CRISPR/Cas9编辑芥菜型多心皮油菜BjROP10基因的研究

油菜多心皮性状可显著增加油菜的每角果粒数,在油菜高产育种中有潜在的应用价值。前期研究发现,芥菜型多心皮油菜 J163-4 可形成稳定的四心皮性状,且小 G 蛋白基因 BjROP10 可能参与调控其多心皮的形成,但其分子机制尚不明确。本研究利用 CRISPR/Cas9技术,构建了BjROP10的双靶点载体,并遗传转化芥菜型多心皮油菜 J163-4。在 T₀代,通过筛选鉴定获得了 20 株阳性苗,其中 13 株心皮数目发生改变。通过测序分析了 7株心皮数发生变化的转基因阳性植株的 BjROP10 序列突变情况,结果显示其目标基因序列发生变异,导致无法编码形成正常的 BjROP10 蛋白。本研究对进一步解析 BjROP10 基因响应 CLV 信号调控油菜心皮数发育的功能提供了材料基础,也为研究油菜多心皮性状发育的分子机制奠定理论基础。     

芥菜型油菜多室基因Bjmc2的精细定位

芥菜型多室油菜的产量比普通两室油菜更高,定位乃至克隆多室基因可为油菜遗传改良及解释多室角果形成机制创造条件。本研究通过验证JD11-2家系衍生群体仅在BjMc2位点上存在差异,可用于BjMc2的定位。采用AFLP结合BSA法分析BC₅和BC₆群体,筛选到1个与BjMc2连锁的AFLP标记并转化为SCAR标记SC1。基于该AFLP标记序列信息,利用白菜同源序列设计SSR引物和SCAR引物,获得11对SSR标记和1对SCAR标记。通过在芥菜型油菜BAC文库中的挑选,获得2个覆盖目标区域的单克隆,由此开发1个SSR标记。将获得的SCAR和SSR标记扫描BC₇群体,构建了两室性状基因BjMc2的遗传连锁图,两侧最近标记ZX17和BACsr96与目标基因之间的遗传距离分别为0.048 cM和0.340 cM,并定位到白菜A7 scaffold000019的946~1014 kb之间,约68 kb物理距离。     

不同类型大豆性状间的灰色关联度分析

应用灰色关联度方法对春、夏、秋三种类型大豆各性状间的相互关系作了分析，结果表明：分枝数、总荚数与出苗－开花日数关系密切，单株粒重、百粒重、种子蛋白质含量与开花－成熟日数关系密切，株高、节数与全生育日数关系密切；单株产量与节数和分枝数有关．与毛色、粒形密切相关；种子蛋白质含量与种子大小、节数、毛色、粒形、粒色及植株含氮量紧密相关．     

大豆耐铝酸毒害研究概况

酸性土壤上作物的铝毒害问题在全世界普遍存在。大豆对铝毒害的忍耐能力比其它作物稍强,但耐铝毒只是相对的,酸性土壤上铝毒害仍然是大豆生产的主要限制因素。本文从酸性土壤中铝存在的形态及其对大豆的毒害、大豆铝毒害的研究方法及耐铝毒鉴定评价指标、大豆铝毒害及耐铝毒机理、铝在大豆植株体内的分布及对籽粒品质的影响以及大豆铝毒害的防治等五个方面对近三十年来大豆耐铝毒研究进行概述,并对今后的研究进行了展望     

近年来我国冬油菜新品种的品质性状分析

对全国冬油莱区域试验的四大组(长江上、中、下游和黄淮地区)1987～2009年的参试新品种的主要品质性状进行了统计分析.结果表明,我国冬油菜新品种平均芥酸和硫甙含量显著下降,而近几年来新品种含油量逐渐上升.预计今后一段时间平均芥酸含量将可能接近于零,新品种含油量将进一步提高,到2015～2020年,全国冬油菜新品种平均...     

