甘蓝型优质杂交油菜杂23的选育及鉴定

杂２３是利用雄怀不育与单、双低优质油菜品种资源杂交、转育交筛选和连续回交定向培育而成的甘蓝型三系杂交种，具有优质、高产、抗（耐）菌核病和适应性广等优良特性，２０００多ｈｍ＾２大田生产示范取得了显著的增产效果。     

甘蓝型油菜小孢子离体培养条件改良

应用低含油量甘蓝型油菜品系1064与高含油量品系H105杂种F1花蕾进行小孢子培养,研究了两个种植地点的油菜小孢子产胚率的影响。对长度在0.4cm～0.6cm,0.6cm～0.8cm以及0.8cm以上的胚分别培养,并比较了秋水仙碱悬浮处理离体小孢子、浸根和滴芽3种染色体加倍方法的加倍效率。结果表明,种植在西宁的材料小孢子产胚率比南京高,为8.6枚/皿;0.6cm～0.8cm大的胚转接到B5固体培养基,其成苗率高达48.53%;3种加倍处理方法中以50mg/L秋水仙碱悬浮小孢子48h染色体加倍效率最高,达到46.23%。本研究构建了含有123个株系的DH群体,可用于油菜含油量性状的QTL分析。     

甘蓝型油菜特大籽粒新种质创制及评价

以春性早熟甘蓝型油菜花油8号、油菜品种Legency及半冬性晚熟甘蓝型油菜株系020010为亲本配制三交种;从DH群体中筛选出千粒重超过5.0g特大籽粒新种质。2007-2009年的多点试验中,5个大粒株系千粒重性状表现稳定,年度间变幅为10%～15%;与杂交种云油杂2号比较,株系DL01和DL02分别增产30.6%和20.4%。     

甘蓝型油菜SSR核心引物研究

为了确定一组适用于品种纯度鉴定和遗传多样性分析的SSR核心引物,以100份具有代表性的甘蓝型油菜品种（系）为研究材料对746对SSR引物进行筛选,综合考虑PIC（平均多态信息量）值大小、引物重复性、扩增带型清晰度、连锁群分布等因素,确定44对引物为甘蓝型油菜核心引物,其中20对引物为首选核心引物,24对引物为备选核心引物。20对首选核心引物每对可检测到3~9个多态性位点,PIC值介于0.56~0.80,共检测到102个位点,分布于11个连锁群上。随机抽取1对核心引物对一个杂交组合大田制种F1纯度进行鉴定,其鉴定结果与田间自然鉴定结果一致,并可同时鉴别出来源于父本及外来的混杂单株。将44对核心引物应用于品种的系谱分析和100份品种遗传多样性聚类分析,同样得到了很好的验证结果。该套SSR核心引物适用于甘蓝型油菜品种鉴定及遗传多样性研究。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系D6A及其保持系恢复系和杂种F1的育性比较

甘蓝型油花器官外形，花粉形态与大小，花粉量，花粉育性与萌发率的比较结果表明，在０℃〈日均温〈１０℃下开花，Ｄ６Ａ充分表现雄性不育，尽管有微粉存在，但花粉败育率高，花粉萌发率极低，花粉管长度较短，因而受精能力弱。     

白芥和甘蓝型油菜属间杂种后代菌核病抗性鉴定

通过对24个白芥和甘蓝型油菜属间杂种回交后代株系叶片菌核病菌丝接种鉴定,发现有11个株系与抗病品种中双9号抗性差异不显著,有4个株系抗性极显著强于中双9号。茎秆接种也验证了这个结果。结果表明,白芥和甘蓝型油菜属间杂种后代部分株系抗菌核病能力得到明显提高,对创造抗菌核病油菜新种质具有重要意义。     

隶属函数法鉴定油菜甘芥种间杂交后代的抗旱性

在大田水分胁迫条件下,采用隶属函数值法、灰色关联度分析法结合聚类分析,研究58份甘蓝型油菜和芥菜型油菜的种间杂交后代,分析其单株产量、主花序产量和品质性状的差异。结果表明,单株分枝数和有效角果数与抗旱性显著相关,而角粒数和千粒重与抗旱性关联性较弱。在水分胁迫条件下,抗旱材料主花序的三个性状,即含油量、蛋白质含量和千粒重,在强抗、较抗、不抗材料间的差异均达到1%显著水平,且与单株产量的关联度在50%以上,其中主花序籽粒的含油量及千粒重升高,蛋白质含量降低。利用水分胁迫下三个性状的差异变化可对抗旱油菜进行初步筛选。通过筛选,获得2007M004、2007M018和2007M027三份平均隶属函数值≥0.413的抗旱材料。     

油菜种子油体的观察和大小分析

研究油菜种子树脂半薄切片和超薄切片,发现胚子叶细胞被蛋白体和油体所充实,蛋白体为球状晶体蛋白体,油体大小差异较大,小油体呈球形,大油体呈椭球形。油体经分离和统计分析,表明小油体数量较多,平均直径为0．57μm;大油体数量较少,平均直径为2．39μm;不同大小油体的数量随着油体体积的增加而逐渐减少。     

