Isolation and Characterization of a Novel Chitosan-Binding Protein from Non-Heading Chinese Cabbage Leaves

To know the mechanism of ammonia assimilation in non-heading Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. chinensis (L.) Makino) leaves regulated by chitosan (CTS), a CTS-binding protein was isolated from non-heading Chinese cabbage leaves using the chitosan affinity chromatography approach and this CTS-binding protein was partially characterized. The profile of the 53.1 kDa purified protein on sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis was compared with the native molecular weight of 106.5 kDa, which indicated that the purified protein was a dimer with identical subunits. After isoelectric focusing, a band was obtained at pH 8.25. The agglutination test and periodic acid-Schiff staining further revealed that the protein was a glycoprotein with lectin activity. Moreover, the purified protein contained 17.4% (w/w) neutral carbohydrate and 82.56% (w/w) protein. The comparison of this protein and the 67 kDa CTS-binding protein isolated previously from Rubus culture tissue exhibited some differences in characterization. According to results of peptide mass fingerprinting analysis, the protein purified in the present study does not show any similarity with any protein in the protein data bank. Thus, it was deduced that the protein purified in the present study is a novel CTS-binding protein.     

大白菜杂交种''冠春''杂交率的RAPD分析

从春大白菜品种‘冠春’及其亲本中提取基因组DNA,用320个随机引物进行RAPD扩增,从中筛选出5 个可将亲本和子代区分的引物S4、S47、S73、S134和S194。S4产生父本特征带S4-370;S47和S134产生母本特征带S47-700 和S134-1200;S73和S494产生亲本互补的特征带S73-660、S73-730和S494-400、S494-1770,上述谱带均在子代中出现。以这5个引物产生的特征谱带建立杂交种‘冠春’及其亲本的RAPD特异指纹。通过对134个‘冠春’的种子进行纯度鉴定,结果表明2个父本和4个母本与大田检测结果完全一致。进一步验证了4种鉴定大白菜杂交种方法的可行性。     

EMS处理对大白菜种子和幼苗活力的影响及M_2表型变异分析

大白菜突变体的获得是种质创新的有效途径,也是开展功能基因组研究的材料基础。本研究选取自交亲和、易进行小孢子培养的大白菜自交系‘A03’作为构建突变体库的野生型材料。分析EMS种子处理对M1、M2种子和幼苗活力及生理特性的影响,确定适宜诱变方案并构建突变体库,并针对突变体库M2群体结球期、收获期和生殖生长阶段表型性状变异进行了分析。结果表明,以浓度0.4%的EMS浸泡种子16 h,以及连续对两代种子进行诱变处理,均可以构建大白菜突变体库。突变体库M2群体植株在结球期、收获期和生殖生长阶段表型变异丰富,变异频率分别为21.65%、22.40%和25.65%。     

硼对大白菜生长发育及若干生理生化指标的影响

研究了不同水平的硼对大白菜生长发育及若干生理生化指标的影响。结果表明,缺硼明显抑制大白菜植株生长、抽薹和开花,导致花粉活力下降、叶绿素含量降低、可溶性糖含量增加、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加、超氧化物歧化酶(SOD)活性下降、过氧化物酶(POD)活性上升,最终导致植株代谢紊乱,生长发育受抑制。     

大白菜部分形态性状的QTL定位与分析

应用352个标记位点的大白菜AFLP和RAPD图谱和一套栽培品种间杂交获得的重组自交系群体,采用复合区间作图的方法对大白菜9个形态性状进行QTL定位及遗传效应研究。在14个连锁群上检测到50个QTL:其中控制株型的QTL有5个;控制株高的QTL有6个;控制开展度的QTL有5个;控制最大叶长的QTL有7个;控制最大叶宽的QTL有4个;控制叶形指数的QTL有6个;控制中肋长的QTL有7个;控制中肋宽的QTL有4个;控制抽苔的QTL有6个。另外,估算了单个QTL的遗传贡献率和加性效应。这将为大白菜品种改良中形态性状的分子标记辅助选择提供理论依据。     

抗菌肽基因转化大白菜获得抗病转基因植株及稳定遗传

软腐病是大白菜 (BrassicapekinensisRupr.)的三大病害之一。抗菌肽对软腐病菌有很强的杀伤作用。建立了根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens)EHA10 5 (pMOG4 10 )工程菌的高频转化载体系统 ,将抗菌肽基因导入目前推广种植的大白菜AB_81自交系 ,获得了转基因植株。PCR及Southernblotting分子杂交鉴定表明抗菌肽基因已整合到白菜基因组。转基因植株提取液的体外抑菌实验、试管苗及盆栽转基因植株的病原菌接种抗病测试结果表明转基因植株具有明显的抗病特性 ,并且能稳定遗传 ,转基因植株R1自交分离比为 3∶1,R5的转基因植株保持抗Km和抗病特性 ,可望以其为亲本选育出大白菜抗软腐病的新品种。     

