甘蓝型油菜种子和角果皮中硫苷含量的动态变化及转录组关联分析
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有效的措施,大部分种植业主发现了细条病才采取化学药剂进行防治,这种单一性的措施往往达不到理想的防治效果[4]。
应采取“预防为主、综合防治”策略,做到“两个加强、两个抓好、两个统一”[5-6]:加强植物检疫,禁止从疫区调运种子;加强肥水管理,适时晒田,避免过迟、过量施用氮肥;抓好播前预防,选用抗病品种,播种前进行种子消毒,且每年轮换品种,有条件的区域下茬轮作旱地作物;抓好药剂防控,在水稻分蘖期和孕穗期防治关键时期要进行药剂防控,发生偏重的田块应增加施药次数;对发病区域的水稻田块要统一收割,收割后要及时清洗消毒收割机械,防止机械收割时传播;对发病区域的水稻副产品(稻桩、稻草)要统一科学处理,减少翌年初侵染源。
参考文献[1]卜礼园.北海市近30年来水稻细菌性条斑病发生消长情况及原因分析[J].中国植保导刊,2007(8):27.[2]Niñoliu D O,Ronald P C,Bogdanove A J.Xanthomonas oryzae pathovars:model pathogens of a model crop[J].Molecular Plant Pathology,2010,7(5):303-324.[3]GB/T17980.105-2004.农药田间药效试验准则(二)第105部分:杀菌剂防治水稻细菌性条斑病[S].北京:中国标准出版社,2004:307-311.[4]张荣胜,陈志谊,刘永锋.水稻细菌性条斑病研究进展[J].江苏农业学报,2014,30(4):901-908.[5]李忠莲.宁洱县水稻细菌性条斑病发生规律及其综合防治措施[J].中国农技推广,2012,28(10):44-45.[6]江洪泾.颍上县水稻细菌性条斑病发生及综合防治技术[J].安徽农学通报,2009,15(13):221.硫苷及其降解产物在植物风味、植株防御、人类抗癌保健等方面都发挥着重要作用,特别是近年来广泛应用于植物病虫害的生物防治中。
植物学报Chinese Bulletin of Botany 2009, 44 (5): 536−545, www.chinbullbotany.comdoi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2009.05.003收稿日期: 2008-12-31; 接受日期: 2009-03-13基金项目: 863计划(No.2007AA10Z173, No.2006AA100106)和国家科技支撑项目(No.2006BAD07A04)†共同第一作者。
*通讯作者。
E-mail: huqingy@public.wh.hb.cn.研究报告.油菜油分、蛋白质和硫苷含量相关性分析及QTL定位梅德圣†, 张垚†, 李云昌, 胡琼*, 李英德, 徐育松中国农业科学院油料作物研究所, 国家油料作物改良中心, 农业部油料作物生物学重点开放实验室, 武汉 430062摘要 为定位与油分、蛋白质和硫苷含量等品质性状相关的数量性状位点(QTL), 以2个含油量较高的甘蓝型油菜(Brassicanapus)品系8908B和R1为研究材料, 配置正反交组合。
在正反交F2代群体中, 含油量和蛋白质含量都存在极显著的负相关, 相关系数分别为-0.68和-0.81, 含油量和硫苷含量相关性不显著; 蛋白质含量和硫苷含量在正交群体中相关性不显著, 但在反交群体中存在显著负相关(相关系数r =-0.45)。
利用正交F2代群体中的118个单株, 构建了包含121个标记的遗传连锁图谱, 图谱长1 298.7 cM, 有21个连锁群(LGs)。
采用复合区间作图法, 在连锁图上定位了2个与含油量有关的QTL, 分别位于LG8和LG10, 其贡献率分别为4.8%和13.7%, 增效基因都来源于R1; 定位了2个与蛋白质含量有关的QTL: pro1 和 pro2, 分别位于LG1和LG3, 其贡献率分别为15.2%和14.1%, 位点pro1由8908B提供增效基因, pro2则由R1提供增效基因; 定位了4个与硫苷含量有关的QTL, 其中LG20上有2个, LG4和LG8上各1个, 它们的贡献率在1.9%-25.4%之间, 除LG20上glu1的增效基因来自R1外, 其余3个QTL位点均由8908B提供增效基因。
