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        轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜品系W-4 高油酸性狀遺傳分析

        2013-02-23 04:57:28申愛娟周曉嬰戚存扣
        江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報 2013年2期

        申愛娟, 陳 松, 周曉嬰, 戚存扣

        (1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,江蘇 南京210095;2.國家油料作物改良中心南京油菜分中心,江蘇 南京210014;3.農(nóng)業(yè)部長江下游棉花與油菜重點實驗室,江蘇 南京210014)

        油料作物種子中多含有油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸[1]。油酸(C18∶ 1)屬單不飽和脂肪酸,它能夠降低人體血液中低密度脂蛋白質(zhì)含量,降低心血管疾病發(fā)病幾率。同時油酸的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于多不飽和脂肪酸如亞油酸和亞麻酸,因此,高油酸植物油已被認(rèn)為是氫化植物油的理想替代品[2-3]。目前,提高油料作物種子中的油酸含量,降低多不飽和脂肪酸含量已成為油料作物品質(zhì)育種的重要目標(biāo)之一[4-7]。

        據(jù)報道植物高油酸種質(zhì)主要通過誘變育種和基因工程育種兩條途徑實現(xiàn)。一是對油菜種子或小孢子進(jìn)行化學(xué)誘變[8-9],或物理誘變[10],選擇高油酸含量突變體,并應(yīng)用系統(tǒng)選育與雜交育種技術(shù)獲得高油酸含量油菜材料。二是利用共抑制(Co-suppression)[11]、反義RNA[5]或RNAi 基因沉默[4,12]等基因工程技術(shù),特異性抑制油菜種子中fad2 基因表達(dá),阻礙油酸進(jìn)一步脫氫生成亞油酸,而獲得高油酸含量的甘藍(lán)型油菜種質(zhì)。

        已有報道,應(yīng)用植物數(shù)量性狀主基因+多基因的多世代聯(lián)合分析方法,對甘藍(lán)型油菜高油酸與低油酸組合后代群體油酸含量進(jìn)行遺傳分析,結(jié)果顯示,油酸含量受2 對加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因控制遺傳[13-15],并以主基因遺傳為主;控制油酸含量的基因效應(yīng)以加性和上位性效應(yīng)為主,顯性效應(yīng)較小,沒有細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)[13-15]。對誘變獲得的甘藍(lán)型油菜高油酸性狀的遺傳研究結(jié)果表明,高油酸性狀的遺傳受1 對主基因和多個微效多基因控制[16]。有關(guān)甘藍(lán)型油菜高油酸性狀遺傳的結(jié)果不盡相同,而且試驗材料多為誘變或系統(tǒng)選育獲得的高油酸材料,而對轉(zhuǎn)基因獲得的高油酸材料的油酸含量的遺傳規(guī)律鮮有報道。

        W-4 是通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)獲得的轉(zhuǎn)基因高油酸甘藍(lán)型油菜品系[12]。分子檢測結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜品系W-4 只含有一個轉(zhuǎn)基因拷貝[17]。有文獻(xiàn)報道轉(zhuǎn)基因的拷貝數(shù)低(1 或2 個)往往有較好的表達(dá)[18],有利于育種上應(yīng)用。為了明確W-4 高油酸性狀的遺傳特性,以便更好地將其應(yīng)用于甘藍(lán)型油菜高油酸育種計劃,本試驗對轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜高油酸品系W-4 與野生型親本W(wǎng)estar 雜交后代群體油酸含量進(jìn)行研究。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        甘藍(lán)型油菜轉(zhuǎn)基因品系W-4 和Westar 均由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所油菜研究室提供。2009 年秋季,在人工隔離網(wǎng)室內(nèi)種植W-4(P1)和Westar(P2)2 個親本。2010 年,于油菜開花期人工配置正、反交組合P1× P2(F1)、P2×P1(RF1),獲得正交F1和反交RF1種子。2010 年秋季在人工隔離網(wǎng)室內(nèi)種植P1、P2、F1、RF1。2011 年花期人工配置回交組合:B1(F1×P1)、B2(F1×P2);RB1(RF1×P1)、RB2(RF1×P2)。植株成熟時獲得親本P1、P2、F2、RF2及與雙親回交組合B1、B2、RB1和RB2種子。2011 年秋在人工隔離網(wǎng)室進(jìn)行播種,用于苗期Kan 檢測。

