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甘蓝型黄籽油菜种皮相关性状形成机理和蛋白质差异表达研究

梁颖  
【摘要】:油菜是世界上几大油料作物之一,菜籽油在植物油中占有相当重要的地位,菜籽饼粕是重要的蛋白质饲料来源。随着我国农作物生产结构的调整,油菜在我国的种植面积不断扩大,提高油菜籽含油量,改善油菜品质也就成为农业工作者更加关注的问题。与黑、褐籽相比,黄油菜籽具有皮壳率低、含油量高、油质清亮,饼粕蛋白质含量高,多酚含量低等一系列突出优点,因此黄籽可看作油菜的一个优质指示性状。然而,自然界中只存在野生的白菜型和芥菜型黄籽油菜,而无野生的甘蓝型黄籽油菜,目前所有的甘蓝型黄籽油菜都是研究人员人工培育的。1960年瑞典Qlsson从人工合成的甘蓝型油菜中率先找到了黄籽油菜。1975年刘后利先生首次在中国发现了甘蓝型黄籽油菜。此后育种专家们做了大量研究,但因甘蓝型黄籽油菜遗传复杂,黄籽度和黄籽率不稳定而难以获得突破。 从甘蓝型黄籽油菜初次选育到现在经历了几十年的时间,许多科学研究者从不同角度研究了黄籽油菜籽粒特性,然而,甘蓝型黄籽油菜的黄籽性状成因一直没有得到清楚的阐述。它一直阻碍着甘蓝型黄籽油菜的育种进程。因此,有必要对甘蓝型黄籽油菜的黄籽性状成因进行系统和深入地研究,以揭示甘蓝型油菜黄籽性状的形成机理,为甘蓝型油菜黄籽性状遗传机理的研究及黄籽油菜的分子育种提供重要的理论基础。 本文以3对不同来源的甘蓝型黄籽和黑籽近等基因系及甘蓝型黄籽杂交油菜品种“渝黄1号”为试材,对甘蓝型黄籽油菜种皮色泽及相关性状形成机理和蛋白质差异表达进行了研究,主要内容如下: 1.甘蓝型油菜种皮中主要呈色物质的探讨 在种子发育进程中对黄籽和黑籽油菜种皮6种色素含量进行了动态研究,结果发现,类胡萝卜素含量在黄、黑籽间差异不显著,表明类胡萝卜素对甘蓝型油菜种皮色泽差异影响不大。花色素和多酚含量的变化趋势相近,在整个种子发育期间黑籽含量均极显著高于黄籽,而种子粒色的变化只在种子发育后期发生,表明花色素和多酚不但对成熟种皮呈色有影响,而且可作为前体物质影响成熟后期种皮色素物质形成。叶绿素和黑色素含量在种子发育前期黄、黑籽种皮间差异不大,在种子发育后期黑籽种皮颜色不断加深的过程中,叶绿素含量不断下降,而黄籽种皮叶绿素变化不大,最终使黄籽种皮叶绿素含量显著高于黑籽,黑籽种皮黑色素含量极显著高于黄籽,说明黑色素是决定黄、黑籽种皮色泽差异的主要因素,叶绿素对黄籽种皮呈色有一定影响。类黄酮含量的变化在种子发育后期黄、黑籽间无显著差异,而在前期差异较大,且黄籽呈上升趋势,黑籽先降后升,说明类黄酮对甘蓝型油菜成熟种子色泽影响不大,而对呈色物质形成有影响,黑籽种子发育前期种皮类黄酮较黄籽易转变为其它物质。 综上所述,黑色素是造成甘蓝型油菜粒色差异的主要因素;多酚和花色素也对黄、黑


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