甘蓝型油菜早花特异性表达基因的筛选

甘蓝型油菜是甘蓝与白菜型油菜杂交后自然加倍的异源四倍体，也是我国最主要的油料作物，开花是影响油菜籽产量与品质的关键因素。早花突变体是研究开花机理的理想材料，但甘蓝型油菜早花突变体非常少。对我们诱导出的早花突变体GX50的初步研究表明：其开花关键基因FLC的表达模式与亲本及模式植物拟南芥显著不同，并与其上游调节基因SDG8、下游靶基因SOC1等关系密切。本项目拟以甘蓝型油菜XY15和早花突变体GX50为研究对象，构建SSH cDNA文库，制备克隆的基因芯片，以GX50及亲本XY15 cDNA为探针筛选早花特异性表达基因，然后通过定量PCR等手段进一步验证，再将特异性片段与基因信息库中相应的EST进行同源比对，预测基因表达蛋白的功能，从而筛选出甘蓝型油菜早花的调节基因，初步阐明GX50的早花机理。本研究结果既可为选育出花期合适的早熟油菜品种提供理论基础，也可为特异性表达基因的研究提供技术参考。

项目对本实验室EMS诱导出的甘蓝型油菜早花突变体GX50进行了初步研究。发现GX50的营养生长期为45-50天，较亲本XY15提前约60天开花。GX50在营养生长期间，叶片分化较快，比同期的XY15多1-2片真叶；开花时GX50植株茎杆相对纤细，叶片少而小，仅有8片基生叶（XY15开花时约12-15片基生叶）。然后运用石蜡切片技术观察了甘蓝型油菜XY15及其早花突变体GX50 的花芽分化过程，发现GX50在第3周就有花芽原基出现，第6周已经现蕾，而此时XY15尚未见花芽原基出现。在细胞水平上说明，GX50营养生长期很短，花芽分化非常早。为进一步了解GX50早花的分子机理，项目首先通过定量PCR等实验手段，发现BnaFLC2、BnaSDG8等开花相关的调控基因异常表达，尤其是BnaFLC2在GX50花芽分化前后的显著差异，显示GX50可能具有BnaFLC2开花依赖性，但序列分析显示基因正常，推测可能是其他调控基因发生了突变。然后我们对组蛋白甲基转移酶BnaSDG8进行了较详细的分析，发现BnaSDG8具有H3K9me活性，构建载体转化拟南芥突变体sdg8，发现能够基本能够恢复sdg8的早花表型。全面筛选开花调控基因的SSH文库尚在构建中。. 项目发现了部分GX50早花调控基因，论文“Allotetriploid Brassica napus early-flowering mutant GX50 has BnaFLC2-regulated flowering”已经完成了审稿工作（Journal of the Science of Food and Agriculture）。但由于时间和经费的限制SSH文库正在进行中，本人指导的一名硕士研究生承担了本项工作，另有本实验室的一名博士研究生继续从事本项目中筛选出的基因BnaSDG8的功能研究。. 项目较好的完成既定研究任务与目标。