马铃薯干旱相关microRNA的鉴定及其表达分析

马铃薯是世界第三大粮食作物,随着气候变暖以及淡水资源短缺,干旱成为制约其生长发育的重要因素。为了明确马铃薯响应干旱胁迫相关的microRNA(miRNA)及其靶基因的调控模式,利用small RNA测序技术、生物信息学方法和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,对20%PEG6000模拟干旱处理0,1,3,6,12,24和48 h共7个时间点马铃薯组培幼苗的sRNA进行高通量测序、筛选和鉴定。从7个处理2个生物学重复共计14个样本中鉴定到621个miRNAs,包括308个已知miRNAs和313个新预测的miRNAs。其中250个已知miRNAs属于69个家族,166个新的miRNAs属于59个家族。miRNA长度分布在20~24 nt,其中主要集中在21和24 nt。差异表达分析共鉴定到40个差异表达的miRNAs,包括16个已知miRNAs和24个新的miRNAs。联合靶基因预测结果和干旱转录组数据,分别对16个已知和17个新miRNAs的81个和70个靶基因进行了功能注释,其主要参与生长代谢、胁迫响应、氧化还原反应及生物合成等过程;qRT-PCR分析结果与测序结果基本一致。研究为进一步挖掘马铃薯响应干旱胁迫的miRNA,以及阐明马铃薯中miRNA参与干旱响应的分子机制提供理论依据。

油菜收获指数研究进展

油菜是收获指数较低的作物,但材料间差异显著。研究发现,油菜有充足的"源"和"库",受限因子在"流"。阐明油菜高收获指数形成的遗传机理,可为油菜高产育种提供理论和方法。本文简述了国内外作物收获指数研究概况,较详细地介绍了西南大学近年在油菜收获指数研究方面的进展,其中包括油菜收获指数与主要性状的相关分析,不同环境下高收获指数材料的株型特征、生理生化特征和转录组特征、候选基因定位筛选、蔗糖转运蛋白基因家族和蔗糖磷酸合成酶基因家族成员的研究等,可作为开展油菜高收获指数研究的重要参考。

利用SNP遗传图谱定位盐、旱胁迫下甘蓝型油菜种子发芽率的QTL

研究盐胁迫、干旱胁迫下甘蓝型油菜的发芽率,寻找与发芽率相关联的分子标记,可为油菜逆境胁迫下种子萌发的分子标记辅助育种提供理论依据。本研究以甘蓝型黄籽油菜GH06和甘蓝型黑籽油菜P174为亲本,通过单粒传法(single seed descent,SSD)连续自交9代构建重组自交系群体。采用16 g L–1 NaCl溶液进行盐胁迫,20%的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,处理重组自交系种子并统计其发芽率。实验室构建的SNP遗传图谱,包含2795个SNP多态性标记位点,总长1832.9 cM,相邻标记间平均距离为0.66 cM。利用该图谱并采用复合区间作图法(CIM)分析2种胁迫条件下第3天、第4天及累计4 d后发芽率的QTL。共检测到19个QTL,分布于A01、A03、A06、A07、A09和C06染色体上。其中,11个盐胁迫相关的QTL可解释的变异为4.9%～10.9%,8个干旱胁迫相关的QTL可解释的变异为3.8%～6.9%;并且在A03和A09染色体上,盐胁迫和干旱胁迫下检测到的QTL有相近区段。研究结果表明油菜种子发芽率属于典型的数量性状,受环境影响较大;且随着胁迫时间的延长,油菜种子启动了不同的基因来响应环境胁迫。