        1.2 方法

        1.2.1 種子脂肪酸組成測定 油菜種子的脂肪酸組成受胚基因型控制。因此種子脂肪酸組成分析直接隨機選取當(dāng)代成熟種子進(jìn)行。其中親本P1、P2各取10 粒、F2和RF2各取200 粒,其他世代群體分別取100 粒。種子脂肪酸含量在Agilent 6890-GC 氣相色譜儀上進(jìn)行定量檢測。測定方法參照GB/T 17376-2008[19]。

        油酸含量分級參照Schietholt 等[16]分級方法:以親本W(wǎng)estar 種子中油酸含量為基礎(chǔ),當(dāng)種子油酸含量≥Westar+2 倍標(biāo)準(zhǔn)差(SD)時的個體為高油酸,種子油酸含量≤Westar+2 倍標(biāo)準(zhǔn)差(SD)為低油酸。

        1.2.2 油菜幼苗Kan 抗性檢測 當(dāng)幼苗長至3 ~4片真葉時,用1 g/L Kan 液噴灑植株,10 d 后調(diào)查抗性反應(yīng)。葉片出現(xiàn)黃色斑點的植株為Kan 敏感型植株,葉片無黃斑的植株為Kan 抗性植株。

        1.2.3 適合度測定 對正反交各世代群體高油酸與低油酸含量分離比進(jìn)行適合性卡方(χ2)測驗。

        式中O 為實測值,E 為預(yù)期值。

        2 結(jié)果

        2.1 轉(zhuǎn)基因油菜W-4 和野生型Westar 不飽和脂肪酸含量的比較

        轉(zhuǎn)基因油菜種子中不飽和脂肪酸含量測定結(jié)果(圖1)顯示,W-4 種子中油酸含量為(85.10 ±0.73)%,亞油酸和亞麻酸含量分別為(3.47 ±1.60)%和(3.38 ±0.54)%;Westar 種子中油酸含量為(62.16 ±3.68)%,亞油酸和亞麻酸含量分別為(19.17 ±2.20)%和(7.08 ±0.89)%。

        W-4 種子中油酸含量比野生型親本W(wǎng)estar 高22.94 個百分點,而亞油酸、亞麻酸含量分別比Westar 下降15.70 和3.70 個百分點。這與轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜品系W-4 種子中表達(dá)了油酸脫飽和酶(fad2)基因的反向重復(fù)序列及誘導(dǎo)了fad2 基因的轉(zhuǎn)錄后基因沉默有關(guān)[20]。

        圖1 轉(zhuǎn)基因油菜W-4 和野生型Westar 種子中不飽和脂肪酸含量Fig.1 Unsaturated fatty acid contents in the seeds of transgenic oilseed rap W-4 and wild type Westar

        2.2 正反交F1 種子中油酸含量

        正反交(F1、RF1)種子脂肪酸含量測定結(jié)果顯示,F(xiàn)1油酸含量為(77.55 ±1.30)%,RF1油酸含量為(77.34 ± 2.46 )%,均 高 于 雙 親 中 間 值(73.63%),與高油酸親本W(wǎng)-4 值接近。表明,W-4高油酸性狀為顯性性狀,無明顯的細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)。

        2.3 F2 代和回交后代種子中油酸含量

        F2、RF2、B1、RB1、B2和RB2世代群體油酸含量結(jié)果(表1)顯示,F(xiàn)2群體中144 個個體表現(xiàn)為高油酸含量(≥69.50%),56 個個體表現(xiàn)為低油酸含量(<69.50%);RF2群體148 個個體表現(xiàn)為高油酸含量,52 個表現(xiàn)為低油酸含量,經(jīng)檢驗F2和RF2群體均符合3∶ 1 分離(χ2=0.96,χ2=0.11);B2、RB2高油酸與低油酸含量個體呈1∶ 1 分離(χ2=1.0,χ2=0.16)。B1、RB1群體所有個體均表現(xiàn)為高油酸含量。上述結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因高油酸性狀受1 對顯性基因控制遺傳。

        表1 F2、RF2、B1、RB1、B2和RB2世代群體的油酸含量Table 1 The oleic acid contents in the seeds of generations F2,RF2,B1,RB1,B2 and RB2

        2.4 Kan 抗性檢測

        各個世代群體苗期Kan 抗性檢測結(jié)果(表2)顯示,P1(W-4)、F1、RF1、B1、RB1群體植株對Kan 反應(yīng)均表現(xiàn)為抗性;而P2(Westar)群體植株對Kan 反應(yīng)均表現(xiàn)為敏感;與Westar 回交世代B2、RB2群體植株對Kan 反應(yīng)表現(xiàn)分離,抗、感比分別為47∶ 39 和48∶ 42,均呈1∶ 1 分離,F(xiàn)2、RF2群體植株間對Kan反應(yīng)的抗、感比均呈3∶ 1 分離。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)基因油菜W-4 的Kan 抗性受1 對顯性基因控制。上述結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因油菜W-4 基因組中含有1 個拷貝的卡那霉素抗性基因,與轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)分析結(jié)果一致[17]。

