《甘藍型油菜-白芥黃籽易位系的鑑定和遺傳分析》是依託揚州大學，由王幼平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：甘藍型油菜-白芥黃籽易位系的鑑定和遺傳分析
- 項目類別：面上項目
- 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
黃籽油菜因皮殼率低，種子含油量高且油質好，餅粕中蛋白質含量高、纖維素和多酚含量低等優點已成為甘藍型油菜育種的重要目標之一。申請者通過電融合的方法克服有性雜交的不親和性獲得甘藍型油菜和白芥屬間雜種，並從回交後代中篩選出具有不同色澤的黃籽油菜新種質，首次將蕓薹屬以外的黃籽性狀導入甘藍型油菜。項目擬對所得的黃籽易位系材料進行進一步選育和分子鑑定，在證明黃籽性狀來自白芥的同時，弄清白芥黃籽基因在甘藍型油菜中的遺傳規律，為選育出穩定純合的黃籽甘藍型油菜奠定基礎；同時選用所得的不同種皮顏色的黃籽和黑籽（對照）為實驗材料，運用蛋白質組學的方法從種子形成過程中差異蛋白入手尋找與種皮色澤形成有關的基因，因此該項目不僅具有重要的理論意義而且具有非常大的套用潛力。
結題摘要
該項目利用甘藍型油菜和白芥體細胞雜種回交後代中選育出的穩定的黃籽株系D244-18作為實驗材料，取得如下研究結果： （1）首次將蕓薹屬以外的黃籽性狀導入甘藍型油菜。選育出黃籽色純、農藝性狀優良，高含油量（47.6%）、低纖維（比對照下降5.0%）、低木質素（比對照下降3.2%）和高蛋白（比對照提高4.2%）新種質。 (2) 黃籽材料的遺傳分析。利用色澤純、農藝性狀優良的株系D244-18作母本與褐籽‘揚油6號’配製雜交和回交組合，遺傳分析表明:該黃籽性狀是由2對隱性基因所控制。 （3）黃籽材料的細胞和分子鑑定。用白芥基因組作探針，原位雜交結果表明株系D244-18根尖體細胞具有38條染色體，減數分裂正常，沒有發現白芥基因組的雜交信號，排除該材料是異附加系或異代換系的可能。根據白芥微衛星核心序列33.6對株系D244-18進行分析，獲得一條300bp左右的來自白芥特異性的條帶。根據21個擬南芥類黃酮合成相關基因設計27對引物，TT2-2引物在株系D244-18中擴增出2條帶，其中1800bp的條帶與白芥一致，另一條1200bp左右的帶與親本‘揚油6號’一致，因此可以推斷白芥的部分DNA序列通過易位進入了甘藍型油菜。 （4）黃褐籽油菜種子發育過程中蛋白質差異分析。取褐籽‘揚油6號’和株系D244－18開花後第2，3，4，5，6周和成熟種子，分別提取其蛋白進行雙向電泳，比較發現黃褐籽中有27個差異蛋白。根據蛋白差異，推測DNA序列，設計引物通過PCR可以用來區分黃褐籽，同時發現黃籽株系D244－18與其它育種單位所獲得的黃籽材料來源不同。 （5）黃褐籽油菜種皮色素成分差異和相關基因表達分析。利用LC-ESI-MSn 方法對黃褐籽油菜種子成熟過程中不同時期種皮色素進行定量分析，發現褐籽中類黃酮的成分比黃籽含量高，且不同色澤油菜種子發育過程中變化規律不同。褐籽種皮中不溶性花青素的含量是黃籽株系的2-3倍，褐籽可溶性酚酸的含量是黃籽的2倍。根據擬南芥類黃酮合成途徑的關鍵基因設計引物進行定量PCR分析，發現褐籽油菜種子中類黃酮合成的關鍵基因（查兒酮合酶、類黃酮-3-羥化酶和類黃醇合成酶）的活性遠遠高於黃籽；類黃酮-3’-羥化酶的活性在種子發育早期（4周前）黃籽要比褐籽高，5-6周褐籽要高於黃籽。與種皮色素合成相關基因的表達和種皮色素成分的變化趨勢基本吻合。
