结球甘蓝下胚轴原生质体培养再生植株体系的优化研究

以结球甘蓝‘新夏50’的无菌苗下胚轴为材料,对影响原生质体分离、纯化与培养的主要因素进行研究,建立适合结球甘蓝原生质体游离、纯化、收集、培养以至再生出完整植株的实用技术体系,为其非对称细胞融合及品种改良与创新等研究奠定基础。结果表明:2.5%纤维素酶R-10+0.05%果胶酶Y-23+9CPW+5mmol/L MES的混合酶液,从4d苗龄的下胚轴上分离出高产率的原生质体。在改良B5+0.5mg/L 2,4-D+0.2mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA的液体培养基上,原生质体分裂旺盛。形成愈伤组织后经芽诱导和生根培养,获得了再生植株。倍性检测结果表明,不同原生质体所获得的24株再生植株中,19株为正常二倍体,4株为嵌合体,1株为四倍体。     

结球甘蓝和青花菜小孢子胚植株再生

结球甘蓝（Brassica oleracea var.capitata）和青花菜（Brassica oleracea var.italica）小孢子胚再生植株频率低是目前影响游离小孢子培养技术有效应用的关键问题之一,研究其小孢子胚植株再生频率的影响因素,提高胚再生植株频率,对促进游离小孢子培养技术在甘蓝类蔬菜育种中更好地应用具有重要意义。该文以结球甘蓝中甘11和青花菜TI-111等基因型为试材,对影响游离小孢子胚再生成植株的固体培养基类型、琼脂浓度、胚的类型及胚在液体培养基中的滞留时间等因素进行了研究。结果表明：游离小孢子培养25天的子叶胚在琼脂浓度为1%–1.25%的B5培养基上植株再生频率最高。进一步通过8个不同基因型对上述实验结果进行了验证,结果显示,游离小孢子培养25天的子叶胚在1%琼脂浓度的B5培养基上植株再生频率达77.8%–97.2%。     

利用SSH技术分离结球甘蓝耐热性相关基因

目的：找出与甘蓝耐热性相关的基因,应用抑制性差减杂交（SSH）。方法：构建了耐热结球甘蓝自交系＂夏皇6-105＂幼苗经高温诱导0.25h、1h、3h、6h、12h、24h后的混合SSH文库。结果：共获得300个独立克隆,经反向Northern杂交验证,对98个差异表达克隆进行了测序并利用Blastn和Blastx对测序结果进行相似性分析。结论：用此方法分离出了热激蛋白、细胞防御、信号转导、蛋白质修饰加工等与植物耐热性相关的基因片段。     

StP5CS基因转化结球甘蓝的研究

为研究StP5CS基因在结球甘蓝中的耐盐作用,以结球甘蓝下胚轴为外植体,采用农杆菌介导法将耐盐基因StP5CS和抗除草剂Bar基因导入结球甘蓝基因组中,在双丙氨膦的筛选下扩繁、生根,共获得了36株抗性植株。PCR扩增和Southern印迹杂交检测表明:目的基因StP5CS和Bar基因已经成功导入结球甘蓝基因组中。RT-PCR检测表明:StP5CS基因在转录水平也有表达。转基因植株耐盐试验结果显示:高浓度盐处理(400mmol/L NaCl)下,对照植株整株枯死,而转基因植株仍能正常生长;转基因植株的SOD活性、脯氨酸含量和相对膜透性均随盐浓度的升高呈上升趋势,均在400mmol/L NaCl处理下达到最大。结果表明转基因植株对高盐环境有一定的耐受性。     

大白菜-甘蓝单体异附加系CO-9-1的选育与鉴定

大白菜-甘蓝异附加系是利用甘蓝的优良基因改良大白菜品种的中间材料,在遗传理论研究和育种实践中有重要的应用价值。以BC1、BC2植株为基础材料,利用形态学鉴定、花粉特征与细胞学鉴定方法,进行了大白菜-甘蓝异附加系的选育研究。结果表明,由于外源染色体的影响,植株性状表现多样性;花粉量、花粉整齐度和花粉生活力低于二倍体大白菜;从18株BC2和11株BC2中鉴定出21和22条染色体的比率分别各占16．67％、16．67％和27．27％、9．09％。进一步结合核型分析比较,从BC1、BC2自交后代中鉴定出了附加甘蓝9号染色体的大白菜-甘蓝单体异附加系植株。该研究对开展比较基因组学研究,定向地向大白菜导入甘蓝优良基因,拓宽大白菜遗传背景,增加遗传多样性具有重要意义。     

