获 奖 者：侯喜林 李英 张蜀宁 王建军 刘同坤 王枫 蒋芳玲 张昌伟 肖栋

获奖单位：南京农业大学

成果简介：

不结球白菜，原产中国，是我国南方重要的叶菜类蔬菜，在北方也有大面积栽培。不结球白菜因其生长快、营养丰富、风味独特而倍受青睐。但不结球白菜在生产中存在冻害、先期抽薹的突出问题，致使其产量品质下降。2003至2013年，本项目在国家自然科学基金、863计划等项目的支持下，围绕不结球白菜耐寒晚抽薹的分子机理及新品种选育开展了研究，获得以下重要发现：

1. 定位不结球白菜耐寒基因。通过对电导率及冷害指数这2个耐寒关键性状进行QTL 分析，结果在第1连锁群上检测到4个控制电导率的QTLs；在第1、第2和第7连锁群上得到控制冷害指数的7个QTLs。

2. 克隆不结球白菜耐寒基因。发现多个与耐寒相关的基因BcWRKY46、BcSLAC1、 BrCOR14、BrCBF、BrICE和BrLOS2，其中BrLOS2是组成性表达的，其表达随冷诱导时间呈上调趋势，BrCOR14、BrCBF受冷诱导表达，明确了ABA和H2O2作为信号响应冷胁迫控制气孔关闭的信号过程。

3. 解析不结球白菜耐寒分子机理。低温条件引起转录因子ICE发生变化，促使转录因子ICE和CBF的启动子结合激活CBF的表达，CBF 蛋白与COR启动子结合，促进COR基因的表达，从而提高植物的抗寒性。

4. 发现不同抽薹性品种之间的生理生化存在差异。三个自交系相比，晚抽薹自交系 08-1P-89 在花芽分化时糖含量最高；可溶性蛋白质和游离氨基酸变化趋势与可溶性总糖基本一致，但游离氨基酸含量在抽薹时明显下降，整个过程中晚抽薹自交系含量都最高；在花芽分化过程和抽薹期，碳氮比呈升高趋势。

5. 定位并克隆不结球白菜晚抽薹基因。采用复合区间作图法对不结球白菜抽薹开花天数等相关的QTL进行定位及遗传效应分析。在10个连锁群上共检测到19个QTL，主要分布在A02、A04和A05连锁群上。对不结球白菜晚抽薹基因BcFLC1和BcFLC3进行了克隆，并对其结构和表达进行分析。

6. 解析不结球白菜晚抽薹分子机理。BcFLC可以显著延迟抽薹时间10天左右，表明 BcFLC是抑制抽薹开花的一个基因。在BcFLC过表达植株中，花期的SOC1的表达量降低，但LFY和FT 的表达量显著高于对照。故BcFLC过表达植株比对照植株需要更多剂量的 LFY和FT来促进开花。同时，还发现过表达BcFLC的拟南芥育性和抗寒性受到影响。

7. 发明晚抽薹分子标记并选育出‘寒笑’新品种。不结球白菜晚抽薹基因的分子标记方法，获正式授权国家发明专利。利用分子标记辅助选择技术选育出稳定的自交不亲和系，并用其配制杂种一代，筛选出优质耐寒的组合，育成了耐寒晚抽薹不结球白菜新品种‘寒笑’。

本研究成果共发表论18篇，被SCI收录9篇，总影响因子37，被SCI引用47次；其中10篇代表性论文发表在J.Genet Genomics、Mol Biol Rep等杂志上，累计影响因子19.4。代表性论文被他引75次，其中SCI他引25次。本项目研究结果具有原创性，不仅深化了对不结球白菜抗寒晚抽薹分子机制的了解，发明了晚抽薹的分子标记方法，选育出“寒笑”新品种，而且对诠释植物耐低温的分子机制具有重要意义，并对白菜类作物生产中先期性抽薹的控制具有指导意义。