甘蓝型油菜芥酸含量的SSR 标记分析

目的:探讨高芥酸材料与低芥酸材料杂交效果,为促进高芥酸油菜育种的研究。方法:采用高芥酸材料与低芥酸材料杂交的F2群体作为材料,研究其遗传性状,并对亲本间的芥酸含量进行了SSR标记分析。结果:发现F2群体中的单株芥酸含量受两对基因控制,其遗传规律符合由一对基因控制的分离比例,得到CB10364、Ra2-E12两个共显性标记。结论:CB10364标记与芥酸含量紧密连锁,单株带型为CB10364-a的芥酸含量<6%,单株带型为CB10364-h的芥酸含量6%～36%,带型为CB10364-b的芥酸含量>36%,能较好的区分群体的芥酸含量,该结果可促进高芥酸油菜的育种研究。     

甘蓝型油菜芥酸含量的SSR标记分析

目的：探讨高芥酸材料与低芥酸材料杂交效果,为促进高芥酸油菜育种的研究。方法：采用高芥酸材料与低芥酸材料杂交的F2群体作为材料,研究其遗传性状,并对亲本间的芥酸含量进行了SSR标记分析。结果：发现F2群体中的单株芥酸含量受两对基因控制,其遗传规律符合由一对基因控制的分离比例,得到CB10364、Ra2-E12两个共显性标记。结论：CB10364标记与芥酸含量紧密连锁,单株带型为CB10364-a的芥酸含量〈6%,单株带型为CB10364-h的芥酸含量6%～36%,带型为CB10364-b的芥酸含量〉36%,能较好的区分群体的芥酸含量,该结果可促进高芥酸油菜的育种研究。     

人工合成甘蓝型油菜中花色与芥酸含量的遗传连锁分析

利用人工合成的甘蓝型油菜品系．No．2127-17(白花、有芥酸)与加拿大双低甘蓝型油菜品种Quantum(黄花、低芥酸)配制杂交组合。对亲本、F1、BC1、F2和DH(doubled haploid)5个世代的花色及芥酸含量进行分析,结果表明：花色受单基因控制,且白花对黄花为显性;芥酸含量仅表现出一对基因的差异且具有加性效应的遗传模式。花色和芥酸含量的连锁分析表明：白花与高芥酸紧密连锁．在DH群体中重组频率为5．8％。采用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA),从685条10个碱基的随机引物筛选到一个与黄花和低芥酸含量紧密连锁的RAPD标记S92-1400。在遗传图谱上黄花基因和低芥酸基因距离S92-1400标记的图距分别为2．2cM和5．4cM。     

甘蓝型油菜芥酸和二十碳烯酸含量的基因效应

以甘蓝型油菜的4种纯合芥酸基因型之间所有可能的6个杂交组合的P_1、P_2、F_1、P_2、B_1和B_2世代为材料,用生统遗传学方法研究了芥酸和二十碳烯酸的基因作用形式及效应。发现无论亲本是单基因差异还是二基因差异,F_1和F_2代的芥酸含量都接近中亲值,F_1略大于中亲值和F_(20)世代均值分析表明,芥酸含量的遗传符合加性显性模型,加性效应占绝对优势,显性效应不显著。用数量遗传学方法估计的芥酸基因数与已知的结果相近。     

甘蓝型油菜芥酸含量的主基因＋多基因遗传

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型对甘蓝型油菜无芥酸品种HSTC     

油菜离体培养与芥酸微量测定相结合的育种新技术 Ⅱ.芥菜型油菜花粉胚状体芥酸含量的变化

本文首次报道了芥菜型油菜(Brassica juncea)花粉胚状体群体规模的芥酸变化的研究结果,并与种子的芥酸变化进行了对比研究。在单个测定的91个花粉胚状体中发现,单个花粉胚状体之间芥酸含量的变化很大,约在30—52％之间;在单粒测定的68粒同一品种的种子中,芥酸含量的变化也不小,其变化范围为28—56％。测定由花粉胚状体衍生的次级胚状体及其经加倍后获得的纯合二倍体种子芥酸含量的变化,结果表明这种变化的主要原因是由基因型的差异所引起的。     

玉米FAD2基因的克隆及序列分析

高等植物中的A12脂肪酸脱饱和酶是将油酸转化为亚油酸的酶。根据已发表的其他高等植物的FAD2基因的保守序列设计同源引物,通过RT—PCR从玉米幼胚中扩增得到一个特异的cDNA基因片段。通过生物信息学分析,从玉米幼胚cDNA和基因组中均扩增得到1164 bp FAD2基因（GenBank登陆号：DQ496227）,它编码387个氨基酸,含有完整的ORF框,在ORF框内无内含子。序列联配与树状分析结果表明,FAD2推导的氨基酸序列与其他物种的A12脱饱和酶基因具有同源性。它含有3个组氨酸保守域和2段很长的疏水区,是一个跨膜4次的膜结合蛋白。半定量RT—PCR分析显示FAD2基因在玉米幼胚中表达量最高,在叶、茎、根中亦有低水平表达。     