油菜硫苷组分含量及抑菌活性研究李锋;张春雷;李光明【期刊名称】《植物科学学报》【年(卷),期】2006(024)004【摘要】对油菜不同器官硫苷的组分与含量进行分析,结果表明根系和茎中的硫苷总量显著高于叶片,根系中的硫苷以4-甲氧基-3-吲哚甲基硫苷和1-甲氧基-3-吲哚甲基硫苷为主,茎和叶中以2-羟基-3-丁烯基硫苷和苯乙基硫苷为主.油菜根系中的硫苷组分从冬前期到终花期基本保持稳定,硫苷各组分的含量在不同生育时期的变化基本一致,终花期含量最高,成熟期含量最低.19个油菜品种根系中硫苷组分与含量存在较大差异;以草莓灰霉菌为靶标物,研究油菜根系的挥发性水解产物和水溶性水解产物对土传病原真菌的抑制作用,发现不同油菜品种根系水解产物的抑菌活性与其硫苷组分与含量有关,草莓灰霉菌对丁烯基ITC非常敏感,吲哚类ITCs对草莓灰霉生长的抑制作用要低于芳香族ITCs.【总页数】6页(P351-356)【作者】李锋;张春雷;李光明【作者单位】中国农业科学院油料作物研究所作物生理与可持续农业研究室,武汉,430062;中国农业科学院油料作物研究所作物生理与可持续农业研究室,武汉,430062;中国农业科学院油料作物研究所作物生理与可持续农业研究室,武汉,430062【正文语种】中文【中图分类】Q946.83+9;S565.4【相关文献】1.油菜花黄色素的稳定性和抑菌活性研究 [J], 魏亚冉2.油菜花黄色素的稳定性和抑菌活性研究 [J], 鲁云风;田龙3.油菜花黄色素的稳定性和抑菌活性研究 [J], 魏亚冉4.荠菜中硫苷的提取工艺及抗氧化活性研究 [J], 王风雷; 赵功玲; 李晓蝶5.西兰花萝卜硫苷提取物的抑菌及体外免疫活性探究 [J], 张睿;于建丽;宋璇;闫媛媛;李超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
油菜杂种后代硫苷和蛋白质含量的表现及其杂种优势分析张书芬;马朝芝;朱家成;王建平;傅廷栋【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2005(020)005【摘要】以1个甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复系为父本,与2个不同来源的保持系配置杂交种F1,并构建了F2,F2:3家系.对2个群体的F1,F2,F2:3家系的硫苷含量、蛋白质含量的杂种优势进行分析,结果表明,这2个品质性状的F1杂种优势值较低,为负值或较小的正值;F2杂种优势值仍然较低,为负值或较小的正值;对群体1硫苷含量、蛋白质含量在F2,F2:3家系的分离情况进行分析,结果表明,2个品质性状都存在着丰富的变异,但均集中在中亲值附近,其在F2,F2:3家系中的次数分布均符合正态分布,说明它们为数量性状,同时都出现了超优亲现象,这为品质育种选择高蛋白、低硫苷优质油菜奠定了基础.【总页数】4页(P30-33)【作者】张书芬;马朝芝;朱家成;王建平;傅廷栋【作者单位】华中农业大学,植物科学与技术学院,湖北,武汉,430070;河南省农业科学院棉花油料作物研究所,河南,郑州,450002;华中农业大学,植物科学与技术学院,湖北,武汉,430070;河南省农业科学院棉花油料作物研究所,河南,郑州,450002;河南省农业科学院棉花油料作物研究所,河南,郑州,450002;华中农业大学,植物科学与技术学院,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】S634.3【相关文献】1.奥帕克—2背景下玉米杂种后代蛋白质含量的表现 [J], 潘金豹;刘采苓2.大豆杂种后代蛋白质含量的遗传研究:Ⅱ.杂种后代的遗传分析 [J], 王丕武;张晓玲3.甘蓝型油菜籽粒中油份和蛋白质含量的杂种优势分析 [J], 祝丽;刘成;冯雨;张京洁;左青松4.水稻杂种后代籽粒蛋白质含量的分离变异及优势表现 [J], 何光华;黄建国5.大豆杂种后代蛋白质含量的遗传研究Ⅰ.杂种优势和配合力分析 [J], 王丕武;张晓玲;刘宗昭因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
甘蓝型油菜含油量与角果叶绿素质量分数的相关性康文霞;董军刚;梁晓芳;许婷;杨其东;董振生【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2015(024)011【摘要】试验研究旨在阐明叶绿素对含油量的影响.以12个含油量不同的甘蓝型油菜品系为材料,在汉中和杨凌两个不同生态区研究角果形成过程中含油量,种子、角果皮中叶绿素a、b及总叶绿素质量分数变化及其相关性.结果表明,在角果发育过程中,含油量、种子叶绿素a、b和总叶绿素质量分数均呈现先增加后降低的趋势,含油量在初花后49 d达到峰值,种子叶绿素a、b和总叶绿素质量分数在初花后42 d达到峰值;6次取样中,角果皮叶绿素a、b和总叶绿素质量分数在第1次取样时(初花后21d)最大,之后逐渐下降;种子和角果皮中叶绿素a质量分数均高于叶绿素b;在种子发育过程中(初花后42~56 d),叶绿素a、b和总叶绿素质量分数与含油量的相关性达到显著水平,但没有形成相同的变化趋势.推测叶绿素a、b和总叶绿素不是造成两地或品系间含油量不同的原因.【总页数】7页(P57-63)【作者】康文霞;董军刚;梁晓芳;许婷;杨其东;董振生【作者单位】西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S513【相关文献】1.甘蓝型油菜与白芥杂种后代抗裂角性及其与角果性状的相关性 [J], 张云虹;张永吉;周如美;张永泰;李爱民2.甘蓝型油菜角果相关性状对抗裂角性遗传贡献率分析 [J], 崔嘉成;梅德圣;李云昌;刘佳;付丽;彭鹏飞;王军;王会;胡琼3.甘蓝型油菜角果皮叶绿素含量的QTL分析 [J], 阎星颖;李加纳;金梦阳;谌利;王家丰;曲存民;刘列钊4.甘蓝型油菜单株有效角果数和产量相关性分析 [J], 姜占平;沈军;朱德焰;蓝黎明;李齐干;鄢达松;程辉5.主要栽培因子对甘蓝型油菜各枝序角果含油量的影响 [J], 徐正华;曾宇;颜梅;李京;胡立勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