        表2 各個世代群體苗期Kan 抗性反應(yīng)Table 2 Resistance of seedling of each population to kanamycin

        3 討論

        油菜種子中油酸含量的遺傳一直是油菜品質(zhì)性狀研究的熱點之一。Schietholt 等對甘藍(lán)型油菜高油酸突變體油酸含量遺傳分析發(fā)現(xiàn),高油酸性狀是由2 個位點的突變所致,其中一個位點HO1 主要在種子中表達(dá),所有突變被認(rèn)為是該位點的等位基因;另一個突變位點HO2,既增加種子中油酸含量,也提高葉片和根中油酸含量,這2 個位點表現(xiàn)出加性效應(yīng),并觀察到不顯著的顯性效應(yīng),無上位效應(yīng)和母性效應(yīng)[16]。索文龍等、張潔夫等應(yīng)用植物數(shù)量性狀主基因+多基因多世代聯(lián)合分析法,對油酸含量分別為65.33%和10.91%的甘藍(lán)型油菜雜交組合的油酸含量進(jìn)行遺傳分析,結(jié)果表明油酸含量受2 對加性-顯性-上位性主基因+加性顯性上位性多基因控制,基因效應(yīng)以加性效應(yīng)為主,顯性效應(yīng)較?。?3-14]。費維新等對低油酸與高油酸突變體的雜交后代F1、RF1、B1、RB1、B2、RB2、F2和RF2的高油酸性狀進(jìn)行了數(shù)量性狀遺傳分析,認(rèn)為高油酸性狀由2 對主效基因控制,其狹義遺傳力為63.16%,正反交試驗表明,高油酸的遺傳沒有細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)[15]。然而,官梅等以高油酸突變體與常規(guī)低芥酸油菜為材料,研究油菜油酸含量的遺傳,結(jié)果顯示油菜油酸性狀屬數(shù)量性狀,雜種1 代表現(xiàn)為中間類型,并受母本影響,支配油酸性狀的基因數(shù)為1 對主基因,油酸含量遺傳力為69.00% ~71.00%,并表現(xiàn)出對環(huán)境敏感[21]。有關(guān)甘藍(lán)型油菜油酸含量的遺傳結(jié)果不盡相同,這可能與試驗材料的不同有關(guān)。

        然而,對轉(zhuǎn)基因獲得的高油酸油菜油酸含量的遺傳特點尚未見報道。本試驗材料高油酸油菜品系W-4 是利用RNAi 基因沉默技術(shù)獲得的高油酸油菜新種質(zhì)。W-4 的fad2 基因的反向重復(fù)序列是在油菜napin 啟動子控制下表達(dá)的。有研究顯示該啟動子在開花后21 d 的種胚中開始表達(dá)[20,22],理論上功能正常的napin 啟動子控制的性狀應(yīng)表現(xiàn)為顯性性狀。本研究以高油酸油菜品系W-4 與其野生型非轉(zhuǎn)基因?qū)φ誛estar 雜交獲得的衍生世代為材料,分析各世代單株種子中油酸含量,結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因油菜W-4 高油酸性狀受1 對顯性基因控制,無明顯的細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng);此外通過對各世代植株對卡那霉素抗性分析,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因油菜W-4 對卡那霉素的抗性也受1 對顯性基因控制。這些結(jié)果與陳松等[7]對轉(zhuǎn)基因油菜W-4 的T-DNA 拷貝數(shù)的分析結(jié)果一致;核酸雜交試驗結(jié)果顯示W(wǎng)-4 整合了一個拷貝的T-DNA[18]。當(dāng)外源基因以單拷貝方式插入染色體的某一位點時,整合的外源基因拷貝可作為一個獨立的遺傳單位共同分離,即表現(xiàn)孟德爾遺傳。綜合多方面的數(shù)據(jù)可認(rèn)為W-4 的高油酸性狀受1對顯性單基因控制遺傳,這正是W-4 高油酸性狀能夠穩(wěn)定遺傳的基礎(chǔ)。結(jié)合應(yīng)用Kan 檢測,W-4 的高油酸性狀更容易整合到育種材料中,使得高油酸品種(系)篩選更加簡單易行??梢奧-4 作為一個高油酸新種質(zhì),在油菜高油酸育種上的應(yīng)用前景十分廣闊。

        [1] 李成磊,付三雄,戚存扣. 甘藍(lán)型油菜種子發(fā)育過程中主要脂肪酸的積累及相關(guān)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,27(2):258-263.

