冉秀芝，雷 波，梁 穎，李加納，李 波，柴友榮

(1.重慶理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，重慶 400054;2.貴州省煙草科學(xué)研究所，貴陽(yáng) 550081;3.重慶市油菜工程研究中心，重慶 400716;4.重慶市公安局，重慶 401147)

木質(zhì)素是自然界中的第二大聚合物，是由多種簡(jiǎn)單的苯丙烷及其衍生物經(jīng)聚合形成的復(fù)雜的聚合物［1］。在木質(zhì)素生物合成中有許多酶參與，其中:對(duì) － 香豆酸連接酶(E.C.6.2.1.12，p－coumarate－CoA ligase，4CL)是苯丙烷代謝總途徑的最后一個(gè)酶，可為大量天然化合物的合成提供前體物質(zhì)(包括木質(zhì)素);5－羥基阿魏酸羥化酶(EC None，ferulate 5－h(huán)ydroxylase，F(xiàn)5H)是一種 P450 依賴的單加氧酶，是S－木質(zhì)素合成中的必須環(huán)節(jié);松柏醇脫氫酶 (E.C.1.1.1.195，cinnamyl－alcohol dehydrogenase dehydrogenase，CAD)是合成木質(zhì)醇的最后一步反應(yīng)的酶，其功能是將CCR的還原產(chǎn)物再還原為相應(yīng)的松柏醇，為木質(zhì)素的聚合提供相應(yīng)的、直接的前體物質(zhì)。

有關(guān)木質(zhì)素生物合成的酶學(xué)研究表明，在木質(zhì)素的生物合成途徑中，4CL、F5H、CAD都是關(guān)鍵酶之一［2－3］。前期有關(guān)木質(zhì)素甘藍(lán)型黃、黑籽油菜種皮木質(zhì)素及相關(guān)酶的比較研究表明，在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的種皮中都可能存在木質(zhì)素生物合成的苯丙烷代謝途徑，4CL、CAD和F5H均參與了該代謝途徑［4］。為了深入分析甘藍(lán)型黃籽油菜種皮中木質(zhì)素含量差異形成的分子生物學(xué)機(jī)制，本研究以1對(duì)甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的近等基因系為材料，研究了木質(zhì)素生物合成部分關(guān)鍵酶4CL、F5H和CAD在黃、黑籽油菜的不同組織中的表達(dá)差異，為油菜的分子育種和優(yōu)質(zhì)育種提供重要的理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與流程

1)植物材料:1對(duì)甘藍(lán)型黃、黑籽油菜近等基因系(黃籽:L2，黑籽:L1)，來(lái)源于甘藍(lán)型黑籽油菜×芥菜型黃籽油菜的后代。

2)實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線:取供試材料的花、蕾和不同發(fā)育時(shí)間的種子為材料，先抽提RNA，再經(jīng)反轉(zhuǎn)錄得到cDNA，進(jìn)行表達(dá)差異的研究，其流程如圖1所示。

圖1 甘藍(lán)型黃、黑籽油菜種皮的木質(zhì)生物合成酶表達(dá)研究流程

1.2 cDNA的獲得

1)RNA的抽提。使用上海華舜生物工程有限公司的小量植物 (葉)總 RNA抽提試劑盒(W6771)。苯酚/氯仿標(biāo)準(zhǔn)裂解步驟:① 液氮冷凍條件下將植物葉搗碎成粉末，待液氮自然揮發(fā)后，加入1 mL RD液，立即用移液器抽打5次以懸浮樣品，將勻漿液移入1.5 mL離心管中，蓋上蓋子，高速振蕩2 min;② 室溫靜置 5 min后，加入200 μL氯仿，用力顛倒離心管混勻，室溫靜置使之分層，15 000 r/min離心5 min，小心地移取水相至1.5 mL離心管中;③加入一半體積的75% 乙醇，徹底混勻后，全部移入吸附柱，離心30 s，倒掉收集管中的液體，將吸附柱移入同一個(gè)收集管中;④加入500 μL RP液，離心30 s，將吸附柱移入另外一個(gè)干凈的收集管中;⑤ 加入 500 μL W3液，靜置1 min后，離心15 s，棄收集管中的液體，將吸附柱移入同一個(gè)收集管中;⑥ 加入 500 μL W3液，離心15 s;⑦倒掉收集管中的液體，將吸附柱移入同一個(gè)收集管中，離心1 min;⑧ 將吸附柱放入另外一個(gè)干凈的1.5 mL離心管中，在吸附膜中央加入50 μL純水，室溫靜置1 min后，離心 1 min，將1.5 mL離心管(RNA)貯存于－70℃待用。