甘蓝型杂交油菜角果的源库特性研究
龚宏伟;张振兰
【期刊名称】《扬州大学学报:农业与生命科学版》
【年(卷),期】2011()4
【摘要】在灌浆成熟阶段(花后20d至成熟),通过环割甘蓝型杂交油菜主茎对其角果发育、干物质积累和源库特性进行研究。
结果表明:角果发育所需营养物质主要由自身光合作用提供,其他器官对角果发育影响较小;角果鲜重在花后30d达到最大,干重一直在增加,含水量持续下降;角果中干物质在花后25d开始主要向籽粒中运输,籽粒中的干物质积累主要由角果皮的光合作用提供,其他器官和角果皮贮存物质运输是对角果皮光合作用的补充;有产量优势的品种,角果皮的净光合产量高,角果皮干重的下降量与千粒重相关性高(r=0.93),表明千粒重大的品种能有效地利用角果皮中的贮存物质。
【总页数】4页(P51-54)
【关键词】杂交油菜;干物质积累;源库特性;净光合产量
【作者】龚宏伟;张振兰
【作者单位】宝鸡职业技术学院生物工程系;陕西省杂交油菜研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】S56
【相关文献】
1.甘蓝型油菜角果光合日变化特性的研究 [J], 张耀文;王竹云;李殿荣;张新;陈文杰;田建华
2.油菜的源库关系研究Ⅰ.角果大小对油菜后期源库的调节 [J], 冷锁虎;唐瑶;李秋兰;左青松;杨萍
3.栽培因素对甘蓝型杂交油菜群体角果数影响的研究 [J], 赵继献;侯国佐
4.甘蓝型杂交油菜直播密度与主花序角果数的相关性 [J], 胡权; 赵继献; 戴祥来; 任廷波; 程国平
5.授粉时间及角果长度对红菜薹与甘蓝型油菜杂交后代荚粒数的影响 [J], 何丹;徐跃进;万正杰;谭远宝;秦华伟;曹玉江
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中国农业科学 2018,51(4):635-651Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.04.004甘蓝型油菜种子和角果皮中硫苷含量的 动态变化及转录组关联分析田志涛1,赵永国1,Lenka Havlickova2,He Zhesi2,Andrea L Harper2,Ian Bancroft2,邹锡玲1,张学昆1,陆光远1(1中国农业科学院油料作物研究所/农业部油料作物生物学重点实验室,中国武汉430062;2CNAP,University of York,York YO10 5DD,UK)摘要:【目的】探索甘蓝型油菜不同发育时期种子和角果皮硫苷含量的动态变化规律,通过转录组关联分析解析控制硫苷含量变异的遗传机制。
【方法】在由113个油菜品种构成的自然群体中,利用高效液相色谱法检测不同发育时期油菜种子及角果皮中的硫苷含量。
提取油菜幼嫩叶片mRNA并进行mRNA-Seq测序,开发了355 536个单核苷酸多态性标记(SNP)和116 098个基因表达量标记(GEM)。
将开发的SNPs和GEMs分别导入到混合线性模型(MLM)和回归分析模型中进行关联分析,获得与油菜硫苷表型变异显著相关的遗传位点,进一步通过序列比对和功能预测筛选确定候选基因。
【结果】授粉后15 d(15 DAP),油菜种子和角果皮的硫苷含量变异范围分别是1.69—20.45和1.47—25.23 μmol·g-1。
25 DAP种子、25 DAP角果皮以及成熟种子的硫苷变异范围分别是2.17—147.21、0.73—130.77和8.87—111.83 μmol·g-1。
后两个时期(即25 DAP和成熟期)的硫苷含量表现出较大变异,适合进行转录组关联分析。
基于mRNA-Seq测序数据,经质量控制后获得256 397个高质量的SNP标记(MAF>0.01)和53 889个GEM标记(平均基因表达量>0.4)。
利用SNP标记对成熟种子、25 DAP种子和25 DAP角果皮硫苷含量进行关联分析,分别检测到167、158和3个显著关联位点(-log10P>6.71)。
其中,与成熟种子显著关联的SNP标记形成5个明显的关联峰,分别位于A2、A9、C2、C7和C9染色体上。
同时,利用GEM标记进行的关联分析中,分别检测到127、16和24个与成熟种子、25 DAP种子、25 DAP角果皮硫苷含量显著关联的位点(-log10P>6.03),这些位点主要分布在A2、A8、A9、C2和C9染色体上并形成明显的关联峰。
其中,成熟种子和25 DAP角果皮在A9、C2和C9染色体上形成共同的关联峰。
通过与公共数据库的基因组序列比对和功能注释,共筛选到295个功能基因,其中25个基因涉及硫苷代谢网路途径,直接参与硫苷的调控。
