甘藍(lán)型油菜種子發(fā)育過(guò)程中油脂積累動(dòng)態(tài)及關(guān)鍵基因的表達(dá)差異分析.pdf

1、油菜的主要用途是收籽榨油，其種子含油量嚴(yán)重影響著油菜的生產(chǎn)效益。當(dāng)前我國(guó)油菜的生產(chǎn)狀況迫切需要通過(guò)提高種子的含油量來(lái)提高油菜的產(chǎn)油率，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。因此油菜高含油量育種已成為油菜育種工作者的主要目標(biāo)之一。目前，關(guān)于油菜種子油脂的生物合成規(guī)律及調(diào)控分子機(jī)制的研究還未完全透徹，針對(duì)不同含油量的甘藍(lán)型油菜之間油脂積累差異及油脂合成過(guò)程中相關(guān)基因的表達(dá)差異的研究甚少。
　　本研究以具有不同遺傳背景的甘藍(lán)型油菜4個(gè)高油品系和3個(gè)低

2、油品系為試驗(yàn)材料，利用殘余法測(cè)定各品系種子發(fā)育過(guò)程中7個(gè)時(shí)期的含油量，分析油脂積累動(dòng)態(tài)及其差異；同時(shí)利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，比較5個(gè)參與油脂生物合成的關(guān)鍵編碼酶基因（ACCase、DGAT1、DGAT2、FatA、FatB）及1個(gè)轉(zhuǎn)錄因子WRI1在油菜種子發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)模式及表達(dá)差異，探討甘藍(lán)型油菜油脂積累及其與關(guān)鍵基因表達(dá)的關(guān)系，以期為油菜含油量的遺傳改良以及高含油量育種提供理論依據(jù)，促進(jìn)油菜種質(zhì)資源創(chuàng)新和新品種的選育。主要研究

3、結(jié)果如下：
　　1.對(duì)高低油品系種子含油量積累動(dòng)態(tài)及差異的研究表明：
　　（1）4個(gè)具有不同遺傳背景的高含油量品系種子發(fā)育過(guò)程中油脂積累動(dòng)態(tài)基本一致。在種子發(fā)育早期油脂積累比較緩慢，開(kāi)花后25d種子的含油量?jī)H占成熟種子的13.8％~21.4%。開(kāi)花后26~35d是油脂積累的快速時(shí)期，在開(kāi)花后35d種子的含油量即達(dá)到成熟種子的82.9%~94.5%。開(kāi)花后36~45d種子油脂積累速度減慢，在成熟期油脂含量達(dá)到最大值。含油量在高

4、油品系中的表現(xiàn)具有一致性，且高含油量的形成與含油量快速積累時(shí)期的持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。
　?。?）高油品系與低油品系之間，油脂積累差異最顯著的時(shí)期是在種子含油量快速積累時(shí)期（開(kāi)花后25~35d），高油品系油脂積累速率明顯大于低油品系，很大程度上決定了不同油菜品系間種子含油量的差異。在開(kāi)花后36~45d含油量積累量變小，高油品系表現(xiàn)為正向積累，低油品系表現(xiàn)為負(fù)積累，也是造成高低油油菜品系間最終含油量差異的重要原因之一。
　　2.

5、對(duì)高低油品系種子油脂合成途徑關(guān)鍵基因的表達(dá)分析表明：
　?。?）高油品系間ACCase、FatA、WRI1基因的表達(dá)模式相近，具有不同遺傳背景的高油品系在主要基因表達(dá)上具有較好的一致性，其中FatA、WRI1基因的表達(dá)動(dòng)態(tài)與油脂積累動(dòng)態(tài)基本一致。
　　（2）高油品系和低油品系之間，大部分基因在表達(dá)模式或表達(dá)水平上存在較大差異，但并不是所有基因在高油品系中均高水平表達(dá)。整體而言，ACCase、FatA基因在高油品系種子發(fā)育過(guò)程

6、中表達(dá)水平明顯比低油品系高，與含油量的形成密切相關(guān)，在一定程度上對(duì)高油的形成起著決定性作用。DGAT2基因主要種子發(fā)育后期起作用，雖對(duì)含油量的形成無(wú)決定性作用，但可以影響后期油脂的轉(zhuǎn)化而間接影響含油量的高低；WRI1、FatB基因在低油材料中的表達(dá)明顯比高油品系高，對(duì)油脂的積累無(wú)積極作用，不是油菜種子高油分形成的決定因素。
　　3.油脂合成關(guān)鍵基因與含油量的相關(guān)性分析表明，在低油品系中，基因的表達(dá)與含油量的相互關(guān)系表現(xiàn)一致，種子成