2、基因组学研究

2.1通过基因表达分析和转基因技术，分析了甘蓝型油菜花期控制关建基因BnFLC.A10和不同BnFTs的表达和环境调控的关系。

BnFLC.A10是通过花期QTL图位克隆获取的候选基因，BnFLC.A10启动子中的MITE转座子Monkey King对基因表达的影响和可能的调控模式以及在十字花科植物基因组进化中的作用，是研究的重点。甘蓝型油菜基因组含有6个BnFTs，因此本研究分析了BnFTs在不同生态型油菜中表达差异以及对花期调控的功能，同时研究了BnFTc过量表达对油菜植株构建和抗旱性的影响。其发表的SCI论文重点开展了十字花科基因组特异的Tourist MITE转座子Monkey King的进化及功能分析，主要研究了Monkey king在十字花科基因组中的转座活性、对基因组进化和基因表达的影响以及转座带来的表观调控改变。

2.2继续对通过大规模种间杂交导入了不同白菜型油菜品种Ar 和埃塞俄比亚芥品种Cc 亚基因组基因组的新型甘蓝型油菜自交系及轮回选择群体进行基因型和表型评估。

通过连续代的测交选育，自交系的农艺性状和品质性状均得到了显著的改良，筛选鉴定出了十多个可用于配制强优势杂交组合的双低自交系。以第三代新型甘蓝型油菜的优良自交系为花粉供体，对半随机交配群体开展了轮杂交授粉和轮回选择，该群体的农艺性状和品质性状已接近自交系群体和常规甘蓝型油菜优良品种，但性状的变异幅度远远大于品种和自交系，其中不乏优良的变异类型。分子标记检测表明，半随机交配群体内的基因多态性丰富、遗传变异巨大，目前进一步的分析工作正在开展中。对甘蓝型油菜作图群体及埃塞俄比亚芥作图群体进行了遗传作图和重要农艺性状的定位和整合；通过基于的高通量分子标记，对不同油菜物种内基因组的结构变异和遗传差异进行了分析，提交的论文已被接受；对新培育的新型芥菜性油菜进行了农艺性状考察和杂种优势测配。在前期研究的基础上，本年度在油菜产量性状和育性性状的研究方面均取得了较好的进展，克隆了油菜中第一个控制每角果粒数的主效QTL位点（BnaC9.SMG7b），初步解析了隐性核不育系9012A中不育位点BnRfb。

BnaC9.SMG7b（BnaC09g45890D）编码一个拟南芥SMG7同源蛋白，通过调控细胞周期相关基因的表达水平正向调控油菜雌配子体的形成。BnaC9.SMG7b的自然缺失使得部分雌配子体发育异常，进而无法形成正常功能的胚珠，最终导致油菜每角果粒数显著降低。进化分析及功能研究表明，BnaC9.SMG7b起源于甘蓝的BolC9.SMG7b（Bol043637），但在进化过程中丢失了保守结构域EST1-TPR。因此，BnaC9.SMG7b保留了祖先基因在雌配子体形成过程中的功能，而不能参与含有提前终止密码子的mRNA降解（Nonsense-mediated mRNA Decay）的调控过程。单倍型分析和产量相关性状考察表明，BnaC9.SMG7b有利等位基因型通过增加油菜的每角粒数进而提高油菜的单株产量。因此，在甘蓝型油菜的人工进化过程中，大部分品系中均携带有该位点的有利等位基因型。

9012A是我国应用广泛的一个核不育系，受BnMs3和BnRf位点控制。利用图位克隆的方法成功的从一个约60 kb 的大插入片段中，成功的分离到不育基因BnRfb。该基因是由三个拟南芥来源的基因融合而成的嵌合基因，其主要的部分是和拟南芥的mtHSP70-1高度同源，因而将其命名为BnA7 .mtHSP70-1-like。序列分析发现，该基因同时存在于不育系和恢复系中（在启动子区存在两个InDel），而在临保系中完全缺失。拟南芥的遗传转化证明，来源于恢复系和不育系的BnRfb均能够导致拟南芥的完全雄性不育，其表型和油菜核不育系9012A的表型高度一致。因此，BnRfa应该对应于60 kb的插入片段内一个和BnRfb紧密连锁的基因。BnA7.m tHSP70-1-like在减数分裂到四分体时期的绒毡层和雄配子中表达量最高。与恢复基因Bn Ms3不同，BnA7.mtHSP70-1-like编码的长度为1386-aa的蛋白定位于细胞核。酵母双杂交显示，BnMs3（BnaC9.TIC40）和BnA7.mtHSP70-1-like并不存在直接的互作。因此，上述两个基因介导着一条新的调控雄性育性的路径。