甘蓝型优质杂交油菜产量与品质性状的相关分析

为了探明油菜产量对品质性状的影响,以三北98和油研599为材料,采用正交旋转设计研究甘蓝型优质杂交油菜产量与品质性状的相关.结果表明:1)三北98和油研599油菜品种产量对品质性状的影响均以芥酸含量的变异系数最大,且2个品种的芥酸含量均低于2％,三北98为0.90,油研599为1.24％;棕榈酸含量的变异系数最小.2)不同产量水平的品质性状,三北98廿碳烯酸的含量存在显著差异,油研599种子蛋白质的含量存在极显著差异,而2个油菜品种各品质组合性状间均无显著差异.3)产量与品质性状间的相关为芥酸、含油率与产量呈负相关,种子蛋白质、亚油酸、亚麻酸含量与产量呈正相关,硫苷、棕榈酸、硬脂酸、廿碳烯酸与产量的相关系数较小;产量与品质组合性状间的相关为饱和脂肪酸、脂蛋总量、不饱和指数、不饱和脂肪酸、18碳脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量与芥酸链脂肪酸总量之比、油酸与亚油酸之和与产量呈正相关,芥酸链脂肪酸总量与产量呈负相关.4)同一品种产量大幅度增加时,芥酸、含油量及芥酸链脂肪酸总量呈下降趋势,而种子蛋白质、亚油酸、亚麻酸、饱和脂肪酸、脂蛋总量、不饱和指数、不饱和脂肪酸总量、18碳脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量与芥酸链脂肪酸总量之比、油酸与亚油酸之和呈上升趋势.     

杂交油菜宁杂11号种子纯度SSR标记快速检测方法

本研究以杂交油菜新品种宁杂11号为研究对象,利用SSR分子标记技术,筛选出共显性标记引物Na10-E02,建立了一套油菜杂交种纯度的快速分子检测方法:种子利用夜间萌发,碱裂解法快速提取DNA,PCR反应2h,电泳1.5h,简化的银染法染色10min,从获取样品种子到出检测结果只需要不到一天的时间,一个熟练科技人员每个工作日至少可以完成6×96=576粒种子的检测量。利用这套技术对生产中大面积制种的9个样品纯度检测结果与田间种植鉴定的实际纯度结果极显著正相关,相关系数达到0.984(P<0.01),表明这套技术可以用于宁杂11号杂种纯度的快速准确鉴定。     

甘蓝型油菜-埃塞俄比亚芥种间杂交非整倍体后代的遗传

非整倍体Nj04-089为甘蓝型油菜(Brassica napus L.)与埃塞俄比亚芥(B. carinata A. Br.)种间杂交后代中获得的附加系。为分析Nj04-089的遗传特性,利用显微镜对Nj04-089自交后代的根尖细胞染色体进行计数、对花粉母细胞染色体分裂行为进行观察,并采用PCR、GISH和Southern杂交等技术对Nj04-089的2个连续自交后代的附加染色体进行了遗传分析。结果显示：这两个连续自交世代根尖细胞染色体数2n=37～51条;花粉母细胞减数分裂的中期染色体构型分别为(0-4)Ⅰ+ (16-23)Ⅱ+ (0-2)Ⅲ 和 (0-8)Ⅰ+ (14-24)Ⅱ+ (0-4)Ⅲ + (0-1)Ⅳ,且观察到染色体桥、染色体落后、分裂周期不同步等异常行为。PCR、GISH和Southern杂交结果表明在该非整倍体后代中未检测到芸薹属B组染色体或大的片段,推测非整倍体附加的染色体并非整条或大片段B组染色体。       

抗菌核病甘蓝型油菜种质的筛选与鉴定

菌核病是由核盘菌引起的常年严重危害油菜生产的真菌性病害。通过收集贵州油菜种植区田间菌核,对其进行培养繁殖获得大量核盘菌;利用繁殖的菌核对2 000份甘蓝型油菜恢复系种质资源进行连续2年田间鉴定,从中筛选出51份抗菌核病恢复系材料,其中39份材料的菌核病发病率、病情指数和相对发病指数均低于抗性对照中油821。结合油菜种子品质分析,结果显示,种子芥酸含量与油菜菌核病抗性成正相关关系。     

甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物信息学分析及其对氮-镉胁迫的响应

植物对硝酸盐的吸收和转运需要硝酸盐转运体(nitratetransporters,NRTs)的协助。在拟南芥中,硝酸盐的长途转运及其在根部和地上部的分配,主要受NRT1家族的两个成员NRT1.5和NRT1.8的协同调控,且两者的表达均受到硝酸盐的强烈诱导。本文以AtNRT1.5和AtNRT1.8基因序列为基础序列,采用生物信息学方法鉴定了白菜、甘蓝和甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8同源基因,并对基因结构和分子特性、基因拷贝数变异、基因染色体分布、系统进化树、蛋白保守序列比对和跨膜结构域、基因响应低氮和镉胁迫的转录组测序以及基因共表达网络进行了分析。结果表明,白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中NRT1.5和NRT1.8蛋白均含有保守的跨膜结构域和保守基序(F-Y-L-A-L-N-LG-S-L),属于MFS (major facilitator superfamily)超家族的小肽转运体PTR (peptide transporter)家族。转录组测序结果表明,甘蓝型油菜低氮处理72 h,根部NRT1.5基因的表达丰度上调而抑制NRT1.8的表达;镉处理条件下,乙烯/茉莉酸-硝酸盐转运体介导的信号途径能够促进NRT1.8表达上调而抑制NRT1.5的表达,从而使更多的硝酸盐从地上部运输到根部,提高植物抗镉胁迫的能力。本研究为进一步了解甘蓝型油菜NRT1.5和NRT1.8家族基因的生物学功能及其对氮-镉胁迫的响应奠定基础,同时为NRT1.5和NRT1.8家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。     

