不同海拔条件下春油菜光合生理和产油量的响应

以3个甘蓝型春油菜DH系为材料,研究不同海拔环境的油菜叶片叶绿素含量、光合生理、产油量及其相互关系。结果表明,青海晴天条件下,春油菜苗期净光合速率日变化呈"单峰"曲线,无明显的光合"午休"现象,高海拔区域油菜的净光合速率高于低海拔地区,光合速率主要受相对湿度、温度等环境因子的影响;初花期,高海拔区油菜叶片的叶绿素含量和净光合速率显著高于低海拔区,叶片叶绿素含量与净光合速率呈极显著正相关;高海拔区油菜种子生长发育时间长于低海拔区,千粒质量、含油量、小区产油量均显著高于低海拔区;叶绿素含量、光合速率均与小区产油量间呈极显著正相关。

多室油菜的研究进展

作为具有高产潜力的优异种质资源,多室油菜正在受到国内外学者越来越多的关注.与普通的二室油菜相比,多室油菜通常具有3~4个果室.由于角果果室数目的增加,多室油菜的角果粒数通常高于相同遗传背景下二室油菜的角果粒数,从而具有更高的产量.本文从多室油菜的性状表现、解剖学研究、遗传学研究、多室基因的定位及克隆等方面综述了多室油菜的研究进展.

导入白菜型油菜遗传成分的新甘蓝型油菜保持系的应用潜力

为扩大甘蓝型油菜保持系与恢复系间的遗传差异,以波里马细胞质雄性不育系的白菜型亲本保持系Ageva、甘蓝型亲本保持系105B及相应不育系105A、8个新型甘蓝型保持系B1~B8（105B×Ageva的种间杂种回交后代）及相应不育系A1~A8、4个甘蓝型恢复系R1~R4为材料,利用分子标记分析保持系与恢复系材料间的遗传差异,用R1~R4与甘蓝型保持系进行NCⅡ双列杂交,测定其杂种表现,并对甘蓝型保持系相应不育系进行花瓣张开度和结实性调查。结果表明：保持系B1、B2、B3、B4、B5和B8与恢复系R1~R4的遗传距离均大于105B与这些恢复系的遗传距离;新型甘蓝型保持系与恢复系所配组合中,有22个组合（占总组合数的68.8%）的单株产量均高于甘蓝型亲本保持系105B与恢复系R1~R4所配杂交组合的单株产量。新型不育系A1、A3的花瓣张开度和结实性与105A接近,存在花瓣张开度大、结实性较好的新不育系材料。结论认为,导入白菜型油菜遗传成分的新甘蓝型油菜保持系应用潜力大,表现在保持系和恢复系的遗传差异大,所配组合产量高,所对应的不育系结实性好。

甘蓝型油菜全基因组DELLA蛋白基因家族的鉴定和表达分析

DELLA蛋白是参与赤霉素调控途径的关键因子,对调节植物的生长发育具有重要的作用。为了揭示甘蓝型油菜中DELLA蛋白家族的分布和特征,利用生物信息学分析了家族成员、序列特征、进化关系和组织表达。结果表明,甘蓝型油菜中有13个DELLA蛋白基因,被定位到8条染色体和2条随机序列(chr C09_random和chr Cnn_random)上;系统进化树分析发现,该家族被聚为4个亚家族,第一亚家族含有7个基因,第二、三和四亚家族各包括2个基因;DELLA基因呈组织特异性表达,其中Bna A10g17240D、Bna C09g40420D、Bna Cnng68300D和Bna C05g47760D在各组织中表达都相对较高,在茎中Bna A06g34810D、Bna A09g18700D和Bna C09g52270D表达最高。本研究为后续基因的功能研究提供参考。

油菜种皮颜色性状的研究进展

本文从油菜种皮颜色与品质性状的关系、油菜种皮结构及颜色变化、油菜种皮颜色的遗传学研究、种皮颜色基因的定位及克隆等方面综述了油菜种皮颜色性状的研究进展。

甘蓝型油菜心叶颜色性状的遗传和AFLP标记的筛选

在油菜育种过程中往往会应用到一些指示性状,旨在研究甘蓝型油菜心叶颜色遗传规律、筛选扩增片段长度多态性(AFLP)标记。通过遗传分析可知:甘蓝型油菜的紫色心叶性状受1对显性基因控制,心叶紫色对心叶绿色呈显性。用心叶紫色甘蓝型油菜、心叶绿色甘蓝型油菜构建F2、BC1分离群体,通过AFLP、BSA相结合的方法共从512对引物组合中筛选到6个与心叶紫色连锁的AFLP标记。