2)去除RNA中的基因組DNA。①在微量離心管中配制下列反應(yīng)液(含量50 mL):總RNA 20 ～50 μg，10 × DNaseⅠ Buffer 5 μL，DNaseⅠ(RNase－free，5 U/μL)2 μL，RNase Inhaibitor(40 U/μL)0.5 μL，用 DEPC H2O 補(bǔ)加至 50 mL;②37℃反應(yīng) 20 ～30 min，加入 50 μL DEPC H2O;③加入 100 μL(等量)苯酚/氯仿/異戊醇(5∶24∶1)，充分混勻;④ 離心，取上層(水層)移至另一微量離心管中，加入100 μL(等量)苯酚/氯仿/異戊醇(5∶24∶1)，充分混勻;⑤ 離心，取上層(水層)移至另一微量離心管中，加入10 μL(1/10量)的3M NaOAc(pH值為5.2);⑥ 加入250 μL(2.5倍量)的冷無(wú)水乙醇，－20℃放置30～60 min;⑦ 離心，回收沉淀，用70%的冷乙醇清洗沉淀，真空干燥;⑧用適量的DEPC H2O溶解后，進(jìn)行Agarose檢測(cè)電泳以確認(rèn)是否除去基因組DNA。

3)反轉(zhuǎn)錄合成cDNA第1鏈(20 μl反應(yīng)體系)。使用Invitrogen公司的SuperScriptTMII RTPCR 試劑盒(適用于10 pg～5 μg總 RNA)，具體操作步驟:①在滅菌的小離心管中加入以下幾種成分:50 ng/μL 隨機(jī)引物 1 μL，總 RNA 5 μg，pH值為7.0的10 mM dNTP混合物1 mL，用無(wú)菌的蒸餾水補(bǔ)充至13 mL;② 在65℃溫育5 min，然后冰浴至少1 min;③用另一只滅菌的試管將以下各成分按照順序加入:5×First－strand Buffer 4 mL，0.1M DTT 1mL，RNaseOUTTMRecombinant RNase Inhibitor(Cat.no.10777 － 019，40 U/μL)1 mL，SuperScriptTMⅢ RT(200 U/μL)1 mL(以上是1個(gè)樣品的量，如果有多個(gè)樣品的話，應(yīng)該加倍)，然后小心地充分混勻，離心;④ 在各反應(yīng)管中加入上述混合液，25℃溫育5 min;⑤ 在50℃反應(yīng)60 min;⑥ 用70℃下15 min后中止反應(yīng)，然后在冰上冷卻;⑦ 離心收集反應(yīng)混合物，放置在－20℃ 備用。

1.3 引物的設(shè)計(jì)

F4CLC5＇－TACATCCCTAACCACCTCCCTCTC－3＇(24nt，Mw=7150.7，Tm=66.28，對(duì)應(yīng)于 At4CL1 gene(AF106084)的185～208bp);

R4CLC5＇－TCTAGCTCAGCTGGAGCCACCTG－3＇(23nt，Mw=7062.6，Tm=68.12，互補(bǔ)于 At4CL1 gene(AF106084)的1509～1487bp)。

2)CAD基因引物。根據(jù)AtCAD5和AtCAD4基因的公共保守區(qū)設(shè)計(jì)十字花科CAD基因家族總體表達(dá)檢測(cè)引物(引物不跨內(nèi)含子)，其序列如下:

FCAD545＇－GTGGGATCAGATGTGAGCAAGTTC－3＇(24nt，Mw=7534.9，Tm=64.57，對(duì)應(yīng)于 At－CAD5 mRNA(AY302082)的232～255bp);

