甘蓝型油菜皖油20号种子不同部位油脂合成的转录调控分析

甘蓝型油菜是主要的油料作物之一,种子含油量一般在35%～50%。油脂主要储存于油菜种子胚中,胚主要由子叶[包括外子叶(OC)和内子叶(IC)和胚轴(EA)]组成。低芥酸油菜品种皖油20号(WY20)种子不同部位的含油量存在显著差异。WY20的胚中, OC含油量最高, EA含油量最低。同时,脂肪酸组成在种子不同部位也存在差异, EA中棕榈酸(C16:0)、亚油酸(C18:2)及二十碳酸(C20:0)的比例均显著高于子叶,特别是C16:0在EA中的比例约为子叶的2倍。而油酸(C18:1)及二十碳烯酸(C20:1)在子叶中的比例均显著高于EA。硬脂酸(C18:0)在OC中含量最低,在IC和EA中无差别。亚麻酸(C18:3)则在OC中含量最高,在IC和EA中无差异。对发育34d种子的IC、OC和EA进行转录组分析,将三个部位中基因表达定量分析的结果两两比较后共发掘出7192个差异表达基因,其中OC和IC之间差异表达基因数目较少,子叶和EA间有较多的差异表达基因。子叶和胚轴中的差异表达基因富集在光合作用、脂肪酸代谢和叶绿素合成等生物学过程。基因功能注释显示,差异表达基因中有355个和脂质代谢相关,且多集中在质体中脂肪酸从头合成途径。本研究表明油脂合成途径关键基因的差异调控是造成油菜种子不同部位含油量和脂肪酸组成差异的主要因素。     

利用DH和IF_2群体检测油菜籽粒油酸、亚油酸、亚麻酸含量QTL

以德国冬性甘蓝型油菜Express和中国半冬性甘蓝型油菜SWU07为亲本构建包含261个株系的DH群体和包含234个株系的IF2群体,检测不同年份条件下油菜籽粒油酸、亚油酸、亚麻酸含量相关的QTL。在DH群体4年环境下共检测出71个QTL,在IF2群体2年环境下共检测出4个QTL。去掉在不同年份和群体中置信区间相互重叠的QTL之后,共得到3个品质性状的51个QTL,其中有15个在2年以上环境中被检测到。这些QTL分别分布在13个连锁群上,其中与油酸含量相关的18个,分布于A01、A02、A04、A05、A07、A09、C01连锁群,揭示3.44%～13.97%的表型变异;与亚油酸相关的12个,分布于A02、A06、A09、C01、C02连锁群,揭示3.84%～19.51%的表型变异;与亚麻酸相关的21个,分布于A01、A02、A03、A04、A05、A08、A09、C01、C02、C03、C06连锁群,揭示2.86%～11.91%的表型变异。这些结果将为油菜脂肪酸品质改良提供更多遗传信息。     

不同油菜品种对油菜菌核病的田间抗性鉴定

为明确不同油菜品种对江西省油菜菌核病的田间抗性表现,以‘中油杂200’、‘赣油杂108’和‘华油杂62’等30个不同遗传背景的油菜品种为研究对象,分别在南昌市、宜春市和九江市开展了田间自然抗性鉴定。【结果】不同的油菜品种在同一地点具有不同的抗性表现,同一油菜品种在不同地点也存在较大的抗性差异;综合各地的抗性表现,‘中油杂22’、‘赣油杂108’、‘富油668’、‘中油589’、‘圣元77’和‘赣油杂1009’对核盘菌有较高的自然抗性且稳定性相对较好。【结论】本结果可为江西省油菜菌核病抗性品种的推广应用及油菜抗性育种提供依据。     

2个生理指标与大白菜耐抽薹性相关性初探

分析了白菜不同抽薹特性品种在低温诱导下POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)活性氧清除系统数值与白菜抽薹特性的关系,为白菜耐抽薹育种及快速选择抽薹特性品种提供理论依据,以20个不同抽薹特性的结球大白菜为材料,评价品种抽薹特性并测定低温诱导后叶片POD和CAT含量。结果表明, POD对照组,冷处理组及冷处理组比对照组与品种的抽薹特性显著正相关,而CAT对照组与抽薹特性负相关,冷处理组及冷处理组比对照组与抽薹性显著正相关。结论:接球大白菜的耐抽薹性与品种在低温胁迫下的活性氧清除能力有一定的相关性。     

Development of a multiparent advanced generation intercross (MAGIC) population for genetic exploitation of complex traits in Brassica juncea: Glucosinolate content as an example

Multiparent advanced generation intercross (MAGIC) populations have recently been developed to allow the high-resolution mapping of complex quantitative traits. This article describes the development of one MAGIC population and verifies its potential application for mapping quantitative trait loci (QTLs) in Brassica juncea. A total of 170 RILs were genotyped using 346 intron length polymorphism (ILP) polymorphic markers. The population lacks significant signatures of population structure that are suitable for the analysis of complex traits. Genome-wide association mapping (GWAS) identified three major glucosinolate (GSL) QTLs of QGsl.ig01.1 on J01 for indole GSL (IG), QGsl.atg09.1 on J09 and QGsl.atg11.1 on J11 for aliphatic GSL (AG) and total GSL (TG). The candidate genes for QGsl.ig01.1, QGsl.atg09.1 and QGsl.atg11.1 are GSH1, GSL-ALK and MYB28, which are involved in converting glutamate and cysteine to γ-EC, the accumulation of glucoraphanin and the whole process of AG metabolism, respectively. In addition to its QTL mapping purpose, the MAGIC population could also be potentially utilized in variety development by breeders.     

