花椰菜细胞质雄性不育系及保持系中特异序列的克隆、分析

以细胞质雄性不育花椰菜ogura-A和相应的保持系ogura-B为材料进行ISSR及DDRTPCR分析.选用30条ISSR引物,经扩增共产生306条清晰可辨的条带.每条引物可产生6-12条带,其中引物ISSR3在两系中呈现多态性扩增,在保持系中特异扩增出一条1100 bp的片段,序列分析表明该片段与油菜、拟南芥线粒体基因组的部分序列高度相似.推测其可能来源于花椰菜线粒体基因组.在DDRT-PCR分析中,选用3条锚定引物、15条随机引物进行组合,最终共获得1 122条大小在1 000-50 bp的带.经反向Northern杂交验证只有4条带特异的存在于两系中,分别命名为ogura-A205、ogura-A383、ogura-B307、ogura-B352.其中ogura-A205、ogura-A 383只在细胞质雄性不育系中表达,而ogura-B307、ogura-B352在保持系中呈现特异性表达,分析表明四个差异序列均为首次报道.其中ogura-A205、ogura-B307至今尚未发现与之相似的序列,有待于进一步研究;ogura-A383、ogura-352与报道的拟南芥、大白菜等的叶绿体基因的一些片段具较高相似性,推测ogura-A33、ogura-B352搅可能来源于花椰菜叶绿体基因组.以上结果为进一步阐明花椰菜细胞质雄性不育及育性保持的分子机制提供了新线索.     

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.     

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。     

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.     

大白菜幼苗初生维管系统的解剖学研究

大白菜是子叶出土幼苗,子叶节区下部具木质部中部凹缢的中始式二原型单中柱,特称芸苔型。作者在白菜幼苗子叶节区中部也发现了属于管状中柱范畴的疏隙中柱阶段,从而进一步证明管状中柱和疏隙中柱在种子植物体内并非毛莨科某些属所特有,至少在十字花科的芸苔属也存在。     

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。     

大白菜雄性不育系RC7育性相关基因克隆与特性分析

根据orf138的保守序列设计引物,以大白菜萝卜胞质雄性不育系RC7的mtDNA为模板进行PCR扩增,扩增出大小为588 bp的特异条带,该片段在叶片和花蕾中均有表达,没有转录后加工,可编码75个氨基酸,定名为orf75。同源性分析结果表明:orf75推导的氨基酸序列N末端与萝卜Ogu CMS所具有的ORF138一致性为100%,有28个氨基酸完全相同,C末端与钾依赖钠钙交换蛋白-1一致性为54%。初步认为,orf75可能是orf138与钾依赖钠钙交换蛋白-1的编码基因发生重排产生的新的开放阅读框。RC7的不育性与Ogu CMS具有相似性。该588 bp片段还可编码1个含有1个疏水基团和1个跨膜区的67aa的蛋白片段,定名为orf67,属可溶性蛋白。     

大白菜温敏雄性不育系育性转化相关基因的cDNA-AFLP分析

为了分析大白菜温敏雄性不育系TsCMS7311育性转化的相关基因,先对现蕾的TsCMS7311低温处理,然后不同时间连续提取幼蕾(≤1.0 mm,包括顶端分生组织)的RNA,进行cDNA-AFLP表达差异分析.结果表明,用256对引物扩增出连续性差异片段212条,按照时间顺序,划分为4种差异带类型,即无→有→无"、有→无→有"、无→有"、有→无".在175条低温诱导产生的差异带型中,无→有→无"类型165条,占总差异带的78%;无→有"类型10条,占总差异带的5%.对部分差异片段进行回收、克隆、测序,共得到100条序列,其大小为100~700 bp.经BLAST序列比对分析发现,温度调控的育性转化与新陈代谢、能量、防御、细胞构建、蛋白质合成及运输、转录翻译、细胞通信及信号转导等相关蛋白有关.     

大白菜硫素吸收利用效率及其增产效应的品种差异研究

采用水培试验测定了6个大白菜品种幼苗根系的硫素吸收动力学参数,并对大田试验条件下不同品种大白菜对硫素的吸收及其增产效应进行比较分析.结果表明:(1)6个大白菜品种的硫素吸收动力学参数差别很大,其中Vmax值为3.54~9.36,Km值为7.34~28.56;(2)大田施用硫肥能不同程度地提高各品种的单株产量和植株的S含量,同时降低其P、K含量,且以硫素敏感品种的变幅更大;(3)不同大白菜品种根系的硫素吸收动力学参数与其大田施用硫肥后产量及其叶、根中S的含量变化有密切联系.研究发现,四季王和超级强春是硫素敏感品种,德高春和阳春是不敏感品种,大白菜苗期根系的硫素吸收动力学参数可以作为其吸收利用硫素效率的鉴定指标.     

石灰配施猪粪对Cd、Pb和Zn污染土壤中重金属形态和植物有效性的影响

通过盆栽试验,研究在镉、铅和锌污染土壤上,石灰和猪粪配施对土壤中不同形态镉、铅和锌含量及在蔬菜中累积的影响.结果表明:施入石灰(L)、石灰加低量猪粪(LP1)、石灰加高量猪粪(LP2)后,土壤中碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn含量明显降低,土壤中铁、锰氧化物结合态和有机物结合态Cd、Pb和Zn含量明显增加;对大白菜吸收Pb、Cd和Zn均起到较好的抑制作用.单施石灰处理,石灰用量为5 g·kg-1土时,对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好;石灰配施猪粪处理,其中石灰5 g·kg-1土配施猪粪7.5 g·kg-1土以及石灰5 g·kg-1土配施猪粪15 g·kg-1土对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好.研究同时发现,低量猪粪配施石灰的效果强于高量猪粪配施石灰的效果.