BnABCI8影响甘蓝型油菜叶绿体发育

成熟叶绿体是高等植物光合作用的重要场所,是影响作物产量的重要器官。BnABCI8是ABC转运蛋白I亚族的成员,在甘蓝型油菜中有2个功能拷贝,分别是BnA09.ABCI8和BnC09.ABCI8,其氨基酸序列在不同物种中是非常保守的。表达模式分析发现, BnABCI8在油菜植株各个组织中均有表达,且在叶和花中表达量较高;亚细胞定位证明, BnABCI8能够定位在叶绿体中;表型鉴定发现, BnA09.ABCI8和BnC09.ABCI8的同时突变及BnA09.ABCI8的单突变均会导致黄色的子叶和褪绿的真叶,且双突变体褪绿更为严重;透射电镜结果显示,双突变体中叶绿体不能够形成正常的类囊体膜;BnABCI8的敲除导致叶绿素合成途径相关基因的表达下调,且叶片中积累了大量的Fe离子。这些结果表明,BnABCI8的突变造成叶绿体结构异常,叶绿素合成受阻,叶片中Fe离子大量积累,而Fe离子的积累又可能会引发一系列的反应如活性氧积累,细胞死亡和叶绿素降解等,最终导致了叶色突变。     

甘蓝型油菜SUMO蛋白家族成员鉴定及Bna.SUMO1.C08基因的功能研究

蛋白翻译后修饰对蛋白的功能非常重要。SUMO化修饰就是一种非常重要的蛋白翻译后修饰,它对植物生长发育的关键过程有很大的影响。甘蓝型油菜作为重要的油料和经济作物在SUMO化修饰方面却鲜有报道。为弥补这一空白,本研究对甘蓝型油菜中的SUMO化修饰进行了探究。首先通过生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到31个SUMO蛋白成员,分为3类:“典型”群组、“非典型”群组和SUMO-V。然后对甘蓝型油菜中AtSUMO1基因的同源基因Bna.SUMO1.C08进行表达模式分析,发现该基因在根、叶和角果中表达比较高。亚细胞定位结果发现,Bna.SUMO1.C08蛋白定位于细胞核和内质网中。最后在甘蓝型油菜中过表达Bna.SUMO1.C08基因发现其能够增强植株对PEG胁迫的抵抗能力。本研究为后续甘蓝型油菜中SUMO化修饰的研究奠定了一定的基础。     

芥菜型油菜多室角果的解剖特征及遗传分析

采用石蜡切片、杂交和回交技术研究了芥菜型油菜多室材料J163角果的形态特征、单株产量性状构成和遗传控制机制。结果表明,J163的角果由4心皮发育而来,4个果瓣包围种子,2个假隔膜平行,将角果分隔成3个腔室;假隔膜发育稳定,无假隔膜发育障碍或中途退化而形成多室与两室角果嵌合现象;尽管多室材料的千粒重和单株有效角果数均小于两室材料,但多室材料每角粒数和单株产量显著提高,说明多室性状(每角粒数多)有利于提高油菜产量;J163多室性状受隐性核基因控制,无细胞质效应,J163和两室材料J248间在多室位点上存在2对基因差异,但J163的多室性状基因是否为2对独立隐性基因还需进一步研究。根据上述特点可认为J163是新型芥菜型油菜多室材料。     

油菜细胞质雄性不育及恢复的分子机理研究进展*

对油菜来说,细胞质雄性不育决定于线粒体基因组中的不育基因,质、核基因间的互作表现在核育性恢复基因对质不育基因的表达调控上,那种认为油菜CMS的产生是简单的质核不配套、不协调的结果而完全忽略线粒体基因组中不育基因的存在与作用是不科学的。油菜CMS的产生是线粒体基因组DNA发生重排造成的,已知油菜线粒体不育基因主要有orf224、orf138|orf125、orf263、orf193、orf222等,这些基因通常与atp6、atp8或atp9等线粒体功能基因嵌合共转录,但这些基因的作用机制仍不清楚。油菜pol CMS、nap CMS和ogu CMS的育性恢复基因不直接对不育基因的转录产生作用,而表现为转录后或翻译水平上的调控,使得不育基因的表达受到抑制而恢复CMS的育性。今后一段时间油菜CMS相关研究重点在于分析不育基因的结构特征与来源,在此基础上阐述不育基因的作用机理以及育性恢复的分子机制。     

大豆种子超干燥保存研究Ⅰ.50℃高温模拟老化对种子活力及生理特性的影响

中豆 2 4和泰兴黑豆种子用无水 Ca Cl2 分别干燥至 1 0个不同的含水量水平 ,密封于玻璃瓶中 ,在50℃人工模拟老化条件下 3个月后 ,对种子活力和生理特性的测定结果表明 ,中豆 2 4和泰兴黑豆均适宜于超干燥保存 ,超干燥能明显延长种子寿命。 50℃人工模拟老化条件下超干燥保存的最佳水分含量 ,中豆 2 4为4 .2 % ,泰兴黑豆为 3.4 %