甘蓝型油菜蔗糖磷酸合酶(SPS)基因家族成员鉴定及表达分析

蔗糖磷酸合酶(sucrose phosphate synthase,SPS)是调控植物蔗糖合成的限速酶,对光合产物的转运和积累有重要影响。利用拟南芥SPS蛋白保守结构域在甘蓝型油菜基因组数据库鉴定出11个甘蓝型油菜SPS基因家族成员,根据系统进化分析将其分成A、B和C共3个亚家族。基因结构预测表明,SPSC-1有5个外显子,其他SPS基因均有11~15个外显子。顺式作用元件分析表明,油菜SPS基因除含基本的启动子保守元件外,还含有许多与逆境和激素响应相关的顺式作用元件。实时荧光定量PCR结果表明,Bn SPSA1在花中表达量最高,Bn SPSA2在各组织中均有不同程度的表达,Bn SPSB只在叶、蕾和花中表达,BnSPSC在叶中表达量最高,在蕾和花中有少量表达而在其他组织中基本不表达,说明SPS基因在甘蓝型油菜中的表达具有明显的组织特异性;Bn SPSA1和BnSPSC在高生物产量油菜叶片中的表达高于低生物产量油菜,Bn SPSB则在低生物产量油菜中的表达量更高,说明SPS基因与油菜生物产量密切相关。本研究为油菜SPS基因的功能研究和利用奠定了基础。

甘蓝型油菜株高、第一分枝高和分枝数的QTL检测及候选基因筛选

株高、分枝数及第1分枝高是油菜重要的农艺性状。本研究利用甘蓝型油菜GH06和P174杂交,F2通过单粒法连续自交至F11构建重组自交系群体,利用油菜60K芯片对该群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱。结果表明,该图谱包含2795个SNP多态性标记位点,总长1832.9 c M,相邻标记间平均距离为0.66 c M。在此图谱基础上采用复合区间作图法（CIM）,检测到3个农艺性状的24个QTL。其中11个株高QTL分别位于A01、A06、A07、A08、A10和C06染色体,单个QTL解释5.00%~15.26%的表型变异;7个第1分枝高QTL分别位于A06、C05和C06染色体,单个QTL解释5.04%~12.99%的表型变异;6个分枝数QTL分别位于A03、A07、C01、C04和C06染色体,单个QTL解释5.95%~8.14%的表型变异。将156个拟南芥株高相关基因、10个拟南芥第1分枝高相关基因和148个拟南芥分枝数相关基因与QTL对应置信区间序列进行同源比较分析（E〈1E–20）,分别找出了20个株高候选基因、3个第1分枝高候选基因以及12个分枝数候选基因。2个环境中在A07染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到与株高相关的候选基因ATGID1B/GID1B和WRI1,A08染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到SLR/IAA14和AXR2/IAA72个与株高相关的候选基因。在具有部分置信区间重叠的q2013FBH-C05-1和q2014FBH-C05-2区间均检测到第1分枝高候选基因PHT1;8,在A03和C06染色体上的QTL置信区间内,分别检测到4个分枝数候选基因,匹配E值介于0~3E–56之间。

用全基因组关联分析筛选甘蓝型油菜叶片叶绿素含量候选基因

提高油菜产量是保障国家粮油安全的重要举措。作物“源”“流”“库”理论表明,充足的光合产物(源)是高产的前提,而叶绿素是直接参与光合作用的物质,因此,选育高叶绿素含量的甘蓝型油菜是提高产量的重要途径。本课题组前期对全球收集的588份优异油菜种质资源进行5X重测序,获得385,692个高质量SNP标记。利用SPAD-502叶绿素仪于2018—2019连续2年测定苗期完全伸展的叶片叶绿素总量,结合获得的SNP标记进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),筛选与叶绿素含量显著关联的SNP位点。结果表明,2018年鉴定到5个显著关联的SNP位点,贡献率为5.51%~7.89%,其中S6_3493805位点贡献率最大;2019年检测到46个SNP位点,贡献率为7.29%~10.34%,其中S13_11413088位点贡献率最大。将显著关联SNP位点上下游各500 kb区间内的基因与参考基因组比对,初步筛选出2022个油菜基因。将其基因序列在拟南芥基因组内进行BLAST比对,结合前人已报道的拟南芥同源基因功能,筛选到23个候选基因,其中5个属于叶绿素合成途径同源基因。本研究结果为后续油菜叶片叶绿素含量的遗传改良奠定了基础。

