一个与甘蓝型油菜无花瓣性状基因连锁的RAPD标记

以无花瓣和有花瓣姊妹系油菜为材料,结合近等基因系法和集群分离法这两种分子标记策略．对184个RAPD随机引物进行筛选,得到了与控制花瓣性状基因紧密连锁的分子S352-580,并通过无花瓣品系和有花瓣品种对所得标记进行了验证。     

甘蓝型油菜无花瓣矮秆新种质APL03的选育

以正常四瓣双低甘蓝型油菜品系ZH004为母本、无花瓣种质APL01为父本杂交,对无花瓣及矮秆等性状进行多代定向选择,育成APL03新种质。该种质群体无花瓣株率迭100％,单株无花瓣度〉90％,植株高度130—140cm,单株有效角果数〉400个,种子含油率高达43％-47％,兼有抗倒伏、抗耐菌核病等特性,成为培育适于全程机械化作业栽培油菜新品种的基础材料。     

甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究

千粒重是油菜重要的产量相关性状之一,构建油菜遗传连锁图谱是研究其产量性状基因的前提。本研究利用小孢子培养技术,选育出了甘蓝型油菜大粒品系(G-42)和小粒品系(7-9)的纯合DH系DH-G-42和DH-7-9,其千粒重分别为6.24 g和2.42 g,二者比值达2.58。以DH-G-42为母本、DH-7-9为父本,构建了含190个单株的F2遗传作图群体,利用SSR和SRAP标记技术绘制遗传连锁图谱,该图谱共包含20个连锁群,涉及128个SSR标记和100个SRAP标记,图谱总长1546.6cM,标记间平均图距为6.78cM。本研究共检测到3个与千粒重性状相关的QTL,分别位于A9和C1连锁群,其中qSW-A9-1和qSW-A9-2贡献率分别达到10.98%和27.45%,均可视为控制粒重的主效QTL。本研究为后续进行油菜千粒重性状QTL的精细定位分析、分子标记辅助选择育种及新基因的克隆等奠定了基础。     

甘蓝型油菜千粒重性状的QTL定位分析

该研究利用油菜双单倍体株系(348份)群体和已构建的遗传连锁图谱,采用复合区间作图法,对2009~2013年连续5年的千粒重性状表型数据进行QTL初步定位和分析,结果共获得46个显著性千粒重QTL,主要分布在A7、C1和C6等11条染色体上;其中qTSW-09 DL11-1的表型变异最高(19.63%),qTSW-11 DL9的表型变异最小(2.73%)。通过元分析方法将所获得的46个QTL进行整合,结果显示:cqTSW-C1-2的表型变异最大(10.64%),并发现多个整合后的一致性QTL能够在连续多年试验中被检测到,其中cqTSW-C1-3连续5年被检测到,表明控制千粒重的QTL在种植环境中能够稳定表达;同时,新发现位于C1染色体上的千粒重主效QTL cqTSW-C1-2,解释表型变异达到10.64%。油菜千粒重性状的QTL分析和主效QTL的获得,为进一步实现油菜大籽粒的分子育种和高产新品种的培育提供了重要的理论指导。     

甘蓝型油菜分子标记连锁图谱的构建及显性细胞核雄性不育基因的图谱定位

在显性细胞核雄性不育系Rs1046A和双低油菜品种Samourai构建的回交分离群体中,运用AFLP和SSR两种标记技术构建了一个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的分子标记遗传连锁图谱。该图谱共包含138个AFL．P标记、83个SSR标记和1个形态标记,分布于18个主要连锁群、2个三联体和1个连锁对上,图谱总长度为2646cM,偏分离标记的比例为11．7％。显性细胞核雄性不育基因Ms被定位到第10连锁群(LG10)上。同时,偏分离标记聚集于第8连锁群(LG8)和第16连锁群(LGl6)的末端,形成了十分明显的偏分离标记密集区域。研究结果对于油菜核不育两型系的分子标记辅助选择育种具有重要意义,同时也为克隆和分离核不育基因以及研究核不育的分子机理打下了良好的基础。     

芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜的种间远缘杂交

通过对芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜种间杂交 以下简写为芥×甘或甘×芥 的结实性、交配性以及不同甘蓝型油菜对交配性的影响等研究发现:芥、甘正反交形成的饱满种子数较少,其形成种子的能力弱,但是芥×甘与甘×芥杂交相比,芥×甘形成饱满种子的能力较强,受精能力以及杂种胚胎的发育能力也强,在授粉后的子房发育上二者无显著差异.所以,芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜种间杂交创建新资源时宜采用芥×甘杂交方式;不同甘蓝型油菜品种与芥菜型多室油菜正反交的结角率、受精指数、结籽指数和可交配指数均不相同,但可交配指数的变异系数最大.因此,筛选可交配性强的甘蓝型基因型应着眼于可交配指数高的甘蓝型油菜亲本材料,根据本试验结果,芥菜型多室油菜与甘蓝型油菜93-221-1杂交形成的杂种胚具有较强的可发育性.     

甘蓝型油菜种子发芽率QTL定位及相关生理性状

利用GH06×P174组合衍生的183个重组自交系进行种子发芽率遗传分析及种子发芽期间种子生理性状分析。用复合区间作图法对在室温下保存两年的种子(STY)、保存1年的种子(SOY)与新收获种子(FS)发芽率进行QTL定位。另外对保存两年的种子及新收获的种子萌发期间脂肪酶活性、电导率、还原糖含量、总糖含量及根系活力进行了测定, 并对结果进行分析。结果表明3批种子的发芽率QTL位点各不相同, 保存两年的种子在第9、14、17条连锁群上分别检测到1个位点, 保存1年的种子在第5、9条连锁群上各检测到1个位点, 新收获的种子在第4、18条连锁群上分别测检到1个位点。研究发现, 3批种子的发芽率相关性不显著, 发芽率差异达到极显著水平, 同时保存不同年份种子的发芽率QTL各不相同, 这表明甘蓝型油菜发芽率受很多不同因素所控制。保存两年及新收获种子的发芽率与电导率之间的相关性均达到极显著负相关, 表明可以通过电导率的测定估测发芽率, 电导率的研究对种子发芽率的研究具有重要意义。     

甘蓝型油菜的遗传转化

甘蓝型油菜的各种外植体经遗传转化、组织培养后可以再生为转基因植株,但再生频率会因外植体的基因型、年龄、培养基添加成分和农杆菌共培养的不同而发生变化。转化方法包括农杆菌介导转化、基因枪法、花粉介导法、PEG介导法等,其应用前景非常广阔。甘蓝型油菜的遗传转化在其品质改良、抗逆性提高、雄性不育系的获得和一些特殊性状方面都取得了很大成就。简要介绍甘蓝型油菜的再生体系建立、转化方法及所取得的部分成就。     

油菜分子标记图谱构建及抗菌核病性状的QTL定位

以油菜品种０８５（抗菌核病）与湘油１３号杂交得到的Ｆ２代作为作图群体,以ＲＡＰＤ标记来构建油菜连锁图谱。通过对３００个１０－ｍｅｒ随机引物的筛选,共获得２００个多态性ＲＡＰＤ位点。经Ｍａｐｍａｋｅｒ／ＥＸＰ３．０软件处理,构建了１张含１９３个标记位点、１９个连锁群、覆盖长度为１３２４ｃＭ的连锁图谱。在此基础上利用Ｍａｐｍａｋｅｒ／ＱＴＬ １．１将抗菌核病基因定位在第四、八和十四３个连锁群上,即：Ｓ     

甘蓝型油菜种胚叶绿素含量的QTL定位

种胚叶绿素含量是影响菜子油加工和销售的重要指标。关于种胚叶绿素的遗传特性还缺乏研究。本文以重庆市油菜工程中心构建的甘蓝型黄子与黑子油菜重组自交系群体为材料,2007年分别在重庆市北碚区和万州区两个实验基地种植,利用本实验室已构建的遗传连锁图谱为基础,采用复合区间作图法(C IM)分析种胚叶绿素的QTL。结果共检测到10个QTL,分别位于第1、2、5、8、21和25连锁群,单个QTL解释表型变异的4.04%～8.50%。研究结果表明胚中叶绿素表现为多基因控制的数量性状,基因表达受环境影响较大。     

