摘要：低温是影响植物生长发育的重要环境胁迫因子,ICE1(inducer of CBF expression1)-CBF(C-repeat(CRT)-binding factors)-COR(cold responsive)在植物响应低温胁迫的信号途径中具有重要作用。为探究CBF(C-repeat-binding factors)基因在甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中的进化以及在低温胁迫应答反应中的功能,本研究以4个拟南芥CBF基因为基础序列,鉴定出11个甘蓝型油菜、6个白菜和5个甘蓝CBF基因,并对它们的分子特性、蛋白保守结构域和系统进化树、基因结构及基因染色体分布、甘蓝型油菜CBF基因组织表达模式以及不同逆境和激素处理下的表达模式进行系统的比较分析。结果表明,在11个甘蓝型油菜CBF基因中,可分为亚组Ⅰ(CBF1/2/3)和亚组Ⅱ (CBF4) 2个亚组。转录组测序结果表明,所有甘蓝型油菜CBF基因受低温诱导表达,其中亚组Ib的4个基因对冷胁迫响应迅速且持续时间长,亚组Ⅱ中2个基因对冷胁迫响应表达较弱,但它们在根中表达量明显高于叶片,并且参与盐胁迫和渗透胁迫响应;甘蓝型油菜中CBF基因家族对冻害响应更强烈,其中亚组Ⅰ中的BnaA08g30930D、BnaCnng49280D、BnaAnng34260D、BnaC07g39680D和亚组Ⅱ中BnaA10g07630D、BnaC09g28190D对冻害响应尤为显著。本研究将为进一步了解甘蓝型油菜CBF家族基因的生物学功能及其对低温尤其是冻害响应奠定基础,同时为CBF家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。

摘要：碱基插入/缺失(InDel)是基因组上广泛分布的遗传变异形式。但甘蓝型油菜白花基因InDel连锁标记还未见有关研究报道。本研究以甘蓝型油菜双单倍体(doubled haploid,DH)纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交构建F_(2)群体。在F_(2)群体中选取30株极端纯白花和30株极端纯黄花构建叶片DNA子代池,对亲本和DNA子代池进行30×重测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,QTL-seq流程和PoPoolation2流程相互结合鉴定白花基因候选区间,2种方法均将白花基因定位于法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52~54 Mb区间。利用IGV软件可视化白花基因候选区间插入缺失(InDel)变异位点,依据候选区间序列信息设计InDel引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到8个与白花基因连锁共分离的InDel标记。上述研究为甘蓝型油菜白花基因精细定位和分子标记辅助选育以及白花基因功能标记开发奠定了研究基础和工作思路。

摘要：甘蓝型油菜花色的选育和改良已成为种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。目前为止,甘蓝型油菜桔红花显性基因定位的研究还未见报道。本研究以甘蓝型油菜双单倍体(doubled haploid,DH)纯系黄花Y05和桔红花R08杂交,分析桔红花性状遗传模式。在F_(2)群体中选取30株极端桔红花和30株极端纯黄花构建叶片DNA子代池和花瓣RNA子代池,对亲本和DNA子代池进行30×重测序,对RNA子代池进行6G测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,QTL-seq流程和MMAPPR流程相互结合鉴定桔红花基因候选区间。利用IGV软件可视化分析候选区间内插入缺失(InDel)变异位点,根据候选区间信息设计InDel引物。结果表明,桔红花性状受1对显性主效基因控制,全基因组重测序定位桔红花性状基因候选区间结果与转录组测序定位结果高度一致,均位于法国甘蓝型油菜Darmor-bzh A07染色体18~19 Mb。聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到3个与桔红花性状紧密连锁共分离的InDel标记。这些研究为精细定位桔红花显性候选基因以及分子标记辅助选育甘蓝型油菜桔红花新材料提供新思路。

摘要：采用恢、保回交群体和集团混合分析法，筛选了１０４０个１０—ｍｅｒ随机引物，找到了与甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系（Ｐｏｌ ＣＭＳ）育性恢复基因（Ｒｆｐ）连锁的两个ＲＡＰＤ标记Ｓ１０１９７２０和Ｓ１０３６８１０。它们位于Ｒｆｐ的一侧，与该基因的遗传图距分别为 ５．８ｃＭ和 １２．３ｃＭ。随后，克隆并测序这 ２个多态性片段，根据其 ２端序列设计了２对２０～２４－ｍｅｒ的特异引物，它们在１３８株的回交群体中ＰＣＲ分离分析的结果与原来各自的ＲＡＰＤ标记相同。这２个ＳＣＡＲ标记将被用于分子标记辅助选育Ｐｏｌ

摘要：植物防御素具有广谱抗菌活性,不仅具有抗真菌、抗细菌、蛋白酶抑制和昆虫淀粉酶抑制等活性,而且参与调节植物的生长和发育。本研究根据白菜防御素基因序列设计引物,从甘蓝型油菜中克隆获得5个防御素基因,其c DNA全长325~461 bp,含有177~243 bp开放阅读框,编码58~80个氨基酸,含有8个保守Cys残基,具备Knot1功能域。系统进化分析表明,Bn PDF2.1、Bn PDF2.3、Bn PDF2.5与拟南芥PDF2亲缘关系较近,可能具有蛋白酶抑制活性。荧光定量分析表明,防御素基因具有组织表达特异性,在花蕾和叶中表达量较高,角果中次之;经1 mmol L–1水杨酸处理开花期油菜2 h后,防御素基因在茎、花蕾、角果中的表达量均有不同程度的上调,但在叶中表达有所下调,在根中表达无明显变化。

