甘蓝型油菜温敏胚珠败育基因的克隆与鉴定

High climate temperature can induce early maturity and cause severe yield loss and quality decrease in rapeseed. In previous study, a successive segregation for the degree of ovule abortion caused by high climate temperature was found in a DH population derived from a cross between winter and semi-winter lines of rapeseed, and a major QTL was located in chromosome A03. In this proposal, we will focus on cloning and identification the gene on ovule abortion by sequencing RNA of ovules from mutant and normal DH line under differential growth temperature. This study will provide genic resource for heat-resistant breeding and valuable information for understanding molecular mechanism of heat tolerance in rapeseed.

高温逼熟严重影响油菜的产量和品质。我们前期对一个冬性油菜和半冬性油菜杂交发展的DH群体进行了研究，发现高温导致了DH株系出现不同程度败育，A03染色体上一个主效QTL被定位。本项目拟从DH群体中选出一个极端胚珠败育DH材料和正常DH系，对不同温度处理下胚珠的RNA进行测序分析，对落在QTL区间并且在不同温度下表达有差异的基因进行克隆和功能验证，探讨高温逼熟的分子机制。本研究可望为耐热型油菜育种提供基因资源，为油菜的耐热性分子机制研究提供有价值的信息。

我们前期在一个德国冬性油菜品种“Express”与中国半冬性油菜品种“SWU07”杂交获得的DH群体中，发现因高温影响，胚珠发育程度出现连续变异，通过对DH群体突变性状进行QTL定位，获得一个主效QTL，同时，根据QTL区间内的标记，参照基因组测序信息，将该QTL区域锚定在A03染色体上。通过观察极端变异株系ob1的胚珠败育规律，最终确定该突变体为一个温度敏感型DH株系。基于以上研究背景，本项目开展了三个方面的研究内容：1）胚珠败育候选基因的初步筛选；2）胚珠败育候选基因的克隆与功能验证；3）高温逼熟的分子机制预测。通过本项目的实施，现已完成胚珠败育基因的精细定位与验证、差异表达基因分析、候选基因克隆及功能分析与验证、败育性状的pathway显著性分析等多方面的研究工作。本研究可望为耐热型油菜育种提供基因资源，为油菜的耐热性分子机制研究提供有价值的信息。