RCAD545＇－ACCGCCATTCCTTCTGGAATCTT－3＇(23nt，Mw=6987.6，Tm=62.77，互補(bǔ)于 AtCAD5 mRNA(AY302082)的464～442bp)。

3)十字花科F5H基因引物。根據(jù)已報(bào)道的甘藍(lán)型油菜F5H基因家族3個(gè)成員cDNA的保守區(qū)設(shè)計(jì)甘藍(lán)型油菜F5H基因家族總體表達(dá)檢測(cè)引物(引物不跨內(nèi)含子)，其序列如下:

FBNF5HC5＇－GACTTATGACCGAGCCGACATG－3＇(22nt，Mw=6806.5，Tm=64.54，對(duì) 應(yīng) 于BNF5H1 mRNA(AF214007)的386～407bp);

(2)錨索、錨桿設(shè)計(jì)巖土工程參數(shù)參考值。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2002)推薦值并結(jié)合實(shí)際綜合考慮，推薦砂漿與螺紋鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度為2 000 kPa，砂漿與鋼絞線的粘結(jié)強(qiáng)度為2 500 kPa，砂漿與片麻巖的粘結(jié)強(qiáng)度為1 000 kPa。

RBNF5HC5＇－CTTGGGAACGAAGTAACCGTCG－3＇(22nt，Mw=6846.5，Tm=64.54，互補(bǔ)于BNF5H1 mRNA(AF214007)的1250～1229bp)。

以上引物的合成均由上海生工完成。

1.4 PCR反應(yīng)體系及條件

1)PCR擴(kuò)增體系。采用50 μL的擴(kuò)增體系，按照實(shí)驗(yàn)的需要加入對(duì)應(yīng)的模板，且每個(gè)基因采用相應(yīng)的引物和反應(yīng)參數(shù)，PCR反應(yīng)體系如表1所示。

表1 PCR反應(yīng)體系

2)各個(gè)基因的PCR反應(yīng)參數(shù)。① 4CL的PCR反應(yīng)參數(shù):94℃，2 min→(94℃，1 min→53℃，30 s→72℃，1 min)×30 →72℃，10 min →16℃，holding;即94℃預(yù)變性2 min，隨后以94℃變性1 min、53℃退火30 s、72℃延伸1 min的條件進(jìn)行30個(gè)循環(huán)的擴(kuò)增，最后在72℃保溫10 min，以1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。②CAD的PCR反應(yīng)參數(shù):94℃，2 min→(94℃，1 min →53℃，30 s →72℃，30 s)×30 →72℃，10 min →16℃，holding;即94℃預(yù)變性2 min，隨后以94℃變性1 min、53℃退火30 s、72℃延伸30 s的條件進(jìn)行30個(gè)循環(huán)的擴(kuò)增，最后在72℃保溫10min，以2%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)。③ F5H的 PCR反應(yīng)參數(shù):94℃，2 min→(94℃，1 min →61℃，1 min →72℃，1.5 min)×30 →72℃，10 min →16℃，holding;即94℃預(yù)變性2 min，隨后以94℃變性1 min、61℃退火1 min、72℃延伸1.5 min的條件進(jìn)行30個(gè)循環(huán)的擴(kuò)增，最后在72℃保溫10 min，以1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 4CL的表達(dá)差異

以cDNA為模版擴(kuò)增的4CL的片段長(zhǎng)度約為1 200 bp，與預(yù)期長(zhǎng)度一致，4CL在甘藍(lán)型油菜中的表達(dá)如圖2所示。

圖2 4CL在甘藍(lán)型油菜中的表達(dá)