甘蓝型油菜PEBP基因家族的鉴定与表达分析

植物磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-bindingprotein,PEBP)基因对于控制开花时间具有重要作用。油菜作为世界上最重要的油料作物之一,与模式植物拟南芥具有相似的开花习性。但有关油菜开花基因的功能研究相对较少。本研究利用拟南芥PEBP基因家族蛋白序列在油菜基因组内进行BlastP分析,获得油菜PEBP家族成员,并对其进行基因结构分析、motif预测、复制事件、进化树构建、选择压力分析和组织表达分析。结果表明,共有26个油菜PEBP基因成员得到鉴定,大部分成员含有4个外显子和3个内含子, motif-1和motif-2是PEBP成员的特征基序,超过76.9%的成员属于片段复制扩增事件。进化树分析显示, PEBP分为3个亚家族,基于转录组测序的组织表达数据表明油菜26个PEBP成员具有非常明显的组织表达特性。以上研究结果,极大丰富了我们对甘蓝型油菜开花基因及调控模式的认识,为进一步的分子育种提供了理论基础。

利用SNP高密度遗传连锁图谱定位甘蓝型油菜种子硫苷含量的QTL(英文)

种子硫苷在甘蓝型油菜中有着重要的生物学作用和经济价值。本文旨在通过复合区间作图法利用高密度SNP 遗传连锁图谱定位种子硫苷的 QTL。用近红外扫描获得种子硫苷含量,每株系扫描3次,取平均值。所用的高密度SNP遗传图谱包含2795个SNP多态性标记位点,图谱总长1832.9 cM,相邻标记间平均距离为0.66 cM。定位了2年的种子硫苷含量QTL,其中有5个QTL在2年内被重复检测到,分别分布在A03、A09和C02染色体上, LOD阈值在2.90～10.40之间。这些QTL在2011和2012年试验中分别解释了56.9%和55.1%的表型变异。另外有5个QTL仅在其中一年被检测到,这些QTL能够解释4.1%～7.9%的表型变异, QTL阈值在2.53～3.83之间。

基于SNP遗传图谱定位甘蓝型油菜千粒重QTL位点

【目的】甘蓝型油菜籽粒重量是构成油菜单株产量的三大因素之一(单株有效角果数、每角果粒数、粒重),是重要的育种目标。通过对5种环境下甘蓝型油菜千粒重进行QTL定位分析,寻找甘蓝型油菜千粒重的QTL及影响本甘蓝型油菜群体千粒重的候选基因。【方法】利用重组自交系群体在德国吉森、重庆北碚5种不同的环境下,测定各株系天然种子千粒重。利用重庆市油菜工程技术研究中心实验室构建的SNP高密度遗传图谱扫描5种环境中的千粒重QTL。该遗传图谱包括2 795个SNP位点,覆盖甘蓝型油菜基因组1 832.9 cM,标记之间的平均距离为0.66 cM。利用Windows QTL Cartographer2.5复合区间作图法对千粒重进行QTL定位。将49个拟南芥粒重相关基因与QTL对应置信区间序列进行同源比较分析(E值<1E–21),找出可能与甘蓝型油菜千粒重关联的候选基因。【结果】5种环境中千粒重变异范围较大,且均呈现正态分布,符合QTL定位要求。在5种环境之间千粒重均表现出正相关,其中,2013年北碚与2012年北碚、2008年吉森达到极显著水平,相关系数分别为0.248和0.249;2012年北碚与2010年北碚、2011年北碚及2008年吉森达到显著相关,相关系数分别为0.226、0.397和0.190。5种环境中共检测到14个QTL,分布在9条染色体,其中,C03染色体3个,A06、A07和C01各有2个,A03、A05、A08、A10和C02染色体上各有1个,LOD值在2.57—6.05,单个QTL解释的表型变异为4.64%—14.13%。与拟南芥粒重基因进行同源性分析,有16个粒重相关基因落在8个QTL置信区间,匹配E值介于0—2E-21。其中QTL qTSWA07-2区间内筛出7个粒重基因。粒重基因TTG2在qTSWA03-1与qTSWC02-1 2个QTL区间内均被检测到。AHK3在qTSWA07-2、qTSWA08-1与qTSWC01-1区间内被检测到。【结论】利用该套油菜60K芯片准确定位了5种环境条件千粒重的QTL位点,与拟南芥粒重基因比对出该群体油菜粒重基因,该结果有利于不同材料在使用该套SNP芯片分析及对千粒重QTL位点的比对和候选基因的分析。

