【目的】适合机械化收获是当今油菜育种改良和遗传研究的重要目标。该研究以一个自然变异产生的油菜有限花序(denterminate inflorescence 1,di1)突变体为研究对象,通过分析有限花序的遗传模式,开展有限花序性状的基因定位和克隆,以期发掘候选基因,为培育适合机械化收获的油菜新品种提供新思路和新材料,为揭示油菜有限花序遗传机制奠定基础。【方法】以一个稳定遗传的有限花序突变株系FM8与野生型自交系FM7开展正反交,观察F1和F2后代的花序形态,分析有限花序性状的遗传模式。在F2群体中挑选20个有限花序单株和20个野生类型单株构建混合池,对混合池和亲本开展20×和10×覆盖度的全基因组重测序,定位有限花序性状的关联区间。根据关联区间对应到拟南芥基因组的共线性区段和基因注释信息,预测候选基因,并对候选基因进行同源克隆,发掘序列变异,筛选关键基因。【结果】油菜有限花序突变性状表现为初花期主花序和侧枝花序顶部形成一个或若干个顶生花,花序无限生长受阻,导致结角期主枝和侧枝有封顶特征即有限花序。有限花序突变株系与野生型正反交F1均表现为野生型,F2代无限花序与有限花序的分离比符合13﹕3,说明有限花序的遗传受2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。对混合池及亲本开展全基因组重测序,得到30 123个单核苷酸多态性(SNPs)标记和107 636个插入缺失标记(In Dels)标记,用于有限花序性状的全基因组定位。定位结果共检测获得7个显著关联区间,分布于油菜A08、A09、A10、C08和C09共5条染色体。其中,A10染色体上的关联区间峰值最高,是控制有限花序性状的主效位点。并且,A10染色体关联区间内的14.36—15.07 Mb的区域与C09染色体2个关联区间显示高度同源性。候选基因预测发现位于A08、A09、A10、C08和C09的5个关联区间包含有8个候选基因,包括TERMINAL FLOWER 1(TFL1)、FLOWERING LOCUS C(FLC)、ATBZIP14(FD)、MULTICOPY SUPPRESSOR OF IRA1 4(FVE)和SCHLAFMUTZE(SMZ)。基因序列分析表明di1突变体TFL1、FVE和SMZ的基因编码区存在序列变异,并导致蛋白序列变异。【结论】油菜有限花序突变由2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。与有限花序性状显著关联的区间有7个,其中,位于染色体A10和C09的关联区间具有高度同源性。TFL1、FVE和SMZ被推断为有限花序性状的候选基因。

【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F1和F2群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F2群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta(SNP-index)。利用R包画出SNP-index和delta(SNP-index)滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED4(Loess fit)检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,使用Prime3在候选区间进行SSR引物设计,在F2群体中采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对SSR引物进行筛选。【结果】甘蓝型油菜黄花与白花杂交F2群体中,白花和黄花性状分离比符合3﹕1,暗示白花性状受1对显性主效基因控制。全基因组重测序区间定位结果显示,白花性状基因候选区间在Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb。同时以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考序列,均鉴定出白花基因候选区间在C03染色体上的一致性和稳定性。转录组测序定位白花性状基因位于Darmor-bzh C03染色体54—55 Mb。转录组测序和重测序定位染色体结果高度一致。在此区间内MISA和Primer3结合设计SSR引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到6个与白花性状紧密连锁共分离的SSR标记。6个SSR标记区间范围在760 kb(52.81—53.57 Mb)。此候选区间与甘蓝、白菜共线性分析,对应白菜A02染色体56.76—57.40 Mb区间,对应甘蓝C03染色体10.99—11.28 Mb区间。【结论】甘蓝型油菜白花性状由1对显性主效基因控制。白花性状基因候选区间在法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb区间内。此区间760 kb范围内筛选出6个与白花性状基因紧密连锁共分离的SSR标记。

采用近红外方法,分析104份甘蓝型油菜种子中的芥酸、油酸与硫代葡萄糖苷含量;运用简化基因组技术(ddRADseq)对全部材料进行基因分型;结合性状与基因型的数据,利用Tassel混合线性模型进行全基因组关联分析。结果表明:芥酸含量与硫代葡萄糖苷呈极显著正相关,油酸含量与芥酸、硫代葡萄糖苷呈极显著负相关;群体结构分析将104份材料划分为4个亚群;通过全基因组关联分析发现,与芥酸、油酸含量显著关联的SNP标记主要分布在A08与C03染色体上,与硫代葡萄糖苷含量显著关联的标记分布在A05、A02与C09染色体上。

