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。     

结球白菜温度敏感细胞质雄性不育系CMS7311育性转换的研究

在人工控温和田间自然变温条件下,研究了结球白菜9Brassica campestris L.ssp.penkinsis)胞质雄性不育系CMS7311育性转换的温度特征。结果表明：随温度变化CMS7311有明显的育性转换,人工恒温和人工变温条件下诱导CMS7311发生育性转换（不育→可育）的温度范围为日均温6－12℃,有效诱导的最短时间为3d,显诱导的温度范围为6－9℃。自然变温条件下,有效诱导的温度低限为日均温3.5-6.8℃,但诱导育性转换的最短时间要适当加长。无论恒温还是变温,在日均温9℃下处理9d育性转换达到最大,接近正常可育（0级或1级）。正常情况下,温度处理后到发生育性转换大约需要10－16d,育性转换发生在孢原细胞形成至花粉分化阶段。由于白菜生长的顶端优势作用,在相同诱导条件下,同一植株侧枝较主枝的育性转换时间晚8－10d,且转换程度较弱。     

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.     

不结球白菜雄性不育系及其保持系花药发育的细胞学观察

以不结球白菜（Brassica campestris ssp．chinensis Makino）雄性不育系及其保持系为试验材料,选择不同发育阶段的花蕾,取其花药,制成石蜡切片和超薄切片,经染色后在电子显微镜下观察。结果表明,不结球白菜雄性不育系与保持系的花药发育有明显的不同：不育系花药发育受阻于花粉母细胞分化期,形成1～3个药室,并形成正常的四分体小孢子,此时细胞组织逐步解体,形成空腔花药;最后向内皱缩;保持系花粉母细胞能形成正常的四分体,进而形成小孢子,最终形成充满正常花粉粒的花药。     

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.     

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.     

30个不结球白菜品种的耐弱光性鉴定

用人工遮荫技术对不同来源的30个不结球白菜品种进行弱光处理,以干物质减少百分率、叶片厚度减少百分率和叶绿素a/b减少百分率3个指标作为评价标准,用系统聚类分析方法,将30个供试不结球白菜品种按其耐弱光性分为3类,即耐弱光性强、耐弱光性中等和不耐弱光品种。其中耐弱光性强的品种6个,占全部样品的20%;耐弱光性中等的品种15个,占50%;不耐弱光的品种9个,占30%。方差分析结果表明,3类品种间的耐弱光性指标差异极显著。其中,品种暑绿、正大抗热青3号、热优2号、抗热605、矮王、华王属于耐弱光品种。     

白菜自交不亲和性的荧光测定

通过亲和指数法及荧光显微观察对白菜的自交不亲和性进行了测定。结果表明,白菜自交不亲和的反应部位在柱头,自花授粉后柱头表面产生明显的胼胝质反应。两种观测法的结果相吻合,荧光显微镜观察法准确、方便,可应用于白菜自交不亲和系的育种实践。     

叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的胞质效应和杂种优势分析

通过异地多代的育性鉴定及花器形态观察来调查叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的不育性及结籽能力;同时分别以不育系0912A和其保持系0912B为母本,与5个典型叶用芥菜自交系配成10个同核异质的杂交种,以研究hau胞质的胞质效应并测定杂种优势.结果显示:该不育系败育彻底稳定,不育株率和不育度均为100％,有正常的结籽能力;不育系杂种一代与产最相关性状的杂种优势明显,但品质性状无优势;hau胞质在单株重上的负效应较明显,在其他性状上的负效应相对较弱,但hau胞质组合F1的单株重杂种优势依然显著,且胞质效应受杂交父本核影响,通过选择合适的杂交父本配组,细胞质的负效应可以减轻或消除.     

K、V、T型小麦细胞质雄性不育系籽粒的醇溶蛋白分析

目的:通过对K、V、T型细胞质雄性不育系,保持系及其杂交种籽粒的醇溶蛋白进行A-PAGE分析,以寻找与细胞质雄性不育基因表达有关的特异蛋白。方法:A-PAGE电泳分析,凝胶浓度6.72%。结论:太911289不育系的电泳图谱与保持系相比在β区缺失一条谱带,但是在冀5418不育系的图谱中并未发现与保持系区别的谱带,这与小麦醇溶蛋白基因表达的品种特异性有关;通过对杂交种图谱的分析发现,杂交种图谱与其父本差异很大,具有很强的偏母性,同时各不育类型的杂交种间也存在一定差异。     

四倍体大白菜雄性不育系资源的创制

目前国内外对二倍体大白菜雄性不育系的创制已进行了深入的研究,利用雄性不育系技术育种已相对成熟,而四倍体大白菜育种仍以突破稔性、提高结籽率的自交系选育为主,四倍体雄性不育系的研究尚无相关报道.本研究通过从二倍体大白菜细胞质雄性不育系中筛选含新型甘蓝型油菜CMS基因的资源(CMS后36高)为不育源,依靠人工秋水仙素加倍,经...     

大白菜雄性败育的显微结构观察

通过对核质互作型雄性不育系169A和核雄性不育两用系88_3的细胞形态解剖学观察表明,两个不育系在开花时雄性细胞均表现100%的败育,花药的表皮细胞均具有生活力,但败育形式、时期、特点各异。169A败育发生于孢原细胞前后,以孢原细胞退化,或转变成薄壁细胞为主要特点。88_3败育从小孢子母细胞至二核花粉粒皆有发生,高峰期在四分体前后（约占80%）,小孢子母细胞不能进入减数分裂和不能完成减数分裂及小孢子不能正常发育是败育的主要形式,但败育特点均是败育一旦发生便是急剧而彻底的解体或凝集成一团。     

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。     

红菜薹新型细胞质雄性不育系的转育研究

以新型甘蓝型油菜（Brassica napus L.）细胞质雄性不育系（Eru CMS）为不育源,通过远缘杂交结合回交的方法,并运用组织培养、单株选择、异地加代种植的手段成功地将该不育基因转育到了红菜薹上。经检测所得的红菜薹（Brassica campestris L.ssp.chinensis L.var.utilis Tsen et Lee.）不育系苗期遇低温叶片不黄化,不育性稳定,蜜腺正常,不育度和不育株率均为100%。     

水稻野败型细胞质雄性不育系和其保持系蛋白质多肽的比较研究

应用单向SDS—PAGE结合蛋白质铬银染色技术对水稻野败型细胞质雄性不育系珍汕97A和其保持系的叶绿体、线粒体和细胞质的蛋白质多肽进行了比较研究,发现两系之间存在明显的差异,生殖器官(穗子)上的差异比营养器官(叶片)上的差异更为显著。在成熟穗上,叶绿体可溶性蛋白不育系有25条带,保持系仅16条带,两者间有19个多肽不同;线粒体可溶性蛋白不育系有28条带,保持系比不育系少30.1和21.8KD两个多肽;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的水溶性蛋白组分不育系有24条带,保持系为29条带,两系间却有7条多肽存在差别;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的SDS-增溶性蛋白组分不育系有18条带,保持系只有11条带,两者间亦有7条多肽出现差异。由此可以看出,水稻野败型CMS表型的表达可能需要较多个基因的启动和关闭,既与叶绿体和线粒体有关,还涉及到核基因组的作用。