博士学位论文答辩公告8月9日
刘英军博士学位论文答辩公告
01学位论文简介
甘蓝型油菜是一种重要的油料、饲料、蔬菜、绿肥和蜜源作物。近年来，随着国内各地油菜花节的顺利召开，油菜的种植给观赏旅游业也带来巨大的经济效益，其观赏价值逐渐引起油菜遗传育种研究领域科研工作者的重视。对油菜控制花色的关键基因进行克隆和功能研究，将为揭示油菜花色形成的分子机理提供理论基础，为利用生物工程技术改良油菜花色，创造多彩油菜种质资源提供理论依据。本研究以甘蓝型油菜橙花突变体O和黄花材料Y为亲本构建分离群体，图位克隆了控制花色的两个基因Bna.A09ZEP和Bna.C09ZEP，通过HPLC、qRT-PCR、转基因互补测验、CRISPR/Cas9、亚细胞定位和转录组测序等技术对其功能进行了研究。主要研究结果如下：1.遗传研究表明，甘蓝型油菜橙花性状是由两对核基因（of1和of2）控制的隐性性状。2.对双亲及BC3群体中的黄花单株在3个发育时期的花组织进行HPLC分析，结果表明，类胡萝卜素成分的差异是导致花瓣着色变化的原因。黄花中最主要的类胡萝卜素成分是紫黄质，而橙花中紫黄质含量显著降低，叶黄素显著积累，暗示橙花突变体中类胡萝卜素合成途径的基因发生突变。3.对双亲及BC6黄花单株叶片和花瓣进行ABA含量检测，结果表明，不同花色材料叶片或花瓣中的ABA含量没有显著差异。4.利用2个BC3群体，将OF1定位于C09染色体上一个25kb区间内，将OF2定位于在A09染色体上一个kb的区间内。分析这两个区间内的基因注释信息，发现两个区间中均有一个拟南芥玉米黄质环氧化酶的同源基因，分别命名为BnaC09.ZEP和BnaA09.ZEP。RT-PCR和qPCR结果表明，这两个基因在黄花瓣中均正常表达，橙花瓣中不表达。比较测序结果表明，橙花材料丢失了BnaC09.ZEP，并且缺失了BnaA09.ZEP中一个长达bp的片段。因此，Bna.C09ZEP和Bna.A09ZEP很可能是OF1和OF2的候选基因。5.转基因互补和超表达实验表明，转入BnaA09.ZEP或BnaC09.ZEP均可使O花瓣颜色恢复为黄色，转基因阳性单株花瓣中的类胡萝卜素组分也与黄花亲本Y相似；利用CRISPR/Cas9技术同时突变黄花甘蓝型油菜Westar的两个基因BnaA09.ZEP和BnaC09.ZEP，发现10个阳性单株中发生双突变，花色由黄色转变为橙色。以上结果表明，BnaA09.ZEP和BnaC09.ZEP是控制橙花性状的关键基因，且BnaA09.ZEP与BnaC09.ZEP功能相似，暗示油菜中的多拷贝ZEP基因存在基因冗余现象。6.利用RT-PCR、qPCR和GUS技术研究了BnaC09.ZEP、BnaA09.ZEP及其两个同源基因BnaC07.ZEP和BnaA07.ZEP的基因表达模式，结果表明，BnaC09.ZEP和BnaA09.ZEP主要在花瓣中表达，而BnaC07.ZEP和BnaA07.ZEP主要在叶片中表达，说明油菜中的多拷贝ZEP基因存在组织特异的功能分化。7.通过对甘蓝型油菜中ZEP蛋白序列BLAST，搜索得到44条同源序列，并构建了进化树，分析发现BnaZEP具有与拟南芥ZEP类似的四个功能结构域。BnaA07.ZEP和BnaC07.ZEP与拟南芥ZEP亲缘关系更近，且与白菜的BraA07.ZEP和甘蓝的BolC07.ZEP聚为一个亚类，而BnaA09.ZEP和BnaC09.ZEP则与BraA09.ZEP和BolC09.ZEP聚为一个亚类，暗示油菜四个BnaZEP的功能分化早于异源多倍化事件之前，白菜和甘蓝中各自的2个ZEP也可能存在功能分化。8.为揭示BnaC09.ZEP和BnaA09.ZEP影响类胡萝卜素积累的分子机理，选取O（对照）与2个T2代单基因互补阳性株系APSP与CPSP三个发育时期的花组织进行转录组测序。结果表明，BnaC09.ZEP或BnaA09.ZEP转入橙花O之后，引起了大部分类胡萝卜素合成路径基因的表达变化，β-类胡萝卜素支路的基因表达量显著提高，ɑ-类胡萝卜素支路的基因表达量显著降低，从而导致转基因阳性单株花瓣紫黄质显著增加，花瓣变为黄色。而且，随着BnaC09.ZEP或BnaA09.ZEP的转入，其同源拷贝BnaC07.ZEP和BnaA07.ZEP表达量明显下降，说明在橙花单株缺乏BnaC09.ZEP和BnaA09.ZEP的情况下，BnaC07.ZEP和BnaA07.ZEP表达量提高，可以部分补偿其功能。值得注意的是，GO和KEGG富集分析结果表明，类黄酮合成路径的差异基因显著富集，大部分结构基因表达量显著提高，暗示了类胡萝卜素合成路径与类黄酮合成路径的协调调控。我们推测，油菜花瓣中积累的类黄酮不影响花色，其作用主要是在紫外光的照射下，作为花蜜引导吸引昆虫传粉和为植物体提供紫外线保护屏障。
