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.     

6个不结球白菜品种光合作用特性的研究

对6个不结球白菜品种的光合作用特性进行了研究。结果表明,在800μmol·m-2·s-1的光强下,不结球白菜的净光合速率以‘正大抗热青3号’最高,达16.37μmol CO2·m-2·s-1,其光合作用表观量子效率、羧化效率和水分利用效率也最高,分别为0.0442、0.0854mol·m-2·s-1和6.20μmol CO2·mmol-1H2O;暗呼吸速率以‘绿星’最低,为2.24μmol CO2·m-2·s-1;Pn-PFD响应曲线显示,在光强300μmol·m-2·s-1以下,各品种的净光合速率差异较小,在光强为300~1000μmol·m-2·s-1区段时,净光合速率随着光照强度增加而迅速增加。‘正大抗热青3号’光饱和点最高,达1910.3μmol·m-2·s-1,其光饱和点的净光合速率也最高,达20.2μmol CO2·m-2·s-1;不结球白菜不同品种净光合速率日变化进程相似,不论数值高低均呈双峰曲线型,有明显的“午休”现象。     

低温胁迫对不结球白菜光合及叶绿素荧光特性的影响

以盆栽的耐寒性不同的不结球白菜品系001、007和010为材料,在玻璃温室中对各品系进行常温(CK,昼/夜温度为20℃/15℃)和低温(昼/夜温度为7℃/2℃)处理,研究低温对不结球白菜的冷害指数、光合指标和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:低温胁迫条件下,3个品系不结球白菜的净光合速率(Pn)均较CK显著下降,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)显著降低,而品系001各项指标显著高于其他品系;不同品系非光化学猝灭(NPQ)均呈增加趋势,品系间增加幅度差异不显著.低温胁迫下,品系001叶片吸收的光能中用于有效电子传递的比例较高,光合受抑程度较轻;007和010的电子传递速率显著下降,过剩激发能显著高于001,光合活性受损较严重.研究发现,低温胁迫下各不结球白菜品系非光化学耗散差异不显著,电子传递的有效性和光化学效率的差异是导致各品系耐冷性差异的主要原因.     

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.     

四倍体不结球白菜的诱导及染色体倍性鉴定

用不同浓度秋水仙素处理子叶期不结球白菜生长点对其进行染色体倍性操作,根据形态解剖学、细胞学特征和流式细胞仪进行倍性鉴定.结果表明,浓度为0.2%的秋水仙素处理4次的效果最好,四倍体诱变率为8.42%.与二倍体相比,四倍体植株叶片、花器官、气孔等均表现巨大性;气孔密度和结实率降低;抽薹较晚.用流式细胞仪进行倍性鉴定,对照DNA相对含量为100,疑似株为200,表明是四倍体;疑似株有2个值与对照的比值约为1和2,表明是嵌合体(2x 4x).流式细胞仪鉴定结果与染色体计数法鉴定结果一致,表明流式细胞仪可以较准确地检测不结球白菜突变株倍性.     

不结球白菜种质资源对TuMV的抗性鉴定与评价

分别利用苗期人工接种鉴定及ELISA检测方法,对127份不结球白菜种质资源进行芜菁花叶病毒(TuMV)的抗性鉴定。结果显示,苗期人工接种鉴定的病情指数(DI)分布在3.55~95.68之间,不同种质间表现出较大的抗性差异。不同抗性级别的次数分布图基本符合正态分布,略向感病区域偏离。基于病情指数的聚类分析结果与抗病性分级基本一致。通过苗期鉴定共筛选获得高抗TuMV的不结球白菜种质6份,抗病种质13份,其主要农艺性状表现出一定的多样性。其中叶面皱缩和具有刺毛的抗病材料所占比例较高,可能与TuMV抗性存在一定的相关性。ELISA检测结果显示,117份供试种质的P/N值分布在3.10~25.37之间,不同种质间表现出病毒含量的差异,但与DI值未呈现明显相关性,可作为抗病材料筛选的辅助指标。     

不结球白菜种质资源形态性状多样性分析

分析了125份不结球白菜的形态多样性.结果表明,我国不结球白菜具有丰富的形态多样性,以江苏的平均多样指数最高,达0.972,性状中以叶柄长的变异系数最大,达59.77%.通过多变量的主成分分析,第一主成分和第二主成分代表了不结球白菜形态多样性的48.4%.通过系统聚类,把125份不结球白菜种质资源聚成6类,普通白菜不同程度地分别与塌菜、菜心、分蘖菜和薹菜聚在一起,说明普通白菜与其它种类间存在一定的亲缘关系.     

