不结球白菜新品种‘海青3号’的选育及营养品质分析

‘海青3号’是利用国内优异种质资源经多年系统单株自交纯化,并结合田间综合园艺性状鉴定筛选获得的自交不亲和系612和118-600,经杂交后得到的不结球白菜优质一代杂种。该品种植株直立生长,矮箕类型,生长势强,叶深绿色,叶面光滑,叶柄宽、绿色,抗病毒病和霜霉病,营养丰富。该品种播种后25—40 d均可采收,多点试验表明,‘海青3号’定植40 d的采收产量高达43112.4 kg∕hm^(2)。营养品质指标分析表明:在移栽后35 d内,‘海青3号’与对照‘苏州青’的营养指标变化趋势一致;在移栽第35天时,‘海青3号’的可溶性蛋白含量显著高于‘苏州青’,纤维素含量显著低于‘苏州青’,其氨基酸、还原型抗坏血酸、可溶性糖和硝态氮含量均比‘苏州青’略高。该品种适宜在上海及长江中下游其他地区秋冬季节栽培。

断营养影响青梗菜硝酸盐含量的转录组学分析

为降低青梗菜硝酸盐含量,在采收前对其进行断营养处理。生理分析发现,断营养5 d青梗菜产量无明显变化,但根、叶柄和叶片的硝酸盐含量分别降低了49.77%,23.90%,33.39%。转录组比较发现,断营养5 d青梗菜根、叶柄和叶片分别鉴定出301,2270,2271个差异表达基因(DEGs)。基因本体论(GO)分析表明,这些DEGs均主要富集在氮(N)代谢、碳(C)代谢和活性氧(ROS)代谢过程中。在N代谢过程中,根、叶柄和叶片硝酸盐摄取转运蛋白NPF7.2基因下调表达;叶柄和叶片NPF7.2的上游调控因子ERF104下调表达;叶片硝酸盐再转运蛋白NPF2.13和NPF1.1基因上调表达;根和叶片硝酸盐同化关键酶谷氨酰胺合成酶(GS)基因上调表达。在C代谢过程中,叶柄和叶片蔗糖合成关键酶磷酸蔗糖合酶(SPS)基因上调表达。在ROS代谢过程中,根的超氧化物歧化酶(SOD)基因和抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因上调表达;叶柄和叶片细胞色素P450、过氧化物酶体和脂肪氧化酶下调表达;叶片过氧化氢酶(CAT)基因和过氧化物酶(POD)基因上调表达。综上,在青梗菜采收前5 d进行断营养处理,不仅可以保证产量不受影响,还可以降低硝酸盐含量,提高品质。

大白菜遗传图谱的构建及与染色体关联分析

为构建大白菜遗传图谱,并与国际上公认的白菜参照图谱相关联。以大白菜晚抽薹DH系Y177-12和早抽薹DH系Y195-93为亲本建立的183个DH系为作图群体,利用SRAP、SSR、AFLP、STS、ESTP和CAPS等多种分子标记和形态标记构建大白菜遗传图谱,通过参照图上的锚定标记确定连锁群,并用最新的连锁群命名法进行命名。构建了包含10个连锁群、233个标记位点的分子遗传图谱,其中包括145个SRAP标记、62个SSR标记、12个AFLP标记、6个STS标记、4个ESTP标记、3个形态标记和1个CAPS标记。图谱总长度1 036 cM,标记间的平均图距为4.4cM。通过其中的38个SSR,4个ESTP和2个STS标记将各个连锁群与国际上认可A1-A10的参照连锁群相关联。该图谱的构建将为不同图谱的比较与整合及重要农艺性状的基因定位奠定基础。

利用抗、染根肿病F2群体构建大白菜AFLP遗传连锁图谱

以易感染根肿病的大白菜(Brassica campestrisssp. pekinensis)自交系94SK和抗根肿病的CR Shinki DH系为亲本,通过杂交获得F1,并选择一株F1植株进行自交,构建了F2作图群体。利用扩增出与根肿病抗性基因CRb连锁标记的17对AFLP引物组合Pst+GNN/Mse+CNN构建大白菜遗传连锁图谱。这些AFLP引物组合共扩增出322个亲本间表现出多态性的AFLP标记。应用其中6个与CRb基因紧密连锁的AFLP标记转化成的SCAR标记和清晰可见的大于100 bp的211个AFLP标记构建了一张包含179个标记位点1、0个连锁群、覆盖长度为576 cM,平均图距3.3 cM的遗传图谱。抗根肿病基因CRb定位在第一条连锁群9 cM的范围内。研究表明,利用PstⅠ/MseⅠ和EcoRⅠ/MseⅠ引物组合以及其他分子标记类型构建遗传连锁图谱,并有效减少遗传图谱中聚集和间隙现象的产生提供了一定的科学依据。同时,该图谱的构建对在基因组范围内通过分子标记辅助选择选育大白菜根肿病抗性品种奠定了基础。