油菜离体培养与芥酸微量测试相结合的育种新技术Ⅰ.芥酸测定新方法及其在不同组织中的分布

以Folch法为基础,汲Bligh和常规二法所长,建立了植物鲜组织类脂提取新方法,并用新方法同Bligh及常规法进行了相对含量与绝对含量比较。结果表明,新方法在重复性及准确度方面都较后二者好。利用新方法,测定了4种组织和器官,发现只有种子和花粉胚状体含有较高含量的芥酸。萌发5天的子叶中,芥酸含量较低。愈伤组织中没有芥酸。表明芥酸的形成与胚结构的形态分化相一致。此外有可能进行低或零芥酸胚状体的筛选。通过对发育中的花粉胚状体芥酸含量变化的研究,发现自花药接种日期算起,通常需要35—40天后,花粉胚状体中的芥酸含量达最高值并保持稳定。这是为低或零芥酸单倍体育种对胚状体进行筛选的适宜时期。     

同步抑制FAD2与FatB基因提高烟草种子油酸组分含量的研究

该研究以烟草品系NC89的无菌苗叶片为受体材料,采用前期构建的能同步抑制种子中FAD2(Δ12-油酸去饱和酶基因)与FatB(酰基转移酶基因)表达的RNAi载体,通过农杆菌介导转化获得了转基因烟草植株,分析转基因植株种子中的脂肪酸组分。结果显示:与对照相比,转基因植株种子中FAD2和FatB基因的表达水平分别降低了23%和11%;转基因植株种子的脂肪酸组分中,饱和脂肪酸棕榈酸和硬脂酸平均含量分别为8.02%和4.45%,多不饱和脂肪酸亚油酸平均含量为76.82%,较对照分别降低了2.91%、9.92%和3.47%;而转基因植株种子中单不饱和脂肪酸油酸含量高达7.48%,比对照提高46.38%。研究表明,同步抑制FAD2和FatB基因的表达能够显著提高烟草种子中油酸组分的含量,为进一步改良油料作物品质奠定了基础。     

近红外光谱仪快速检测油菜硫苷、芥酸及油份含量数学模型的建立

近红外反射光谱技术是一种高效、快速的现代分析技术,应用过程中需要建立相应的数学模型.收集油菜籽样品600余份,采用国际(家)标准方法对芥酸、硫苷、含油率进行测试,根据各模型的要求,选择不同的具有代表性的样品,建立数学模型.内部交叉证实法对模型验证结果显示:高芥酸、低芥酸、硫苷、含油率模型复相关系数分别为0.9677、0.9318、0.9820、0.9626,内部验证均方差(RMSECV)分别为4.41、2.24、4.62、0.543.外部样品检测法分别用已建模型和国际(家)标准方法对油菜籽样品芥酸、硫苷、含油率进行检测,两者检测结果基本一致.综合内部和外部验证结果表明:建立的模型能够满足油菜籽硫甘、芥酸及油份含量快速检测的要求.另对油菜自身含水率对数学模型的影响做了初步探索.     

FAD2类酶在合成工业用脂肪酸中的应用

许多工业用稀有脂肪酸存在于非食用植物种子油中,它们由不同脂肪酸Δ12-去饱和酶（FAD2）催化,在油酸Δ12位引入环氧基、羟基、形成三键或共扼双键。目前已从不同生物中克隆得到一系列FAD2酶基因,并在油料植物中获得成功表达。但总体上看,目标脂肪酸累积量还相对较低,稀有脂肪酸生物合成及其从磷脂酰胆碱（PC）到储存甘油三酯(IAG)的转化机制尚需要进一步阐明。     

Increased levels of erucic acid in Brassica carinata by co-suppression and antisense repression of the endogenous FAD2 gene

Erucic acid and its derivatives represent important industrial feedstock compounds, and there is an increasing demand for the production of high erucate oils in this regard. Our goal therefore, is to develop high erucic acid (HEA) Brassicaceae lines with increased proportions of erucic acid and very long-chain fatty acids (VLCFAs). We proposed that oleate availability may be a rate-limiting factor in the biosynthesis of erucic acid. We have tried to address this question by manipulating the expression of the endogenous FAD2 gene in B. carinata using co-supression and antisense approaches. Both methods resulted in transgenic lines exhibiting decreased proportions of polyunsaturated C18 fatty acids (18:2+18:3) and concomitant and significantly increased proportions of 18:1, 22:1 and total VLCFAs. Co-suppressed FAD2 B. carinata lines exhibited 3-18% decreases in 18:2, 22-49% decreases in 18:3 and significantly increased proportions of 18:1 (36-99%), 22:1 (12-27%) and VLCFAs (6-15%). Transgenic B. carinata lines developed using an antisense FAD2 approach exhibited decreased proportions of 18:2 and 18:3 (9-39% and 33-48%, respectively) and significantly increased proportions of 18:1 (54-130%), 22:1 (5-19%) and VLCFAs (6-21%). The possibility of using these approaches to produce prototype transgenic germplasm of the Brassicaceae accumulating seed oils with improved proportions of erucic and other VLCFAs is discussed.     

