一种新型无花瓣油菜突变不育系花器官的形态解剖研究

在自育的甘蓝型油菜(Brassica napus)无花瓣品系AP197中, 发现并育成由4对隐性核基因控制的无花瓣油菜突变不育系AMS971。AMS是一种雄蕊心皮化为不结实的假性雌蕊而引起的新的雄性不育类型, 不育性非常彻底, 其植株形态特征与AP197相同。比较花器官发现, AMS971除一个正常的雌蕊外,还有6个梭形的心皮化假性雌蕊。假心皮化雌蕊上部变成近似倒U形的柱头结构区, 下部是完全突变的半开裂心皮, 其上着生4~14个不等的裸露的幼小胚珠; 蜜腺比正常油菜小, 数目为0~4个, 这与AP197没有差异。AMS971的四轮花器官由于突变造成了大小和重量的重新分配。推断AMS为类似拟南芥属B功能缺失的突变体。     

一种新型无花瓣油菜突变不育系花器官的形态解剖研究

在自育的甘蓝型油菜(Brassica napus)无花瓣品系AP197中,发现并育成由4对隐性核基因控制的无花瓣油菜突变不育系AMS971.AMS是一种雄蕊心皮化为不结实的假性雌蕊而引起的新的雄性不育类型,不育性非常彻底,其植株形态特征与AP197相同.比较花器官发现,AMS971除一个正常的雌蕊外,还有6个梭形的心皮化假性雌蕊.假心皮化雌蕊上部变成近似倒U形的柱头结构区,下部是完全突变的半开裂心皮,其上着生4～14个不等的裸露的幼小胚珠;蜜腺比正常油菜小,数目为0～4个,这与AP197没有差异.AMS971的四轮花器官由于突变造成了大小和重量的重新分配.推断AMS为类似拟南芥属B功能缺失的突变体.     

不结球白菜雄蕊心皮化雄性不育系HGMSⅡ特性研究

对不结球白菜雄蕊心皮化雄性不育系HGMS和HGMSⅡ进行花器形态比较、同功酶分析及结实性研究.结果表明:HGMSⅡ较好地保留了HGMS花瓣萼片化、雄蕊心皮化鲜明特征,而且花瓣EST和POD同功酶酶带与萼片酶带基本相同,心皮化器官EST和POD同功酶酶带与雌蕊酶带相同.与完全雄蕊心皮化的HGMS相比,HGMSⅡ雄蕊心皮化突变主要发生在花药部位,导致花药丧失了产生花粉的能力,从而保留了HGMS不育性稳定、彻底的优良特性.与HGMS相比,HGMSⅡ开花习性明显改善,柱头表面花粉明显增多,雌蕊发育基本正常,单株平均籽粒产量达到8.96 g,较HGMS增加了7.17 g,增幅达401%,结实性得到了显著提高.     

甘蓝型油菜无花瓣矮秆新种质APL03的选育

以正常四瓣双低甘蓝型油菜品系ZH004为母本、无花瓣种质APL01为父本杂交,对无花瓣及矮秆等性状进行多代定向选择,育成APL03新种质。该种质群体无花瓣株率迭100％,单株无花瓣度〉90％,植株高度130—140cm,单株有效角果数〉400个,种子含油率高达43％-47％,兼有抗倒伏、抗耐菌核病等特性,成为培育适于全程机械化作业栽培油菜新品种的基础材料。     

春性甘蓝型油菜BnFY34基因的克隆及序列分析

春性甘蓝型油菜杂交种由于发育期较长,极大地限制了该油菜在高寒地区的推广。为了从春性特早熟甘蓝型油菜中筛选出苗期和蕾期差异表达的基因,该研究以春性特早熟甘蓝型油菜为材料,利用cDNA-AFLP技术筛选出1个春性特早熟甘蓝型油菜苗期特异表达的基因片段,并采用RACE技术成功分离克隆了该基因,命名为BnFY34。通过对该基因的测序和生物信息学分析,发现该基因序列大小为455 bp,包含完整的开放阅读框(ORF),编码一个由71个氨基酸残基组成的蛋白,推测的蛋白质分子量为8.04 kD,理论等电点为10.25,其三级结构中含有3个α螺旋,不含β折叠。同时,将BnFY34基因与甘蓝型油菜基因组序列进行比对,结果显示BnFY34基因位于C4染色体上,由3个外显子和2个内含子组成。另外,通过对该基因与其他植物同源基因的亲缘关系进行了分析,结果表明BnFY34基因与芸薹属植物属于同一亚族,并且与甘蓝型油菜中已报到的未诠释基因XM_013837282.1的相似度达100%,其功能有待进一步研究。该研究结果对春油菜产量和品质的早熟转基因育种具有重要意义。     

