DNA指纹图谱技术发展及其在十字花科蔬菜育种中的应用

十字花科蔬菜作物在我国蔬菜生产和市场供应上占有重要地位。DNA指纹图谱技术是研究植物种质资源遗传多样性、种子纯度等的有效方法,近年来该技术逐渐成熟,可以快速且准确地检测物种的真实性并对其进行鉴定和分类。本文综述了十字花科蔬菜DNA指纹图谱技术研究进展及其在品种鉴定、遗传多样性分析、杂种优势群等遗传育种中的应用,并对该技术在十字花科蔬菜育种应用中存在的问题进行分析讨论。

7种十字花科绿肥作物对干旱胁迫的生理应答及抗旱性评价

【目的】研究干旱胁迫对十字花科绿肥作物生育期生长及生理特性的影响,为筛选适宜的十字花科绿肥作物品种提供理论依据和关键技术参数,助力我国旱地农业绿色发展。【方法】以7种十字花科绿肥为研究对象,通过室内盆栽试验模拟干旱胁迫环境,分析正常灌水(田间持水量80%)和干旱胁迫(田间持水量40%)条件下7种十字花科绿肥作物生育期内生长指标、光合特性和生理特征的变化规律,并通过主成分分析法对其抗旱性进行综合评价,最终筛选出抗旱能力突出的十字花科绿肥作物品种。【结果】1)与正常灌水相比,干旱胁迫处理下各绿肥作物叶片的净光合速率和蒸腾速率均下降(P<0.05);2)干旱胁迫条件下,绿肥作物发芽率、根长和生物量分别平均比正常灌水降低6.1%,147%(P<0.05)和238%(P<0.05);3)干旱胁迫条件下,秦优10号叶片过氧化氢酶活性显著增加26%,秦优10号、青杂11号叶片超氧化物歧化酶活性显著增加,7种绿肥叶片过氧化物酶活性均呈升高趋势(P>0.05);4)干旱胁迫会引起中绿油2号、紫芥、秦优10号和中油肥1号叶片脯氨酸含量显著增加,紫芥、中绿油1号、中绿油2号丙二醛含量显著降低;5)主成分分析结果表明,生物量和叶片丙二醛含量、过氧化氢酶及过氧化物酶活性可作为评估十字花科绿肥抗旱性的首选抗旱指标,中绿油1号在供试7种十字花科绿肥的抗旱能力方面综合评分最高,抗旱能力较强。【结论】中绿油1号因其叶片较高的抗氧化能力、渗透调节能力及较长根系长度,在干旱胁迫条件下综合抗旱能力突出,可作为抗旱型十字花科绿肥品种在黄土高原地区推广应用。

十字花科根肿病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌ZF72分离鉴定及生防效果研究

针对十字花科根肿病日益严重且防治困难的问题,采用平板对峙法,以尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum和辣椒疫霉菌Phytophthora capsici为指示菌进行初筛,通过盆栽试验复筛,得到十字花科根肿病高效生防菌株ZF72,盆栽防效74.6%。根据形态学特征、生理生化特性及16S rDNA,gyr B和atp D多基因系统发育分析,鉴定菌株ZF72为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。采用单因素试验对菌株ZF72摇瓶发酵工艺进行优化,确定最佳配方为山梨醇3 g/L、麸皮8 g/L、CaCl_(2)1 g/L和MgCl_(2)·6H_(2)O 3 g/L,最适发酵条件为温度28℃、pH 6.0、装液量50 mL/250 mL、转速240 r/min、种子液接种量1%(v/v)。田间试验结果显示,菌株ZF72处理根肿病症状明显减轻,田间防效可达63.8%,为根肿病生物防治提供了新的微生物资源。

十字花科植物萝卜硫素生理功能及其产品应用的研究进展

萝卜硫素又称莱菔硫烷,主要分布在十字花科芸薹属和萝卜属的蔬菜中,是由硫代葡萄糖苷在内源性芥子酶作用下水解所得的异硫氰酸酯类化合物。萝卜硫素在蔬菜中具有较强的抗癌性,对乳腺癌、肝癌、结肠癌等有很好的抑制作用。本文综述了萝卜硫素的稳定性及提取纯化方法,阐述了萝卜硫素通过诱导相关抗氧化蛋白和解毒酶的表达,保护氧化应激细胞的作用机制和通过参与相应的NF-κB信号通路减轻或抑制炎症的抗炎机制,以及其在预防和治疗幽门螺旋杆菌感染、肺部细菌、心理疾病和神经退行性疾病等方面的生理功能。此外,本文还总结了萝卜硫素产品在生物医药、保健品、食品等领域的应用现状和前景,为萝卜硫素的科学研究与应用提供借鉴和参考。

