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甘蓝型黑、黄籽油菜种皮蛋白质差异表达研究

甘蓝型黑、黄籽油菜种皮蛋白质差异表达研究

作者：万华方西南农业大学

学位级别：硕士

相同遗传背景下甘蓝型黄籽油菜具有黑籽油菜所不能比的一些优良性状:种皮较薄、没有色素积累或色素积累很少、种子含油量高且油质好、饼粕蛋白质含量高、纤维素和多酚含量低及饲料利用价值高。从甘蓝型黄籽油菜初次选育到现在经历... 详细信息

相同遗传背景下甘蓝型黄籽油菜具有黑籽油菜所不能比的一些优良性状:种皮较薄、没有色素积累或色素积累很少、种子含油量高且油质好、饼粕蛋白质含量高、纤维素和多酚含量低及饲料利用价值高。从甘蓝型黄籽油菜初次选育到现在经历了几十年的时间,然而甘蓝型黄籽油菜的黄籽性状遗传不稳定这难题还没有得到很清楚的阐述。它一直阻碍着甘蓝型黄籽油菜的育种进程。为此,各国育种专家及相关领域的学者从遗传学、生理生化及分子生物学的角度研究了甘蓝型黄籽油菜的遗传学行为、种皮结构、种皮色素种类和透明种皮基因及与色素合成代谢过程相关的某些酶的编码基因。甘蓝型油菜和拟南芥(?)同属十字花科(Cruciferae)植物,种皮色素的合成可能具有相似性。在拟南芥中,鉴定得到了一系列透明种皮基因(transparent testa genes),这些基因的突变会影响到种皮色素类黄酮合成过程中的相关酶及其调控因子和一些色素转运蛋白的合成,引起拟南芥种皮色泽突变。然而,至今还没有人研究可能与甘蓝型黄籽油菜种皮成色机理相关的蛋白质。为此,本研究探讨了甘蓝型黑(L1)、黄籽(L2)油菜在相同发育时期、它们各自不同发育时期的种皮蛋白的表达差异及甘蓝型黄籽(混合样)、黑籽(混合样)油菜几个特异蛋白的质谱鉴定。主要研究结果如下: 1.研究了常用于植物蛋白组分析的制样方法在甘蓝型油菜种皮蛋白制样上的应用。结果表明,只有丙酮/三氯乙酸沉淀法适于甘蓝型油菜种皮蛋白的制样。 ***-PAGE图谱表明,L1、L2处在相同的发育时期时,它们的蛋白质表达在质和量上都存在着差异,但受分辨率所限,SDS-PAGE图谱所能提供的蛋白质谱带较少,而且这些谱带不能提供有关于差异谱带或特异谱带更多的信息以便研究这些蛋白或多肽的相关性质,不能为研究近等基因系甘蓝型黄、黑籽油菜种皮成色机理的差异提供足够的依据。 3.对处在相同发育时期的近等基因系黑籽(L1)、黄籽(L2)油菜种皮蛋白进行了双向电泳实验,用ImageMaster 2D Platinum软件对图谱进行了比较。双向电泳比单向能检测到更多的蛋白质。分析双向电泳图谱发现,油菜种皮蛋白多分布于MW10-105kD,没有检测到分子量极高的蛋白质点或者蛋白质多肽。由于受IPG胶条(pH3-10)的限

关键词：甘蓝型油菜蛋白质组双向电泳 MALDI-TOF-MS

以六倍体(A~nA~nC~nC~nC~oC~o)为桥梁创制抗旱新型甘蓝型油菜(A~nA~rC~nC~o)

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中国农业科学 2020年第16期53卷 27+3226-3234页

作者：万华方魏帅冯宇霞钱伟西南大学农学与生物科技学院/西南大学农业科学研究院

【目的】作为甘蓝型油菜的祖先种之一,白菜型油菜具有遗传多样性丰富、耐干旱、耐土壤瘠薄等优良特性。分析白菜型油菜的抗旱性,并以六倍体为桥梁,创造导入白菜型油菜优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【方法】以甘蓝型油菜和甘蓝为亲本,经... 详细信息

