青花菜ProDH基因的克隆及功能鉴定

脯氨酸是水分胁迫植物中最常见的渗透保护物质之一,脯氨酸脱氢酶(ProDH)是存在于线粒体内的催化脯氨酸降解的关键酶,构建RNAi表达载体转化青花菜可以抑制脯氨酸分解提高其抵抗干旱胁迫和盐胁迫的能力。本研究利用同源重组和RACE技术克隆青花菜脯氨酸脱氢酶基因(ProDH),以酶切、连接的方法利用载体pFGC1008构建植物RNAi表达载体pFGC-PDHi。序列分析表明,本文首次克隆了1595bp的青花菜脯氨酸脱氢酶基因cDNA全长,该序列编码498个氨基酸;序列比对发现该核酸序列与拟南芥、甘蓝型油菜、芜菁分别有83.26%、89.07%和97.73%的同源性,其氨基酸序列和拟南芥、甘蓝型油菜、芜菁分别有89.78%、91.38%和98.80%的同源性。测序和酶切鉴定表明青花菜ProDH基因RNA干扰表达载体已经构建成功,并将其转化青花菜得到转化株,经PCR检测,转化株均为阳性株,证明干扰载体的T-DNA区已经成功地整合到了青花菜基因组中。研究还发现在外源的L-脯氨酸存在时,转化株的脯氨酸脱氢酶的活性受到了明显的抑制。本研究为青花菜的抗旱育种提供了非常有价值的新种质材料。     

结球甘蓝和青花菜小孢子胚植株再生

结球甘蓝（Brassica oleracea var.capitata）和青花菜（Brassica oleracea var.italica）小孢子胚再生植株频率低是目前影响游离小孢子培养技术有效应用的关键问题之一,研究其小孢子胚植株再生频率的影响因素,提高胚再生植株频率,对促进游离小孢子培养技术在甘蓝类蔬菜育种中更好地应用具有重要意义。该文以结球甘蓝中甘11和青花菜TI-111等基因型为试材,对影响游离小孢子胚再生成植株的固体培养基类型、琼脂浓度、胚的类型及胚在液体培养基中的滞留时间等因素进行了研究。结果表明：游离小孢子培养25天的子叶胚在琼脂浓度为1%–1.25%的B5培养基上植株再生频率最高。进一步通过8个不同基因型对上述实验结果进行了验证,结果显示,游离小孢子培养25天的子叶胚在1%琼脂浓度的B5培养基上植株再生频率达77.8%–97.2%。     

青花菜细胞质雄性不育系线粒体DNA的提取与RAPD分析

利用分子生物学方法提取青花菜不育系及其保持系线粒体的DNA,经琼脂糖凝胶电泳表明所提取的线粒体DNA纯度较高。通过40个引物进行随机引物多态性扩增,结果表明,由引物S66扩增出一条1 000 bp左右的特异条带BMS1000,该条带是不育系m tDNA所特有的,初步推断该特异条带可能与不育性相关。     

四倍体青花菜低稔性胚胎学研究

以二、四倍体青花菜为材料,在现蕾期分别套袋自交,对四倍体与二倍体的胚囊结构、受精以及受精后胚胎发育过程进行比较研究.结果表明:四倍体青花菜胚囊发育完整,与二倍体相似.四倍体花粉萌发率较二倍体低,花粉管生长较慢且不整齐.四倍体和二倍体青花菜自交均能正常受精,四倍体青花菜在受精后胚胎发育的进程上均较其二倍体滞后约2 d,且胚胎发育在进度上不一致,并存在胚胎败育现象,正常胚胎只占25.8%,导致四倍体结实率比二倍体降低22.6%.     

青花菜及其近缘种亲缘关系SRAP标记分析

利用SRAP分子标记技术,对青花菜与其近缘种进行遗传多样性分析。28对SRAP引物共产生302条谱带,其中多态性谱带203条,多态率为67.22%,表明种质间存在较高的多态性。相似系数分析表明,其变异范围为0.461 5-0.900 6,平均遗传相似系数为0.693 6。‘绿地’和‘矮抗青’之间的亲缘关系最远,遗传相似系数为0.461 5;‘Wzvcst-09-224’和‘Wzvcst-09-225’亲缘关系最近,遗传相似系数为0.900 6。聚类分析可将16个材料分为两大类,第Ⅰ类包括芸薹属甘蓝种蔬菜,第Ⅱ类为芸薹属白菜种。揭示了青花菜及其近缘变种间具有部分相似的遗传基础,亲缘关系较近。结果表明,同一地域或来源的材料间具有较为相近的遗传背景,亲缘关系相对较近。研究结果有助于青花菜与其近缘种间种质资源分类和优异基因利用,加速青花菜新品种选育进程。     

