《甘藍型油菜黃籽性狀形成的遺傳網路解析》是依託揚州大學，由王幼平擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：甘藍型油菜黃籽性狀形成的遺傳網路解析
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：王幼平
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黃籽油菜的種子由於具有較高的含油量，其餅粕具有蛋白質含量高、纖維素、木質素含量低和色素少等優點，黃籽性狀正成為油菜品質育種的重要目標之一。甘藍型油菜沒有天然的黃籽種質資源。本項目選用細胞工程方法創建的甘藍型油菜黃籽新種質—近等基因系W82（含油量47.6%）和黑籽親本（含油量41.6%）作為實驗材料，選擇種子成熟過程中3個關鍵時期，運用轉錄組和蛋白質組（iTRAQ）相結合的方法開展基因組的比較研究，結合黃/黑籽種子成分（原花青素、類黃酮、多酚、木質素、纖維素、含油量和蛋白質等）的定量分析和變化規律的研究，與之相同時期差異表達基因進行關聯分析，尋找與油菜黃籽性狀形成以及影響油脂和蛋白質物質合成和分配的關鍵基因或轉錄因子，並進行功能驗證，同時解析黃籽性狀形成的遺傳網路。本項目不僅對甘藍型油菜黃籽性狀形成的分子機理的研究具有重要的理論意義，而且對儘快開發和利用該種質也具有重要的推動作用。
結題摘要
黃籽甘藍型油菜具有高含油量，餅粕蛋白質含量高、纖維素和色素少等優點，因而成為油菜品質育種的重要目標之一。甘藍型油菜沒有天然的黃籽種質資源。本研究以細胞工程方法創建的甘藍型油菜黃籽新種質—近等基因系W82和黑籽親本為實驗材料，比較了黃、褐籽材料種子不同發育時期油脂成分、多酚物質、餅粕營養成分的含量差異，為系統了解黃、褐籽材料的品質差異奠定了基礎；通過sRNA-seq、RNA-seq、甲基化測序、蛋白質組（iTRAQ）分析，比較了黃、褐籽材料不同時期種子的轉錄水平、DNA水平和蛋白水平的差異，篩選獲得可能與甘藍型油菜色素調控相關的差異表達miRNA和mRNA等；通過差異表達miRNA（miR172）及其靶基因的功能分析，我們發現miR172可能正調控花青素的積累，其靶基因編碼蛋白BnTOE2可能通過與MYB61、DFR等互作負調控花青素的積累，且上述表型變化與BnTT3、BnTT5、BnTT6、BnTT8、BnTT18的表達變化有關；通過差異表達基因的功能驗證，我們發現BnTT2的純合敲除株系出現黃籽表型，BnTT2可通過與BnTT8、TTG1、TTG2、BnCPC等互作影響油菜花青素的合成與積累。本研究通過不同組學分析了解了與油菜黃籽性狀形成相關的關鍵基因或轉錄因子，並通過候選差異表達miRNA和差異表達基因的功能驗證，初步表明BnTT2、miR172及靶基因BnTOE2可能參與甘藍型油菜色素合成和積累的分子調控過程，為豐富油菜黃籽性狀形成的遺傳網路奠定了基礎。