其余基因虽然没有直接参与硫苷代谢过程,但是它们大多属于转录因子基因、刺激响应因子基因,涉及细胞过程或是具有催化活性,因而推测在硫苷积累中同样起到重要作用。
【结论】油菜角果皮中的硫苷含量较高,而且与种子硫苷含量显著正相关,是硫苷合成或转运的重要器官。
共检测到328个SNP显著标记和144个GEM显著标记,筛选到25个与硫苷合成或者转运有关的功能基因以及73个功能未知的新基因。
关键词:甘蓝型油菜;硫代葡萄糖苷;动态变化;转录组关联分析;单核苷酸多态性标记;基因表达量标记Dynamic and Associative Transcriptomic Analysis of Glucosinolate Content in Seeds and Silique Walls of Brassica napus TIAN ZhiTao1, ZHAO YongGuo1, LENKA Havlickova2, HE Zhesi2, ANDREA L Harper2,IAN Bancroft2,ZOU XiLing1, ZHANG XueKun1, LU GuangYuan1(1Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops, Ministry of Agriculture, Wuhan 430062, China; 2CNAP, University of York, York YO10 5DD, UK)收稿日期:2017-08-21;接受日期:2017-11-07基金项目:国家自然科学基金(31371663)联系方式:田志涛,E-mail:tianzhi_tao@。
赵永国,E-mail:zhaoyongguo@。
田志涛和赵永国为同等贡献作者。
通信作者陆光远,E-mail:luwiz@636 中国农业科学51卷Abstract:【Objective】To assess the dynamic and underlying genetic control of glucosinolate (GS) content in seeds and silique walls at different developing stages. We conducted Associative Transcriptomics (AT) in a panel of European winter oilseed rape. 【Method】The glucosinolate content in developing and mature seeds and silique wall samples from the rapeseed panel (n=113) was determined by HPLC. Using mRNA-seq data derived from the young leaves of B. napus, functional genotypes were inferred for the panel, which included both sequence variation (i.e. Single Nucleotide Polymorphism, SNP) and transcript abundance (Gene Expression Markers, GEM). A total number of 355 536 SNPs and transcript abundance were scored across the rapeseed panel using a reference sequence of 116 098 ordered coding DNA sequence (CDS) gene models for resolving the genetic factors controlling GS variation. All significantly associated markers were further traced back to a CDS gene model, of which the function can be inferred by sequence blast and prediction using public Brassica and Arabidopsis databases. 