不结球白菜BcTuRsO基因的克隆及表达

从不结球白菜抗病品种短白梗中克隆到一个抗芜菁花叶病毒(TuMV)相关基因,命名为BcTuRsO(Gen-Bank登录号FJ600376).该基因核苷酸序列全长650 bp,编码194个氨基酸,与已克隆的抗病基因有不同程度的同源性.系统进化树分析表明,该基因在不同物种之间具有保守性.基因组DNA杂交表明,BcTuRsO基因可能以单拷贝形式存在,其表达是组成型的.实时定量PCR检测表明,芜菁花叶病毒能够诱导不结球白菜BcTuRsO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.     

不结球白菜杂种优势及相关分析

以4个不结球白菜不育系与4个父本系以NCⅡ法配制16个杂交组合,研究了16个F1组合的杂种优势表现及其与亲本之间的相关关系,同时对性状间的遗传相关进行分析.结果表明:不结球白菜产量性状杂种优势＞农艺性状杂种优势＞光合性状杂种优势＞品质性状杂种优势.产量性状以超亲优势为主,农艺性状和光合性状以中亲优势为主,品质性状中可溶性糖含量以中亲优势为主, Vc含量和蛋白质含量均为弱的负向优势.亲子相关分析表明,一些性状F1与中亲值、低亲值或高亲值显著相关,因此在亲本选配时,注意亲本差异的同时,中亲值特别是低亲值不能过低,尤其是品质性状.性状间相关分析显示,光合性状与产量性状显著正相关,说明F1高效的光合同化作用是杂种高产的基础.品质性状中,可溶性糖含量与产量显著正相关,但Vc和蛋白质含量与产量负相关,在亲本选配时还应注意二者的协调.     

壳聚糖调节不结球白菜叶片GDH和GS基因的差异表达研究

应用半定量RT—PCR技术检测了壳聚糖对不结球白菜叶片GDH和GS的mRNA水平的影响。结果表明GDHmRNA的变化与GDH活性的变化趋势基本一致,而GSmRNA的量基本恒定,并未与GS的活性变化相符合。即壳聚糖可能在转录水平上对氨同化关键酶GDH进行调控;而对GS的调控则不在转录水平上,有可能发生在翻译水平上。     

不结球白菜热激蛋白基因克隆及表达

从不结球白菜'暑绿'中克隆到一个受热激诱导的小分子量热激蛋白(sHSP)基因,命名为BcHSP(DDBJ登录号为AB367955),该基因核苷酸序列全长722 bp,编码157个氨基酸,与芜菁、芥蓝、拟南芥等有90%以上的相似性.实时定量检测表明,不结球白菜BcHSP转录表达受热激诱导,以叶片中表达量最高,BcHSP在不结球白菜叶片中表达特征说明它可能与植物叶片的耐热性关系更为密切.     

不结球白菜PR4蛋白基因的克隆与诱导表达分析

从不结球白菜抗病品种‘苏州青’中克隆到一个受SA和病原菌诱导的病程相关蛋白4(PR4)基因,命名为BcPR4(DDBJ登录号:AB325873),该基因核苷酸序列全长593 bp,编码140个氨基酸,与其它植物的PR4蛋白基因具有较高的相似性。系统进化树分析表明,该基因在不同物种之间具有保守性。基因组DNA杂交表明BcPR4属于多基因家族。实时定量PCR(qPCR)检测表明,SA和Peronospora parasitica均能诱导不结球白菜BcPR4转录表达,BcPR4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原菌的抗性。     

白菜OguCMS相关MYB家族新基因BcMYBogu的克隆与特征分析

为研究CMS核质互作的分子机理, 将甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和白菜(B. campestris L. ssp. chinensis Makino)杂交并连续回交6代获得白菜OguCMS, 在与保持系花药细胞学比较的基础上, 运用cDNA-AFLP筛选得到白菜OguCMS早、中期花蕾提早表达的MYB-like差异片断, 利用RACE克隆得到该片断的cDNA全长, 命名为BcMYBogu(GenBank 登录号: EF127861), 对其氨基酸序列和表达特征进行研究。结果表明, 白菜OguCMS绒毡层在四分体后增生, 高度液泡化, 导致小孢子花粉外壁异常, 细胞质同外壁分离并降解; 花药变白; BcMYBogu具有典型的MYB DNA结合域—W残基和SH[AL]QKY[RF]基序; 系统进化分析显示BcMYBogu与AtMYB26, AtMYB32和AtMYB4等聚类在同一分枝; RT-PCR分析表明BcMYBogu在莲座叶、花茎和花蕾中均有表达, 但在OguCMS花蕾中表达量显著上升。由此推测BcMYBogu是一个新的与白菜OguCMS相关的MYB家族新成员。     

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.     

