中文摘要：

硫代葡萄糖苷(glucosinolates, GS)是广泛存在于十字花科植物中的一类次生代谢物质，其水解产物具有多种重要功能。尤其防癌抗癌功能越来越受到人们的重视。萝卜硫苷（glucoraphanin）是硫代葡萄糖苷家族的典型代表，它的降解产物萝卜硫素或称莱菔硫烷（sulforaphane）已被证明具有抗病虫、防止胃癌、乳腺癌及心血管疾病等功效。但萝卜硫苷在大白菜中的含量甚微。大白菜作为中国的主要蔬菜，从中克隆萝卜硫苷合成关键基因，将对其分子设计育种具有重要意义。 本项目的主要研究目标有两点。首先是克隆大白菜中萝卜硫苷合成关键基因BrAOP2，分析不同拷贝间的同源性。其次，依据RNA干涉的原理，将相似性最高的一段序列转化至大白菜，抑制内源BrAOP2的表达，从而显著提高大白菜中萝卜硫苷的含量，为功能大白菜育种提供有用的种质材料。

结论摘要：

硫代葡萄糖苷(简称硫苷)是十字花科植物重要的次生代谢物质，多种硫苷的水解产物已被证实具有防癌抗癌作用。此外，硫苷及其水解产物是植物防御体系的重要组成部分，在植物防御昆虫侵犯和昆虫的寄主植物定位等方面发挥重要作用。因此，通过基因工程方法或外源物质处理调控硫苷的含量和组成，既可提高农产品品质，又能增强植物防御性。 项目实施过程中，从大白菜中克隆到三个拷贝的萝卜硫苷合成关键基因BrAOP2，分别命名为BrAOP2-1（GenBank编号FJ376073）、BrAOP2-2、BrAOP2-3，并通过生物信息学方法分析了它们与拟南芥AOP2基因之间及不同拷贝间的同源性；利用Gateway技术成功构建BrAOP2基因的RNAi载体，并进行大白菜遗传转化，不过由于载体过大等原因，目前还没有得到转基因植株，以后将继续这方面的工作；通过外源茉莉酸甲酯处理，研究了茉莉酸甲酯对大白菜硫苷含量、组成的影响，并通过升级版数字基因表达谱测序技术（RNA-Seq）研究了硫苷合成相关基因的表达特性，分析硫苷含量变化与基因表达的关系。研究发现，茉莉酸甲酯处理不能改变大白菜硫苷的组成，不过，显著提高了多个硫苷组分的含量，尤其是1-甲氧基-吲哚-3-甲基硫苷。茉莉酸甲酯处理后，大多数硫苷代谢相关合成基因和转录因子表达水平显著提高。因此，外源茉莉酸甲酯通过诱导大白菜中硫苷代谢途径中的合成基因和转录因子的表达来促进吲哚族硫苷的大量合成。在本项目的资助下，已经发表SCI收录论文1篇，中文核心期刊论文1篇，另有2篇英文稿件在投稿中。