大豆油酸脱氢酶基因启动子的克隆及其表达活性分析

大豆油酸脱氢酶(FAD2-1B)基因是种子特异表达基因,利用PCR方法从大豆基因组DNA中分离FAD2-1B基因的启动子片段,命名为FP.PLACE在线启动子预测工具分析表明:序列中含有多种典型的种子特异性表达元件,如Skn-1 motif、AACACA、SEF4 motif、E-box、ACGT等.将克隆得到的FP片段替换pCAMBIA1301中的CaMV35S启动子,构建表达载体pCAM-FP.通过农杆菌介导法在大豆各组织中进行瞬时表达,GUS组织化学染色显示FP驱动GUS基因在大豆根、茎、叶中基本不表达,在种子中有较高的表达活性,推测FP启动子具有种子特异表达活性.     

玉米FAD2基因RNA干涉表达载体的构建及转化

根据已克隆的ZmFAD2基因(GenBank登陆号:DQ496227)设计引物,通过RT-PCR扩增得到120 bp的特异性基因片段作为hpRNA干涉片段。利用pUCCRNA i与pUb i.cas为中间载体,成功构建了含Ub iqu itin启动子和hpRNA i片段的干涉表达载体p1 300 UFIFN。以自主选育的高油玉米自交系幼胚为材料,诱导、继代出胚性愈伤组织,利用携带p1 300 UFIFN质粒的根癌农杆菌LBA4404对其进行遗传转化。对抗性植株进行PCR检测,共获得6株转基因阳性株。     

Expression and localization of FAD2 desaturase from spinach in tobacco cells

The sites of desaturation in plant cells were studied by expressing the fusion gene composed of the genes encoding FAD2 (Δ12 desaturase) from spinach (Spinacia oleracea) and enhanced green fluorescent protein (EGFP) under the control of the 35S cauliflower mosaic virus promoter. The chimeric protein was functional in tobacco (Nicotiana tabacum) BY-2 cells. The temporal changes in distribution and localization of fusion FAD2-EGFP protein were studied. According to the results obtained, we can conclude that the sites of desaturation in plant cells are associated with both the endoplasmic reticulum and plasma membrane.     

Development of ultra-high erucic acid oil in the industrial oil crop Crambe abyssinica

Erucic acid (22 : 1) is a major feedstock for the oleochemical industry. In this study, a gene stacking strategy was employed to develop transgenic Crambe abyssinica lines with increased 22 : 1 levels. Through integration of the LdLPAAT, BnFAE1 and CaFAD2-RNAi genes into the crambe genome, confirmed by Southern blot and qRT-PCR, the average levels of 18 : 1, 18 : 2 and 18 : 3 were markedly decreased and that of 22 : 1 was increased from 60% in the wild type to 73% in the best transgenic line of T4 generation. In single seeds of the same line, the 22 : 1 level could reach 76.9%, an increase of 28.0% over the wild type. The trierucin amount was positively correlated to 22 : 1 in the transgenic lines. Unlike high erucic rapeseed, the wild-type crambe contains 22 : 1 in the seed phosphatidylcholine and in the sn-2 position of triacylglycerols (5% and 8%, respectively). The transgenic line with high 22 : 1 had decreased 22 : 1 level in phosphatidylcholine, and this was negatively correlated with the 22 : 1 level at the sn-2 position of TAG. The significances of this study include (i) achieving an unprecedented level of 22 : 1 in an oil crop; (ii) disclosing mechanisms in the channelling of a triacylglycerol-specific unusual fatty acid in oil seeds; (iii) indicating potential limiting factors involved in the erucic acid biosynthesis and paving the way for further increase of this acid and (iv) development of an added value genetically modified oil crop having no risk of gene flow into feed and food crops.     

玉米△12脂肪酸脱氢酶基因（FAD2）在酿酒酵母中的表达

玉米△12脂肪酸脱氢酶是催化油酸形成亚油酸的关键酶。将其编码基因FAD2（GenBank登陆号：DQ496227）克隆到酿酒酵母表达载体pYES2．0中,构建成重组质粒pYE／FAD2,转化到酿酒酵母进行诱导表达,同时以pYES2．0转化子为对照。气相色谱（Gc）分析表明,重组转化子亚油酸的含量占酵母总脂肪酸的1．54％,而对照未检测到亚油酸。表明FAD2基因具有编码△12脂肪酸脱氢酶的功能。为探索转译起始密码子周边序列的改变对FAD2基因表达产生的影响,将该基因的起始密码子上游序列进行修改,构建重组表达载体pYE／FAD2—1,转化酿酒酵母进行表达。GC分析表明,pYE／FAD2—1转化子的亚油酸含量占总脂肪酸含量的8．81％,是对照pYE／FAD2转化子的近5倍。