甘蓝型油菜遗传图谱的构建及单株产量构成因素的QTL分析

采用常规品系04-1139与高产多角果品系05-1054构建的F2代群体为作图群体, 运用SSR(Simple sequence repeat)和SRAP(Sequence-related amplified polymorphism)构建分子标记遗传图谱并对甘蓝型油菜单株产量构成因素进行QTL分析。遗传图谱包含200个分子标记, 分布于19个连锁群上, 总长度1 700.23 cM, 标记间的平均距离8.50 cM。采用复合区间作图法(Composite interval mapping, CIM)对单株产量构成因素(单株有效角果数、每果粒数和千粒重)进行QTL分析, 共检测到12个QTL: 其中单株有效角果数4个QTL, 分别解释表型变异为35.64%、12.96%、28.71%和34.02%; 每果粒数获得5个QTL, 分别解释表型变异为8.41%、7.87%、24.37%、8.57%和14.31%; 千粒重获得３个QTL, 分别解释表型变异为2.33%、1.81%和1.86%。结果表明: 同一性状的等位基因增效作用可以同时来自高值亲本和低值亲本; 文章中与主效QTL连锁的标记可用于油菜产量性状的分子标记辅助选择和聚合育种。     

Analysis of RFLP mapping inaccuracy in Brassica napus L.

 We identified sources of mapping inaccuracy during the construction of RFLP linkage maps from one F₂ population and two F₁ microspore-derived populations from the same cross of oilseed Brassica napus. The genetic maps were compared using a total of 145 RFLP marker loci including 82 loci common to all three populations. In the process, we identified a series of mapping events that could lead to ambigous conclusions. Superimposed restriction fragments could be mistaken as a single dominant restriction fragment in a F₂ population and, when analyzed as such, would yield inaccurate linkage information. Residual heterozygosity in parental lines resulted in complicated allelic assignment and yielded subsequent difficulties in linkage determination. Loose and spurious linkages occurred during mapping and were identified by comparing maps derived from different populations. LOD scores and χ² test of independence were compared for their capacity to detect loose linkages or generate spurious ones. Extreme segregation distortions towards the same parental allele also contributed to an additional source of spurious linkage. Small but significant segregation distortions resulted in reduced estimates of the recombination fraction. The use of the same ‘probe× enzyme’ combinations in doubled haploid populations allowed the identification of the correct allele assignment as well as loose and spurious linkages. A translocation between two homoeologous linkage groups was observed. The consequences of such a chromosomal event as a source of error in mapping applications are discussed. Received: 7 September 1996/Accepted: 25 October 1996     

甘蓝型油菜线粒体功能未知基因 ORF 117的载体构建与转化

本研究克隆了甘蓝型油菜线粒体功能未知基因 ORF 117,构建了带有线粒体转运信号肽序列（TP ）的植物过表达载体35S ∷TP-ORF117、35S ∷TP-EGFP 和35S ∷TP-ORF117-EGFP ,转化野生型拟南芥并进行抗除草剂筛选,共获得纯合的转基因拟南芥株系62个。qPCR 表明,ORF 117在转基因材料中得到高效过表达。用转35S ∷TP-EGFP 、35S ∷TP-ORF117-EGFP 拟南芥制备原生质体,经线粒体特异染料染色,在激光共聚焦显微镜下做线粒体、GFP 共定位检测,GFP 蛋白和 ORF117-EGFP 融合蛋白被准确定位到了线粒体。     