油菜蜜中硫代葡萄糖甙及其降解产物的鉴定

对油菜蜜中的硫代葡萄糖甙及其降解产物进行提取与定性分析。通过有机溶剂对油菜蜜中的硫代葡萄糖甙及其降解产物进行萃取,然后进行氯化钯显色反应,并采用气相色谱-质谱联用技术对硫代葡萄糖甙及其降解产物进行分离鉴定。结果表明新鲜的油菜蜜含有硫代葡萄糖甙,放置半年后油菜蜜中含有硫代葡萄糖甙的降解产物——异硫氰酸酯。随储藏时间的延长,新鲜的油菜蜜中的硫代葡萄糖甙会降解成异硫氰酸酯。     

甘蓝型油菜BnKNAT2基因克隆和功能分析

为分析甘蓝型油菜中调控分生组织细胞特异分化的KNOX基因家族成员KNAT2,从品种中双11号中分离克隆了BnKNAT2基因,ORF长984bp,由5个外显子组成,该基因编码327个氨基酸残基的蛋白质,该蛋白质包含有KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN结构域,属I类KNOX蛋白。甘蓝型油菜中BnKNAT2存在4个拷贝,在主花序（原基）、授粉后7d的角果和茎中活跃表达。利用35S启动子构建了BnKNAT2的超表达载体（pD1301SBnKNAT2）转化拟南芥野生型Col-0。21个转基因株系（T2）的叶片呈现不同程度卷曲、蜷缩以及波纹状叶缘。另外,BnKNAT2转基因株系开花期相比野生型明显推迟。     

甘蓝型油菜AnnBn1基因的克隆和表达分析

利用电子克隆和RT-PCR技术从甘蓝型油菜抗旱品系Q2中克隆了膜联蛋白（annexin）基因,命名为AnnBn1（GenBank登录号HM244482）,并对其进行了表达分析。AnnBn1的开放阅读框长度为954bp,编码317个氨基酸。序列分析推测AnnBn1基因编码的氨基酸序列含有4个重复的结构域及钙离子结合位点,与拟南芥、番茄、棉花和玉米等物种的膜联蛋白具有较高的同源性。荧光定量PCR结果发现AnnBn1基因在Q2的根、茎、叶、芽等组织中均有表达,而且表达量基本相同。对3叶期幼苗进行10%PEG（聚乙二醇）溶液模拟干旱时发现,干旱胁迫后30h内,AnnBn1基因在茎、芽中的表达量升高了2～4倍,而在叶、根中显著升高了10倍以上。AnnBn1基因表达峰值也具有时空特点,干旱胁迫后20h茎和芽中表达量高,而在30h之后叶和根中表达量高。     

利用青海大黄油菜和芥蓝合成大粒甘蓝型油菜

利用青海大黄油菜（QD,2n=20,AA）与几种不同的甘蓝（CC,2n=18）正反杂交,辅以幼胚抢救、子房培养和染色体加倍技术人工合成甘蓝型油菜。结果表明：以QD为母本的多个杂交组合获得69株杂种苗,反交组合均未得到正常发育的胚。与中迟芥蓝杂交后的QD子房在MS、1/2MS、MS＋0.2mg/L 6-BA三种培养基中得胚率依次为15.5%、8.9%和4.4%,共获得24个杂种胚,而在MS＋1.5mg/L 6-BA＋0.25mg/L NAA分化培养基上角果内未发现成熟胚。染色体加倍处理结果表明,在培养基中添加秋水仙素后加倍率最高（59.4%～86.4%）。SSR分子标记结果显示：受试材料全部为真杂种,并且没有出现新增带和缺失带。人工甘蓝型油菜在形态上介于双亲之间,千粒重较高,达到5.48g～7.45g,显著高于甘蓝型油菜品种青油14号和中双4号。     

油菜抗菌肽基因BnCRP1的克隆表达和活性分析

通过生物信息学的方法,充分利用甘蓝型油菜组织转录组测序数据和已有的抗菌肽数据库,筛选获得一个核苷酸长度为102 bp,编码34个氨基酸长度的新型抗菌肽基因BnCRP1,BnCRP1抗菌肽序列中有9个半胱氨酸,半胱氨酸含量超过27%,是一种新型的植物来源的半胱氨酸富集类抗菌肽(Cystin rich protein CRPs),在抗菌肽分类中属于打结素类抗菌肽(Knottin-like Peptides)。抑菌活性检测结果表明抗菌肽BnCRP1对细菌和真菌都具有较强的抑菌活性。拟南芥离体叶片涂抹接菌实验证实,BnCRP1能够显著增强植物对腐生营养型真菌核盘菌的抗性,能够作为生防制剂用于菌核病的防治中,还可以作为一个新基因源用于植物基因工程,以培育抗病转基因植物。本研究为利用生物信息手段和基因工程技术大规模鉴定新植物来源抗菌肽提供参考。