大白菜BrCML49基因的分离鉴定及表达特征分析

类钙调蛋白(Calmodulin like protein,CML)是植物细胞中一类非常重要的钙感受蛋白,且CML蛋白在花粉萌发和花粉管生长中起到重要作用。该研究以大白菜自交不亲和系‘91 125’自花授粉后柱头为材料,克隆获得大白菜BrCML49基因cDNA全长序列1 046 bp,包括960 bp开放阅读框,编码319个氨基酸,包含2个EF hand保守结构域。序列分析发现,BrCML49蛋白为稳定的亲水蛋白,没有跨膜区。实时荧光定量(qRT PCR)表达分析显示,BrCML49基因的表达量在‘91 125’的花药中最高,其次是全花和花瓣,在其他组织中表达量较低;BrCML49基因在大白菜自交亲和系‘14S23’的全花和柱头中表达量较高,在其他组织中表达量较低。亚细胞定位分析发现BrCML49主要定位于烟草叶片的细胞膜和细胞核中。该研究结果可为进一步研究大白菜BrCML49基因的功能奠定基础,并为阐明大白菜BrCML49基因参与自交不亲和花粉萌发及花粉管生长的信号机制提供理论依据。     

干旱绿洲灌区大白菜施磷效应与磷肥投入阈值

针对磷肥施用量大且利用率不高的问题,通过2011—2013年在甘肃省农业科学院张掖绿洲灌区农业生态环境重点野外台站进行定位试验,研究了不同施磷量对露地大白菜产量、磷肥利用率以及磷素平衡的影响.结果表明:大白菜产量随施磷量的增加先增加后呈下降的趋势.在施磷量为112.52 kg·hm^-2时产量达到最高(5489.1 kg·hm^-2),且显著高于其他处理,与不施磷处理相比,增产13.3%~23.8%,此时磷肥利用率为14.2%.土壤中土壤有效磷(Olsen-P)和可溶性总磷(CaCl-P)呈现较好的正相关性,土壤Olsen-P含量为24.22 mg·kg-12时对应的施磷量为111.1 kg·hm^-2,表明当土壤中Olsen-P含量小于24.22 mg·kg-1时,土壤中的磷素不发生盈余,对环境不造成污染.当施磷量为60.17 kg·hm^-2时,磷输入与输出达到平衡,即此施磷量水平能满足作物的需求.结合研究区的土壤肥力状况,综合产量、磷肥利用率及土壤有效磷含量,干旱绿洲灌区磷肥投入阈值在60.17~112.52 kg·hm^-2时,能保证露地大白菜高产,并且不会造成环境污染.     

一氧化氮对弱光下小型大白菜幼苗生长及光合作用的影响

以水培的小型大白菜幼苗为材料,在前期筛选的总氮浓度(5mmol/L)、铵硝配比(10∶90)和中度弱光(95~105μmol·m~(-2)·s~(-1))条件下,测定一氧化氮供体(硝普钠,SNP)、抑制剂(L-NAME、NaN_3)和清除剂(Hb)处理8d后小型大白菜幼苗形态指标及光合荧光参数,探讨外源NO参与铵硝营养缓解小型大白菜幼苗遭受弱光胁迫的效应。结果显示:(1)在弱光胁迫条件下,单独SNP、铵硝比液加SNP处理后小型大白菜幼苗地上地下部鲜重、叶面积均与对照CK差异不显著,说明SNP、铵硝比液加SNP处理均可以促进弱光下小型大白菜幼苗的生长,缓解弱光胁迫伤害。(2)铵硝比液中添加NO抑制剂(L-NAME、NaN3)和NO清除剂(Hb)后,小型大白菜幼苗叶面积、地上地下部鲜重、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)以及光合电子传递速率(ETR)均不同程度地降低,如L-NAME、NaN3和Hb处理的叶面积较CK分别显著减小15%、24%和40%,其Pn则分别显著减小31.2%、35.8%和56.7%。研究表明,添加NO抑制剂和清除剂处理降低了铵硝营养在弱光下对小型大白菜幼苗生长的缓解效果,从而证明NO参与了铵硝营养缓解弱光胁迫对小型大白菜幼苗光合作用的影响。     

大白菜新型细胞质雄性不育系6w-9605A的育性鉴定和花药败育的细胞学观察

采用石蜡切片技术,研究了大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)细胞质雄性不育系6w-9605A及其保持系6w-9605B的花药发育过程的细胞形态学特征,确定不育系花药败育时期及方式,并对不育系6w-9605A进行花器官观察和育性鉴定.结果表明:保持系6w-9605B花药发育正常;不育系6w-9605A花药发育受阻于孢原分化时期,占总败育花药的66.7％,不形成花粉囊和花粉粒,属于无花粉囊型败育;另外33.3％的败育花药可形成花粉囊,小孢子均受阻于单核靠边期或者二胞期,败育特点为绒毡层细胞异常肥大,挤压小孢子,导致小孢子和绒毡层解体;6w-9605A的不育性稳定、彻底,不育株率和不育度均为100％.