赵飞雪,秦梦凡,郭志婷,侍雨晴,李晔,徐珂,包顺君,李鸿洋,孙伟男,李可琪,李晓燕,史雪,徐爱遐,黄镇.甘蓝型油菜CHS基因家族全基因组鉴定及BnCHS04响应低温胁迫的功能分析[J].干旱地区农业研究,2026,(2):157~167
甘蓝型油菜CHS基因家族全基因组鉴定及BnCHS04响应低温胁迫的功能分析
Genome\|wide identification of CHS gene family in Brassica napus L. and functional analysis of BnCHS04 in response to cold stress
  
DOI：10.7606/j.issn.1000-7601.2026.02.15
中文关键词:  甘蓝型油菜  CHS基因家族  全基因组鉴定  基因表达  抗寒性
英文关键词:Brassica napus L.  CHS gene family  genome\|wide identification  gene expression  cold tolerance
基金项目:国家重点研发计划项目（2022YFD1200400）；陕西省自然科学基础研究计划项目（S2023-JC-YB-1807）
作者单位
赵飞雪 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
秦梦凡 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
郭志婷 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
侍雨晴 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
李晔 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
徐珂 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
包顺君 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
李鸿洋 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
孙伟男 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
李可琪 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
李晓燕 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
史雪 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
徐爱遐 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
黄镇 西北农林科技大学农学院,陕西 杨凌 712100 
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中文摘要:
      对甘蓝型油菜CHS家族进行系统的分析和研究。通过生物信息学分析，在甘蓝型油菜基因组中共鉴定到9个BnCHS基因，分布于7条染色体上，其中7个BnCHS基因含有2个外显子和1个内含子。为了进一步了解这些基因在低温胁迫响应中的功能，分析了这些基因在极端抗寒油菜‘GZ恢’和极端敏寒油菜‘10B’苗期低温胁迫下的表达水平，结果发现5个基因BnCHS02、BnCHS03、BnCHS04、BnCHS07和BnCHS08参与低温胁迫响应，其中BnCHS04位于抗寒主效QTL qFDI.C02.1区间内，表明该基因为关键的参与抗寒调控的基因。为了进一步验证BnCHS04的功能，在极端抗寒油菜‘GZ恢’中克隆BnCHS04基因，并将其异源过表达到拟南芥中。在冷锻炼低温胁迫下，两个过表达株系的枯叶率分别为12.59%和10.37%，而野生型的枯叶率为26.30%，两个过表达株系的REC分别为0.34和0.26，而野生型的REC（相对电导率）为0.49。过表达株系的枯叶率和REC均显著低于WT，表明BnCHS04可以显著增强拟南芥经过冷锻炼后的抗寒性，证明该基因具有增强植物抗寒性的功能。
英文摘要:
      The CHS gene family in Brassica napus L. was systematically analyzed and investigated. Through bioinformatics analysis, nine BnCHS genes were identified across the B. napus genome and distributed across seven chromosomes. Among these, seven BnCHS genes comprised two exons and one intron. To further elucidate the functional roles of these genes in cold stress responses, their expression levels were analyzed during seedling\|stage cold stress in the extreme cold\|tolerant rapeseed cultivar ‘GZ Hui’ and the extreme cold\|sensitive cultivar ‘10B’. The results showed that five genes—BnCHS02, BnCHS03, BnCHS04, BnCHS07, and BnCHS08—participate in cold stress response. Notably, BnCHS04 is located in the main QTL of cold resistance qFDI.C02.1, indicating its role as a key gene involved in cold tolerance regulation. To further validate the function of BnCHS04, the gene was cloned from the extreme cold\|tolerant rapeseed cultivar ‘GZ Hui’ and heterologously overexpressed in Arabidopsis. Under cold acclimation low\|temperature stress, the percentage of dead leaves of the two overexpressing lines were 12.59% and 10.37%, respectively, while the wild type exhibited a rate of 26.30%. The relative electrical conductivity (REC) for the two overexpressing lines were 0.34 and 0.26, respectively, compared to 0.49 for the wild type. The percentage of dead leaves and REC values of the overexpressing lines were significantly lower than those of the wild type, indicating that BnCHS04 significantly enhanced cold tolerance in Arabidopsis after cold acclimation, confirming its role in strengthening plant cold resistance.
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