02主要学术成果
1.LiuY,YeS,YuanG,MaX,HengS,YiB,MaC,ShenJ,TuJ,FuT,WenJ.eneSilencingofBnaA09.ZEPandBnaC09.ZEPConfersOrangeColorinBrassicanapusFlowers.ThePlantJournal,.7.,accepted
2.ZhaoL,JingX,ChenL,LiuY,SuY,LiuT,GaoC,YiB,WenJ,MaC.Tribenuron-MethylInducesMaleSterilitythroughAnther-SpecificInhibitionofAcetolactateSynthaseLeadingtoAutophagicCellDeath.MolecularPlant,,8:-
03答辩委员会
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2曹伟伟博士学位论文答辩公告
01学位论文简介
痛风是一种由于尿酸水平过高导致尿酸钠（monosodiumurate,MSU）沉积在关节等组织，引起机体炎症反应的代谢性疾病。黄嘌呤氧化酶（xanthineoxidase,XOD）是尿酸生成的关键酶，来源于食品中的活性成分可以有效抑制XOD和痛风炎症。藜蒿是一种分布在我国多个省份的蔬菜，富含多酚、三萜等活性成分的藜蒿叶被报道具有抗氧化、抑制XOD和抑制白细胞介素6（interleukin-6,IL-6）的活性。然而，藜蒿叶抑制XOD的化学成分尚有待明晰，且藜蒿叶是否具有缓解痛风炎症的活性目前尚不明确。因此，本文旨在探究藜蒿叶体外缓解痛风的活性成分及其分子机制。首先，采用活性导向分离和高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱（Highperformanceliquidchromatographyofquadrupoletimeofflightmassspectrometry,HPLC-Q/TOF-MS）方法，明确了藜蒿叶体外抑制XOD和缓解痛风相关炎症因子白细胞介素1β（interleukin-1β,IL-1β）的物质基础；其次，从抑制XOD的角度，采用荧光光谱、圆二色谱、分子对接等手段分析藜蒿叶重要活性成分抑制XOD的机理；从缓解痛风炎症的角度，采用THP-1巨噬细胞建立MSU诱导的痛风炎症模型，借助酶联免疫分析（enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA）、免疫荧光技术、实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitativepolymerasechainreaction,qPCR）、蛋白免疫印迹技术（WesternBlot）探究了藜蒿叶活性组分及其重要活性成分缓解痛风炎症的分子机制，本研究将为藜蒿叶开发成预防痛风的食品提供借鉴。
02主要学术成果
1CaoWW,FangYJ,WuT,LiangFQ,ChengYX,SalahM,PanSY,XuXY.Insightsfrommultispectralandmoleculardockinginvestigationonthexanthineoxidaseinhibitionby1,4-dicaffeoylquinicacid.JournalofMolecularStructure,,:.
2曹伟伟,吴婷,方雅静,程玉鑫,潘思轶,徐晓云.藜蒿叶中1,4-双咖啡酰奎宁酸的鉴定及双咖啡酰奎宁酸类化合物体外抑制黄嘌呤氧化酶和抑制尿酸钠诱导IL-1β的构效关系.中国食品学报,,20(02):1-8.
03答辩委员会
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3关小亮博士学位论文答辩公告
01学位论文简介
人类活动产生的大量温室气体是全球气候变化的主要诱因，而气候变化会对地球自然生态系统的平衡造成严重破坏。全球至今仍在寻找应对气候变化和温室气体减排的资金来源，而市场机制此时被寄予厚望。从碳市场成功得到减排融资对各行各业减排而言都至关重要，这一点对于我国农业低碳发展来说也不例外。我国农业减排潜力巨大，减排成本相较大多数工业领域要更低，通过市场机制，借助自愿减排交易项目来吸引技术、人才、资金等支持，是我国发展和实现低碳现代农业的重要契机。在现阶段，我国的农业自愿减排项目实施状况如何，是一个十分值得| |