油菜矮秆突变WRKY转录因子cDNA克隆及表达分析

以甘蓝型油菜为材料,利用已建立的抑制性消减文库(SSH),采用RACE技术克隆到1个植物WRKY转录因子相关基因,命名为BnD11,其cDNA全长1034 bp,含有810 bp的完整开放阅读框,编码269个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列与拟南芥WRKY40氨基酸序列相似性为79%,与拟南芥中编码WRKY-DNA结合蛋白40基因的氨基酸序列相似性达78%,与其它多种植物的WRKY转录因子的氨基酸序列也有较高的相似性。半定量RT-PCR对BnD11进行组织特异性表达分析显示:在正常生长条件下,BnD11在野生型和矮秆油菜的各个组织中均有表达,但在矮秆突变的根、茎、茎尖的相对表达量明显高于野生型。研究表明,BnD11功能区段具有很高的保守性,可能参与了油菜的茎秆发育。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

油菜BnMKK4全长基因的克隆及表达分析

从‘陇油6号’油菜中克隆得到了一个新的BnMKK4基因的cDNA,全长1317bp,其中包括993bp的开放阅读框,159bp的5’非翻译区（5^1UTR）,165bp的3。非翻译区（3’UTR）。与拟南芥AtMKK4有很高的同源性,因此命名为BnMKK4（GenBank登录号JF268686）。该基因编码330个氨基酸的蛋白质,分子量36．5kDa,等电点为9．01。实时荧光定量PCR结果显示该基因表达受低温胁迫和盐胁迫的诱导,表明该基因在油菜适应低温胁迫和盐胁迫的过程中发挥作用。     

甘蓝型油菜小孢子培养技术的几项改进

本研究在NLN-16和NLN-13的培养基中分别加入0.1mg/L 6-BA和0.05%的活性碳,结果表明6-BA对小孢子再生胚有明显地促进作用,再生胚的频率比对照增加26枚/皿,经分析达到显著水平;而0.05%的活性碳对小孢子再生胚促进作用不显著。对甘蓝型油菜小孢子培养再生植株的染色体加倍及移栽的研究结果表明,在小孢子培养初期加50mg/L秋水仙碱加倍效率最佳,加倍率达到67.6%。小孢子培养的再生苗移栽至大田后,采用遮阳网覆盖小苗,移栽成活率达到87.6%。 Abstract:The application of microspore culture technique was restricted because of its low frequency of embryogenesis and chromosome doubling.Two methods of enhancing the frequency of embryogenesis were employed in the study,namely,activated charcoal treatment in NLN-13 media and 6-BA treatment in NLN-16 media.The treatment with 0.05% activated charcoal produced 24 embryos per plate,which increased 1.7 embryos per plate,as compared with the treatment without activated charcoal.However,the analysis of T-test showed that it was not significant.After adding 0.1mg/L 6-BA in NLN-16 media,the frequency of embryogeny was 38.3 embryos per plate,and it was 26 embryos more per plate than that of CK.Analysis of T-test is significant.This indicates that 6-BA promotes embryogeny in microspore culture.Adding 50mg/L colchicines in NLN-16 media,the doubling frequency was 67.6%.The plantlets transplanted into field with two methods of light-covered net and plastic films were investigated.A survival rate of 87.6% was obtained using light-covered method whereas 57.7% survived using plastic film method.     

