油菜是我国种植最广泛的油料作物之一,它不仅可以生产食用油,而且其饼粕富含蛋白质,也被广泛用于动物饲料。硫甙葡糖苷（Glucosinolate,GLS,简称硫苷）是十字花科植物中常见的次级代谢产物,主要存在于营养生长期的叶片和成熟的种子中。硫苷的存在可以增强植物抗生物胁迫的能力,保证了植物在一定程度上避免病虫害的威胁,同时硫苷的水解产物因为其独特的辛辣味道而具有重要的风味作用。高硫苷油菜品种还可以用于生物熏蒸,通过将营养生长期油菜粉碎后翻入大田,既可以作为绿肥提供营养,其硫苷还可以有效抑制部分土传病害。但是,食用硫苷含量过高的菜籽油或饼粕会造成动物甲状腺肿等症状,严重影响油菜的产业应用。因此,培育营养器官中高硫苷、种子中低硫苷含量的油菜品种,可以提高油菜的应用价值,有利于油菜产业的发展。为了实现油菜能进行生物熏蒸这一目标,本课题首先对多个油菜品种的硫苷含量进行了测定,并利用磨碎的叶片组织模拟生物熏蒸过程来验证硫苷的抑菌效果。结果表明,芥菜型油菜中硫苷含量普遍高于甘蓝型油菜,生物熏蒸实验显示油菜叶片粉末可以有效抑制核盘菌菌丝的扩展,其中高硫苷含量材料相对于低硫苷含量材料表现出更强的抑制效果。其次,本课题通过候选基因关联分析、序列比对和同源性分析等手段从甘蓝型油菜中筛选并克隆了与拟南芥中硫苷合成相关基因AtMYB28和运输相关基因AtGTR2的同源基因Bn MYB28和Bn GTR2。通过生物信息学对其进行蛋白性质分析,结果显示Bn MYB28是碱性亲水蛋白且不含有跨膜结构,Bn GTR2是碱性疏水蛋白,属于MFS超家族并含有跨膜结构,具有转运蛋白特征;亚细胞定位预测显示Bn MYB28定位在细胞核中,Bn GTR2定位在细胞膜上;组织特异性表达模式分析显示,Bn MYB28在茎、叶、花中的表达量较高,在种子中表达量非常低,这种表达模式与硫苷主要在营养器官中合成,而种子中的硫苷主要依赖运输获取的现象相吻合,Bn GTR2在茎中的表达量最高,可能与其在韧皮部中运输硫苷的作用有关;洋葱表皮亚细胞定位分析显示Bn MYB28和Bn GTR2分别定位在细胞核和细胞膜中,与之前的生物信息学预测一致。本研究对多种油菜硫苷含量进行了测定,并验证了油菜作为生物熏蒸材料的抑菌效果。另外,本研究对油菜中硫苷合成和转运基因Bn MYB28和Bn GTR2进行了克隆和功能分析,为油菜分子设计育种提供新的思路,为培育营养器官中高硫苷、种子中低硫苷含量的油菜品种提供了可利用的基因资源。