如圖2所示，在甘藍(lán)型黃籽油菜中，4CL在蕾期和10 d種中的表達(dá)最強(qiáng)，在花和20 d種的表達(dá)次之，而在30 d種中的表達(dá)最弱;在甘藍(lán)型黑籽油菜中，4CL在10 d和30 d的種子中的表達(dá)最強(qiáng)，在蕾、花和中種的表達(dá)較弱，幾乎為前兩者的1/2。4CL在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的上述各器官中的表達(dá)差異來(lái)看，在花和中種的表達(dá)差異不明顯;在蕾、幼種和老種中的表達(dá)具有明顯的差異，即在蕾期，黑籽中4CL的表達(dá)比黃籽弱，而在幼種和老種時(shí)期，黑籽中4CL的表達(dá)比黃籽強(qiáng)。另外，在種子的發(fā)育進(jìn)程中:4CL的表達(dá)在甘藍(lán)型黃籽油菜中逐漸降低，且在老種時(shí)期的表達(dá)迅速下降;4CL在甘藍(lán)型黑籽油菜種子中的表達(dá)量卻先減少后增加。因此，在種子的發(fā)育進(jìn)程中，在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜之間4CL的轉(zhuǎn)錄水平差異明顯。

在模式植物——擬南芥的4CL的3個(gè)基因家族成員中:At4CL1和At4CL2屬于Ⅰ類，主要參與木質(zhì)素和其他酚類化合物的合成;At4CL3屬于Ⅱ類，主要參與黃酮類化合物的合成。同時(shí)，在擬南芥中3種同工酶基因在植物的不同器官的表達(dá)都有差異［5］。在本研究中，4CL在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中的不同器官或組織中的表達(dá)存在差異，與前人的研究結(jié)果一致。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)在不同種皮顏色的甘藍(lán)型油菜品系間，4CL在同一器官中的表達(dá)也存在差異。

Jürgen 等［6］研 究 了 擬 南 芥 的 At4CL1 和At4CL2兩種同工酶對(duì)底物的親和性，結(jié)果發(fā)現(xiàn):2種酶均能催化肉桂酸發(fā)生反應(yīng)，但只有4CL1才能催化阿魏酸發(fā)生反應(yīng);而4CL2的主要功能是在4CL1反應(yīng)的下游起清除阿魏酸的作用。

前期有關(guān)木質(zhì)素含量與4CL活性關(guān)系的研究表明:在種子的發(fā)育進(jìn)程中，其活力在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中呈極顯著差異;同時(shí)，木質(zhì)素含量在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中與4CL活力的相關(guān)性分別達(dá)到極顯著水平和顯著水平［4］。本研究的結(jié)果表明:在種子的發(fā)育進(jìn)程中，4CL在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜之間在轉(zhuǎn)錄水平上存在差異，特別是在30d的種子中，黑籽油菜中的4CL表達(dá)比在黃籽油菜中強(qiáng)許多倍(圖2)。因此，4CL參與了油菜的種皮形成過(guò)程中木質(zhì)素的生物合成，且轉(zhuǎn)錄水平的不同可能引起木質(zhì)素含量在黃、黑籽油菜之間的差異。

2.2 F5H的表達(dá)差異

F5H在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中的表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。以cDNA為模版擴(kuò)增的F5H的片段長(zhǎng)度約為800 bp，與預(yù)期長(zhǎng)度一致。在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜之間，F(xiàn)5H在花、蕾和10 d和20 d的種子在轉(zhuǎn)錄水平上差異不明顯，而在30 d種中的差異卻十分明顯，黑籽中的表達(dá)量是黃籽中的5倍以上。同時(shí)，F(xiàn)5H在種子中的表達(dá)明顯低于在花期和蕾期。在種子的發(fā)育進(jìn)程中，F(xiàn)5H的表達(dá)在甘藍(lán)型黑籽油菜中逐漸增強(qiáng)，而在甘藍(lán)型黃籽油菜中的表達(dá)先增強(qiáng)后減弱，這樣，使得F5H在黑籽油菜和黃籽油菜的30 d種中的表達(dá)量的差異十分明顯。因此，在種子的發(fā)育進(jìn)程中，在甘藍(lán)型黃、黑油菜之間，F(xiàn)5H的轉(zhuǎn)錄水平差異明顯(圖3)。

圖3 F5H在甘藍(lán)型油菜中的表達(dá)