上海地区十字花科蔬菜根肿病发生症状及综合防治技术

蔬菜根肿病是由芸苔根肿菌引起的一种土传性植物根部病害,严重时会导致十字花科蔬菜减产甚至绝收。近3年上海地区十字花科蔬菜根肿病发生规模较大且稳定,在闵行区和青浦区交界处、浦东新区和闵行区交界处发病较为严重,发病盛期在5~11月,发病面积1381~1711 hm^(2)次,发病田块中植株发病率大多在30%以上,有些甚至达到95%以上。针对上海地区的气候特征和根肿病的发生症状与发病规律,作者总结出农业防治、生物防治和化学防治相结合的综合防治措施。

十字花科蔬菜种子生产关键技术

十字花科蔬菜是重要的世界性蔬菜,在我国的栽培面积极大,种子的市场需求量大,具有较高的经济价值。选用高质量的种子能提高蔬菜产品的产量与品质,适宜的种子生产技术能够提高种子的产量与质量,从而提高制种户的收益。简要综述了十字花科蔬菜常规种和杂交一代种的种子生产技术要点,以期能为其他种子生产者提供一定的参考。

中国十字花科一新记录属——双袋荠属

乌恰县位于新疆维吾尔自治区西部,具有特殊的植物区系。作者基于对该地区的野外考察,通过标本研究和文献查证,报道了中国新疆西部的十字花科(Brassicaceae)一新记录属——双袋荠属(Didymophysa Boiss.)。双袋荠属目前共有3种,即新疆双袋荠(D.fedtschenkoana Regel)、双袋荠(D.aucheri Boiss.)、窗隔荠(D.fenestrata)。该文提供了该属的形态描述和分种区别特征,其中新疆双袋荠在我国首次记录,并提供了分布于我国新疆的新疆双袋荠的详细形态描述及生境照片。此外,该文还探讨了该新记录属种发现的生物地理学意义以及我国新疆西部高原地区的植物多样性和特殊性,同时提出了保护工作建议。

十字花科蔬菜小贴士

十字花科蔬菜种类众多,主要包括白菜类(如大白菜、小白菜)及其变种(如油菜、菜薹),甘蓝类(如西兰花、紫甘蓝),芥菜类(如芥菜、雪里蕻),萝卜类(如白萝卜、红心萝卜)。这类蔬菜中含有丰富的硫化物,让它们获得了“保健明星”的称号。以萝卜硫素为例,作为一种强大的抗氧化剂,它可以激活人体内的抗氧化酶,从而保护细胞免受自由基和有害化合物的损害,具有抗炎、抗氧化特性。除了这个共同点外,十字花科蔬菜还各有特长,富含不同营养。

十字花科蔬菜病虫害绿色防控技术

一、农业防治播种和移栽前,将病残株清理干净,深翻土壤30厘米,晒垡5~7天。夏季高温闷棚时结合覆膜或石灰氮消毒,清灭田间病虫源。生长期及时清理残株败叶,并集中进行无害化处理,减少菌源。日常结合农事操作及时摘除初孵虫卵叶、捏杀卵块和虫窝,降低田间害虫发生数量。

贵州十字花科薹用蔬菜生产现状和发展思路研究

以菜心、红菜薹等为代表的十字花科薹用蔬菜由于其营养丰富、口感鲜香等特点,符合高口感高品质蔬菜消费趋势,市场需求稳步增长、销售区域不断扩大,外销出口前景好,成为我国蔬菜产业独具特色的产品类群和新的增长点。文章通过分析十字花科薹用蔬菜生产现状和存在问题,立足贵州蔬菜“干净·优质”的核心价值,探讨充分利用贵州气候、生态、资源和区位优势,突出市场导向,以高口感、高品质为产品生产方向、外向型为产业发展思路,为推进十字花科薹用蔬菜产业规模化、专业化高质量发展提供参考。