马铃薯PIF家族成员鉴定及其对高温胁迫的响应分析

植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物的生长发育进程。目前,关于马铃薯PIF家族基因的研究较少,鉴定和分析StPIF家族成员有助于进一步提高马铃薯的产量和品质。本研究运用生物信息学方法,以拟南芥PIF家族成员蛋白序列作为源序列,通过在马铃薯基因组数据库中进行BlastP分析鉴定出7个StPIFs家族成员,并对其进行系统进化、染色体分布、复制事件、蛋白理化性质、基因结构、Motif预测、启动子顺式作用元件、基因表达模式以及对高温胁迫的响应分析。结果显示,StPIF家族所有成员均含有Motif 1(bHLH结构域)、Motif 2(APB结构域)基序;在StPIF基因的启动子区域预测到多个参与光响应、激素、干旱、低温、昼夜节律以及防御和应激反应调控元件;基因表达模式和现蕾期高温胁迫响应分析表明,家族成员具有明显的组织表达特异性,基因存在功能分化,且大部分StPIF成员对生物胁迫和高温等非生物胁迫具有明显响应。以上研究结果极大丰富了我们对StPIF家族的认识,为进一步探究StPIF基因在马铃薯生长期应对生物胁迫以及在结薯期应对高温等非生物胁迫中发挥的功能奠定了理论基础。

高温胁迫下油菜籽粒成熟期基因差异表达分析

利用数字化基因表达谱技术,对花后不同时期及不同环境温度条件下差异表达基因进行统计分析.将3份甘蓝型油菜于开花后20d移入到40℃高温和低温2个环境,分别处理12d和25d后取角果种子提取RNA,对花后不同时期及不同环境温度条件下差异表达基因进行统计分析.结果再以低温条件为对照,在高温下花后32d共检测出968个差异表达基因,其中上调表达基因为501个,下调表达基因为467个;在花后45d检测到1064个差异表达基因,其中上调表达基因为274个,下调表达基因为790个.结果表明,随着角果成熟,绝大多数基因的表达量减少,少数表达量显著上升的基因值得关注,它们可能与角果储藏物质的合成和角果成熟有关;在籽粒充实的高峰期(花后32d),高温胁迫下上调表达的基因较多,其中可能有一部分基因与环境应答有关.本研究结果与前人的结果在一定程度相似,表明本研究所采用的研究方法是可行的,获得的与环境胁迫相关基因为后续研究奠定了基础.