        [2] ORTHOEFER F T. Performance of trans-free vegetable oils in shortenings and deep-fat frying[J]. Lipid Technology,2005,17(5):101-106.

        [3] NAPIER J A. The production of unusual fatty acids in transgenic plants[J]. Annual Review of Plant Biology,2007,58:295-319.

        [4] YIN D M,DENG S Z,ZHAN K H,et al. High-oleic peanut oils produced by hpRNA-mediated gene silencing of oleate desaturase[J]. Plant Molecular Biology Reporter,2007,25(3-4):154-163.

        [5] SIVARAMAN I,ARAMUGAM N,SODHI Y S,et al. Development of high oleic and low linoleic acid transgenic in a zero erucic acid Brassica juncea L. (Indian mustard)line by antisense suppression of the fad2 gene[J]. Molecular Breeding,2004,13(4):365-375.

        [6] LACOMBE S,SOUYRIS I,BERVILLé A J. An insertion of oleate desaturase homologous sequence silencing via siRNA:the functional gene leading to high oleic acid content in sunflower seed oil[J]. Mol Genet Genomics,2009,281(1):43-54.

        [7] LIU Q,SINGH S P,GREEN A G. High-stearic and high-oleic cotton-seed oils produced by hairpin RNA- mediated post-transcriptional gene silencing[J]. Plant Physiology,2002,129(4):1732-1743.

        [8] 張育軍,肖 鋼,譚太龍,等. EMS 處理甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L.)獲得高油酸材料[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(2):4016-4022.

        [9] 和江明,王敬喬,陳 嶶,等.用EMS 誘變和小孢子培養(yǎng)快速獲得甘藍(lán)型油菜高油酸種質(zhì)材料的研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2003,16(2):34-36.

        [10] 官春云,劉春林,陳社員,等. 輻射育種獲得油菜高油酸材料[J].作物學(xué)報,2006,32(11):1625-1629.

        [11] STOUTJESDIJK P A,HURLSTONE C,SINGH S P,et al. Higholeic acid Australia Brassica napus and B . juncea varieties produced by co-suppression of endogenous delta-12 desaturases[J].Biochemical Soc Trans,2000,28:938-940.

        [12] 陳 松,浦惠明,張潔夫,等. 轉(zhuǎn)基因高油酸甘藍(lán)型油菜新種質(zhì)的獲得[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,25(6):1234-1237.

        [13] 索文龍,戚存扣.甘藍(lán)型油菜油酸含量的主基因+多基因遺傳分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,23(5):396-400.

        [14] 張潔夫,戚存扣,浦惠明,等. 甘藍(lán)型油菜主要脂肪酸的主基因+多基因遺傳分析[J]. 中國油料作物學(xué)報,2007(4):359-364.

        [15] 費維新,吳新杰,李強生,等.甘藍(lán)型油菜高油酸材料的遺傳分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2012,28(1):176-180.

        [16] SCHIETHOLT A,BECKER H C. Environmental variability and heritability of high oleic acid content in winter oilseed rape[J].Plant Breeding,2001,120(1):63-66.

        [17] 陳 松,張潔夫,浦惠明,等. 轉(zhuǎn)基因高油酸油菜T-DNA 插入拷貝數(shù)及整合位點分析[J]. 分子植物育種,2011,9(1):17-24.

        [18] STOUTJESDIJK P A,SINGH S P,LIU Q,et al. Hp-RNA-mediated targeting of the Arabidosis FAD2 gene gives highly efficient and stable silencing [J]. Plant Physiology,2002,129(4):1723-1731.

        [19] GB/T 17376-2008 動植物油脂脂肪酸甲酯制備[S].

        [20] 周曉嬰,申愛娟,張潔夫,等.RNAi 沉默轉(zhuǎn)基因油菜fad2 基因表達(dá)的種子特異性分析[J]. 分子植物育種,2012,10(3):305-310.

        [21] 官 梅,李 栒.油菜(Brassica napus)油酸性狀的遺傳規(guī)律研究[J].生命科學(xué)研究,2009,13(2):152-157.

        [22] H?GLUND A S,R?DIN J,LARSSON E,et al. Distribution of napin and cruciferin in developing rapeseed embryos[J]. Plant Physiol,1992,98:509-515.

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