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。     

秸秆浸提液漂浮栽培对不结球白菜产量及相关品质特性的影响

以1/4园试营养液为对照,以腐熟发酵的农业秸秆(苋菜和番茄植株残体)浸提液模拟富含N、P的水体进行不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)的漂浮栽培,对茎叶的单株鲜质量和干质量及叶片的VC、可溶性蛋白质、蔗糖、果糖、葡萄糖含量及可溶性糖总含量进行了比较分析。结果表明:在24 d的栽培周期内,随生长时间的延长,处理组和对照组茎叶的单株鲜质量和干质量均呈增加趋势,但从第10天开始,处理组茎叶的单株鲜质量和干质量均显著低于对照组。栽培初期叶片VC含量均最高且处理组叶片VC含量显著低于对照组;从第10天开始,叶片VC含量降低,但处理组叶片VC含量与对照组无显著差异。处理组与对照组叶片可溶性蛋白质含量均呈波动的变化趋势,但总体差异不显著。处理组叶片蔗糖含量总体上与对照组差异不显著,仅在第24天显著低于对照组。处理组叶片的果糖含量均高于对照组,特别是在第24天为对照组的1.81倍,差异显著。叶片葡萄糖含量均呈先升高后降低的趋势,可溶性糖总含量则呈波动的变化趋势,对照组叶片葡萄糖含量和可溶性糖总含量总体上高于处理组,但差异不显著。研究结果显示:用秸秆浸提液漂浮栽培,虽然不结球白菜的生长量(即产量)有所减少,但相关的品质指标变化不大,对果糖合成和积累还有一定的促进作用,因而,此种秸秆浸提液可用于栽培商品不结球白菜。     

Agrobacterium-mediated transformation of cotyledonary explants of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis)

 A procedure for producing transgenic Chinese cabbage plants by inoculating cotyledonary explants with Agrobacterium tumefaciens strain EHA101 carrying a binary vector pIG121Hm, which contains kanamycin-resistance and hygromycin-resistance genes and the GUS reporter gene, is described. Infection was most effective (highest infection frequency) when explants were infected with Agrobacterium for 15 min and co-cultivated for 3 days in co-cultivation medium at pH 5.2 supplemented with 10 mg/l acetosyringone. Transgenic plants of all three cultivars used were obtained with frequencies of 1.6–2.7% when the explants were regenerated in shoot regeneration medium solidified with 1.6% agar. A histochemical GUS assay and PCR and Southern blot analyses confirmed that transformation had occurred. Genetic analysis of T1 progeny showed that the transgenes were inherited in a Mendelian fashion. Received: 15 December 1998 / Revision received: 2 July 1999 · Accepted: 8 July 1999     

Medium and genotype factors influencing shoot regeneration from cotyledonary explants of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis)

Medium conditions for reliable shoot regeneration from cotyledonary explants of Chinese cabbage were examined. Maximum shoot regeneration was obtained in the presence of 5 mg/l BA and 0.5 mg/l NAA. Shoot induction was further improved by the addition of AgNO₃ as well as higher concentrations (1.2–1.6%) of agar in the regeneration medium. When 123 genotypes were tested, a large variation in regeneration frequency was observed, ranging from 95% to 0%. Shoot regeneration frequency was not related to origin and days to maturity of the genotypes. Ethylene production from cultured explants seemed to play an important role in shoot regeneration. Explants of highly responsive genotypes or if cultured on the medium solidified with a higher concentration of agar generally showed low levels of ethylene production. However, AgNO₃, which also enhanced shoot induction, resulted in an increase in ethylene production. The possible interaction between ethylene and shoot regeneration is discussed. Received: 26 September 1997 / Revision received: 6 March 1998 / Accepted: 20 March 1998