白菜型油菜原产我国，不仅是重要的油料作物，也是重要的蔬菜作物。我国白菜型油菜的遗传资源丰富，具有许多优良特性，如耐瘠薄，耐干旱，抗寒性强等。利用芸薹属基本种和复合种之间的杂交，有可能将长角果、黄籽、多室及高含油量等有利性状转育到甘蓝型油菜中，丰富甘蓝型油菜的遗传背景。 本研究选取我国172份白菜型油菜种质资源，利用RAPD技术研究其遗传多样性。根据形态和RAPD分析结果，剔除部分同类型资源；利用MEGA(Molecular Evolutionary Genetic Analysis)软件，分析保留下来的部分资源，研究其起源与进化。在资源鉴定中发现了特异种质：多室油菜和自交亲和油菜。取不同发育时期的多室角果，进行解剖学研究。利用同源序列法(Homologue sequencing)和PCR步行法(PCR Walking)克隆自交不亲和及自交亲和油菜的S-locus上的SLG和SRK基因；通过DNA及氨基酸序列比较，分析自交亲和性形成的原因。主要研究结果如下： 1 我国白菜型油菜的遗传多样性 1．1 我国白菜型油菜分为15个类群：6个类群为北方小油菜，8个类群为南方油白菜，还有1个混合类群。 1．2 我国白菜型油菜的遗传多样性与地理分布密切相关，且白菜型春油菜的多样性水平高于冬油菜。 1．3 来自云南、贵州和湖北省的地方品种，以及来自青海、甘肃和新疆的地方品种的遗传变异较大，比其它地方品种表现出更高的遗传多样性水平，这可能与白菜型油菜的起源有关。 2 我国白菜型油菜的起源与进化 2．1 结合形态标记与RAPD分子标记构建的系统进化树，揭示出白菜型油菜在我国的起源与进化关系，所得出的推论与前人的研究结果是一致的，并有所深入。而且，基于形态数据、RAPD数据及综合数据产生的三个进化树，所揭示出的白菜型油菜的系统发育关系基本上是吻合的。 2．2 北方小油菜的起源早于南方油白菜，冬油菜的起源早于春油菜。陕西可能是北方小油菜的起源地；而南方油白菜起源于云南、贵州、湖北、四川等地。南方油白菜的栽培和驯化较晚，其形成也晚于北方小油菜，但由于南方的地理和气候多样，形成了多种类型的油白菜品种。 3 白菜型多室油菜的遗传与解剖学研究 3．1 通过对多室油菜不同发育时期的雌蕊子房的横切切片观察，发现多室油菜的子房中有12～16个心皮维管束。子房在发育过程中，心皮束连成一个圆环，之后房室开始分化，胚珠和假隔膜同时发生，逐渐形成三室、四室和胚珠、胚囊；然而，一些子房虽然有3～4个隔膜，但其中部分却表现退化，最后发育为两室。两室油菜的子房中只有8个维管束，心皮束连成圆环，发育为两室，形成两室角果。 3．2 多室角果性状受一对隐性基因控制(mcmc)，并受环境因素的影响。 4 SLG和eSRK基因的克隆与比较研究华中农业大学博士学位论文20034.1利用同源序列法克隆s-locus上的eSRK和孔G基因。‘青海大黄’、‘黄籽沙逊’ 和‘关中油白菜’的SLG基因片段的大小均为882bP(GenaBank登陆号分别为: 灯445026，AY448028，AY44so3o);而e朋尤的大小分别为915bp(‘青海大黄’， AY448oZs)，914 bp(‘黄籽沙逊’，AY448027)和948bp(‘关中油白菜’， AY448029)。利用PcR~walking技术克隆eSRK和SLG基因的两翼序列。克隆到 的esRK的上游序列为468帅，下游序列分别为1 56bP(‘青海大黄’)，1 56 bp(‘黄 籽沙逊’)，358bP(‘关中油白菜’)。经过拼接，得到eSRK的全长片段分别为 1495 bp(‘青海大黄’)，1494 bp(‘黄籽沙逊’)和1727 bp(‘关中油白菜’)。没 有得到SLG基因的两翼序列。4.2经GENESCAN分析，发现‘青海大黄’、‘黄籽沙逊’和‘关中油白菜’的eSRK 的编码序列分别为一275 bp，999帅和1 3 1 1 bp。4.3‘青海大黄’和‘黄籽沙逊’的自交亲和性的遗传是一样的，自交不亲和对自交 亲和为显性。克隆的SLG和。占天犬基因分别与甘蓝和白菜型油菜的SLG和SRK 基因具有很高的同源性。SLG和eSRK蛋白中的保守区域与芸蓝属SLG和esRK 中保守区域的大小、位置均相同。说明本研究所克隆的SLG和eSRK基因位于 s-loeus上。4.4对白菜型油菜‘关中油白菜’，‘青海大黄’和‘黄籽沙逊’的SLG基因序列、氨 基酸序列、蛋白质结构及保守区域进行分析，结果表明:三个品种的SLG基因 的DNA序列、SLG蛋白的氨基酸序列、一级结构、二级结构和保守Domain的 差异较小:而eSRK基因及其编码的esRK胞外Domain(extra.celtular SRK，or eeto一SRK，eSRK)蛋白的氨基酸序列、结构却存在很大差异。4.5与自交不亲和的‘关中油白菜’相比，‘黄籽沙逊’在eSRK的DNA序列、esRK 的氨基酸序列上有很大差异，缺失了104个氨基酸残基，其中包括缺失了12个 保守的半肤氨酸中的8个，使eSRK失去了蛋白质结合域PAN一AP，无法识别 SC侧SPll蛋白，不能激活SRK激酶Domain，导致自交亲和。4.6青海大黄在eSRK的DNA序列、esRK的氨基酸序列上，与‘关中油白菜’比较 也有很大差异，其氨基酸序列上有几个小片段的缺失，分别在第299个氨基酸， 第30今308处，第32企334?