采用秋水仙碱创制优质、抗热同源四倍体不结球白菜

以不同浓度秋水仙素处理二倍体不结球白菜(Brassica campestrisssp.chinensisM ak ino)子叶生长点,对变异株进行了形态解剖学、农艺学、细胞学及营养品质鉴定。结果表明:0.1 mol/L秋水仙素处理6次的效果最佳。与二倍体相比,四倍体植株、气孔、花器官均表现巨大性;气孔密度、结实率显著降低;四倍体白菜蛋白质、可溶性糖和维生素C含量比二倍体分别增加15.69%、71.25%和22.18%;夏季高温条件下四倍体表现出良好的丰产性和抗热性。     

不同倍性不结球白菜营养品质及同工酶比较研究

对二倍体、同源四倍体不结球白菜主要营养品质及叶片和花蕾EST、POD、SOD同工酶谱带进行研究.结果表明:(1)同源四倍体可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸、干物质和纤维素含量分别比二倍体增加16.65%、14.08%、18.18%、15.81%、15.82%和60.00%,差异极显著.(2)叶片中,二倍体EST谱带比同源四倍体多1条;花蕾中二倍体比四倍体多2条谱带;而POD和SOD在谱带条数上没有差异,只是四倍体的谱带亮度较二倍体强,表明其表达量较高,说明它们的酶种类相似但剂量不同.     

秋水仙素诱导不结球白菜叶片形态类型与染色体加倍的关系

以二倍体不结球白菜‘依伶’为材料,用0.2%秋水仙素溶液处理子叶期生长点,研究不结球白菜在形态学上对秋水仙素诱导的响应及动态变化。结果表明:(1)‘依伶’对秋水仙素诱导的响应均以幼苗期前4片真叶中出现变异特征叶的形式表现,诱导处理15d后出现了圆盘状、豆瓣状、棒状3种响应类型;处理30d后,以上3种类型分别分化出长勺状、花状、圆锥状类型。(2)分化前后3种响应类型受秋水仙素抑制程度不同导致生长速率各不相同,生长速率的顺序分别为:圆盘状>豆瓣状>棒状,花状>长勺状>圆锥状,6种响应类型的特征叶逐渐萎蔫死亡,继续生长的其他.叶生长正常。(3)豆瓣状、圆盘状、长勺状、棒状、花状、圆锥状6种叶片形态响应类型于处理当代选株中四倍体加倍率依次分别为50.00%、41.67%、25.00%、16.67%、8.33%、0.00%。研究表明,早期筛选宜选用圆盘状、豆瓣状变异植株。     

低温胁迫对不同倍性不结球白菜生长及生理生化特征的影响

在田间自然低温条件下对二、四倍体不结球白菜的生长特性进行了比较研究,并在光照培养箱中于-5~5℃条件下,分析低温胁迫对它们生理生化特征的影响。结果表明:(1)四倍体不结球白菜的10叶厚、叶柄宽和厚、单株重、单株叶重、叶重/叶柄重及小区产量等农艺性状均显著高于其同源二倍体;(2)随温度的降低,二、四倍体不结球白菜的叶片可溶性蛋白质、可溶性糖及游离脯氨酸等渗透调节物质含量明显上升,电解质外渗率增大,丙二醛(MDA)含量升高,保护酶SOD、POD和CAT活性则先升高后降,而且四倍体材料的渗透调节物质含量和保护酶活性在低温胁迫过程中始终明显高于二倍体,但电解质外渗率和丙二醛含量低于二倍体。研究发现,低温胁迫下渗透调节物质含量升高和保持较高的保护酶活性是四倍体不结球白菜抗寒性强的主要原因。     

