【摘 要】
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油菜分枝数是影响油菜产量的重要株型性状之一,合适的分枝数一直是油菜理想株型育种的一个主要指标,因此,阐明油菜分枝发育的调控机制对高产育种具有十分重要的理论和实践意义。本研究前期通过对分枝数性状QTL分析、GWAS分析以及e QTL分析,将控制油菜分枝数的位点进行了精细定位并预测基因BnaBOI为调控分枝数候选基因,接着成功构建BnaBOI基因的超表达载体,并已获得超表达BnaBOI转基因拟南芥,通
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油菜分枝数是影响油菜产量的重要株型性状之一,合适的分枝数一直是油菜理想株型育种的一个主要指标,因此,阐明油菜分枝发育的调控机制对高产育种具有十分重要的理论和实践意义。本研究前期通过对分枝数性状QTL分析、GWAS分析以及e QTL分析,将控制油菜分枝数的位点进行了精细定位并预测基因BnaBOI为调控分枝数候选基因,接着成功构建BnaBOI基因的超表达载体,并已获得超表达BnaBOI转基因拟南芥,通过转基因拟南芥的表型观察以及q RTPCR的结果可以初步验证BnaBOI是调控分枝数目基因。为了进一步验证BnaBOI的功能,本研究一方面,构建BnaBOI超表达载体、BnaBOI干扰载体和BnaBOI基因编辑表达载体,分别转入甘蓝型油菜Westar,对获得的转基因油菜进行表型观察。另一方面,构建BnaBOI在拟南芥中的垂直同源基因At BOI的干扰载体,并通过农杆菌介导法转化拟南芥,对获得的转基因拟南芥进行表型观察。主要研究结果如下:1.本研究成功构建了BnaBOI超表达载体（17OV48）、BnaBOI基因干扰载体（17Ri07）以及基于CRISPR/Cas9基因组编辑系统的BnaBOI基因编辑载体（17KN96）。利用农杆菌介导的方法将3个载体成功导入甘蓝型油菜Westar植株中,通过PCR检测分别获得了超表达BnaBOI基因转基因油菜阳性植株30株;干扰BnaBOI的转基因油菜阳性植株36株;BnaBOI基因编辑油菜的阳性植株47株,通过测序,鉴定其中3株为基因编辑苗。通过对T1代转基因油菜分枝数目统计得到以下结果:（1）超表达BnaBOI转基因油菜株系26-4、26-14、26-15、26-16分别比野生型油菜的主茎分枝平均多了1.67、1.5、2.16、1.5个,相比分别增加了24.4%、21.9%、31.7%、21.9%;总分枝分别比野生型油菜平均多了4.83、2.5、3.03、0.83个,相比分别增加了43.3%、22.5%、27.1%、7.4%。（2）干扰表达BnaBOI转基因油菜株系11-5、11-6、11-12、11-13、11-19分别比野生型油菜的主茎分枝平均少了0.96、0.69、1.13、1.83、0.83个,相比分别减少了14%、10.1%、16.6%、26.8%、12.1%;总分枝分别比野生型油菜平均少了3.29、2.02、2.66、1.92、1.83个,相比分别减少了29.4%、18.1%、23.8%、17.1%、16.40%。（3）基因编辑BnaBOI油菜株系25-1、25-16、25-64分别比野生型油菜的主茎分枝平均少了2.83、1.33、2.5个,相比分别减少了41.40%、19.50%、36.50%;总分枝分别比野生型油菜平均少了5.16、4.16、3.16个,相比分别减少了46.20%、37.30%、28.40%。2.构建AtBOI干扰载体,通过农杆菌介导的花序侵染法导入拟南芥,获得转基因拟南芥阳性植株。提取T1代转基因拟南芥DNA进行PCR验证,筛选得到3株阳性苗,培养至T3代进行分枝数统计,结果表明,干扰At BOI转基因植株比野生型的莲座分枝平均少3.35个,相比减少59.20%;主茎分枝比野生型平均少了1.24个,相比减少了46.70%;总分枝数比野生型平均少了5.94个,相比减少34.95%。
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