萝卜花蕾败育过程中的组织细胞学特征观察

为了解萝卜花蕾在生长发育过程中发生败育现象的机理,选用萝卜正常花蕾和败育花蕾进行了DNA水平和细胞形态学上的比较分析。结果表明,在DNA水平上,败育花蕾表现出明显的DNA Ladder现象,而正常花蕾的DNA表现完整,说明败育花蕾具有细胞程序化死亡特征;在光镜下观察到:败育花蕾的萼片、花瓣和花药组织都发生了明显的退化,表现为下表皮退化和组织中层薄壁细胞层数减少;在电镜下观察到:萼片组织的细胞内细胞器发生退化,表现为线粒体内的嵴数目减少、双层膜破坏;细胞核畸形、核膜破裂;叶绿体内的基粒和基质片层结构破坏,或叶绿体解体。

乌塌菜核雄性不育系花蕾败育相关基因的cDNA-AFLP差异表达分析

本研究利用cDNA-AFLP技术和生物信息学技术分析乌塌菜核不育系败蕾过程中的基因表达差异。筛选到64个与花蕾败育相关的差异表达片段(TDF)。选取42个进行测序,获得的序列信息在BRAD和NCBI数据库上进行同源性比对,其中同源性大于90%的TDF有16条,功能涉及能量代谢、逆境响应、转录和翻译、信号转导、抗病与衰老、氨基酸的合成与加工、跨膜运输等方面。通过QRT-PCR技术对表达模式进行验证,结果与cDNA-AFLP一致,无假阳性条带。选取3个同源性较高的TDF,采用QRT-PCR分析其组织表达模式。结果表明,H49在不育系败蕾期表达受到抑制,而在开花期大花蕾、叶片、萼片、花瓣等组织中高水平表达;与之相反,H41和H59在不育系开花期表达受抑制,而在败蕾期大花蕾、萼片、花瓣、花药中高水平表达。

不同栽培方式下‘巧玲’芍药花蕾败育研究

芍药生长发育的各个时期都存在花蕾败育现象,降低了成花率。以芍药品种‘巧玲’为材料,研究温室促成盆栽、室外盆栽和大田地栽方式下的花蕾败育情况,结果表明：不同栽培方式下芍药花蕾败育率明显不同,与各生长发育阶段蕾径大小相关。蕾径2~4mm败育蕾发生率呈现温室促成栽培（67.9%~86.6%）〉室外盆栽（44.9%）〉大田地栽（16.3%）的规律,此类败育蕾是由萌芽初期芽分化速度晚于同期正常芽的芽体发育而引起,蕾径达2mm的败育蕾的雄蕊、雌蕊原基分化已完成;蕾径4~8mm的败育蕾发生率呈现室外盆栽（29.6%）〉温室促成栽培（9.2%~25.6%）〉大田地栽（11.8%）的规律,蕾径达5mm的败育蕾处于胚珠原基分化阶段;蕾径8~17mm的败育蕾在温室促成栽培条件下发生率为0~4.8%,但在室外盆栽及大田地栽环境中均没有发生,蕾径达10mm的败育蕾其胚珠的珠心和珠柄已形成;蕾径17~27mm的败育蕾在室外盆栽环境中发生率最高,为19.9%,其次为大田地栽,为9.2%,温室促成栽培最低,为0~1.4%,蕾径达18mm的败育蕾可见胚珠的珠心、珠被、珠孔。3种栽培方式下败蕾率最高均出现在茎伸长期,即主要发生在2~4mm大的花蕾,温室促成栽培中控制该阶段花蕾败育是降低败蕾率的关键,可以通过肥水管理,适当延长低温处理时间及保持后期栽培温度稳定来减少其发生,提高成花率。

促成栽培对芍药生长开花的影响

【目的】了解促成栽培对芍药营养生长和花器官发育的影响情况,探析芍药在促成栽培中花蕾败育的原因,以筛选出芍药的最优促成栽培方式,为其促成栽培提供理论依据和实践指导。【方法】以盆栽芍药’大富贵’为试验材料,以室外露地越冬处理为对照,分别采用低温冷藏5周、浇灌100 mg/L赤霉素450 mL、低温冷藏5周+浇灌100 mg/L赤霉素450 mL的处理方式进行促成栽培试验,于盛花期对各处理芍药的营养生长和成花指标进行调查,并使用SPAD-502叶绿素仪对叶片SPAD值进行测定,采用烘干称重法对各器官的生物量进行了测定和分析,采用电感耦合等离子体发射光谱法测定花蕾中磷、钾、钙、镁、硅、硼、铜、锌、铁元素的含量。【结果】与对照组相比,各处理组芍药的株高降低了9.71%~21.3%,茎粗减少了16.88%~29.9%,小叶数目、小叶鲜质量、叶绿素含量均降低;各处理组芍药的花期提前64~112 d,枝坐蕾数减少了34.92%~65.08%,成花率下降了15.77%~31.21%;各处理组芍药全株干质量减少了10.37%~15.39%,茎、叶、花干质量占全株干质量的比例均相应降低,而根的占比升高;各处理组的花蕾败育率增加了7.77%~21.21%,其中,Ⅰ级败育蕾最多,占败育蕾总数的52.65%~57.55%,Ⅱ级、Ⅲ级败育蕾的数量依次减少,促成栽培各处理组的芍药中均未发现Ⅳ级败育蕾;Ⅱ级败育蕾中的磷元素含量较正常蕾的低39.74%其钾元素含量较正常蕾的低34.58%。【结论】浇灌100 mg/L赤霉素450 mL处理的芍药花期最早;经低温冷藏5周+浇灌100 mg/L赤霉素450 mL处理的花直径大,成花率较高;’大富贵’芍药Ⅱ级败育蕾的出现与其营养不良有关,花蕾中缺少磷、钾元素,故易发生败育现象。因此,在芍药萌芽后应定期喷施磷、钾叶面肥,这样有助于减少芍药花蕾的败育率。

大白菜苹果酸脱氢酶基因的克隆及序列分析

首先以一个用cDNA-AFLP分析大白菜[Brassica campestris L.ssp.pekinensis(Lour.)Olsson]雄性不育花蕾败育得到的差异表达片段(TDF,Transcript Derived Fragments)EST54-1为信息探针,在Gen-Bank数据库中进行同源EST序列检索,并对亲缘关系近的同源EST序列进行拼接,获得长度为1574bp的虚拟序列。然后设计引物,经RT-PCR扩增、测序,获得了大白菜苹果酸脱氢酶基因的cDNA全长序列,并已将其登录到GenBank,登录号:FJ208590,该cDNA全长1209bp,编码403个氨基酸。同源分析显示该cDNA与电子克隆获得的核酸序列99%同源,该cDNA序列推导的氨基酸序列与拟南芥苹果酸脱氢酶同源性100%。虽然在大白菜花蕾败育过程中苹果酸脱氢酶基因mRNA表达量下降,但其与大白菜花蕾败育的关系还需通过RNA干扰等技术进行验证。