【Result】The GS content in seeds and silique walls 15 days after pollination (DAP) was very low, with an average of 7.58 μmol·g-1 (1.69-20.45 μmol·g-1) and 4.81 μmol·g-1 (1.47-25.23 μmol·g-1), respectively. The GS content for mature seeds, seeds at 25 DAP and silique walls at 25 DAP varied from 8.87 to 111.83 μmol·g-1, 2.17 to 147.21 μmol·g-1 and 0.73 to 130.77 μmol·g-1, respectively. The observed extensive phenotypic variations for GS content at these two stages made them suitable for A T analysis. In total, 256,397 informative SNPs with minor allele frequency (MAF) > 0.01 and 53,889 GEMs with mean expression level>0.4 were plotted after AT analysis. With these SNPs markers, a total number of 167, 158 and 3 SNPs were shown to be significantly associated (-log10P>6.71) with GS content of mature seeds, seeds at 25 DAP, and silique walls at 25 DAP, respectively. Among these, 5 association peaks distributing across chromosome A2, A9, C2, C7 and C9 were found for mature seeds. Meanwhile, 127, 16 and 24 GEMs were significantly (-log10P>6.03) associated with GS content of mature seeds, seeds at 25 DAP, and silique walls at 25 DAP, respectively, which also unambiguously defined 5 association peaks in A2, A8, A9, C2, and C9. The association peaks in A9, C2 and C9 were common for both mature seeds and silique walls at 25 DAP. Based on the Arabidopsis homologous gene annotations, 25 genes derived from the significant SNPs or GEMs were inferred and predicted to be involved in GS metabolic pathways. The other genes derived from AT analysis, though not directly involved in GS metabolism, were classified as transcription factors, factors responding to stimulus or involved in cellular process, catalytic activity, and thus were also predicted to play an important role in GS accumulation in the different tissues of Brassica napus. 【Conclusion】The GS content in silique walls was found to be high and positively correlated with that of seeds, indicating that silique wall was an important organ for GS synthesis or translocation. A total number of 328 SNPs and 144 GEMs were found to be significantly associated with GS content for different tissues. From these, 25 genes were predicted to be directly involved in GS accumulation or translocation, and 73 genes with uncharacterized function were also inferred.Key words:Brassica napus; glucosinolates; dynamics; Associative Transcriptomics; SNP; GEM0 引言【研究意义】甘蓝型油菜是世界上仅次于大豆的第二大油料作物,同时也是中国最主要的冬季油料作物,其产油量占国产油料作物产油量的45%以上[1-2]。