甘蓝型油菜每角粒数的全基因组关联分析

每角粒数是油菜重要的产量构成因子,增加每角粒数有助于提高油菜的籽粒产量。利用Illumina 60K SNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析,考察该群体在2个环境中的每角粒数,利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明,本群体在2个环境中每角粒数的广义遗传力为57.7%。利用MLM和GLM模型分别检测到9个和20个位点,所有MLM位点均得到GLM结果的验证。6个位点与前人定位的QTL重叠,其中2个位点得到2次验证,其余14个是新位点。在7个位点附近找到了候选基因,其中在C09染色体的位点Bn-scaff155761-p74980附近找到已克隆的油菜每角粒数基因BnaC9.SMG7b,在其余6个位点附近找到GRDP1、SPATULA、HVA22D、DA2等已知的拟南芥每角粒数基因的同源基因。本研究结果有助于解析油菜每角粒数的遗传基础及其调控机制,为每角粒数的遗传改良奠定了基础。     

甘蓝类蔬菜品种(系)苗期根肿病抗性鉴定

芸薹根肿菌侵染引起的根肿病是影响甘蓝类蔬菜产量和品质的主要病害之一,抗病品种的培育是防治根肿病最经济有效的方法。本研究以根肿菌4号生理小种为菌源,对花椰菜、结球甘蓝、青花菜、芥蓝和苤蓝6个甘蓝变种共306份品种(系)进行苗期根肿病抗性鉴定,结果显示,甘蓝类抗根肿病材料缺乏,仅在青花菜中发现1份高抗(HR)材料,感病(S)和高感(HS)材料比例占65%以上,中抗(MR)材料在松花菜和结球甘蓝中所占比例均在30%以上。对抗病比例和平均病情指数2个指标的联合评价结果显示,结球甘蓝整体抗性水平高于其他变种,芥蓝和苤蓝抗性最差。另外,对结球甘蓝‘先甘336’(R)×甘蓝/青花菜杂交后代及花椰菜‘托尼’(MR)×青花菜的杂交后代进行苗期根肿病抗性鉴定,结果表明,杂交后代相对于父本病情指数都有所降低,抗性相对提高,且父本病情指数越低,后代表现较高抗性的概率越大。鉴于此,在今后抗病组合的选择与选配过程中,父本和母本最好都具有较高的抗性。本研究将为甘蓝类蔬菜抗根肿病品种培育提供材料支撑和技术参考。     

甘蓝型油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理指标的评价

以120份西北地区甘蓝型油菜种质为试验材料,人工气候室盆栽,油菜五叶期时采用PEG-6000模拟干旱处理,通过抗旱指数和生理指标测定,对120份材料进行抗旱鉴定,探讨甘蓝型油菜抗旱指数与8个抗旱生理指标之间的相关关系及甘蓝型油菜抗旱性鉴定指标的选择。结果表明:120份种质中高抗旱材料6份、中抗10份、低抗23份、低感42份和高感39份;不同油菜种质干旱处理后可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等生理指标发生明显变化,增加率分别为94.7%、432.8%和95.7%;抗旱指数与可溶性蛋白含量(0.521~(**))、可溶性糖含量(0.506~(**))、脯氨酸含量(0.495~(**))和叶片保水力(0.426~(**))呈极显著正相关,与丙二醛含量(-0.372~(**))呈极显著负相关;对抗旱指数直接影响最大的是可溶性蛋白,直接通径系数为0.384,间接影响最大的是SPAD值,间接综合效应为0.196。通过主成分分析,可将相关指标综合为3大类:渗透调节因子、水分保持因子和膜脂损伤因子。关键字:     

羽衣甘蓝ARC1的抗体制备及蛋白表达分析

ARC1是芸薹属植物自交不亲和(Self-incompatibility,SI)信号复合体下游传递因子,特异性地介导SI信号传递。利用原核表达系统对羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)ARC1的全长蛋白(1~663 aa,BoARC1-F)、UND结构域蛋白(1~279 aa,BoARC1-N)和ARM结构域蛋白(361~663aa,BoARC1-C)进行重组表达。SDS-PAGE结果显示这3种蛋白分别在分子量68、33和38 kD处特异性地诱导表达。利用Ni~(2+)-NTA树脂亲和层析技术获得重组蛋白。将BoARC1-C蛋白免疫小鼠并通过细胞融合技术制备单克隆抗体,获得2株单克隆抗体。交叉反应试验结果显示制备的单克隆抗体具有ARC1识别特异性。通过免疫印迹技术检测BoARC1在不同组织和不同发育阶段柱头中的表达,结果显示BoARC1特异性地在羽衣甘蓝柱头中表达,而且在开花阶段的柱头表达量最高。