团队PI:李加纳

骨干成员：唐章林、梁 颖、柴友荣、卢 坤、钱 伟、倪 郁、刘列钊、杜 海、曲存民、魏丽娟、王 瑞、贺亚军、梅家琴、万华方、刘 智、丁一娟、徐新福

本年度团队在油菜基因组研究、粒色、产油量、高油酸油菜育种与产业化等方面取得重要研究进展。

团队对甘蓝型油菜6个发育时期的24个组织器官进行转录组分析，发现这些组织器官可以分为8类。甘蓝型油菜角果皮的功能与根、茎、叶的功能类似，硫苷代谢过程在甘蓝型油菜根和角果皮发育过程中起着重要作用，蛋白磷酸化过程在花药和种子发育早期过程中起着重要作用。另外，团队对甘蓝型油菜部分同源基因进行分析，发现油菜没有AC亚基因组表达优势。本研究不仅提供了完整的甘蓝型油菜转录组图谱，还挖掘了甘蓝型油菜生长和发育的重要基因。该研究成果发表在一区杂志“Plant journal”上发表。

图1 甘蓝型油菜不同组织器官基因功能

油菜粒色对提高油菜含油量和蛋白质具有重要作用。团队利用LC-MS技术在两组极端粒色黄、黑籽不同发育时期种子中共鉴定到295种代谢物，包含42种类黄酮代谢物，其中11种类黄酮类物质在黑籽中含量极显著高于黄籽。对极端粒色黄、黑籽材料进行转录组测序，通过对差异代谢物和差异表达基因的富集分析发现，类黄酮代谢通路被显著富集。基于白菜型油菜159个品种（品系）构建的自然群体的简化基因组测序，对类黄酮代谢组分进行关联分析，共检测到1,626个数量性状核苷酸位点，可解释0.17-61.66%的表型变异，其中在A9染色体上存在一个粒色主效基因位点，结合关联分析、转录组和基因组联合分析手段，系统绘制了白菜型油菜种子中类黄酮物质可能的代谢通路图和基因调控模式图。该研究成果在一区杂志“Theoretical and Applied Genetics”上发表。

图2 油菜粒色调控网络图

甘蓝型油菜是我国重要的油料作物，团队通过多组学联合分析挖掘到多个控制油菜产油量性状的关键新基因，研究利用两亲本衍生而来的DH群体进行QTL检测，在C09染色体检测到一个主效位点qSNPS.C09，通过BSA分析和转录组分析，在qSNPS.C09区间内挖掘到一个差异表达基因BnaC09g45400D（BnaC09.APT5）。该基因在多粒和少粒材料授粉后14 天的角果中差异表达，并引起每角果粒数的不同，可能通过细胞分裂素相关的代谢途径调控每角果粒数。该研究不仅加深了我们对油菜每角果粒数调控分子机理的理解，而且为油菜高产育种提供了新的目标基因。研究成果发表在一区期刊“The Crop Journal”上。

图3 甘蓝型油菜每角果粒数表型图

   为了满足我国人民的健康需求和应对国际市场挑战，团队坚持高油酸油菜育种15年，成功将高油酸基因导入甘蓝型黄籽油菜中，育成国际领先的黄籽高油酸油菜新品种 “康油3号”通过农业农村部新品种登记，并实现了产业化应用，高端菜籽油品牌获得市场青睐。康油3号（GPD油菜（2022）500070）为黄籽高油酸两系杂交种，该品种含油量45.32%，油酸含量78.68%。由于该品种创新性和高效益特性，以特专型品种入选农业农村部首批国家农作物品种阵型白皮书。与北碚区政府确定进一步扩大高油酸油菜生产规模，2022年秋播“康油3号”6000亩，预计3年内实现全域全产业链的高油酸油菜科研生产加工基地。