辣椒花药培养胚状体发生的组织学和细胞学研究

采用荧光显微镜、扫描电镜和透射电镜技术．系统研究了辣椒花药培养胚状体发生的组织学和细胞学变化特征。辣椒单个花药中花粉发育具有强烈的不同步性。随着培养时期的变化．不同时期花粉的百分率也发生变化。处于单核靠边期的小孢子培养以后按两种发育途径之一进行发育。在多数情况下,孢子体不对称分裂,产生典型双核花粉。胚性花粉粒是由营养核的重复分裂形成的。当小孢子从四分体中释放出来．特殊类型的外壁已经形成。在随后的花粉发育过程中．小孢子体积增大,外壁继续加厚。培养24h后,小孢子体积增大。胚性发生的小孢子表现出两种不同的形态变化。当胚状体发育到心形胚时．胚状体的表皮细胞排列规则。用光学和电子显微镜分析了小孢子胚状体形态形成过程．及胚状体诱导后细胞组织发生的一系列结构变化的时序性特征,这些变化主要影响质体、液泡室、细胞壁和细胞核,进一步分化的程序模拟合子胚的发育。     

大白菜胞质雄性不育系RC7及其保持系的细胞学和蕾期基因表达差异分析

以大白菜雄性不育材料RC7及其保持系B7为材料,通过对两材料花药发育过程进行细胞学观察,并利用cDNA-AFLP技术分析两材料花蕾的基因表达差异,以明确RC7发生雄性败育的时期和方式,为大白菜CMS的分子机理研究提供依据。结果显示:(1)细胞学观察发现,大白菜雄性不育材料RC7及其保持系B7的小孢子母细胞减数分裂属同时型,小孢子在四分体中的排列属四面体型,保持系B7花药的绒毡层属于腺质型;不育材料RC7在四分体时期绒毡层细胞内出现大的液泡,呈现败育征兆,单核期绒毡层解体,中层退化,小孢子核开始解体、败育,属于单核花粉败育型。(2)对两材料蕾期基因的cDNA-AFLP差显比较分析表明,共获得了23条阳性差异片段,其中在不育系RC7花蕾中特异表达的有8条,在保持系B7花蕾中特异表达有10条,两系中共有条带5条。(3)对不育系中特异表达的8条谱带进行Blast搜索发现,H1与拟南芥光合反应蛋白基因有较高的一致性,H26与拟南芥钙调磷酸酶类磷酸酯酶家族蛋白质的部分序列存在90%的一致性,属于细胞信号转导基因;对来自保持系的10条谱带的差异片段功能以及一致性进行比对分类发现,它们包括糖代谢基因、蛋白质的合成与运输基因、乙烯诱导基因、电子传递和能量途径基因、未知或假定蛋白等。研究表明,大白菜雄性不育材料RC7可能是由于绒毡层细胞液泡化和径向肥大,小孢子受挤压后破裂降解,不能形成正常的成熟花粉粒而败育;乙烯诱导基因(H29)在保持系中特异表达,在不育系中沉默,表明不育系中缺乏乙烯相关基因。     

春化温度对大白菜花芽分化和抽薹的影响

以冬性有明显差异的6个大白菜品种为试材,研究了4个存化温度对大白菜的花芽分化和抽薹的影响。结果表明,弱冬性材料在3～11℃范围内,花芽分化和抽薹均能在较短的时间完成;强冬性材料适宜的春化温度为3～7℃．超过7℃,花芽分化和抽薹急剧延迟;冬性中等材料适宜的春化温度为3～9℃。故一般采用3～7℃的春化温度对不同冬性材料均适宜。     