12份半冬性甘蓝型油菜品种(系)在青海生态条件下的性状表现

利用AFLP标记技术对新引进的12份半冬性甘蓝型油菜品种(系)与17份春性甘蓝型油菜品种(系)的遗传差异进行分析,调查了其中12个甘蓝型油菜品种(系)(6个春性和6个半冬性)的主要农艺性状、叶绿素含量及菌核病抗性。结果表明,AFLP标记聚类分析把引进的12份半冬性甘蓝型油菜品种(系)与17份春性甘蓝型油菜品种(系)完全区分开来,引进的12份半冬性甘蓝型油菜品种(系)与现有春性甘蓝型油菜品种(系)均具有较大的遗传差异;在青海生态条件下春性甘蓝型油菜品种(系)的产量表现及叶绿素含量均高于半冬性甘蓝型油菜品种(系),其菌核病抗性比半冬性甘蓝型油菜品种(系)弱。

油菜多室性状研究进展

多室油菜在提高油菜产量方面具有一定的潜力,是一种重要的油菜种质资源。目前国内外学者对多室油菜已经展开了深入研究。本文主要从多室油菜的种类、解剖学观察、遗传规律和基因定位及克隆等方面阐述研究进展,并指出目前存在的问题和对油菜多室性状研究的展望,为油菜多室性状的利用提供理论依据。

人工合成甘蓝型油菜花期变异A基因组的遗传研究

为了探究人工合成甘蓝型油菜后代中分离的两种早晚花材料在A基因组中的遗传变异情况,本研究以种植在青海大学农林科学院试验田的大黄油菜和中迟芥蓝为亲本,杂交获得S0代,在其S3代出现早花与晚花分离,通过对其S6代进行A基因组的SSR分子标记检测与花粉可染性检测,筛选出扩增带型清晰且具有多态性的38对引物。结果表明:早花中变异率介于0.84%~1.54%,平均为1.16%,晚花中变异率介于0.4%~0.8%,平均为0.59%;聚类分析结果显示早晚花群体明显分为两类,且早晚花平均遗传距离为0.375 1。并对早花与晚花进行花粉可染性检测,早花与晚花育性没有显著性差异。研究表明该人工合成甘蓝型早晚花材料在A基因组上发生了遗传变异。

芥菜型多室与二室油菜花芽分化过程的比较分析

芥菜型油菜中存在天然的多室性状。与普通二室油菜相比,多室油菜因多果室(3～5个腔室)、多粒特征,具有高产潜力,为了揭示多室性状的形成过程,本研究以青海芥菜型多室油菜和塔油2号(芥菜型二室油菜)双亲、BC3F5群体中纯合的二室和多室单株为材料,通过石蜡切片结合扫描电镜观察,比较分析表明,青海芥菜型多室油菜自出苗开始,约22 d左右,平均叶片数为5时,开始花芽分化且经历5个时期;多室茎顶端分生组织(SAM)和花顶端分生组织(FM)伸长膨大,直径较二室大;随心皮分化,多室花顶端向内凹陷成"X"状的四心皮区域,而二室花芽中心生长锥向内凹陷成"I"状,形成二心皮的对半区域,该凹陷分裂影响心皮数目,并决定了子房中籽粒的排列数目;柱头顶端也形成"I"及"X"状凹陷,可作为一种指标用以早期区分多室及二室性状。

分子标记辅助选育甘蓝型油菜抗草甘膦除草剂恢复系

田间杂草是影响油菜产量的一项重要因素。使用化学除草剂是目前最为主要的除草方法,但除草剂施用不当会造成油菜不同程度的药害,从而影响油菜的生长发育与产量,因此培育油菜抗除草剂的种质资源有着重要的意义。本研究以含有I.variabilis-EPSPS*抗性基因的油菜品系甲HX6作为供体,与特早熟、特晚熟甘蓝型油菜品系1704、3660进行杂交,通过90 mg/L的农达异丙胺盐制剂(41%)进行筛选及PCR检测,选择对草甘膦表现抗性和含有732 bp抗性基因的植株,再以1704和3660作为轮回亲本,通过前景、背景选择的方法快速获得含有抗性基因的春性特早熟与特晚熟甘蓝型油菜品系,为抗除草剂油菜品种的培育提供资源。