水杨酸对不同灌水下限青花菜生理特性及产量品质的影响

以青花菜为试材,采用大田试验研究了0.15mmol/L水杨酸(SA)对不同灌水下限(75%、60%和45%土壤相对含水量)青花菜生理特性及产量品质的影响。结果显示:(1)随灌水下限的降低,青花菜叶片相对含水量、水势及叶绿素含量均呈下降趋势,而其叶片电解质渗透率以及游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(Pr)含量逐渐升高;青花菜的花球重及维生素C含量(Vc)随灌水下限的降低而降低,相反硝酸盐含量及可溶性固形物含量随之升高。(2)叶面喷施0.15mmol/L SA显著提高了青花菜叶片相对含水量、水势、渗透调节物质含量、产量及品质,且降低了膜脂过氧化产物MDA含量,其中以45%灌水下限处理效果最为显著,60%灌水下限处理次之,75%灌水下限处理最小。研究认为,适宜浓度外源SA通过改善青花菜叶片水分生理状况,提高叶片渗透调节物质含量,降低质膜透性来增强其对干旱胁迫的抗性,且以60%灌水下限配合叶面喷施0.15mmol/L SA处理较佳。     

青花菜萝卜硫素合成相关基因BoCYP83A1的克隆与表达分析

CYP83A1基因是萝卜硫素合成代谢中的关键基因,该试验以青花菜品种CDBY-10为材料,利用RACE和RT-PCR方法,获得BoCYP83A1基因的全长序列。该基因全长1 509bp,编码502个氨基酸,包含保守的P450结构域。通过实时荧光定量PCR分析了BoCYP83A1基因在不同品种、不同组织以及不同激素处理下的表达水平。系统进化树分析表明,BoCYP83A1与结球甘蓝亲缘关系最近。BoCYP83A1基因在不同品种间的组织特异性不同:在青花菜品种CDBY-10的根、茎、叶3个组织间表达水平差异较小,在品种CDBY-12中表现为茎叶根,在CDBY-14中则表现为根茎叶。MeJA及SA处理均能够引起BoCYP83A1基因表达量的变化:经MeJA处理后,BoCYP83A1基因表达量升高至对照的1.9倍,而后有少量下降;经SA处理后,BoCYP83A1基因表达水平迅速降低,在6h时降低至对照的0.1倍,而后逐渐回升至对照的表达水平。研究表明,BoCYP83A1基因在不同青花菜品种中的表达特性不同,其表达能够被MeJA和SA所调控。青花菜BoCYP83A1的克隆及鉴定为培育高萝卜硫素含量的青花菜新品种奠定了理论基础。     

同源四倍体青花菜的核型分析

以四倍体青花菜为材料,采用常规压片法进行核型分析和有丝分裂观察.结果表明:四倍体青花菜核型公式为2n=4x=36=16m+20sm(4 SAT),其中第3、4、7、8对为中着丝粒染色体,第1、2、5、6、9对为近中着丝粒染色体,第6对染色体具随体;核型类型属于2A型,为基本对称型;染色体相对长度组成为2n=36=16 M_2+20 M_1,表明该四倍体青花菜是二倍体加倍得到,为同源四倍体.在部分四倍体根尖中发现非整倍体细胞,其染色体数目变异较大;与二倍体相比,四倍体有丝分裂过程存在双核仁、体细胞配对、染色体桥等异常现象.     

青花菜Ogu不育胞质分子鉴定和序列分析

雄性不育是农作物利用杂种优势、进行轮回选择和群体改良的重要手段,在农作物生产中具有巨大的利用价值。该研究为了鉴定青花菜细胞质雄性不育材料的不育胞质类型,以期今后为青花菜种质资源的收集、利用及分子标记辅助育种提供新的不育标记。根据Gen Bank中orf138基因保守序列设计特异引物,对20个青花菜种质资源基因组DNA进行PCR扩增。结果表明:特异引物P1/P2在12个青花菜雄性不育基因型中均扩增出392 bp的片段,在8个可育基因型中未扩增出条带,与田间育性鉴定结果相符。获得青花菜Ogu胞质雄性不育的特异基因orf138序列,Gen Bank中的登录号为HQ149728;用Blastn在Gen Bank中进行同源性比对分析,发现12个不育材料的特异片段与已报道的萝卜Ogu CMS所具有的Ogu orf138基因(Genbank登录号:Z18896.1)同源度高达100%。序列同源比对发现orf138基因存在变异位点。研究结果可为青花菜雄性不育细胞质的分子鉴定、进一步阐明胞质雄性不育败育机理,以及指导青花菜新型不育系的创建和杂种优势高效利用提供理论依据。     

植物组织培养简报摘编

植物材料和外植体 培养条件 结 果 作者(单位)收稿 2003-10-23修定 2004-03-22 * E-mail: lzr1205 @163.com,Tel:0791-8442843罗兆荣* 胡晓文 喻晚之 洪香娇(南昌市蔬菜科学研究所, 南昌330001)青花菜(Brassicaoleracea)品种“上海2号”花枝　　诱导和增殖培养基:(1)MS 6-BA 1.0mgL-1(单位下同) NAA 0.1;(2)MS 6-BA 1.0 NAA 0.2;(3)MS 6-BA 1.0 NAA 0.5;(4)MS 6-BA 0.5 NAA 0.1。生根…