【目的】作为甘蓝型油菜的祖先种之一,白菜型油菜具有遗传多样性丰富、耐干旱、耐土壤瘠薄等优良特性。分析白菜型油菜的抗旱性,并以六倍体为桥梁,创造导入白菜型油菜优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【方法】以甘蓝型油菜和甘蓝为亲本,经杂交、胚挽救、染色体加倍,获得六倍体材料(A~nA~nC~nC~nC~oC~o)。以六倍体(A~nA~nC~nC~nC~oC~o)与白菜型油菜(ArAr)为亲本,杂交获得新型甘蓝型油菜(A~nA~rC~nC~o);以PEG-6000溶液于萌发期模拟干旱处理新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,测算种子萌发抗旱指数、相对萌发率、相对萌发势、相对根长和相对胚轴长,评价其抗旱性,并运用隶属函数法对抗旱性鉴定指标进行分析,筛选具有优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【结果】以11份六倍体材料和68份白菜型油菜为亲本,创建了124份新型甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜苗期表型介于六倍体和白菜型油菜之间。所选六倍体材料的染色体数目为56条,花粉育性约90%,合成的新型甘蓝型油菜的染色体数目为38条,花粉育性约80%。选取59份长势优良的新型甘蓝型油菜、7份六倍体材料、10份白菜型油菜以及20份自然甘蓝型油菜,进行主成分分析,四类材料分成三类,即六倍体材料、自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,但自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜明显分开。以PEG-6000溶液模拟干旱,测定抗旱性指标,确定了用于白菜型油菜和新型甘蓝型油菜模拟干旱处理的PEG-6000溶液浓度,分别为200和250 g·L-1。从59份新型甘蓝型油菜中选取9份进行抗旱性鉴定,发现其中有3份新型甘蓝型油菜的抗旱性优于对照甘蓝型油菜中双11号,而且这三份新型甘蓝型油菜的抗旱性与各自的父本白菜型油菜的抗旱性呈正相关性。【结论】以具备优良抗旱性的白菜型油菜为亲本,以六倍体材料为桥梁,可创制具备优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。

关键词：甘蓝型油菜白菜型油菜抗旱性 PEG-6000 主成分分析

稻瘟菌激发子对油菜光合作用及菌核病抗性的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2013年第11期35卷 37-42页

作者：万华方姚庆梁颖黄涌西南大学农学与生物科技学院重庆市油菜工程技术研究中心重庆400715 教育部南方山地农业工程研究中心重庆400715 北京生命科学研究所北京102206 重庆三峡农业科学研究院重庆404001

以甘蓝型油菜中双9号为试验材料,研究了稻瘟菌激发子溶液对油菜叶片光合作用、菌核病抗性以及叶片蛋白质表达的影响.研究结果表明:用稻瘟菌激发子喷施油菜叶片能提高油菜的光合速率、增强油菜叶片对油菜菌核病的抗性.该激发子的使用可... 详细信息

以甘蓝型油菜中双9号为试验材料,研究了稻瘟菌激发子溶液对油菜叶片光合作用、菌核病抗性以及叶片蛋白质表达的影响.研究结果表明:用稻瘟菌激发子喷施油菜叶片能提高油菜的光合速率、增强油菜叶片对油菜菌核病的抗性.该激发子的使用可诱导油菜叶片中至少5种蛋白质表达量的显著增加.经鉴定,5种蛋白分别为过氧化物酶、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基、黑芥子酶、苹果酸脱氢酶和一个可能与分子伴侣10功能近似的蛋白.

关键词：油菜稻瘟菌激发子光合作用菌核病抗性双向电泳

印度梨形孢(Piriformospora indica)对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)生长的抑制作用

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西南大学学报（自然科学版） 2022年第12期44卷 50-59页

作者：万华方陈松余冬梦荃丁一娟杨楠黄登文孙峻溟钱伟西南大学农学与生物科技学院/农业科学研究院重庆400715

探讨印度梨形孢对核盘菌的抑制作用及其机理,为利用印度梨形孢进行核盘菌生物防治奠定基础.通过PEG介导的原生质体转化法将绿色荧光蛋白编码基因GFP导入核盘菌“1980”基因组,获得了菌丝形态正常的绿色荧光蛋白转基因菌株“1980-GFP”.... 详细信息

探讨印度梨形孢对核盘菌的抑制作用及其机理,为利用印度梨形孢进行核盘菌生物防治奠定基础.通过PEG介导的原生质体转化法将绿色荧光蛋白编码基因GFP导入核盘菌“1980”基因组,获得了菌丝形态正常的绿色荧光蛋白转基因菌株“1980-GFP”.通过固体、液体对峙培养,明确印度梨形孢对核盘菌生长的影响;利用实时荧光定量PCR检测对峙培养过程中核盘菌防御与生长发育相关基因Sssod1,Sssmk1,Ssshk1及SsITL的表达水平.平板对峙培养结果表明:印度梨形孢可抑制核盘菌“1980-GFP”的生长,致使其菌落延伸半径降低了36.43%~53.56%,生长速度降低了84.76%,菌核数量降低了73.38%,干质量降低了64.16%.对峙培养后,核盘菌菌丝尖端生长异常,形成短而多的分叉,GFP荧光信号弱化.印度梨形孢发酵培养液致使核盘菌菌丝体干质量相较于PDB和1/2PDB培养液中分别降低了52.01%和25.52%.实时荧光定量PCR分析结果表明:对峙培养过程中,Sssmk1在48 h上调了3.89倍;Sssod1在72 h上调了2.78倍;SsITL在24~72 h内上调了2.94~4.71倍;96 h时,Sssod1,SsITL表达下调;Ssshk1在中后期表达下调.以上结果表明:对峙培养时,印度梨形孢能影响核盘菌的防御响应及生长发育相关基因的表达,并能显著抑制核盘菌的生长发育.