大白菜-结球甘蓝5号和8号单体异附加系的筛选和鉴定

为建立成套的大白菜-结球甘蓝异附加系,以大白菜-结球甘蓝异源三倍体（AAC,2n=3x=29）与二倍体大白菜（AA,2n=2x=20）回交世代BC1为材料,对其进行细胞学观察并从中筛选单体异附加系。结果表明,BC1群体植株发生了染色体数目变异,变异范围为2n=20～29,其中以2n=23～24的非整倍体植株居多,占总观察株数的51．44％;对2个2n=21的植株进行核型分析,初步鉴定为大白菜-结球甘蓝5号和8号单体异附加系,分别命名为CO-5—1和CO-8—2。     

二倍体大白菜与四倍体结球甘蓝杂种的获得及其SSR鉴定与GISH分析

为创制结球甘蓝-大白菜异附加系、异代换系、易位系,利用二倍体大白菜（AA,2n=20）为母本与四倍体结球甘蓝（CCCC,2n=36）杂交,通过胚挽救获得了异源三倍体杂交种（ACC,2n=28）;利用SSR对杂交种进行鉴定,6株F1均能扩增出父本的特征带,表明这6株是真杂交种。异源三倍体基因组原位杂交结果表明,未加封阻时,大白菜与结球甘蓝染色体均有较强的杂交信号;当加入适当比例的封阻时,来自大白菜和结球甘蓝染色体上的杂交信号强弱有明显差别;封阻过度时,大白菜与结球甘蓝染色体的杂交信号都十分微弱。说明大白菜与结球甘蓝基因组具有较高的同源性。     

结球甘蓝根肿菌鉴定和种质抗性评价

采集湖北省长阳县火烧坪乡根肿病重发区的病土和病根,通过病原菌形态和PCR鉴定,确定是芸薹根肿菌,然后利用欧洲ECD鉴别系统确定生理小种为ECD17/31/13,此病原菌致病力极强。采用田间苗期人工接种鉴定,与田间成株期自然诱发鉴定相结合,对88份甘蓝种质进行抗性评价和筛选,结果表明:苗期获得1份高抗,7份抗病,17份耐病材料;成株期获得4份高抗,4份抗病,15份耐病材料。2个时期88份材料群体抗性鉴定级别基本一致,93.18%材料成株期病指比苗期高。CR21在2个时期均为高抗,抗性最强,表现稳定;CR55在苗期发病最严重,病指达到76.19,成株期为74.10;CR54在成株期发病最严重,病指达到81.54,苗期为75.97,2个时期发病率均达到100%。根肿病菌的鉴定和致病力的确定,及甘蓝种质抗性评价为抗病品种选育和抗病机理的研究奠定基础。     

成熟度与烘干温度对结球甘蓝种子质量的影响

以结球甘蓝品种冬升种子为材料,研究了不同成熟度和烘干温度下种子秕粒率、千粒重、发芽率、生理活性情况以及不同烘干温度下种子的含水量.结果表明,结球甘蓝冬升开花后45～55 d采收的种子,发芽率均达到了95%以上;随着种子成熟度提高,其种子质量、发芽活力及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脱氢酶活性显著上升,而相对电导率显著下降.与对照(自然风干)相比,30～50℃的烘干温度对种子千粒重和秕粒率无显著性影响,也仅在50℃下可使种子的发芽活力显著降低;随着烘干温度的升高,种子的SOD、POD和脱氢酶活性逐渐显著下降,相对电导率则逐渐显著上升;30～50℃烘干6 h种子的含水量由13.3%降至5.4%左右.研究发现,结球甘蓝冬升开花授粉后45 d种子已达到了采收程度,30～50℃烘干6 h种子含水量已达到储藏要求,并且愈接近自然干燥温度(30～40℃)的处理,种子发芽能力愈好;甘蓝种子活力与其SOD、POD和脱氢酶活性呈正相关,而与其相对电导率呈负相关.     

结球甘蓝耐裂球研究进展

综述了国内外结球甘蓝裂球性状及鉴定方法的研究进展,从裂球的遗传因素、叶片解剖特征、生理生化特性等方面分析了结球甘蓝裂球发生的原因,并提出了防治裂球的栽培措施.