五十五份小白菜自交系的SSR遗传多样性分析

以55份小白菜自交系为试材,采用SSR分子标记技术对其遗传多样性进行分析,以期为育种中杂交组合的选配及种质创新提供参考依据。结果表明:从分布在10条染色体上的110对引物中筛选出44对稳定的多态性引物,得到105个多态性位点,平均每对引物扩增的条带数为2.4,每条染色体上平均多态性位点为10.5个,遗传距离在0.016 9~0.754 4,平均为0.373 0,参试材料间差异较大;聚类分析将55份材料分为四大类群,其中第Ⅰ大类31份材料,第Ⅱ大类8份材料,第Ⅲ大类5份材料,第Ⅳ大类11份材料。在这些材料中,大多数来源相同的聚为一类,少部分个体分布在不同类群中,可能是由于这些材料在人为与自然选择以及栽培环境的影响下发生了变异。

青海油菜菌核病发生规律

本研究以青杂系列品种为供试材料,在大田和实验室对油菜菌核病的发生和综合防治进行系统研究,旨在探明青海油菜菌核病发生的规律和探索有效的防治措施。研究结果表明:菌核病病原体以菌核的形式在病株残体及附近土壤中越冬,子囊盘初发期和高峰期出现在7月初和7月中旬,子囊孢子发生高峰期是7月中旬,花瓣带菌和叶片病斑初发期和高峰期则主要集中在7月中旬和下旬,油菜茎秆病斑初发期和高峰期是在7月下旬和9月上旬。油菜花期田间湿度是影响菌核病子囊盘数量的主要因子。青海油菜菌核病的发生,主要集中在油菜花期。对于青海油菜菌核病的防控,应在农业防治基础上,坚持化学防治,实行花期全程药控,可有效地控制油菜菌核病的发生为害。

油菜开花时间调控基因TEM2的克隆、生物信息学与表达特性分析

为解析开花时间调控基因TEM2在春性甘蓝型油菜中的基因特征及表达模式,以春性甘蓝型油菜No.3379和No.2839为材料,克隆到拟南芥开花抑制基因TEM2的同源基因,分别命名为BnC02.TEM2和BnC02.tem2,cDNA序列长度分别为1032和1054 bp,编码343和351个氨基酸,二者存在23个氨基酸位点的差异。通过蛋白序列分析表明,BnC02.TEM2和BnC02.tem2蛋白都为亲水性蛋白且都具有B3和AP2保守结构域,是B3转录因子家族中的RAV家族成员,BnC02.TEM2和BnC02.tem2蛋白的二级和三级结构都存在较大差异。表达分析结果表明,BnC02.TEM2和BnC02.tem2在转录水平上存在显著差异,二者在叶片、花蕾、花以及顶端分生组织组织均有表达,相较于BnC02.tem2,BnC02.TEM2在花和花蕾中的表达量显著上升。由此推测,BnC02.TEM2可能在春性甘蓝型油菜开花时间调控中发挥作用,BnC02.TEM2的等位变异可能导致No.3379开花时间的提前。

CRISPR/Cas9介导的拟南芥TT1基因的敲除

在菜油品质上黄籽相较于褐籽更为优良,且更易于合成高质量的生物柴油。已有研究表明TT1(TRANSPARENT TESTA 1)基因是类黄酮代谢途径中的关键基因,为了通过CRISPR/Cas9基因编辑载体验证TT1基因在白菜型油菜中的功能,本研究先在拟南芥中进行了TT1基因的编辑。构建了CRISPR/Cas9 TT1基因编辑载体,通过农杆菌介导侵染拟南芥花序的遗传转化方式将编辑载体引入拟南芥Columbia生态型,通过表型观察发现T1代12株阳性苗中产生了11株表型株,其中1株表现为褐籽,2株表现为黄籽,9株表现为黄籽和褐籽的嵌合。测序检测分析其突变型结果发现,TT1靶位点处有单碱基缺失、单碱基插入、多个碱基缺失、碱基缺失后插入以及两个靶位点之间多个碱基缺失的多种突变类型。T2代获得一株纯合突变体,TT1两个靶位点之间产生79 bp的碱基缺失,且全株表现为黄籽。本研究为CRISPR/Cas9载体在白菜型油菜中TT1基因功能验证提供借鉴,并为其它作物TT1同源基因的功能验证提供了新的突变体材料。