不结球白菜根尖体细胞染色体制片及其二倍体和四倍体有丝分裂过程观察

以不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)根尖为材料,对染色体制片过程中根长(小于0.5 cm、0.5 ～ 1.0 cm、1.0～2.0 cm及大于2.0 cm)、预处理方法、预处理剂种类(2 mmol·L-1 8-羟基喹啉、2 mmol·L-1 8-羟基喹啉与质量浓度0.2g·L-1秋水仙素等体积混合液、质量浓度0.2g·L-1秋水仙素、饱和对二氯苯、质量浓度20或40 mg·L-1放线菌酮、质量浓度40mg·L-1放线菌酮与2 mmol·L-1 8-羟基喹啉等体积混合液)及预处理时间(1.0～3.5 h)进行了比较和筛选;在此基础上,对二倍体和四倍体不结球白菜根尖体细胞有丝分裂过程进行观察.结果表明:根长度对分裂相的数量有显著影响;根长1.0～2.0 cm,分裂相相对较多,占细胞总数的64.75％.冰冻预处理22 ～ 23 h,能获得一定量的分裂相.采用不同的预处理剂及预处理时间,分裂相的数量及染色体形态有明显差异;用质量浓度40 mg·L-1放线菌酮溶液处理3.5h,分裂相数量最多,但易导致染色体加倍;用质量浓度20mg·L-1放线菌酮预处理3.5h,染色体长且着丝点及随体清晰,且分裂相较多,占细胞总数的53.65％.因而,根长度以1.0 ～2.0 cm为宜,适宜的预处理方法为用质量浓度20 mg·L-1放线菌酮浸泡2.0～3.0 h.二倍体及四倍体不结球白菜根尖体细胞有丝分裂过程基本相似,在有丝分裂的间期、前期、中期、后期和末期染色体的行为基本一致,但在四倍体的有丝分裂过程中会出现多价体、染色体桥、落后染色体、染色体异常分离及内源有丝分裂等异常现象.     

不结球白菜同源四倍体Pol CMS及其保持系花药发育的解剖学研究

以秋水仙素人工诱变获得的不结球白菜同源四倍体Pol CMS及其保持系为材料,采用石蜡切片法研究其花药发育过程.结果显示:四倍体Pol CMS与保持系花药发育差异明显,不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期,不形成药室,属无花粉囊型.极少数温敏型花药能产生1~2个花粉囊,但四分体时期绒毡层提早退化,导致成熟小孢子数目减少.四倍体保持系花药发育过程与二倍体基本一致,同一时期的可育小孢子四倍体比二倍体大,二倍体花粉粒都为3个萌发孔,而四倍体多为4个萌发孔.四倍体保持系同一花粉囊中花粉粒发育有不同步现象,花粉粒败育频率比二倍体高.研究表明,不结球白菜同源四倍体Pol CMS比其二倍体Pol CMS不育更彻底,更具应用性.     

不同倍性不结球白菜Pol CMS及保持系生理生化特性比较

对二、四倍体不结球白菜Pol CMS及其保持系花蕾和薹叶进行生理生化特性比较分析,结果表明:不育系花蕾中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量均显著低于保持系,且各指标在不育系中四倍体低于二倍体,而在保持系中则四倍体高于二倍体;不育系MDA含量,POD、SOD、CAT活性均高于保持系,不育系中四倍体均高于二倍体.而保持系中四倍体均低于二倍体;薹叶中MDA含量,POD、SOD、CAT活性均为不育系高于保持系,不育系中四倍体高于二倍体;POD、EST同工酶显示不育系与保持系间均具特异酶带,但不同倍性间并无差异.     

不结球白菜自交不亲和S单元型的鉴定研究

依据甘蓝SRK基因保守序列设计SRK特异引物并进行验证,通过PCR-RFLP法分析16份不结球白菜自交系材料的SRK基因的多态性,根据其差异鉴定不结球白菜S单元型及自交不亲和性.结果表明:16个不结球白菜自交系SRK基因共产生6种不同的带型,其中有1个是强自交不亲和系,4个是弱自交不亲和系,且与田间测定的亲和指数相符,说明利用SRK基因的多态性鉴定不结球白菜纯合自交系的自交不亲和性和S单元型是可行的.同时对部分材料的SRK基因的核苷酸序列进行分析验证,表明相同类型SRK基因序列一致性较高,且SRK基因存在明显的单核苷酸多态性,为进一步自交不亲和性的研究奠定了基础.     

甜叶菊同源四倍体离体诱导及鉴定

用不同浓度秋水仙素溶液处理甜叶菊不定芽,诱导同源四倍体,并进行解剖学、染色体鉴定和流式细胞仪鉴定倍性。结果表明:(1)用0.20%的秋水仙素溶液浸泡甜叶菊不定芽12h,同源四倍体诱导率最高,可达32.14%。(2)同源四倍体植株与二倍体(对照)相比,其气孔、叶片等均表现巨大性,且叶片变厚、叶色浓绿、叶片皱缩。(3)对照植株染色体2n=2x=22,四倍体植株染色体2n=4x=44;流式细胞仪倍性鉴定结果显示,对照DNA相对含量为100,四倍体DNA相对含量为200。(4)该研究共鉴定出48株甜叶菊同源四倍体植株,为进行倍性植株的诱导奠定了技术基础,为进一步开展甜叶菊同源四倍体新品种的选育提供了实验材料。     