利用WGCNA筛选马铃薯块茎发育候选基因

块茎是马铃薯的主要经济器官,解析其形成和发育机制对于马铃薯高产育种具有重要意义。虽然结薯相关基因已有报道,但仍有大量参与结薯的基因有待进一步挖掘和鉴定。随着测序技术的不断革新和发展,转录组数据愈加丰富和繁杂,利用加权共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选特定性状、组织或发育阶段相关基因的方法被广泛应用。本研究利用WGCNA分别对马铃薯DM 1-3516 R44(DM)材料以及RH89-039-16(RH)材料各15个组织器官的转录组数据进行分析,构建共表达网络,筛选与块茎发育相关的共表达模块。对筛选表达模块中的基因进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。以模块中连通度前10的基因为核心基因,用PGSC数据库和NCBI数据库进行注释,并利用qRT-PCR进行验证。通过WGCNA分析,在DM和RH材料中均得到13个共表达模块,其中DM材料的Cyan模块和RH材料的Black模块与块茎显著相关。分析表明,2个模块的基因显著富集在激素代谢、淀粉和蔗糖代谢以及细胞形成等相关过程中。此外,在Cyan中注释到已被证实与块茎发育相关的基因StGA2ox1,并且在共表达分析中StGA2ox1与模块中10个核心基因均相互关联。核心基因的qRT-PCR结果与RNA-Seq的结果基本一致。本研究运用WGCNA方法鉴别了2个块茎发育相关的共表达模块,筛选出多个与块茎发育相关的候选基因,为马铃薯高产育种奠定基础。

甘蓝型油菜含油率环境钝敏感基因型材料的筛选

为了筛选含油率高、稳定性好、受环境影响小的甘蓝型油菜资源用于杂交油菜新品种选育,以含有219个家系的重组自交系SWU-2群体为材料,采取田间多年多点试验研究了不同环境条件对油菜含油率的影响。结果表明:SWU-2群体父本中油821的含油率对环境较钝感,母本GH06含油率对环境较敏感;在SWU-2群体的219个家系中,有8个基因型材料的含油率对环境钝感,其含油率变化小于2百分点;有5个基因型材料对环境敏感,其含油率变化大于5百分点。SWU-2群体219个家系中的8个基因型材料可作为含油率稳定型资源用于甘蓝型杂交油菜新品种选育。

甘蓝型油菜盐胁迫下幼苗鲜重和干重QTL定位及候选基因分析

盐胁迫是非生物胁迫中影响作物产量的一个主要因素,利用分子标记方法选育油菜耐盐品种对提高油菜产量具有重要意义。选用来自GH06与P174杂交后通过单粒传法连续自交获得的高世代重组自交系群体,以含16 g L–1Na Cl的Hoagland溶液培养幼苗进行盐胁迫处理25 d后,分别测定叶和根的鲜重及干重,根据已构建的高密度SNP遗传连锁图谱进行QTL定位,在QTL物理区间筛选耐盐相关基因并以极端表型材料进行q RT-PCR分析。采用复合区间作图法(CIM),在对照和盐胁迫处理中共检测到19个QTL,其中与盐胁迫相关的有6个,可解释的表型变异7.16%~16.15%,分布在A02、A04和C03染色体上,将QTL置信区间序列和拟南芥中与盐胁迫相关的基因比对分析,共找到8个候选基因。对其中4个候选基因在极端表型材料中的表达分析表明,BnaA02g14680D与BnaA02g14490D基因在盐胁迫处理后的48 h或72 h表达量均高于对照组,即基因的表达由盐胁迫引起,而BnaC03g64030D在敏感型材料中的相对表达量高于在耐盐型材料中,BnaC03g62830D在敏感型材料中没有明显变化,但在耐盐型材料中呈现先升高后降低的表达特征,其表达可能会增强植株对盐胁迫的耐受力。本研究为油菜耐盐基因功能挖掘和油菜耐盐品种选育奠定基础。

