油菜是我国最重要的油料作物之一,提高油菜产油量一直是油菜研究的重要目标。种子含油量为一个复杂的由多基因多因素协同控制的数量性状,截至目前,我们对菜籽油积累的分子机制与调控网络仍不清楚。我们前期发现,拟南芥TOP1α功能缺失导致种子体积明显增大以及种子主要脂肪酸含量和总含油量均显著增加。为深入研究油菜BnTOP1α对种子油脂积累的影响,我们从甘蓝型油菜中双11中成功分离了该基因的5个不同拷贝,其中1个拷贝被我们命名为BnTOP1α-1。在突变体top1α-7背景下过表达BnTOP1α-1能够恢复该突变体早花、锯齿状叶缘、种子增大和油脂含量增加等多种表型。同时,我们利用CRISPR/Cas9技术定点敲除以及RNAi技术特异干扰BnTOP1α-1基因的表达,并分别成功获得了8株和11株油菜转基因株系。气相色谱结果表明,与对照相比,敲除或干扰转基因株系种子的主要脂肪酸组分与种子含油量均显著上升。荧光定量PCR结果表明,在敲除或干扰油菜转基因株系种子发育过程中与油脂积累相关的转录因子BnLEC2和多个关键结构基因均被明显上调。此外,我们发现,BnTOP1α-1与对油脂积累贡献较大的转录因子BnFUS3-1存在蛋白互作。我们证明了在油菜敲除或干扰转基因株系中被BnTOP1-1显著抑制的多个重要基因的H3K27ME3等组蛋白修饰均发生明显变化。目前,我们正在深入研究BnTOP1α-1在调控油菜种子油脂积累方面的作用机制。该项目的开展将为油菜分子育种实践提供宝贵的基因资源和丰富的遗传材料。