小白菜品种的SSR指纹图谱及遗传特异性分析

为研制我国小白菜品种的DUS测试标准,搜集和筛选了形态差异大、不同生态类型的地方品种和目前生产上栽培面积大的杂交一代品种80份,在植物学性状调查的基础上,利用SSR标记对80份小白菜品种进行了遗传特异性分析,构建了SSR指纹图谱。从131对SSR引物中筛选了20对多态引物组合,对80个品种进行了分析,共检测出56个多态性条带,多态性比率73.68%,平均每对引物组合产生2.8个多态性条带。用5对引物Na12E02、Na12A08、Ni4D09、BRMS-269和BRMS-296的组合获得了每个品种的SSR特征带,可以将80个品种区分开来,从而建立80份小白菜品种的SSR指纹图谱。基于SSR标记的聚类分析表明,形态相似或来源相同的品种遗传基础相近,以遗传距离为0.36为划分标准,87.50%的品种具有遗传特异性。

控制白菜叶片紫色的pur基因初步定位

为了定位控制白菜叶片紫色的pur基因,选用大白菜自交系09-680和紫色小白菜09N-742进行杂交构建了一个由307个单株组成的F2群体,采用群体分离分析法(Bulked segregant analysis,BSA)构建紫色和绿色池,对分布在白菜基因组10个连锁群上的125个InDel标记和100个SSR标记进行多态筛选,其中位于A3连锁群末端的2个In-Del标记BrID10999和BrID10399与紫色性状表现连锁。连锁分析发现,2个标记与pur基因的遗传距离分别为7.3,5.7 cM,位于pur基因的同侧。在此基础上,根据这些标记所在区域的BAC序列设计了23对SSR引物,其中来源于KBrH005P10的SSR标记BVRCP10-6位于pur基因的另一侧,距离pur基因仅1.9 cM。这些标记可有效用于白菜紫色性状的分子标记辅助育种,也为进一步精细定位和克隆pur基因奠定了基础。

不结球白菜不同制种方式后代主要产量性状遗传相关与通径分析

对不结球白菜自交系“亮白叶”及其与波里马细胞质雄性不育系 ( POL cms)、雄性不育系两用系、自交不亲和系的杂种后代 7个主要产量性状的遗传相关和通径分析进行了初步的研究。结果表明 :杂交种之间并不存在本质差异 ,小区产量与株高、叶片重、叶柄重和单株重表现出极显著的相关性 ,遗传相关系数分别为 0 .82 34、0 .7915、0 .7674、0 .8790。遗传通径分析表明 ,单株重对小区产量的正直接作用最大 ,为 0 .6658;株高次之 ,为 0 .52 66;叶片重再次之 ,为 0 .4 4 69。POL胞质雄性不育系制种是不结球白菜杂交制种的优化手段 ,单株重、株高、叶片重是选育高产不结珠白菜的重要性状。

不结球白菜品种基于SSR标记的群体结构分析

为了研究不结球白菜内部的群体结构,从全国搜集了78份广泛种植的蔬菜用不结球白菜品种,使用SSR标记对其进行多态性分析,并利用Structure 2.1软件统计分析标记数据划分群体结构。结果表明,初筛出的21对多态性SSR标记覆盖了白菜10个连锁群,在78份材料中扩增共产生了56个等位基因变异,平均每个SSR标记产生的等位基因数目为2.7个。Structure分析表明,所选的不结球白菜可分为4个亚类群,S1和S2亚类群主要集中了来自于南北方各省份的49份普通白菜,苗用大白菜主要分布在S3和S4亚类群,乌塌菜主要分布在S1和S4亚类群,菜心的遗传背景比较复杂;材料的类群划分与地理来源的关系在S2亚类群表现的较为明显。结果表明,不结球白菜内部存在着明显的群体结构,为合理利用现有的种质资源指导育种和进行新基因的挖掘奠定了基础。

不结球白菜高代自交系杂交育种的效应及其利用

１９８３～１９９０年间，通过抗病性鉴定和常规育种选出的优良，不结球白菜高代自交系，经杂交选配，获得两个杂种优势强、综合经济性状优良．且抗病性强的组合：Ｊ（７８－０９）Ⅰ×Ｊ（７８－０９）Ⅱ（冬常青）、Ｊ（Ⅱ－１）×Ｊ（Ⅱ－２）（夏冬青），两者已广泛应用于生产，大面积推广，效益显著。

