《黃（褐）籽甘藍型油菜基因表達差異分析及定位》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：黃（褐）籽甘藍型油菜基因表達差異分析及定位
- 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
黃籽油菜由於具有相對較高的含油量和餅粕中蛋白質含量高、纖維素含量低、色素少等優點，正成為油菜品質育種的重要目標之一。.甘藍型油菜自然種質中不存在黃籽資源。本項目選用我們實驗室通過體細胞融合方法，從甘藍型油菜和白芥屬間雜種後代中選育出的穩定的黃籽株系（D244-18）為實驗材料，利用新一代高通量RNA測序的數字基因表達譜技術(Illumina測序)，對黃/褐不同顏色油菜種子發育過程中RNA表達水平的差異進行研究並進行RT-PCR的驗證；利用AFLP方法對黃籽和褐籽配製的雜交、回交群體進行遺傳作圖；通過生物信息學手段對RNA-Seq結果進行分析，根據所發現的SNP位點開發新的分子標記，並將其定位到該遺傳連鎖圖譜上；研究結果對探討黃籽性狀形成的分子機制以及與黃籽性狀形成的相關基因或變異位點具有重要的理論意義，同時為培育高產、優質油菜新品種以及開展黃籽油菜分子標記輔助育種奠定基礎。
結題摘要
本項目選用純黃株系W82和褐籽輪迴親本‘揚油6號’為研究對象，取得了下列研究成果：（1）通過高效液相色譜質譜聯用技術，結合多酚物質紫外吸收特性、多級質譜裂解信息等，發現了91種類黃酮和羥基苯丙烯酸衍生物，鑑定了78種，其中55種為甘藍型油菜首次報導。在此基礎上，我們對黃/褐籽甘藍型油菜種子發育過程中多酚物質含量進行比較，發現其多酚物質主要分為三類，即黃酮醇類、羥基苯丙烯酸類和原花色素類。不同顏色種皮其多酚物質含量差異很大，某些單一多酚物質含量差異可達十倍以上，這為了解油菜種皮色素成分含量和基因表達之間的關係打下基礎。（2）通過RNA-seq技術對黃/褐籽甘藍型油菜種子發育的5個時期的基因表達水平進行比較，發現563個褐籽發育相關的差異表達基因、397個黃籽發育相關的差異表達基因、以及42個黃、褐籽不同發育時期共有的差異表達基因。類黃酮合成路徑的多個基因及轉錄因子在黃/褐籽甘藍型油菜種子不同發育時期也存在顯著差異。qRT-PCR驗證表明上述基因的表達水平在黃、褐籽種子發育不同時期有明顯差異，且與黃/褐籽種子發育過程中類黃酮類物質的積累和含量變化是一致的，這為進一步解析甘藍型油菜黃籽性狀形成的網路調控奠定了基礎。（3）利用sRNA-seq對黃/褐籽甘藍型油菜不同發育時期種子的miRNA表達水平進行比較，發現大量材料特異和時期特異的miRNA。以黃/褐籽6 WAF的sRNA-seq結果為例，發現53個miRNA在黃籽中上調錶達，61個miRNA在黃籽中下調錶達。這些差異miRNA包括miR156、miR168、miR171、miR172等，且對差異miRNA的靶基因分析發現候選靶基因主要為一些轉錄因子，如mi156可調控轉錄因子SPL、miR172可調控轉錄因子AP2的表達。（4）本項目已正式發表SCI論文7篇。2名博士生、3名碩士生參與了研究，其中有1名碩士生獲江蘇省優秀碩士論文。