白菜紫色性状RAPD连锁标记的筛选与染色体定位研究

以紫菜薹自交系95T2-5、大白菜自交系94S17-1及其F1、F2、BC1植株为材料,进行RAPD分析,从640个随机引物中筛选出2个引物S79和S123,分别能扩增出与紫色性状连锁的条带S79-934和S123-750。连锁分析发现,标记S79-934和S123-750与紫色基因间的遗传距离分别为13.73cM和18.65cM,并且位于紫色基因的两边。回收S79-934特异带,克隆转化并测序,比较分析表明其与大白菜1号染色体上已知克隆KBrH077A05的全序列(113253bp)有99%的相似性,初步推断控制紫色性状的主基因位于大白菜1号染色体上。     

辣椒雄性不育材料H9A小孢子败育机理

运用光学、电子显微技术及生化指标测定法, 对辣椒(Capsicum annuum)雄性不育材料H9A及其保持系H9B小孢子不同发育时期进行细胞形态学观察及生化特性分析。结果表明, 雄性不育材料H9A的小孢子败育发生在单核前期, 由于绒毡层细胞极度膨胀, 四分体受挤压后破裂并降解, 无法形成正常的单核花粉粒, 属于孢子体败育。不育材料花蕾中的过氧化物酶活性从四分体时期开始明显高于保持系, 保持系游离脯氨酸含量从单核小孢子期开始明显高于不育材料; 不育材料小孢子发育各时期的可溶性蛋白含量都明显低于保持系, 但丙二醛含量均高于保持系。     

黄瓜CsPGIP基因的克隆及表达分析

以加工型黄瓜材料NW99为对象,利用RT-PCR技术克隆黄瓜多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因(PGIP),并分析其基因编码序列、组织表达特异性和诱导表达模式。结果表明:(1)从黄瓜中克隆到一个PGIP基因,命名为CsPGIP;CsPGIP基因全长1 026bp,读码框987bp,无内含子,编码328个氨基酸残基,具有xxLxLxxNxLt/sGxIPxxLxxLxxL结构域,属于Pgip基因家族。(2)CsPGIP基因与甜瓜PGIP基因同源性最高,与十字花科Pgip基因同源性较高。(3)CsPGIP在黄瓜各个器官都表达,但表达水平具有组织特异性,在嫩叶中表达量最高,在茎中表达量最低;该基因表达明显受到水杨酸诱导,可能在抵御外界病原菌入侵过程中起重要作用。     

辣椒多聚半乳糖醛酸酶基因CaPG的克隆与序列分析

以耐贮辣椒品系P98为材料,采用RACE方法,首次获得辣椒果实多聚半乳糖醛酶(PG)基因的全长cDNA,命名为CaPG,登录号为FJ596175.序列分析结果表明,该基因cDNA长1 668 bp,5′非编码区为119 bp,3′非编码区为442 bp,CDS长1 107 bp,编码368个氨基酸.Blast比对发现,该基因核苷酸序列与已报道的番茄和番木瓜PG基因具有84%和85%的相似性.聚类分析表明,该基因与番茄和番木瓜的亲缘关系较近,与拟南芥PG基因的亲缘关系较远.     

辣椒优良自交系间遗传差异的分子分析

作物自交系间遗传差异的分析与评价是杂种优势育种和杂交育种成功的基础。鲜食尖椒类(Capsicum an-nuumvar.longum)品种是我国辣椒生产的主要品种类型之一。针对我国鲜食尖椒的育种目标,以国内外10份尖椒优良自交系为材料,利用相关序列扩增多态性(SRAP)和简单序列重复(SSR)标记技术对其进行了遗传差异分析。结果显示:SRAP技术具有较高的位点和多态性检测能力,平均每次检测的位点数和多态性位点数分别为34个和10个,是SSR的10倍和5倍;辣椒自交系间基于SRAP标记的遗传距离和基于SSR标记的遗传距离之间的相关程度较低(r=0.144);基于SRAP标记和SSR标记联合数据计算的遗传距离,10个尖椒自交系被分为3大类,这种分类结果与辣椒杂种优势育种实践相一致。本研究结果表明,SRAP具有较高的遗传分析效力;基于不同分子标记遗传分析结果的差异与标记间共享位点的多少有关;10个尖椒自交系的分类结果可用于指导育种实践。