关键词：印度梨形孢核盘菌对峙培养表达分析

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细胞分裂素对甘蓝型油菜种皮色泽形成的影响

作物学报 2012年第10期38卷 1900-1907页

作者：万华方卢东梁颖孙夫军李加纳西南大学农学与生物科技学院南方山地农业教育部工程研究中心重庆400715

以3对遗传背景相同的甘蓝型黄籽和黑籽油菜为材料,研究甘蓝型油菜种子发育过程中內源细胞分裂素（ZR）、各种色素、色素合成相关酶活性的动态变化及其相互关系,并以外源细胞分裂素类物质（6-BA）加以验证,结果表明,相同遗传背景下的黄... 详细信息

以3对遗传背景相同的甘蓝型黄籽和黑籽油菜为材料,研究甘蓝型油菜种子发育过程中內源细胞分裂素（ZR）、各种色素、色素合成相关酶活性的动态变化及其相互关系,并以外源细胞分裂素类物质（6-BA）加以验证,结果表明,相同遗传背景下的黄籽油菜种子的ZR含量较黑籽油菜高,花后27d比黑籽高4~5倍;在甘蓝型黄籽油菜种子发育前期（27d阶段）种子中细胞分裂素含量越高其成熟种子色泽就越浅;种子的ZR含量与种皮中类黄酮、花色素、黑色素含量显著负相关,与多酚含量显著正相关,与酪氨酸酶显著负相关,与苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶无显著相关;施用外源细胞分裂素6-BA（50mgL–1）可显著提高黄籽油菜黄籽度,明显降低甘蓝型油菜种皮中黑色素、花色素、类黄酮含量,对黑籽种皮的多酚含量无显著影响,但可增加黄籽种皮多酚含量;6-BA处理可降低油菜种皮中酪氨酸酶、苯丙氨酸解氨酶活性,对多酚氧化酶活性无显著影响。表明细胞分裂素可减缓甘蓝型油菜种皮各色素合成,从而影响黄籽油菜色泽;该过程可能是通过调控色素合成的相关酶活性来实现的。

关键词：油菜种皮色泽细胞分裂素色素 6-BA

利用野生甘蓝改良油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性

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中国农业科学 2020年第10期53卷 1950-1958页

作者：万华方丁一娟陈致富梅家琴钱伟西南大学农学与生物科技学院/西南大学农业科学研究院

【目的】油菜生产受菌核病危害严重,但油菜中缺乏抗源,严重限制了油菜抗菌核病育种进程。萝卜胞质不育系(Ogu cytoplasmic male sterility,Ogu CMS)是生产油菜杂交种最好利用的授粉控制系统之一,但目前还没有抗菌核病油菜Ogu CMS恢复系... 详细信息

【目的】油菜生产受菌核病危害严重,但油菜中缺乏抗源,严重限制了油菜抗菌核病育种进程。萝卜胞质不育系(Ogu cytoplasmic male sterility,Ogu CMS)是生产油菜杂交种最好利用的授粉控制系统之一,但目前还没有抗菌核病油菜Ogu CMS恢复系选育的报道。野生甘蓝中存在高抗菌核病的资源,以抗病野生甘蓝为抗源,拟将野生甘蓝的菌核病抗病遗传成分转入Ogu CMS材料中,发展优质抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复材料,为进一步发展抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复系提供资源。【方法】首先采用抗菌核病野生甘蓝Brassica incana与白菜种间杂交,经胚挽救及染色体加倍技术发展人工合成甘蓝型油菜;然后将人工合成甘蓝型油菜与含Ogu CMS的油菜杂交,后代自交,并利用与甘蓝抗病QTL连锁的marker进行分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS),筛选携带主效抗病位点C1-QTL和C9-QTL的材料;MAS选中的材料通过侧枝离体接种鉴定评价其菌核病抗性,选择相对感病度S(susceptibility)显著低于甘蓝型油菜中双9号(耐病对照)的材料进行籽粒硫苷和芥酸含量测定,选择籽粒品质相对较好的材料进行恢保测定,筛选含抗病位点、抗菌核病、且结实率较好的Ogu CMS恢复材料。【结果】成功获得抗病甘蓝与白菜杂交发展的人工合成甘蓝型油菜AC1-4,其菌核病抗性显著高于甘蓝型油菜中双9号;AC1-4与Ogu CMS甘蓝型油菜4Q292杂交产生了146个F1单株,从中选择到含有甘蓝C1-QTL和C9-QTL、结实正常、相对感病度S分别为0.66和0.40的2个单株4C99和4C115发展F2世代;并从124个F2植株中筛选出8份材料自交发展了982个F2:3单株,并从中筛选到50株含有抗病位点C1-QTL和C9-QTL的植株,其相对感病度S介于0.34—0.89;其中有2份籽粒品质接近单低的材料5X82-2(硫苷含量为45.38μmol·g-1饼粕)和5X82-7(芥酸含量为6.5%)。【结论】改良了油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性。