摘要：人工合成甘蓝型油菜是进行基因组学研究和种质资源创新的重要材料,但其减数分裂过程中经常出现异常,导致基因组遗传不稳定和花粉育性下降。DNA meiotic recombinase 1 (DMC1)是植物中控制减数分裂的重要基因,为了解油菜DMC1同源基因的序列及表达变异,本研究利用拟南芥和芸薹属作物DMC1同源基因的外显子保守序列设计引物,分离了常规和合成甘蓝型油菜(Brassica napus L.)A01染色体上的DMC1全长序列。氨基酸序列比对发现,BnDMC1. A01编码的蛋白具有植物中已报道的DMC1典型的保守结构域。分离了19个不同品系中BnDMC1. A01的基因序列,共划分为6种单倍型,发现第二外显子内存在两个导致氨基酸残基变异的SNP位点,该SNP位点在3种类型的油菜中均有分布。基因表达量分析发现,BnDMC1. A01在合成甘蓝型油菜中的表达量较常规油菜高,这些变异是否同人工合成甘蓝型油菜减数分裂异常有关还需进一步研究验证。

摘要：为研究甘蓝型油菜磷酸甘油酸激酶(PGK)基因表达特性,在对拟南芥PGK基因家族生物信息学分析的基础上,通过电子克隆方法获得3个甘蓝型油菜PGK基因(BnPGK1、BnPGK2、BnPGK3)。分别设计特异引物,以甘蓝型油菜雄性不育系09A和保持系09B的cDNA为模板克隆BnPGK基因全长序列。根据获得的cDNA序列设计实时荧光定量特异引物,采用实时荧光定量PCR技术,研究油菜雄性不育系与保持系PGK基因表达差异。结果显示:BnPGK基因在甘蓝型油菜雄性不育系09A和保持系09B的根、茎、叶、花蕾中均有表达,属组成性表达。除茎中的BnPGK3外,BnPGK其它基因在根、茎、叶中的表达均表现为09A高于09B,而在花蕾中均为09B高于09A,BnPGK1和BnPGK3在09B中的表达量是09A中的2倍以上。

摘要：脂肪酸延长酶1(FAE1)是广泛存在于植物中并定位于内质网上的一种能催化脂肪酸碳链延长的酮脂酰CoA合成酶.根据Genbank上已知的植物FAE1基因设计引物,以从甘蓝型油菜叶片中提取的总DNA为模板,进行PCR扩增,获得了1380bp的片段.回收该片段,并连接到pMD18-T载体测序.序列比对结果说明了该片段与植物中已知的FAE1序列有极高的相似性,并且不存在内含子序列.将该片段通过高保真酶扩增,EcoRⅠ酶切消化后定向克隆到pGEX-2T表达载体中,在IPTG诱导下于28℃表达出Mr76×103的蛋白质条带.用兔抗GST多克隆抗体做第一抗体进行Western-blot检测,并获得阳性检测结果.这为甘蓝型油菜脂肪酸链延长酶基因FAE1功能的进一步研究奠定了基础.

摘要：根据从NCBI上随机选取的67条油菜和拟南芥等植物的表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)设计EST标记,以14个不同地理来源或亲缘关系的甘蓝型油菜作为验证对象,系统研究油菜EST分子标记技术体系及其在分析油菜遗传多样性和构建指纹图谱中的可行性。在67对EST引物中,有63对扩增出DNA片段,其中48对具有多态性,占总引物的71.6%。用聚丙烯酰胺凝胶电泳共检测出392条带,其中293条带具有多态性,多态率达74.7%,平均每对引物获得8.2条带,多态性带6.1条。聚类分析表明,这些EST标记可较准确地反映14个材料间的不同亲缘关系或地理关系,并且其中2对多态性较好的EST引物(ESTP36和ESTP37)可用于构建14个甘蓝型油菜的指纹图谱。研究结果表明,EST作为一种新型的分子标记,具有信息量大、多态性和重复性好、设计简便等优点,可以应用于油菜遗传多样性鉴定和构建指纹图谱。

摘要：依据拟南芥、芥菜型油菜和白菜已知超氧化物歧化酶(SOD)保守序列设计引物,用同源序列法和RT-RACE技术克隆甘蓝型油菜Cu/ZnSOD和FeSOD基因,经序列分析和基因片段拼接,得到Cu/ZnSOD和FeSOD基因的全长cDNA,分别为756 bp(GenBank登录号AY970822)和1 037 bp(GenBank登录号EF634058)。以cDNA序列设计引物,获得1 322 bp的Cu/ZnSOD基因组DNA(GenBank登录号DQ431853)和1 659 bp的FeSOD基因组DNA(GenBank登录号EF634057)。生物信息学分析表明,Cu/ZnSOD基因ORF框长459 bp,编码152个氨基酸残基的蛋白质,在基因组序列结构上具有7个外显子和6个内含子。而FeSOD基因ORF框长792 bp,编码263个氨基酸残基的蛋白质,在基因组序列结构上具有8个外显子和7个内含子。二者外显子和内含子交接处完全符合GT/AG规则。利用获得的Cu/ZnSOD的cDNA片段作探针,对菌核病菌诱导甘蓝型油菜叶片的mRNA进行Northern blot分析,结果显示在同一品种(系)中菌核病菌诱导后Cu/ZnSOD mRNA表达量比诱导前升高,抗(耐)型油菜Cu/ZnSOD mRNA表达量明显高于感病型。油菜叶片SOD酶活性分析结果也获得了完全一致的结果。以上结果表明,甘蓝型油菜SOD基因与菌核病抗性相关。