不结球白菜分子遗传图谱的构建及分析

以不结球白菜'常州乌塌菜'和'二青'杂交产生的181株F2代分离材料为作图群体,利用ISSR、RAPD、SSR、SRAP等分子标记来构建不结球白菜分子遗传连锁图谱.结果表明,构建的连锁图谱包含11个连锁群,由139个标记组成,其中包括4个ISSR标记、19个RAPD标记、22个SSR标记和94个SRAP标记.其中偏分离标记37个,占26.6%;每条连锁群上的标记数在4～33个之间,连锁群长度在61～164 cM的范围,覆盖基因组950 cM,总平均图距6.8 cM.     

不结球白菜细胞质雄性不育相关基因的克隆及表达

从不结球白菜CMS新种质中分离得到的一个cDNA-AFLP差异片段,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆了一个α-微管基因的cDNA全长序列,命名为TUBA2(DDBJ登录号为AB445012)。序列分析结果表明,该基因全长1 709 bp,最大开放阅读框为1 353 bp,编码450个氨基酸序列,与已公布的α-微管基因有较高的同源性。系统进化树分析发现,该基因在不同植物间具有高度保守性。Southern杂交表明TUBA2属于不结球白菜多基因家族的一个单一克隆基因。实时定量RT-PCR检测表明,该基因在不育系中的表达量显著低于保持系,同时在不同组织和细胞减数分裂不同时期该基因的表达量也存在明显差异。     

小白菜种质资源对小菜蛾的抗性评价

本文就小白菜种质资源对小菜蛾的抗性进行室内鉴定,结果表明268份材料的虫害指数分布在18.10～100.00之间,种质资源间抗虫性差异达到显著水平.聚类分析将268份种质资源分为6大类,与高抗、抗、中抗、中感、感、高感相对应,其中筛选出高抗和抗性材料分别为6和11份.对268份材料的主要形态性状与虫害指数和抗性级别的相关分析表明,小白菜种质资源叶面的皱缩度与抗虫性存在一定的相关性,认为从叶面平滑型的种质资源中筛选抗虫性材料的可能性更大.     

Isolation and Molecular Characterization of RALF Like Gene BcRALF from Brassica campestris ssp.chinensis var.parachinensis

The rapid alkalinization factor (RALF) gene is a new found plant polypeptide signal molecule, wide spreading in higher plants. In this study BcRALF was cloned from Brassica campestris sspchinensis Makino varparachinensis based on BcMF14 (GenBank accession number EF523516) from Bcampestris ssp. chinensis var. communis cv. Aijiaohuang. The sequence of this gene was 273 bp (GU086228) and was identified as a rapid alkalization factor gene according to its high identity with Boleracea var botrytis BoRALF1 and Arabidopsis thaliana RALFL9. Protein characteristics and sequence structure were predicted, and moreover, many bioactive sites were found. The results showed that the characteristics of the BcRALF protein consistent with its category as a peptide signal molecule.     

不结球白菜BcTuR1基因的克隆及表达

从不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)品种‘短白梗'中克隆到一个抗TuMV相关基因,命名为BcTuR1(GenBank登录号FJ600374).该基因核苷酸序列全长1 019 bp,编码162个氨基酸.BcTuR1基因与芥菜抗病毒基因相似性最高为96%,其它没有与该基因相似性高于50%的序列.基因组DNA杂交表明,BcTuR1可能属于一个较小的多基因家族.实时定量PCR检测表明,芜菁花叶病毒能够诱导不结球白菜BcTuR1基因的转录表达,其在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病毒的抗性.     

钙、水杨酸和壳聚糖复配处理对小白菜抗盐性的诱导

以小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis L.)为对象,采用根际施用结合叶面喷洒的方法,研究CaCl2、壳聚糖(chitosan,CTS)和水杨酸(salicylic acid,SA)两两复配及三元复配对小白菜盐胁迫逆境的诱抗作用。结果表明:SA,CTS,CaCl2复配施用均能显著降低盐胁迫下小白菜的盐害指数,降低小白菜叶片的丙二醛(MDA)含量,增强过氧化物酶(POD)活性,提高叶绿素含量。各处理以CTS+CaCl2复配施用对小白菜的诱导抗盐效果最好,对小白菜生长的促进作用最显著。SA,CTS,CaCl2三元复配的效果不如二元复配效果好,复配后存在一定的拮抗作用。