十字花科蔬菜根肿病的识别与防治

针对根肿病严重为害十字花科蔬菜的现状,从十字花科蔬菜根肿病的症状识别、发生特点入手,提出了农业防治为主、药剂防治为辅的十字花科蔬菜根肿病综合防治策略。

十字花科蔬菜抽薹开花性状的研究进展

十字花科蔬菜种类多、分布广,在世界蔬菜产业中占有重要地位。抽薹期是十字花科植物生长周期的关键阶段,直接影响蔬菜作物的产量与品质。文章从十字花科蔬菜抽薹开花性状的生理生化特性、分子遗传机制以及分子标记三方面总结了相关的研究进展,以期为十字花科抽薹开花调控机制的揭示带来新思路,为耐抽薹十字花科蔬菜新品种选育提供参考。

北京十字花科根肿病观察纪实及其防治建议

十字花科根肿病主要发生在我国南方的酸性土壤地区,发生后因根部生瘤,植株生长不良,对产量影响很大。20世纪80年代初,笔者在成都参加大白菜新品种育种会的观摩活动时,发现了大白菜根肿病,此时正值甘蓝、大白菜结球期,虽形成叶球,但植株上着生瘤状结构,导致损失十分严重。

十字花科植物芥酸合成基因FAE1-closest的克隆及功能分析

对十字花科(Brassicaceae)中具代表性的高、低芥酸植物的FAE1-closest基因进行扩增,并对其编码的氨基酸序列进行序列比对;基于FAE1-closest氨基酸序列构建遗传关系树;将具有代表性的FAE1-closest基因在酵母中进行转化,比较不同植物来源的该基因调控芥酸合成能力的差异。结果显示:十字花科高、低芥酸植物FAE1-closest基因编码的氨基酸序列主要有A和B 2种类型,其对应的编码区全长分别约为1461和1389 bp,且B类型的氨基酸序列仅出现在高芥酸植物中;比较氨基酸序列的变异位点发现,高、低芥酸植物中共存在150个变异位点,高芥酸植物中第320位的氨基酸为赖氨酸(K),低芥酸植物中该位点为苏氨酸(T)。遗传关系树显示:12种芥酸植物可聚为Ⅰ和Ⅱ2个分支,大部分高芥酸植物的FAE1-closest氨基酸序列聚在分支Ⅰ;高芥酸植物银扇草(Lunaria annua Linn.)以及低芥酸植物涩荠〔Malcolmia africana(Linn.)R.Br.〕、鸟头荠〔Euclidium syriacum(Linn.)R.Br.〕和四齿芥〔Tetracme quadricornis(Stephan)Bunge〕的FAE1-closest氨基酸序列聚在分支Ⅱ。酵母转化实验结果显示:蔓菁(Brassica rapa Linn.)和洋基芥(Brassica tournefortii Gouan)的FAE1-closest基因转酵母产物中检测到了芥酸,涩荠、鸟头荠、四齿芥和银扇草的FAE1-closest基因转酵母产物中均未检测到芥酸,说明只有部分十字花科植物的FAE1-closest基因与芥酸合成相关。综上所述,低芥酸植物来源的FAE1-closest基因均不能合成芥酸,部分高芥酸植物来源的FAE1-closest基因能合成芥酸,不同十字花科植物中的FAE1-closest基因在芥酸合成过程中发挥作用的程度不同;FAE1-closest基因是否为芥酸合成过程中的主效基因,有待进一步验证。

十字花科根肿病的发生与防治概述

十字花科根肿病已经成为世界性病害,其发生的主要根源是病原菌的传播,防治重点在于病原菌在土壤中的长期存活。在生态农业发展的大背景下,蔬菜病害的防治应以生态防治为主,控制有害成分对农业造成的污染。该文从十字花科根肿病的病原菌出发,介绍了病害发生的症状以及相关环境因素,说明了根肿病的防治方法以及土壤微生物与土传病原菌间的关系,阐述了生态手段在植物病害防治中的广阔空间,以期为根肿病的生态防治提供思路。