【目的】克隆拟南芥籽粒大小发育母体效应基因EOD3在甘蓝型油菜籽粒中表达的同源基因拷贝,并在大、小籽粒材料间开展序列比较分析。【方法】以1份大籽粒与1份小籽粒种质发育中的籽粒为研究材料,利用RT-PCR克隆发育中籽粒表达的BnEOD3基因拷贝,结合生物信息学手段在大、小籽粒材料间进行差异比较分析。【结果】生物信息学分析发现BnEOD3基因在甘蓝型油菜中有4个同源拷贝(BnaC04g00760D,BnaA05g01200D,BnaC04g50960D,BnaA04g27100D)。其中BnaA04g27100D在大、小籽粒材料发育籽粒中均有表达,且在第114碱基处存在SNP变异(大籽粒为C,小籽粒为G),BnaC04g50960D则仅在小籽粒材料中检测到表达,BnaC04g00760D与BnaA05g01200D基因则在大、小籽粒中均未检测到表达。【结论】BnEOD3基因仅有2个拷贝(BnaA04g27100D和BnaC04g50960D)在发育籽粒中检测到表达,其中BnaA04g27100D在第114碱基处的SNP变异导致氨基酸序列甘氨酸(G)与丙氨酸(A)的氨基酸的差异,可能与大、小籽粒性状有关。

为给克隆无蜡粉基因提供理论依据 ,减少无蜡粉基因分子标记的工作量 ,对用白菜型油菜有蜡粉材料 C1 -33与甘蓝型油菜无蜡粉材料 1 0 47种间杂交获得的 F1 ,自交所得 F2 ,以及与 C1 - 33回交获得的 BC1 ,BC2 代的蜡粉性状分离进行了观察 .结果表明 ,1 0 47中显性无蜡粉基因位于甘蓝型油菜的 A染色体组上

通过RT-PCR方法克隆了甘蓝型油菜湘油15号5个WRI1基因cDNA。测序结果显示,BnWRI1-1大小为1 248 bp,BnWRI1-2和BnWRI1-3大小为1 254 bp,BnWRI1-4、BnWRI1-5大小为1 242 bp;聚类分析结果显示,所克隆WRI1基因cDNA在进化关系上属于AP2/ERF转录因子家族,同拟南芥AtWRI1(At3G54320)同处1个分支,并且所克隆基因cDNA来自甘蓝型油菜不同的基因组;通过核苷酸序列比对分析,得到所克隆WRI1基因cDNA单核苷酸变异位点40个;特异性酶切位点分析显示,来源于A基因组的BnWRI1-1、BnWRI1-2、BnWRI...

低温是影响油菜生产和产量最重要的非生物逆境胁迫因子。为了阐明油菜抗寒性的遗传基础并定位相关的数量性状位点，利用甘蓝型油菜强抗寒ＧＺ恢和弱抗寒１０Ｂ杂交获得的１４７个Ｆ＿２单株为定位群体、以双亲及Ｆ２∶３家系为辅助研究材料，利用ＳＳＲ分子标记结合生理学指标及自然条件下抗寒性调查对抗寒基因ＱＴＬ进行初步定位。结果表明：６３０对ＳＳＲ引物中有１６０对在双亲间具有多态性，多态率２５．４０％；１６０对多态性引物中有１０２对在Ｆ＿２群体中有多态性，多态率６３．７５％，１０２对多态性引物共检测出多态性位点２２９个。１０２个ＳＳＲ标记构建连锁图，图谱总长９７４．７０ ｃ Ｍ，平均距离为５．７０ ｃ Ｍ。在自然．．．

应用RAPD与dpRAPD方法鉴定萝卜-甘蓝型油菜中萝卜基因组,筛选了140条随机引物。结果表明,平均每条引物(组合)能产生的萝卜基因组特异标记数dpRAPD高于RAPD,分别为1.69和1.33;在dpRAPD扩增产物中有77.6％谱带清晰易辨,略高于RAPD(75.4％)。两者所检测到的萝卜基因组标记大部分为各自特异的扩增产物。由于结合了荧光标记引物,dpRAPD反应产物可在Genetic Analyzer上分离检测,因此能检测到100 bp以下的小片段DNA。