大白菜CMS96不育系和保持系电镜观察

为了研究大白菜CMS96不育系花药败育机理,采用透射和扫描电镜,观察大白菜CMS96不育系和保持系的花药发育过程、花药和花粉表面结构。透射电镜结果表明,与保持系相比,在减数分裂期,大白菜CMS96不育系绒毡层与花药壁中层分开,不育系花粉母细胞皱缩,形状不规则,空隙较大,严重影响减数分裂正常进行;在单核小孢子时期,小孢子开始液泡化,直至成熟花粉期完全液泡化为空细胞,细胞壁严重萎缩,堆积在一起,最终花粉失去功能,导致败育。扫描电镜结果表明,大白菜CMS96不育系药室内的花粉畸形,花粉粒空瘪,表现为凹陷、扁平等形状,表面纹饰也呈多种不规则形状。花粉囊不开裂,没有花粉散出。初步认为,大白菜CMS96不育系花粉的败育从减数分裂开始到成熟花粉,伴随花粉发育整个过程。大白菜CMS96不育系药室内花粉粒虽具有花粉壁的结构,但扁平、空瘪,重叠堆积在药室壁上,失去了活力,无法散开。

利用DH群体构建大白菜分子遗传图谱

构建大白菜分子遗传图谱,为大白菜干烧心QTL定位和分析奠定基础。以大白菜感病品种B120和大白菜抗病品种黑227为亲本建立的DH系为作图群体,基于所筛选出的74对In Del标记和37对SSR标记构建分子遗传图谱。利用Join Map 4.0软件,初步构建了一张覆盖基因组长度为1 004.7 c M、平均图距为9.30 c M的大白菜遗传连锁图,该图谱包含12个连锁群、108个标记位点。该图谱能有效地用于大白菜干烧心QTL定位。

云南岩白菜资源的DNA提取和ISSR引物筛选

提取滇产岩白菜资源的基因组DNA并进行ISSR引物的筛选,为用ISSR标记研究云南岩白菜资源的遗传多样性奠定基础。DNA提取采用改良的CTAB法,质量检测采用琼脂糖凝胶电泳法和紫外分光光度计法,ISSR引物选用加拿大哥伦比亚大学开发的100条引物。结果表明,从18份云南岩白菜资源的幼叶中提取了基因组DNA,浓度在1 387.5～12 000 ng/μL之间,A260/A280的值在1.61～1.85之间,琼脂糖凝胶电泳检测呈一条带;从100种ISSR引物中筛选出了22种扩增结果好的引物。所提DNA质量较高,该提取方法适用于从酚类和蛋白质含量高的植物材料中提取DNA;22个ISSR引物可用于岩白菜资源的遗传多样性研究。

同源四倍体不结球白菜‘寒优1号’的选育

同源四倍体不结球白菜‘寒优１号’的选育刘惠吉，王华，吕兴泉（南京农业大学，２１００９５）关键词同源四倍体；不结球白菜；有性杂交ＢｒｅｅｄｉｎｇｏｆＨａｎｙｏｕＮｏ．１ｏｆＮｏｎ－ｈｅａｄｉｎｇＡｕｔｏｔｅｔｒａｐｌｏｉｄＣｈｉｎｅｓｅＣａｂｂａｇｅ￥...

芸薹属作物花粉发育相关基因MS1的生物信息学分析

【目的】利用生物信息学分析芸薹属作物MS1基因的结构功能,为作物杂种优势利用提供理论参考。【方法】以拟南芥花粉发育关键基因AtMS1为参考序列,通过BLAST比对获得同源基因序列,运用生物信息学方法对其编码氨基酸序列进行预测分析。【结果】从甘蓝型油菜、白菜、甘蓝等芸薹属作物基因组中获得4条同源序列,与AtMS1基因的相似性在88.0%以上,均含有3个外显子,其CDS序列长度均为2004 bp,编码667个氨基酸。4个芸薹属作物MS1蛋白均含有1个植物同源结构域(Plant homeodomain,PHD),属于亲水性不稳定蛋白,定位于细胞核,磷酸化以丝氨酸(Ser)为主,以苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)为辅;二级结构均由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成,其中α-螺旋所占比例最高,在40.00%以上,β-转角所占比例最低,仅为10.00%左右;其三级结构大致相同,均为球状的功能结构域。4个芸薹属作物MS1蛋白和AtMS1蛋白序列的相似性为95.69%。4个芸薹属作物MS1蛋白的PHD结构域序列高度保守,仅有3个位点氨基酸残基存在差异。19个不同植物的MS1同源蛋白聚为两大类,其中琴叶拟南芥、亚麻荠、萝卜的MS1蛋白与4个芸薹属作物MS1蛋白及拟南芥AtMS1蛋白聚为一类,均属于十字花科植物,即MS1蛋白的聚类结果与植物系统分类结果相吻合。【结论】芸薹属作物MS1基因属于PHD-finger基因家族,其序列高度保守,参与调控花粉发育成熟过程。