夏季十字花科蔬菜漂浮育苗与穴盘育苗比较试验

湖北地区十字花科蔬菜种植以秋冬季露地栽培为主,夏季进行播种育苗,本研究以甘蓝、大白菜和花椰菜3种主要十字花科蔬菜为研究对象,开展夏季漂浮育苗与穴盘育苗2种育苗方式的比较试验。试验结果表明,漂浮育苗可以有效提高单位面积土地的育苗数量,每667 m^(2)漂浮育苗可比穴盘育苗多育140000株,提高育苗效率33.3%;漂浮育苗可提高甘蓝和花椰菜种子萌发率,且漂浮育苗的种苗生长状况及露地栽培定植后植株生长状况显著优于穴盘育苗,甘蓝、大白菜和花椰菜单株商品质量分别提高29.2%、46.1%和41.1%。综上,漂浮育苗技术更加适于夏季十字花科作物育苗,可提高育苗效率和种苗质量,是一种优质高效的育苗方式。

UV-B对十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷含量的影响研究进展

UV-B辐射对植物光合作用、形态发育以及生理代谢有着重要影响,能诱导十字花科蔬菜植物细胞产生包括硫苷在内的次生代谢产物。基于文献资料,梳理归纳了近年来国内外关于UV-B对十字花科蔬菜硫苷含量影响方面的研究进展,在阐述UV-B对十字花科蔬菜植株硫苷含量影响效应基础上,从相关基因表达、植物激素含量变化、抗氧化系统平衡和相关酶活性等方面综述了UV-B对十字花科蔬菜硫苷合成的作用规律,并对UV-B在改善十字花科蔬菜品质、提高营养和经济价值研究进行展望。

银杏外种皮与垂序商陆叶提取物复配剂对小菜蛾及十字花科作物幼苗的生理影响

为探究银杏外种皮(Ginkgo biloba sarcotesta)与垂序商陆叶(Phytolacca americana leaf)提取物复配剂对小菜蛾及其主要危害对象十字花科植物幼苗的生理影响,本研究利用直接测量、显微解剖、分光光度法等多种方法测定了复配剂作用前后小菜蛾及十字花科代表性植物萝卜幼苗的生理变化。结果发现:复配剂处理下未被致死小菜蛾幼虫继续完成发育并化蛹结茧,但茧重及羽化率显著低于对照组(P<0.05);复配剂未致小菜蛾幼虫肠道出现明显形状、颜色、表观结构变化,但显著降低了幼虫体内神经传导、解毒、抗氧化相关的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性(P<0.05);复配剂对萝卜幼苗的株高、鲜重、干重有一定抑制效应,并引发幼苗体内SOD活性、POD活性、MDA含量、叶片电导率增加及叶片净光合速率的动态变化(先降后升)。结果提示,复配剂协同影响了小菜蛾幼虫体内神经、解毒、抗氧化多种生理机能,且复配剂毒性效应可持续小菜蛾整个生命阶段;其施用还诱发十字花科植物幼苗出现生长抑制及生理应激,因此在达到防治效果前提下应尽量降低复配剂的使用浓度。

十字花科蔬菜提取物对草莓专化型尖孢镰刀菌的抑菌活性研究

为研究不同十字花科植物提取物的抑菌活性,采用菌丝生长速率法,测定芥菜、茼蒿、甘蓝、油菜和雪里蕻提取物对草莓枯萎病原菌菌丝生长的抑制作用。结果表明,5种十字花科植物提取物均对草莓专化型尖孢镰刀菌有一定抑制作用,随提取物浓度降低,抑菌率呈现降低的趋势,浓度为1 g/mL时下提取物的抑菌率可达到73.13%~82.33%。通过毒力方程的测定,茼蒿的EC_(50)为0.4130 g/mL,对尖孢镰刀菌抑制效果最好,芥菜、雪里蕻和油菜EC_(50)为0.4735~0.4915 g/mL,这3种植物提取液毒力相当,甘蓝的EC50最高,对病原菌抑制效果最弱。进一步可利用十字花科植物之间的化感作用合理安排与草莓轮、间作,减轻草莓枯萎病病害发生,为草莓枯萎病防治和植物源农药先导化合物的研发提供技术依据。

李宝聚博士诊病手记(二十二) 十字花科蔬菜根肿病的传播途径

十字花科作物根肿病是由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron）侵染所致，是十字花科作物的重要根部病害，最早发现于1737年英国地中海西岸和欧洲南部，1852年在美国首次报道，19世纪十字花科根肿病在苏联北部及中部地区大面积流行并造成毁灭性灾害（杨永林，1990）。