一种花色突变雄性不育油菜的发现

在甘蓝型油菜杂交种C022(其母本为由3对基因控制育性的隐性细胞核雄性不育系9012A)不育株开放受粉的后代中,发现一种稀有的黄白双色嵌合花瓣的甘蓝型油菜突变体991S。其具有3个形态特征:(1)4片花瓣每片中央均为条带状黄色色斑,而两侧为白色,为嵌合双色花瓣;(2)4片花萼也可发生中间条带状白化;(3)目前只在不同群体的雄性不育株中出现,与同源的黄色花不育株形态相似,植株纤细矮小,花器也较小,花瓣较为平整,雌蕊弯曲,雄蕊退化,花药干缩。通过对其材料来源及后代花色表型分析,初步认为黄白双色性状由可局部表达的隐性白化基因控制。     

Cytological Characterization of Multicellular Structures in Embryogenic Microspore Cultures of Brassica napus L.

We investigated an embryogenic microspore culture from Brassica napus L. cv. “Topas”, 3 days after induction of embryogenesis, using light and electron microscopical techniques. According to our observations, 6 groups of uni- or multicellular structures could be distinguished by differences in size, wall structure, structure and distribution of organelles and the degree of vacuolisation. Only one multicellular group represents real proembryos which are able to form embryos and to regenerate plants. These 6 groups could be detected in living cultures using an inverted microscope. The cell size and the degree of vacuolization are especially useful markers to distinguish the groups. Separate cultivation of the multicellular complexes of the 6 groups in culture plate inserts from the third day of culture proved that only one group contains real proembryos.     

甘蓝型油菜水苏糖合成酶基因克隆及表达分析

以甘蓝型油菜品种‘德油5号’为试材,采用RT-PCR和RACE方法首次从油菜中获得水苏糖合成酶基因cDNA全长序列,命名为BnSTS,GenBank登录号为HQ285880.1。该cDNA全长3 210bp,包含一个长为2 619bp的开放阅读框,编码873个氨基酸。通过构建原核表达载体,成功表达出预期蛋白。同源性比对结果显示,该基因编码蛋白与拟南芥STS相似性最高为82.08%。荧光定量PCR结果显示,基因表达水平与油菜种子发育过程中水苏糖含量变化具有相关性,与种子脱水耐性的获得具有时间一致性。该基因可能在种子脱水耐性形成机制中具有一定的作用。     

一个与甘蓝型油菜无花瓣性状基因连锁的RAPD标记

以无花瓣和有花瓣姊妹系油菜为材料,结合近等基因系法和集群分离法这两种分子标记策略．对184个RAPD随机引物进行筛选,得到了与控制花瓣性状基因紧密连锁的分子S352-580,并通过无花瓣品系和有花瓣品种对所得标记进行了验证。     

油菜RbohB基因的克隆及逆境响应表达分析

利用RACE技术从‘陇油6号’油菜中克隆得到一个新的RbohB基因,全长2 694 bp,开放阅读框2 541 bp,编码846个氨基酸。实时荧光定量PCR分析表明RbohB基因表达受低温、高盐、H₂O₂诱导,MAPKK抑制剂U0126预处理12 h再经低温、高盐、H₂O₂诱导,与单独处理结果相比,RbohB基因表达明显降低,表明该基因在油菜适应低温、高盐、H₂O₂胁迫过程中发挥作用,U0126对该基因的转录有抑制作用。NADPH氧化酶活性受H₂O₂处理的诱导,U0126预处理12 h再经H₂O₂处理,与单独H₂O₂处理结果相比,NADPH氧化酶活性明显降低,表明MAPKK抑制剂U0126对该酶活性有抑制作用。     

Intergeneric Somatic Hybridization Between Brassica napus L. and Sinapis alba L.

Electrically induced protoplast fusion was used to produce somatic hybrids between Brassica napus L. and Sinapis alba L. Seven hybrids were obtained and verified by the simple sequence repeat and cleaved amplified polymorphic sequence analysis of the genefael, indicating that the characteristic bands from S. alba were present in the hybrids. The hybridity was also confirmed by chromosome number counting because the hybrids possessed 62 chromosomes, corresponding to the sum of fusion-parent chromosomes. Chromosome pairing at meiosis was predominantly normal, which led to high pollen fertility,ranging from 66% to 77%. All hybrids were grown to full maturity and could be fertilized and set seed after self-pollination or back-crosses with B. napus. The morphology of the hybrids resembled characteristics from both parental species. An analysis of the fatty acid composition in the seeds of F1 plants was conducted and the seeds were found to contain different amounts of erucic acid, ranging from 11.0% to 52.1%.