Ramesh Nair等［7］(2000)從加拿大的栽培的甘藍(lán)型油菜中分離到3個(gè) F5H的基因，即BNF5H1、BNF5H2和BNF5H3，而從白菜型油菜和甘藍(lán)栽培品種的二倍體(這2種二倍體融合后得到多倍體甘藍(lán)型油菜)中分別分離得到了BNF5H1和BNF5H2，同時(shí)都分離到了BNF5H3。這3個(gè)基因的編碼區(qū)有90%的一致性，其中BNF5H1與BNF5H2的一致性更高。其研究結(jié)果表明:F5H在甘藍(lán)型油菜的莖中表達(dá)量最多，而在其種子中的表達(dá)量最少，3個(gè)基因在葉、根、蕾、花、莢果等其他組織或器官中表達(dá)量的差異很微小。

前期有關(guān)木質(zhì)素含量與F5H活性關(guān)系的研究結(jié)果表明，在種子的發(fā)育進(jìn)程中，F(xiàn)5H活力在甘藍(lán)型黑籽油菜中的活力極顯著高于甘藍(lán)型黃籽油菜;同時(shí)，木質(zhì)素含量在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中與F5H活力的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平［4］。本研究結(jié)果表明:F5H在甘藍(lán)型油菜的花、蕾中的表達(dá)比種子中的表達(dá)強(qiáng)，這與前人的研究結(jié)果一致［7］;F5H在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜種子中的表達(dá)量的不同，可能造成甘藍(lán)型黃、黑籽油菜種子中芥子酸含量的不同，從而導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化的芥子酰膽堿的含量也不同，進(jìn)而可能引起S－木質(zhì)素含量的不同，導(dǎo)致G/S比率下降。根據(jù)前人的研究和本試驗(yàn)的研究，可以推斷F5H在合成S－木質(zhì)素的途徑中是必不可少的一種酶，因而要改變木質(zhì)素的G/S比率，可以對(duì)F5H采取分子生物學(xué)的操作，培育生產(chǎn)上需要的甘藍(lán)型油菜的新品種。

2.3 CAD的表達(dá)差異

CAD在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的花、蕾和不同成熟度的種子中的表達(dá)研究結(jié)果表明:以cDNA為模版擴(kuò)增的CAD片段長(zhǎng)度約為250 bp，與預(yù)期長(zhǎng)度一致，如圖4所示。

圖4 CAD在甘藍(lán)型油菜中的表達(dá)

在黃、黑籽油菜之間，CAD的表達(dá)在花和蕾期的差異不明顯。而在不同種子的發(fā)育時(shí)期，CAD的表達(dá)差異明顯。在10 d、20 d和30 d種中，黑籽中的表達(dá)量分別是黃籽的1.3倍、1.6倍和2.0倍以上;同時(shí)，在蕾、花期中的表達(dá)比種子的不同時(shí)期的強(qiáng)。在種子的發(fā)育進(jìn)程中，CAD在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中的表達(dá)都是逐漸減弱，但在黑籽油菜中，這種減弱的趨勢(shì)比黃籽油菜要慢些，所以，在30 d種中，CAD在黃籽油菜中比在黑籽油菜中的表達(dá)弱得多(圖4)。因此，在種子的發(fā)育進(jìn)程中，在轉(zhuǎn)錄水平上，CAD在甘藍(lán)型黃、黑油菜之間也存在差異。

在模式植物擬南芥中，CAD被推定有9條CAD基因，分屬于3類，其中:Ⅰ類的CAD6的突變會(huì)引起木質(zhì)素含量和結(jié)構(gòu)的改變;Ⅱ類的CAD3、CAD4和CAD5是白楊SAD最近的同系物，優(yōu)先催化芥子醇和芥子醛，從而參與S－木質(zhì)醇合成支路［8－10］。

前期有關(guān)木質(zhì)素含量與CAD活性關(guān)系的研究結(jié)果表明:在種子的發(fā)育進(jìn)程中，CAD活力在甘藍(lán)型黑籽油菜中的活力極顯著高于甘藍(lán)型黃籽油菜;同時(shí)，木質(zhì)素含量在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中與CAD活力的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平［4］。CAD表達(dá)差異的研究結(jié)果顯示，在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中，其表達(dá)量隨油菜種子的成熟都逐漸減少，在黃籽油菜中，下降的幅度較黑籽油菜的大，因而在30 d種中的表達(dá)量具有顯著的差異。因此，在種子的發(fā)育進(jìn)程中，CAD在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜之間的轉(zhuǎn)錄水平上也存在差異，特別是在30 d種中，黑籽油菜中的CAD表達(dá)比在黃籽油菜中強(qiáng)許多倍(圖4)。

