4个甘蓝型油菜EMS诱变突变体的初步研究

论文摘要

油菜突变体库的研究为油菜基因组功能和品质改良提供丰富的种质资源。本研究开展了对矮杆、黄化株、黄白花及高油酸突变体等4个突变性状的初步遗传研究,主要结果如下：1)m509黄化遗传：黄化苗从子叶期开始叶片和茎杆为浅黄绿色；成熟期农艺性状较野生型差。对m509与一个正常绿色品种Tapidor所配置的杂交组合进行遗传分析,F1代叶色均表现为正常绿色,F2代正常绿株和黄化株的分离比符合3：1,推测该黄化突变性状是由1对隐性核基因控制。2)m381黄白花遗传：花瓣颜色为4片花瓣中2-4片的花瓣1/3是白色,2/3是黄色；成熟期,黄白花突变体与野生型相比,主花序长较短,角粒数较少。对m381与一个正常黄花品种Tapidor所配置的杂交组合进行遗传分析,结果表明F1代表现为黄白花性状,F2代正常黄白花与黄花植株的分离比符合3：1,表明该黄白花突变性状由1对显性核基因控制。3)m176矮杆遗传：平均株高89.6cm左右,苗期,叶色深、匍匐生长；开花期,花蕾数目较少且开花晚；成熟期,F2群体中,矮杆在株高、分枝高,主花序长及角粒数上低与正常杆。对m176与一个株高正常的晚花品系wester配置的杂交组合,其F1株高略低于低亲；F2群体中,出现株高的分离,对F2世代株高做次数分布图,依据出现低谷的值105cm作为正常杆与矮杆的分界点。统计正常杆与矮杆株数,结果显示矮杆与高杆的分离比符合3：1,说明矮杆性状可能是由一对显性基因控制的。酶联免疫法检测苗期矮杆材料叶片中GA3含量,结果显示突变体中GA3含量较野生型低20ng/ml左右,差异达到显著水平,说明该矮杆突变体属于赤霉素缺陷型突变体。4)高油酸突变体2080-3的FAD2基因克隆和序列分析：突变体材料2080-3油酸含量75.02%,比野生型高出10个百分点左右,成熟期农艺性状与野生型差异不大。2080-3油酸含量的提高有可能是FAD2基因突变造成。因此对2080-3和野生型的FAD2基因进行克隆,结果野生型克隆得到了3个序列（分别标注为BnFAD2Ⅰ, BnFAD2Ⅱ-Ⅰ和BnFAD2Ⅱ-Ⅱ）.与野生型进行氨基酸比对,结果显示2080-3中BnFAD2Ⅱ-Ⅰ基因有41出核苷酸发生改变且导致了15处氨基酸的改变,其中11处氨基酸发生在油酸脱饱和酶的保守区域；在BnFAD2Ⅱ-Ⅱ中,2080-3有63个碱基发生改变,导致不能翻译完整功能蛋白。推测出这两个基因的改变导致2080-3油酸含量的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物突变体库研究
• 1.2 矮杆性状的遗传研究
• 1.3 叶色突变的遗传研究
• 1.3.1 叶色突变遗传规律研究
• 1.3.2 叶色突变的机理研究
• 1.3.3 叶色突变基因克隆
• 1.4 花色突变体的遗传研究
• 1.5 高油酸突变体遗传研究
• 1.5.1 油酸合成过程及其相关基因
• 1.5.2 FAD2基因及其蛋白的功能区域研究
• 1.5.3 甘蓝型油菜高油酸研究进展
• 1.6 本研究意义和目的
• 1.6.1 本研究意义
• 1.6.2 本研究的目的
• 第二章 3个甘蓝型油菜表型突变性状的遗传初步研究
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 表型观察及统计
• 2.2.2 遗传分析
• 2.2.3 赤霉素含量的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 黄化突变体
• 2.3.2 黄白花突变体
• 2.3.3 矮杆突变体
• 2.4 讨论
• 第三章 高油酸突变体BnFAD2基因的克隆和序列分析
• 3.1 材料
• 3.1.1 植物材料
• 3.1.2 试剂
• 3.2 方法
• 3.2.1 材料的获得
• 3.2.2 基因组DNA的提取
• 3.2.3 引物设计及PCR扩增
• 3.2.4 PCR产物的回收、克隆及鉴定
• 3.2.5 高油酸材料农艺性状调查
• 3.2.6 脂肪酸含量测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 EMS处理获得高油酸突变体
• 3.3.2 PCR克隆
• 3.3.3 野生型BnFAD2基因序列分析
• 3.3.4 高油酸材料与野生型BnFAD2基因的序列比对结果
• 3.3.5 高油酸突变体的农艺性状
• 3.4 讨论
• 全文结论
• 本研究的创新点
• 参考文献
• 在读硕士期间发表论文
• 致谢