摘菌核病和倒伏是影响我国油菜生产的两个重要因素，不仅严重降低油菜的产量，同时也影响菜籽的品质和收获指数传统育种和转O X O 、几丁质酶基因、p l ，3 ．葡聚糖酶基因等虽然可以在一定程度上提高油菜抗菌核病能力，但并没有获得很有效的抗性材料，油菜抗菌核病育种一直未取得实质性进展而国内外对作物抗倒伏性研究也仅处于描述性研究阶段因此，探索新的方法以提高油菜及其它作物的抗病性和抗倒伏性具有重要的意义木质素分布于植物木质化的机械组织和输导组织的细胞壁中，具有增加细胞壁强度、提高细胞壁的不透水性和茎的机械强度、以及增强液体输导能力的功能，而且在细胞的抗性方面也起重要作用木质素生物合成途径中，4 - 香豆酰C o A 连接酶( 4 - c o u m a r y l ：C o Al i g a s e ，4 - C L ) 处于代谢分支点的位置，引导光合代谢产物向木质素合成途径的流动，被认为是调控木质素合成的理想靶基因阿魏酸．5 羟基化酶( F e r u l a t e5 - h y d r o x y l a s e ，F S H ) 是重要的木质素单体调控关键酶，对木质素组成的影响研究也具有非常重要的作用。
本实验在已获得转毛白杨4 - C L 基因的油菜基础上通过分析4 - C L 基冈在转基冈油菜中的表达，研究4 - C L 活性水平的调控对油菜木质素含量及抗菌核病和抗倒伏能力的影响，分析了油菜转基因T 2 代的术质素含量及其与油菜抗菌核病和抗倒伏性之间的相关关系；其次本研究还克隆了油菜4 - C L 基因，并与拟南芥4 - C L l 同源序列分析；第三本研究利用反义抑制的方法将反义F 5 H 基因( 从甘蓝型油菜中获得) 转化油菜，为进一步研究阿魏酸- 5 羟基化酶基因的表达对木质素调控的影响提供了材料整个论文研究将为油菜高产、优质和抗逆育种奠定基础，为利用基因工程技术提高油菜木质素含量，增强其抗菌核病和抗倒伏能力提供理论依据，并为作物抗病和抗倒伏研究及育种提供新的思路和方法本研究获得主要结果具体如下：1 ．本实验的前期- T 作已获得了转毛白杨4 ．C L 基冈的材料，通过K a n 筛选和P C R 检测后，对所获得的具K a n 抗性的转毛白杨4 - C L 基因油菜T 2 代选取1 0 个单株提取其总R N A 后经反转录出c D N A 后做R T - P C R 半定量分析毛白杨乒C 己基因在转基因后代中的表达情况，结果表明毛白杨4 - C L 基因在油菜转基因后代中稳定表达。
2 ．对转毛白杨4 - C L 过表达基因T 2 代转基因株系进行菌核病离体叶的测定，与对照非转基因植株相比，菌核病病斑面积分别为对照的4 5 ．7 8 ％～6 5 ．2 3 ％不等，转基因株系病斑扩展面积达极显著差异( P ( c t = 0 ．0 1 ) ；转基因油菜茎杆强度均得到提高，分别提高了1 7 ．8 1 ％到4 7 ．9 4 ％不等，最高的达到- $ ' 8 9 ．0 4 ％：选取部分转基因株系进行木质素含量的测定，测定结果转基因株系的木质素含量与对照相比均有所增高，其中增幅最大的为2 2 ．4 7 ％和1 4 ．2 4 ％3 ．从甘蓝型油菜中分离了一个4 - C Le D N A ，序列分析和进化分析表明，在进化上与五种4 - C L 基因家族中的4 - C L l ( A F 0 4 1 0 4 9 ) 最为相近4 ，本实验室已构建好带有油菜反义F 5 H 基因植物表达载体p B n F 5 H ，将构建好的植物表达载体p B n F 5 H 转化甘蓝型油菜品种中双9 号，共获得5 棵抗K a r l 转基因植株，但在T l 代转反义F 5 H 基因油菜的P C R 检测中并未检测到目的片段，因此推测可能由于反义F 5 H 基因片段过长并未起到抑制的效果并在后代遗传中丢失。
关键词：木质素，菌核病，倒伏，4 ．C l ，F 5 H ，甘蓝型油菜要A b s t r a c tS c l e r o t i n i as c l e r o t i o r u ma n dl o d g i n ga r et w oi m p o r t a n tf a c t o r sa f f e c t i n go i l s e e dr a p ep r o d u c t i o ni nC h i n a ．n e yn o to n l yd e c r e a s eo i l s e e dy i e l d ，b u ta l s or e ( h l c et h eq u a l i t i e so ft h ep r o c e s s e do i la n dh a r v e s ti n d e x ．A l t h o u g ht r a d i t i o n a lb r e e d i n gs t r a t e g i e so rt r a n s f o r m a t i o no fO X O , c h i t i n a s ea n d 肛l ，3 - g i u c a n a s eg e n e sc o u l di n c r e a s eSs c l e r o t i o r u mr e s i s t a n c ef o rB r a s s f c an a p u sp a r t l y , t h eSs c l e r o t i o r u mr e s i s t a n tb r e e d i n gh a ss t i l ln o tb e e nm a d es u b s t a n t i a lp r o g r e s sb e c a u s eo fa b s e n c eo fr e s i s t a n tr e s o u r c e s ．