基于QTL定位和全基因组关联分析筛选甘蓝型油菜株高和一次有效分枝高度的候选基因

株高和一次有效分枝高度是与甘蓝型油菜结荚层厚度、收获指数紧密关联的重要农艺性状,有关株高的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)已有很多报道,但对一次有效分枝高度的QTL和GWAS定位以及候选基因筛选的研究报道较少。本研究利用已构建的高密度遗传连锁图对2016和2017年2个环境的186个株系组成的重组自交系群体株高和一次有效分枝高度及其最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)值进行QTL定位共检测到8个株高的QTL,分别位于A03、A04和A09染色体,单个QTL解释4.60%~13.29%的表型变异,其中位于A04染色体上的QTL(q-2017PH-A04-2和q-BLUP-PH-A04-2)在2017年和BLUP中均被检测到;检测到9个一次有效分枝高度QTL,分别位于A01、A02、A05、A09、C01和C05染色体上,单个QTL解释5.12%~19.10%的表型变异,其中q-2017BH-A09-1、q-BLUP-BH-A09-2和q-BLUP-BH-A09-3有重叠区段。同时,利用课题组前期完成的588份重测序自然群体进行全基因组关联分析,2年共检测到与株高显著关联的50个SNP位点和与一次有效分枝高度显著关联的12个SNP位点;根据SNP的物理位置,筛选出参与细胞增殖、细胞扩增、细胞周期和细胞壁活动的13个株高候选基因,以及参与赤霉素、亚精胺等合成代谢途径、核糖体组成和在光合、萌发等过程中有一定作用的一次分枝高度的11个候选基因,并利用荧光定量PCR技术验证候选基因在极端材料中的表达情况。本研究结果将为油菜株型改良及后续基因的功能研究提供理论依据。

甘蓝型油菜茎秆菌核病抗性与木质素含量及其单体G/S的相关性分析及QTL定位

菌核病是一类非专一性的植物真菌病原菌,寄主范围广泛,严重危害农作物的生产。对高世代重组自交系群体(RIL)及F2群体终花期茎秆进行菌核病抗性接种鉴定,根据构建的近红外模型对接种鉴定的茎秆木质素含量、单体组分比例进行测定,并进行相关性分析和QTL定位。结果表明在2013年和2014年RIL群体茎秆菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关,相关系数分别为–0.348和–0.286,与单体G/S呈显著正相关,相关系数分别为0.198和0.167。2014年F2群体菌斑大小与木质素含量呈极显著负相关,相关系数为–0.306,与单体G/S相关性为0.142。F2:3家系抗(感)植株茎部切片间苯三酚染色观察表明抗性较强的材料木质素含量高于抗性较弱的材料。根据已构建的重组自交系高密度SNP遗传图谱,利用复合区间作图法对上述性状进行QTL分析,共检测到18个QTL,其中9个菌核病抗性相关QTL分布于A05、A06、C04和C06染色体,单个QTL可解释的表型变异为2.38%~12.05%;3个木质素含量QTL分别位于A04、A05和C01染色体,单个QTL可解释表型变异的2.03%~13.75%。6个木质素单体G/S QTL分布于A08、C03和C07染色体,单个QTL可解释表型变异的2.06%~8.66%。本文研究结果为油菜菌核病抗性育种提供了新的思路和理论基础。

白菜型油菜粒色主效基因BrTT1的调控机制分析

白菜型油菜(Brassica rapa L.,2n=20,AA)为十字花科芸薹属作物,属于栽培油菜基本种。我国是白菜和白菜型油菜的起源中心,与甘蓝型油菜相比,其起源和栽培历史悠久,遗传资源丰富,具有天然而稳定的黄籽资源。大黄油菜是白菜型油菜中一种天然的黄籽资源,其粒色鲜黄,黄籽性状能够稳定遗传,且具有大粒、含油量高、自交亲和性好等优点,是研究油菜粒色性状的良好材料。本研究对白菜型油菜粒色主效基因BrTT1进行了进一步的功能验证,并对BrTT1的粒色调控机制进行了初步解析。序列比较结果表明,BrTT1在不同遗传背景白菜型油菜黄籽、红褐籽、黑籽品种中存在固定的差异位点,同一粒色材料所得BrTT1序列一致,可用于预测粒色表型;酵母双杂交分析表明,BrTT1可以与另外2个转录因子R2R3-MYB(BrTT2)和WD40(BrTTG1)以及一个催化酶(BrTT3)相互作用。qRT-PCR结果表明,超量和干扰BrTT1的表达,导致类黄酮合成路径结构基因及其他关键调节基因BrTT2、BrTTG1的异常表达或不表达,从而阻碍了原花色素的正常积累。研究结果进一步明确了BrTT1在白菜型油菜粒色形成中的调节活性。