【目的】干旱是甘蓝型油菜生长发育过程中一种常见的非生物胁迫，严重影响了其产量和品质。联合全基因组关联分析和转录组差异表达分析，筛选干旱胁迫条件下影响甘蓝型油菜籽粒含油量和蛋白质含量变化的候选基因，为解释干旱胁迫下甘蓝型油菜籽粒含油量及蛋白质含量的变化提供理论基础。【方法】利用旱棚盆栽方式模拟干旱胁迫环境，使用183份甘蓝型油菜构成的自然群体，于2019和2020年在模拟干旱胁迫条件下收获2年的籽粒，并进行籽粒含油量以及蛋白质含量的测定，将得到的表型数据与60K芯片的基因型数据（包含34 103个SNP）进行全基因组关联分析，同时，结合相同处理下花后不同干旱时间段（30、40和50 d）的籽粒转录组差异基因数据，筛选共有基因，并利用甘蓝型油菜和拟南芥数据库注释信息、已报道的相关文献和转录组差异基因表达水平鉴定与干旱胁迫下甘蓝型油菜籽粒含油量及蛋白质含量变化相关的候选基因。【结果】通过对2年间籽粒含油量和蛋白质含量的分析，发现材料重复性较好，干旱胁迫造成甘蓝型油菜籽粒的含油量下降，蛋白质含量上升；全基因组关联分析得出的最佳模型主要为一般线性模型下的Q或na?ve模型，共检测出38个显著关联位点（P

目的油菜PolimaCMS的线粒体基因组中含有orf224的4.5kb的区段是与细胞质雄性不育相关的,验证Shan2ACMS与PolimaCMS在orf224的差异性。方法根据orf224设计5′端和3′端的1对特异引物,对PolimaCMS和Shan2ACMS的线粒体基因组进行PCR扩增,在Shan2A中得到与orf224同源的DNA片段,对其测序分析。结果两序列均由675个碱基组成,核苷酸同源性为99.3%。结论证实Shan2ACMS与PolimaCMS的orf224基因上存在差异,不能简单的从两者具有共同的恢保关系上说明Shan2ACMS就是已知的PolimaCMS。

为了提高油菜的油酸含量 ,继而培育高油酸油菜品种 ,从甘蓝型油菜成熟叶片中分离总 RNA,经反转录合成 c DNA第一条链 ,以此为模板进行多聚酶链式反应 ,产物为一长 6 5 4 bp的 DNA片段 .经克隆和序列测定表明 ,其核苷酸序列与 Gen Bank中甘蓝型油菜 FAD2基因在比较区的同源性达 10 0 % .

【目的】表皮蜡质是覆盖植物叶片和茎秆等部位的疏水层，在植物抵御逆境方面发挥着重要作用，同时会影响光合作用和生长发育；甘蓝型油菜作为世界上主要的油料作物之一，研究表皮蜡质突变体的遗传机制，为实现油菜高产稳产提供参考。【方法】对油菜光叶突变体M8和普通蜡质叶中双11(ZS11）和C20的叶片表征进行记载，使用便携式植物光合作用测量系统测定叶片光合速率；利用M8和ZS11、C20分别杂交获得2个F_1、自交构建2个F_2分离群体，用于分析油菜光叶性状的遗传规律；选取M8和ZS11杂交的F_2群体中光叶和蜡质叶表型单株分别进行混池，通过集团分离分析法结合靶向测序技术进行基因克隆，结合比较基因组和转录组数据进行候选基因预测，并通过RT-PCR验证候选基因。【结果】甘蓝型油菜光叶表型叶片气孔导度更大、光合效率更高；遗传分析表明M8光叶性状受1对基因控制，光叶相对蜡质叶为隐性。图位克隆将光叶控制基因定位至A08染色体0.134—0.699 Mb物理区间内。进一步分析发现，相比于ZS11，光叶突变体M8中A08染色体0.22—0.58 Mb区间存在大片段缺失，ZS11在该区段中的Bna A08G0006900ZS(Bna A08.SAGL1）可能为光叶的候选基因，该基因编码一个Kelch-F-box蛋白，在ZS11叶片中表达量高而M8中未检测到，该基因缺失可能导致了M8光叶表型。【结论】甘蓝型油菜光叶新突变体M8相比野生型蜡质叶片光合速率更高，该光叶表型受1对隐性基因控制；图位克隆鉴定到光叶性状调控基因为Bna A08.SAGL1，基因缺失产生了光叶表型。