A n dt h es t u d yo fl o d g i n gi sj u s tb e g i n n i n gi na n do u to fC h i n a ．I ti si m p o r t a n tt oe x p l o r ean e wm e t h o df o ri m p r o v i n gt h ed i s e a s ea n dl o d g i n gr e s i s t a n c eo f o i l s e o dr a p ea n do t h e rc r o p s ．M o s tl i g n i nd i s t r i b u t e si nt h ep l a n tl i g n i f i c a t i o nm e c h a n i c a lt i s s u ea n dv a s c u l a rt i s s u e ’sc e l lw a l l ．I th a si n c r e a s e dt h ec e l lw a l li n t e n s i t ya n de n h a n c e dt h ea b i l i t yo ft h ec e l lw a l lw a t e r t i g h t u e s sa n ds t e m ’sm e c h a n i c a ls t r e n g t h ，a sw e l la st h el i q u i d - t r a n s p o r t i n ga b i l i t y ．M o r e o v e r , i ta l s op l a y sa l li m p o r t a n tr o l ei nt h ec e l l ’sr e s i s t a n tf u n c t i o n ．B e i n ga tac e n t r a lp o s i t i o ni nl i g n i nb i o s y n t h e s i s ，4 - C Lc a nc o n d u c tm e t a b o l i ci n t e r m e d i a t e si n t ol i g n i nb i o s y n t h e s i sp a t h w a y , a n di sa l s ot a k e na sa ni d e a lt a r g e tg e n ef o rm a n i p u l a t i n gl i g n i nb i o s y n t h e s i s ．A n dF 5 H ( F e r u l a t e5 - h y d r o x y l a s e ) i sa l s oa l li m p o r t a n te n z y m ef o rc o n d u c t i n gt h eb i o s y n t h e s i so fl i g n o l s ．I nt h i ss t u d ％w ef n - s t l yi s o l a t e d4 - C Le D N Af r o mP o p u l u st r e m u l o i d e s 。
a n dt r a n s f o r m e di ti n t oB r 口s s i c nn a p u s ．T h e nw ea n a l y z e dt h ec o r r e l a t i o no fl i g n i nc o n t e n ta n dSs c l e r o t i o r u ma n dl o d g i n gr e s i s t a n c eo ft h eh e t e r o g e n e o u s4 - C Lt r a n s g e n i cT 2l i n e s ．T h r o u g ht h eo v e r - e x p r e s s i o no ft h eh e t e r o g e n e o u s4 一C Lg e n ei nB ．n a p u s ．w es t u d i e dt h ee f f e c t so fa l t e r e d4 - C La c t i v i t yo nl i g n i nc o n t e n t ．& s c l e r o t i o r u ma n dl o d g i n gr e s i s t a n c ef o rt h et r a n s g e n i cc r o p ．A n dw ea l s oc l o n e da4 - C Lg e n es e q u e n c ef r o mB r 口s s t c 口n a p u sb yt h em e t h o do fh o m o l o g o u ss e q u e n c ea n dt h eb i o c h e m i c a lf u n c t i o no ft h eg e n ew a sa n a l y z e d ．F u r t h e r m o r ew ea l s ot r a n s f o r m e dt h ea n t i s e n c eF s Hg e n ei n t oB ．n a p u si no r d e rt os t u d yt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee x p r e s s t i o no fF e r u l a t e5 - h y d r o x y l a s ea n dt h ec o n d u c t i o no fl i g 。