转基因不结球白菜实验地中外源基因流动及在不同作物中的自然渗入

首次报道了转基因不结球白菜实验地中 ,以除草剂抗性基因bar为标记基因的外源基因流动以及在芸薹属不同栽培作物中的基因渗入情况 .结果表明 ,外源基因能随花粉的散布流动 ,距离转基因花粉源越远 ,流动频率越低 .距离转基因白菜 0～ 3m处为花粉的主要流动区域 ,其频率占总流动率的 5 0 %左右 .2 0m隔离带后基因的流动频率仅为10m隔离带后的 1/2 0 .自然条件下 ,白菜中的外源基因在芸薹属同基因组作物中具有较高的渗入频率 ;在基因组具部分同源性的甘蓝型油菜中具一定的渗入频率 ;不能渗入甘蓝基因组中 .基因的渗入频率与作物间的亲缘性、隔离距离等多因素相关 .探讨了基因流动频率与基因渗入频率的差异 ,提出在有显性标记基因及花粉的供体、受体完全亲合的情况下 ,可以用基因的渗入频率来反应田间的基因流动情况 .图 4表 4参

乌塌菜核基因雄性不育系的选育及利用

为解决乌塌菜杂种优势利用中的杂交制种手段问题。以复等位基因遗传的小白菜核基因雄性不育系作不育源,采用杂交一代连续与乌塌菜轮回亲本回交,同时测交筛选基因型的方法,选育乌塌菜核基因雄性不育系。育成了具有100%不育株率和100%不育度,园艺学性状与目标品系相似的乌塌菜核基因雄性不育系GMSW,利用该不育系配制并筛选出2个产量高于对照品种的优异杂交组合GMSW×A2、GMSW×A1。解决了乌塌菜雄性不育系转育和利用的难题。

大白菜-结球甘蓝异附加系的SRAP鉴定

以8个结球甘蓝品种和7个大白菜品种为试材,利用23对SRAP引物,筛选结球甘蓝相对于大白菜特异的SRAP引物。结果表明,18对引物在大白菜和结球甘蓝间表现多态性,可以区分大白菜和结球甘蓝不同品种。利用筛选出的18对SRAP引物对部分大白菜-结球甘蓝异附加系进行了鉴定,结果表明,其中6对引物P53、P86、P93、P121、P123和P142可以鉴定异附加系AA+2C1、AA+C3、AA+C5、AA+C7和AA+C8。大白菜-结球甘蓝异附加系特异SRAP标记的建立,为开展大白菜-结球甘蓝易位系的鉴定奠定了基础。

优质晚抽薹不结球白菜新品种‘艳绿’的选育

通过植物细胞工程胚拯救技术创制了不结球白菜晚抽薹胞质不育系新种质P209-0201,并利用该种质选育了不结球白菜晚抽薹杂交新品种‘艳绿’。‘艳绿’属中矮箕类型,植株直立,生长势强;叶绿色,叶面光滑;叶柄淡绿色、较宽;耐寒性强,抗病抗逆性好,抽薹晚,品质优良;播种后45 d采收平均产量40 500 kg∕hm^(2)左右,适宜在上海及长江中下游类似生态条件地区春季种植。

不结球白菜耐热变异体的离体诱导及筛选

绿叶菜,尤其是青菜深受上海市民喜爱,需求量大。受夏季高温影响,常造成绿叶菜供应不足。因此,开展绿叶菜耐热性遗传改良,从种性上提高绿叶菜的耐热性显得十分重要。由于绿叶菜现有品种中缺乏耐热性较强的材料,很难通过常规育种手段达到选育高耐热品种目的。大量研究表明:植物的耐热性属于多基因协同控制的性状。

不结球白菜波里马胞质雄性不育系温度敏感的特征

不结球白菜Ｐｏｌｃｍｓ的花器官有随不育度的提高而变小的趋势，雄蕊长、♂／♀在不同的不育系中都与不育性表现稳定的显著负相关，不育系温度敏感产生的微量花粉大部分具有活力，但随育性级别的提高，其花粉含量降低，有活力花粉率下降，散粉时间延长或不散粉。