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油茶分子育种基础研究
获奖名称:
自然科学奖
获奖区域:
湖南省
获奖等级:
二等奖
主要完成人:
关键词:
分子; 育种; 油茶; 基础; 研究; 分子育种; ; 基础研究; ;
第一完成单位:
中南林业科技大学
获奖时间:
2015
项目名称:
油茶ACCase基因的分离克隆及功能研究
联系人:
何功秀
联系电话:
0731-85623153
电子邮件:
znlkjc@163.com
邮编:
地址:
湖南省长沙市韶山南路498号
合作完成单位:
单位电话:
0731-85623096
传真:
0731-85623153
网址:
推荐单位(专家):
湖南省林业厅
摘要:
油茶是我国重要的木本食用油料树种,茶油品质优良。发展油茶产业是缓解我国食用植物油严重短缺的重要途径。油茶科研工作经多年努力,通过常规选择育种已培育了一批油茶优良品种在生产中应用推广,取得了较好的增产效果。但传统育种难以持续获得高的遗传增益,尤其在聚合多个目标性状优良品种选育方面十分有限,高产、优质、高抗新品种培育的难度越来越大,必须寻求育种技术的创新与突破,分子育种即是有潜力的重要途径之一。但油茶倍性复杂,自交不不亲和,杂合度极高,限制了分子育种工作的深入开展。该项目针对此问题,紧密围绕油茶油脂代谢这一重要生物学过程,系统深入开展了油茶分子育种的基础研究。 项目组率先构建了油茶不同发育时期种子的EST文库、转录组数据库和表达谱数据库,注释了22条油茶功能基因,阐明了油茶种子发育过程中重要的代谢途径;在EST数据和转录组数据基础上,通过RACE方法,克隆了一批与油脂含量、脂肪酸组成、抗逆相关的重要功能基因,如果糖,6-二磷酸醛缩酶基因(FBA)、乙酰辅酶A羧化酶基因(Accase)、二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT)、硬脂酸脱饱和酶基因(SAD)、脂肪酸脱饱和酶基因2(FAD2)、脂肪酸脱饱和酶基因3(FAD3)、脂肪酸脱饱和酶基因6(FAD6)、钙调素基因(CaM)、脂氢过氧化物裂解酶基因(HPL)、醛脱氢酶基因(ALDH)等,并进行了功能鉴定,发现FBA和DGAT的表达与油茶油脂的积累密切相关,在油菜中过量表达FBA基因能促进生殖生长,提高结实率;在烟草中过量表达DGAT能显著提高种子中含油率;在拟南芥中过量表达SAD基因能显著提高种子中油酸的含量;这些结果为油茶定向遗传改良的分子设计育种提供了科学依据和功能基因;此外,根据获得的转录组序列,最终成功开发了67对普通油茶物种特异的微卫星分子标记,其中62对可通用于红花油茶,56对可通用于山茶,建立了油茶种质资源分子鉴定技术;利用转录组数据,根据45209条序列设计出36352条特异探针,研制了油茶基因表达谱芯片,为今后分子育种的快速鉴定及缩短常规育种周期提供了技术支撑。成果发表论文(SCI、一级期刊、核心等)64篇,培养研究生(博士和硕士)30名。
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