油菜茎秆木质素合成关键基因的表达模式和调控研究

油菜抗病抗逆抗倒性弱是限制我国油菜生产面积扩展和机械化生产的主要因素，提高油菜茎秆木质素含量可显著提高油菜抗性，但油菜中关于茎秆木质素代谢的生理和分子生物学研究还很薄弱。本项目拟从油菜茎秆木质素合成的生理代谢特征分析、油菜茎秆木质素合成主要基因家族成员的分子特征和表达特征分析、油菜茎秆木质素合成基因中关键家族成员的克隆和遗传调控研究、木质素途径功能基因诱导表达与甘蓝型油菜抗性性状间的相关性研究等方面入手，首次以代谢网络为单位而不是单个基因为单位，系统而全面地研究油菜茎秆木质素代谢网络的抗病抗逆分子机制，明确油菜茎秆木质素代谢网络中各关键基因的协同表达调控与重要抗性性状的关系，为油菜抗性育种提供理论基础。项目拟申请发明专利3～4项，发表SCI刊物论文5篇以上，影响因子5分以上的论文1～2篇，培养博士、硕士10人。

油菜抗病抗逆抗倒性弱是限制我国油菜生产面积扩展和机械化生产的主要因素，提高油菜茎秆木质素含量可显著提高油菜抗性。本研究首先根据甘蓝型油菜茎秆中的酸性洗涤木质素（ADL）和木质素单体（G、S和H）含量值，建立近红外模型，实现样品中ADL和木质素单体含量的快速测定；利用60K Brassica Illumina SNP芯片对茎秆菌核病抗性和抗倒伏性状（茎秆直径、折断力和折断强度）及木质素和木质素单体含量进行全基因组关联分析，鉴定与抗性性状相关联的SNP位点及候选基因，并从转录组水平解析木质素合成及甘蓝型油菜抗病抗旱机理，明确了油菜茎秆木质素代谢网络中各关键基因的协同表达调控与重要抗性性状的关系，为油菜抗性育种提供了理论基础。项目申请获得相关发明专利5项，发表论文7篇，其中，SCI刊物论文5篇，影响因子5分以上的论文1篇，另外完成待发表论文5篇，培养博士5人、硕士3人；相关研究成果参与申报获得2015年度国家科技进步二等奖。