干旱胁迫下甘蓝型油菜全基因组DNA甲基化分析

为实现油菜抗旱稳产，了解甘蓝型油菜DNA甲基化及其在干旱胁迫应答过程中可能起到的作用，分别以 抗旱和干旱敏感油菜品系为材料，利用扩增片段单核苷酸多态性和甲基化检测技术（AFSM）对其在干旱和复水处 理下的叶和根组织进行全基因组DNA甲基化分析。结果发现：两个材料在三个处理条件下共鉴定到22 157个甲基 化位点，以5mCCGG全甲基化位点为主，主要发生在基因的编码区，其次是启动子区。干旱胁迫诱导油菜全基因组 DNA甲基化水平的变化，不同材料组织之间存在差异。干旱胁迫诱导叶组织整体甲基化水平升高，根组织差异不 明显；复水处理导致叶组织整体甲基化水平下降，根组织的甲基化水平在两个材料间存在差异。差异甲基化位点 的基因主要参与光合作用，类囊体、核糖体、质体和核膜等细胞组成，转运及转运蛋白活性等分子生物学功能。     

饲料油菜与牧草混合冬播效应研究

为缓解冬季饲料作物缺乏的压力，改进冬季饲草的生产模式，提高饲草油菜的品质和种植效益，通过设置小区试验，将双低甘蓝型油菜（Brassica napus L.）分别与紫云英、黑麦草和光叶苕子等冬季牧草按比例混播，测定各处理的生物学产量、粗蛋白含量等指标，探寻油菜与牧草混播技术的可行性。结果表明，油菜与光叶苕子、紫云英、黑麦草的混播效应存在显著差异。（1）光叶苕子与油菜混播均可以提高饲草的鲜样总产量，且在密度按1:4（油菜按15 000株/hm2的播种量）混播时，各取样时期的饲料鲜、干样产量均较高，油菜终花期时该处理的粗蛋白产量显著高于其他处理。（2）与紫云英混播，也可提高饲料油菜的鲜样产量，但差异不显著，且紫云英因光照不足，油菜初花期时已全部死亡。（3）与黑麦草混播后，饲料鲜样产量、粗蛋白产量均显著下降。因此，油菜与光叶苕子混播是进一步提高长江流域冬季饲料作物生产效应的有效模式。     

甘蓝型油菜特异矮秆直立株型DW871株高的遗传分析

      矮秆、紧凑株型是油菜抗倒性和稳产性的重要因素。新型矮秆甘蓝型油菜材料DW871具有花序花蕾呈散生状的类甘蓝花序特征，花序或果枝从初花直至收获均表现挺直不弯曲，不串枝，果枝中偏短，着果密，茎秆坚硬，株型紧凑，抗倒性特强等辅助标记性状。本研究分别以DW871为父母本，通过构建不同世代的群体对该品系的株高性状进行遗传分析，辅以其它标记性状进行验证。结果表明源自DW871株高性状为1对显性主基因控制，不存在细胞质效应，但是存在修饰基因的影响，表现数量性状的遗传特征。DW871为适宜机械化或轻简化种植的中矮秆甘蓝型油菜新品种的选育提供了新的种质资源。     

甘蓝型油菜微核心种质耐旱鉴定与评价指标筛选

干旱是威胁油菜生产的重要非生物逆境，建立有效的耐旱鉴定方法，筛选鉴定耐旱油菜种质资源，对培育油菜耐旱新品种、提高油菜稳产性具有重要意义。本文以107份甘蓝型油菜微核心种质为材料，设置正常供水和干旱2个处理，采用干旱-复水-干旱-复水的处理方法，通过测定旱害指数、叶片萎蔫指数、地上部鲜重胁迫指数、地上部干重胁迫指数、根鲜重胁迫指数、根干重胁迫指数、植株总鲜重胁迫指数、植株总干重胁迫指数等指标，评价油菜种质耐旱性变异，筛选理想的耐旱评价指标。结果表明，干旱严重抑制了甘蓝型油菜的生长，8个评价指标均表现出显著差异，并呈正态分布。地上部鲜重胁迫指数、植株总鲜重胁迫指数和旱害指数3个指标之间显著相关，可作为甘蓝型油菜苗期耐旱性的主要评价指标，其中地上部鲜重胁迫指数最为简便、准确和有效；综合应用这3个评价指标，明确了107份微核心种质耐旱性，筛选出2份高耐旱种质，为耐旱相关研究及育种提供了评价方法和材料。     

甘蓝型油菜类甜蛋白激酶BnTLK1与真菌病害抗性相关

类甜蛋白（thaumatin-like protein，TLP）是病程相关蛋白第5家族蛋白，在部分物种中发现有的TLP蛋白C端融合了激酶结构域。为探讨该类融合基因在植物与病原菌互作中的作用，通过生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到一个N端具有TLP结构域，C端为富含丝氨酸苏氨酸受体类激酶结构域的基因（BnTLK1）并成功克隆该基因。序列分析表明BnTLK1第254至276个氨基酸具有典型的跨膜结构，三级结构形成两个明显独立的TLP和激酶结构域。转录组数据显示，该基因在多个组织中表达丰度较低，此外，相比于菌核病感病品种Westar，高抗品种ZY821中其表达丰度较高，且核盘菌诱导后表达明显上调，表明该基因可能参与油菜抗菌核病过程。为了验证BnTLK1对核盘菌等真菌的影响，通过原核表达系统成功表达BnTLK1蛋白，在0.4 mmol/L IPTG和17℃低温条件下诱导培养，最终获得BnTLK1可溶性蛋白，抑菌实验发现BnTLK1能够抑制核盘菌和灰霉菌丝的生长。