关键词：甘蓝型油菜菌核病抗性萝卜胞质不育恢复系

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甘蓝型油菜种皮黄酮类色素种类的研究

西南师范大学学报（自然科学版） 2007年第1期32卷 97-101页

作者：董翠月万华方梁颖平原大学应用生物系河南新乡453003 西南大学农学与生物科技学院重庆400716

用纸色谱结合紫外光谱分析,对甘蓝型油菜种皮中黄酮类色素进行了分离及种类鉴定,发现甘蓝型黑、黄籽油菜种皮中均含有花色素、大量黄酮醇、少量的异黄酮苷及黄酮醇苷。不同之处在于,黑籽中除含有上属成份外还含有大量黄酮,而黄籽中含有... 详细信息

用纸色谱结合紫外光谱分析,对甘蓝型油菜种皮中黄酮类色素进行了分离及种类鉴定,发现甘蓝型黑、黄籽油菜种皮中均含有花色素、大量黄酮醇、少量的异黄酮苷及黄酮醇苷。不同之处在于,黑籽中除含有上属成份外还含有大量黄酮,而黄籽中含有大量异黄酮类色素．

关键词：甘蓝型油菜纸色谱紫外光谱类黄酮

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浅谈《基础生物化学》命题策略

农业教育研究（西南） 2006年第3期21卷 49-50页

作者：万华方西南大学农学与生物科技学院重庆北碚400716

本文结合基础生物化学课程的特点和大学学生的学习状况，探索了生物化学命题的策略：注重基础，形式多样；注重理论结合实际；引入创新型试题，启发学生的创新思维。

关键词：命题策略《基础生物化学》创新思维创新型试题科学发展观高校

BnMAPK1超量表达提高甘蓝型油菜菌核病抗性

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作物学报 2014年第4期40卷 745-750页

作者：王淑文陆俊杏万华方翁昌梅王珍李加纳卢坤梁颖西南大学农学与生物科技学院/重庆市油菜工程技术研究中心/南方山地农业教育部工程研究中心重庆400715

植物MAPKs(mitogen-activated protein kinases)在多种生物和非生物胁迫中起重要作用。课题组前期克隆了甘蓝型油菜BnMAPK1基因,并获得BnMAPK1超量表达植株。本文以甘蓝型油菜中油821DH系为对照,以超量表达BnMAPK1的转基因油菜为试材,... 详细信息

植物MAPKs(mitogen-activated protein kinases)在多种生物和非生物胁迫中起重要作用。课题组前期克隆了甘蓝型油菜BnMAPK1基因,并获得BnMAPK1超量表达植株。本文以甘蓝型油菜中油821DH系为对照,以超量表达BnMAPK1的转基因油菜为试材,采用离体叶片接种的方法,测定染病叶片病斑的大小及病斑周围叶片的草酸含量,并用qRT-PCR检测转基因植株4个病程相关蛋白(OXO、Cu/Zn-SOD、PR2、PR3)编码基因在核盘菌胁迫下的相对表达动态变化。结果表明,甘蓝型油菜BnMAPK1超量表达可显著抑制核盘菌对离体叶片的侵染,控制染病叶片内草酸毒素的积累,可能可以解除核盘菌对OXO表达的负调控,使另外3个与病程相关蛋白基因(Cu/Zn-SOD、PR2、PR3)表达上调。表明BnMAPK1超量表达可有效提高油菜菌核病抗性。

关键词： BnMAPK1 甘蓝型油菜菌核病抗性病程相关基因