马铃薯StPEBP基因家族成员鉴定及其在块茎中的表达分析

马铃薯作为世界上主要的粮食作物之一,其营养价值高,抗逆性强,在全球各地广泛种植。磷脂酰乙醇胺结合蛋白(Phosphatidyl ethanolamine-binding protein,PEBP)家族成员StSP6A和StSP5G在块茎形成中起着重要作用,但其他StPEBP家族基因成员在块茎形成中的作用尚未解析。研究利用拟南芥PEBP基因家族蛋白序列在马铃薯全基因组内进行Blastp比对,并对马铃薯StPEBP基因家族的保守基序、基因结构、顺式作用元件、染色体位置、共线性关系以及该家族在不同组织中特别是块茎发育中的表达模式进行分析。马铃薯StPEBP基因家族成员共有10个基因,该家族大部分成员含有4个外显子和3个内含子以及保守基序motif 5。系统进化分析表明StPEBP家族基因分为4个亚家族。顺式作用元件预测发现StPEBP家族基因含有大量光响应、激素响应和防御及应激反应元件。染色体定位分析发现StPEBP家族基因定位在6条染色体上,共线性分析检测到马铃薯中2对StPEBP基因间为重复基因。非同义/同义置换率的比率说明马铃薯StPEBP基因家族受到了纯化选择。qRT-PCR结果表明,StPEBP家族基因是诱导马铃薯块茎形成的潜在调控分子。研究结果可为进一步开展马铃薯结薯性状基因的筛选提供理论参考。

不同环境条件甘蓝型油菜含油量钝感系数的QTL分析

本研究以甘蓝型油菜GH06和中油821为亲本杂交,后代通过＂一粒传法＂连续自交8代构建重组自交系群体SWU-2为材料,利用本实验室已构建的遗传连锁图谱和复合区间作图法（CIM）对三个不同环境下含油量及含油量环境钝感系数进行QTL分析。结果表明：（1）不同环境中共检测到49个含油量相关QTL分别位于10个不同连锁群上,单个QTL可解释3.31%~12.47%的表型变异,42个含油量环境钝感系数QTL分别位于12个不同连锁群上,单个QTL可解释表型变异的4.05%~14.68%;（2）7个含油量相关的QTL与含油量钝感系数QTL相互重叠,分别位于第1、5、8、10、15和20连锁群上。研究结果表明明甘蓝型油菜含油量相关性状表现为多基因控制的数量性状,基因表达受环境影响较大,本研究为甘蓝型油菜含油量钝感基因的筛选提供了依据,有助于促进甘蓝型油菜高油稳油分子标记辅助育种的发展。

马铃薯CHI家族基因鉴定及其对外源水杨酸和茉莉酸的响应分析

利用拟南芥几丁质酶(Chitinase,CHI)基因家族蛋白序列在马铃薯基因组内进行Blast P分析,获得马铃薯CHI家族成员,并对其进行基因结构分析、motif预测、进化树构建、顺式作用元件和组织表达分析。共有26个马铃薯CHI基因成员得到鉴定,其所有成员均含有较少的内含子,其中motif 1~motif 6均含有具有催化功能的GH19结构域。一共检测到166个胁迫或激素响应元件。进化树分析显示,CHI分为6个亚家族。马铃薯几丁质酶基因在不同组织中差异表达并且在水杨酸或茉莉酸处理后诱导表达,暗示水杨酸和茉莉酸对几丁质酶家族有不同的调控作用。