3 結(jié)論與展望

自從梁艷麗等［11］報(bào)道在油菜種子發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素是導(dǎo)致黃籽皮殼率低于黑籽的原因之一后，有關(guān)木質(zhì)素導(dǎo)致種皮皮殼率低的原因鮮見(jiàn)報(bào)道。梁穎等［12］在研究甘藍(lán)型油菜種皮顏色形成相關(guān)酶與蛋白質(zhì)相關(guān)性時(shí)，推測(cè)PAL、PPO和POD可能調(diào)控木質(zhì)素的合成，從而影響種皮厚度的形成。在前期L1和L2這對(duì)甘藍(lán)型黃黑籽油菜種皮發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素的含量與4CL、F5H和CAD三種酶活力之間呈顯著或極顯著關(guān)系［4］。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了在轉(zhuǎn)錄水平上這3種酶在L1和L2之間的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:4CL在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜中的不同器官或組織中的表達(dá)存在差異，在相同的器官中，不同種皮顏色的甘藍(lán)型油菜品種的4CL表達(dá)也存在差異;F5H在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的花、蕾、10 d種、20 d種中的表達(dá)差異不明顯，而在30 d種中的表達(dá)差異明顯，在同一油菜品系的種子中的表達(dá)量明顯低于花和蕾;CAD在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜的花、蕾中的表達(dá)差異不明顯，而在種子的不同發(fā)育時(shí)期中表達(dá)差異明顯，在相同的油菜品系中，在蕾和花期的表達(dá)比在種子的不同發(fā)育期強(qiáng)。4CL主要以阿魏酸和肉桂酸為其催化底物參與木質(zhì)素的生物合成，而F5H對(duì)阿魏酸或松柏醛具有不同的親和性，很有可能引起G－或S－木質(zhì)素含量的不同，此外，CAD/SAD以松柏醛或芥子醛為底物參與G－或S－木質(zhì)素的生物合成，因此，這幾種酶在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜種子中的表達(dá)存在差異，特別是在甘藍(lán)型黃籽油菜的30 d種中的表達(dá)都明顯低于相應(yīng)的黑籽油菜，說(shuō)明它們很有可能是導(dǎo)致木質(zhì)素含量和成分在甘藍(lán)型黃、黑籽油菜之間存在差異的主要原因之一。

作為自然界中的第二大聚合物，木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁的重要組成成分之一，不僅對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境有著重要的影響，與人們的生活也息息相關(guān)，對(duì)植物體本身而言，也有重要的功能。在木質(zhì)素的生物合成過(guò)程中有很多酶參與作用，不同酶系之間有可能存在相互作用，其個(gè)體和種群間的遺傳變異和環(huán)境因素等都對(duì)木質(zhì)素的含量有不同程度的影響［13］。因此，結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等多學(xué)科的研究手段，從不同角度來(lái)研究不同遺傳背景的油菜在不同組織、器官的木質(zhì)素的生物合成，不僅對(duì)闡明油菜種皮特性形成的生理生化機(jī)理及木質(zhì)素的生物合成機(jī)理具有重要的理論價(jià)值，并且還可以結(jié)合常規(guī)育種手段，通過(guò)對(duì)木質(zhì)素生物合成中的酶基因進(jìn)行操作，在不同組織或器官抑制或過(guò)量表達(dá)某1個(gè)或幾個(gè)酶基因，可能培育出品質(zhì)好而又具有多種抗性的油菜新品種。此外，利用分子生物學(xué)的方法來(lái)抑制或提高木質(zhì)素合成酶基因的表達(dá)量，在減少造紙用材工藝的消耗，改善牧草品質(zhì)，或是通過(guò)提高木質(zhì)素含量來(lái)增強(qiáng)農(nóng)作物、樹(shù)木的機(jī)械強(qiáng)度等方面都具有重要的理論和實(shí)踐意義。

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