论文摘要
油酸是油菜籽油脂肪酸的重要组成成分,油酸含量的多少影响油的营养价值和经济价值,如何提高油菜籽油中油酸的含量是众多学者关心的问题。本研究应用植物数量性状主基因+多基因的多世代联合分析方法研究油酸含量的遗传;并且应用ihpRNA诱导基因(fad2)沉默途径培育高油酸含量转基因材料。主要结果如下:1.对甘蓝型油菜杂交组合8087×8108的P1、P2、F1、B1、B2和F2等6个世代种子油酸含量主基因+多基因遗传分析结果表明:(1)该组合油酸含量受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制遗传;(2)该杂交组合的B1、B2和F2群体油酸含量主基因遗传率为43.83%~94.71%,多基因遗传率为0.65%~30.85%,表明该组合油酸含量是由2对主基因+多基因共同控制的,并以主基因遗传为主;(3)油酸含量以加性效应和上位性效应为主,显性效应比较小。2.构建了具有种子特异性表达的fad2基因的ihpRNA表达载体pCNFIRnos。通过PCR扩增分离到甘蓝型油菜种子特异性表达的Napin启动子的序列(1147bp)以及油酸脱饱和酶基因(fad2)的一个537bp的片段,并将其分别克隆到pGEM-T easy载体中。为构建油菜种子特异性表达fad2基因的ihpRNA植物表达载体,首先将fad2基因片段以正向的方式连接在一个可剪切的内含子的5’末端,而以反向的方式连接到该内含子的3’末端,构建fad2基因的反向重复框;然后将Napin启动子序列连接到该反向重复框的5’端,而在其3’端接有一个nos终止子序列;最后将fad2基因的反向重复表达框分两步克隆到植物双元载体pCAMBIA2300的pUC18多克隆位点,构建了fad2基因的ihpRNA表达载体pCNFIRnos。3.建立了油菜农杆菌遗传转化体系,并获得转基因植株。用甘蓝型油菜宁油12号下胚轴和带柄子叶为外植体进行fad2基因的遗传转化研究,结果表明:(1)宁油12号下胚轴最适分化培养基为:MS+1.5mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA+0.01 mg/L GA3+0.5g/L Mes+0.5g/L PVP+40mg/L Ad+3.5mg/L AgNO3,其再生频率和分化频率分别为25.71%和31.43%;(2)宁油12号下胚轴和子叶柄经过1mg/L2,4-D预培养,能明显提高芽分化率;(3)随着AgNO3浓度的增加,芽苗再生频率和分化频率逐渐提高;3.5mg/L AgNO3是宁油12号下胚轴芽苗高频率再生的最适浓度;(4)随着卡那霉素浓度增加,宁油12号下胚轴和子叶柄不定芽分化频率逐渐降低;20mg/L卡那霉素作为筛选转化芽的最适浓度;(5)抑制农杆菌过度生长的羧苄青霉素的适宜浓度为250mg/L;(6)下胚轴外植体获得卡那霉素抗性绿苗的再生频率为0.45%;带柄子叶外植体获得卡那霉素抗性绿苗的再生频率达到6.23%,经PCR检测,其中90%以上的卡那霉素抗性植株表现阳性,初步证明fad2反向重复序列表达框已整合到油菜细胞核基因组中。