为明确甘蓝型油菜花叶性状的遗传特点，开发与花叶性状连锁的分子标记。以甘蓝型油菜品系２２０５（圆叶）、１４２３（花叶）为亲本，构建了３个世代群体：Ｆ１、ＢＣ１和Ｆ２，探讨花叶性状的遗传规律；利用分子标记技术对花叶基因进行定位。结果表明，Ｆ１植株叶形表现为花叶，ＢＣ１（Ｆ１×２２０５）和Ｆ２中花叶与圆叶的植株分离比分别符合１∶１和３∶１，说明甘蓝型油菜的花叶性状受１对不完全显性基因控制。利用集团分离法（ＢＳＡ）筛选６３７对ＳＳＲ引物，共筛选到了３个与花叶基因紧密连锁的ＳＳＲ标记：ＣＢ１００７９、ＢＮＧＭＳ１１４和ＢＮＧＭＳ３８５。连锁分析发现，这３个连锁标记均位于花叶基因的一侧，其中ＢＮＧＭＳ１１．．．

【目的】基于全基因组重测序结果,开发与高蛋白、耐荫、抗倒伏等性状紧密相关的分子标记,同时利用开发的分子标记构建遗传连锁图谱,并对籽粒蛋白质含量进行QTL定位,为后续高蛋白、耐荫、抗倒育种研究提供参考和分子标记资源。【方法】以大面积栽培品种南豆12和地方品种十月黄为亲本,构建F2分离群体。对亲本材料进行覆盖度约为40×的全基因组重测序,用BWA、GATK及Breakdancer等软件比对,检测亲本材料在全基因组范围内的突变类型,挖掘相关变异基因。结合种子不同发育时期和荫蔽处理获得的转录组数据,结合qRT-PCR对发生突变的储藏蛋白、环境适应相关基因进行表达规律分析。同时,基于重测序数据,挖掘亲本间存在于基因编码区的SNP位点,对其进行酶切位点分析,将SNP标记转化为CAPS或dCAPS标记。此外,搜索亲本间存在的插入/缺失变异位点,在插入/缺失位点两侧高度保守的区域设计引物开发InDel标记。对开发的CAPS标记和InDel标记进行多态性筛选,选取具有多态性的CAPS分子标记和InDel标记,对F2材料进行基因分型。根据分型结果,利用JoinMap 4.0软件进行遗传连锁图谱的构建。依据构建的遗传图谱,结合近红外分析获得F2材料的籽粒蛋白质含量数据,使用Windows QTL Cartographer V2.5软件对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL分析。【结果】测序结果显示,南豆12大量储藏蛋白、环境适应相关的重要基因或同源基因发生突变。转录组数据分析结果显示部分变异基因呈现不同的表达模式且差异显著,qRT-PCR分析进一步验证了该结果。此外,经检测开发的540个CAPS分子标记中有332个具有酶切多态性,300对InDel引物中有201对引物能扩增出多态性。基于533个多态性分子标记构建了一张包含20个连锁群的遗传连锁图谱,覆盖长度2 973.87 cM,标记间平均遗传距离5.58 cM。利用此图谱对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL定位,共检测到QTL位点6个,可解释4.68%—18.25%的表型变异。【结论】基于亲本间的变异位点,共开发了533个多态性分子标记(包含8个基因特异性分子标记),检测到6个大豆籽粒蛋白质含量QTL位点,其中,主效QTL位点1个(qSPC-6)。

以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,白花对黄花是一对由不完全显性基因(WW)控制的不完全显性遗传性状;利用集群分离法(BSA)对该白花基因进行RAPD分析,在1 200个随机引物中,获得了引物S1092(5-CCC AGG CTA C-3),在白花基因库和黄花基因库间扩增出多态性产物S-10921250;对该分离群体及其姊妹系和其他白花油菜进行的单株验证表明,S-10921250与甘蓝型油菜白花基因相连锁,遗传距离为0.84 cM。