甘蓝型黄籽油菜种皮色泽QTL作图

甘蓝型黄籽油菜具有低纤维、高蛋白及高含油量的优点,因而己成为广大油菜育种工作者研究的重点之一。利用甘蓝型黑籽品系油研2号作父本,计蓝型黄籽品系GH06为母本,获得132个单株的F2群体;以AFLP和SSR为主要分析方法,构建了包括164个标记的甘蓝型油菜遗传连锁图谱,其中包括125个AFLP标记、37个SSR标记及一个RAPD和一个SCAR标记,分布在19个连锁群上,覆盖油菜基因组2549．8cM,标记间平均距离15．55cM。利用多区间作图法,对种皮色泽QTL进行分析,在第5及第19连锁群上各检测到一个QTL位点,分别解释表型变异46％及30．9％。     

甘蓝型油菜小孢子培养技术的几项改进

本研究在NLN-16和NLN-13的培养基中分别加入0.1mg/L 6-BA和0.05%的活性碳,结果表明6-BA对小孢子再生胚有明显地促进作用,再生胚的频率比对照增加26枚/皿,经分析达到显著水平;而0.05%的活性碳对小孢子再生胚促进作用不显著。对甘蓝型油菜小孢子培养再生植株的染色体加倍及移栽的研究结果表明,在小孢子培养初期加50mg/L秋水仙碱加倍效率最佳,加倍率达到67.6%。小孢子培养的再生苗移栽至大田后,采用遮阳网覆盖小苗,移栽成活率达到87.6%。 Abstract:The application of microspore culture technique was restricted because of its low frequency of embryogenesis and chromosome doubling.Two methods of enhancing the frequency of embryogenesis were employed in the study,namely,activated charcoal treatment in NLN-13 media and 6-BA treatment in NLN-16 media.The treatment with 0.05% activated charcoal produced 24 embryos per plate,which increased 1.7 embryos per plate,as compared with the treatment without activated charcoal.However,the analysis of T-test showed that it was not significant.After adding 0.1mg/L 6-BA in NLN-16 media,the frequency of embryogeny was 38.3 embryos per plate,and it was 26 embryos more per plate than that of CK.Analysis of T-test is significant.This indicates that 6-BA promotes embryogeny in microspore culture.Adding 50mg/L colchicines in NLN-16 media,the doubling frequency was 67.6%.The plantlets transplanted into field with two methods of light-covered net and plastic films were investigated.A survival rate of 87.6% was obtained using light-covered method whereas 57.7% survived using plastic film method.     

甘蓝型油菜若干农艺性状与单株产量的关系分析

以38个甘蓝型油菜品种为材料,对单株产量、有效分枝部位高度、主轴花序长度等11个农艺性状进行了方差分析、通径分析和聚类分析．结果显示:所有调查性状在品种间存在显著的差异;主花序长度、主序有效角果数与单株产量都有显著的遗传相关性,两者都通过有效分枝部位高度对单株产量产生较大的正向间接作用;有效分枝部位高度对单株产量的影响也较显著,高产品种具有相对较高的有效分枝部位高度;总角果数对单株产量的直接遗传通径系数虽小,但它具有最大的直接表型通径系数,它通过主序有效角果数和有效分枝数对单株产量产生了两个较大的间接作用;要获得3130kg/hm~2的产量,重点应具备果多、枝多的特征,总角果数不少于657个,有效分枝数不少于18个．     

油菜烯醇酶基因的克隆与分析

烯醇酶(enolase)是糖酵解途径中的一个重要酶类,它能够催化磷酸甘油酸酯(2-PGA)生成磷酸烯醇丙酮酸酯(PEP).我们通过RACE-PCR方法从油菜(Brassica napus L.)中克隆到了编码烯醇酶的全长基因.序列分析表明该基因全长cDNA为1 624bp,拥有一个由444个氨基酸组成的开放读码框,所编码的蛋白质分子量为47.38 kD,等电点为5.78.比较发现,油菜烯醇酶与已分离出的其他烯醇酶氨基酸序列有较高的同源性.Southern杂交结果显示烯醇酶以低拷贝形式在油菜基因组中存在.RT-PCR和Northern分析表明烯醇酶基因在100 mmol/L盐浓度胁迫条件下表达量上升,而在低温诱导时表达量下降.该研究表明所克隆基因是植物烯醇酶基因家族的新成员.