芸芥(Eruca sativa Mill.)对菌核病的抗性研究

经对芸芥和甘蓝型油菜进行苗期菌丝块接种鉴定和花期带菌牙签鉴定表明,芸芥品种总体抗性水平高于甘蓝型油菜。所鉴定的32个芸芥品种中,抗病品种22个,占供试品种68.8％,感病品种10个,占供试品种31.2％,没有中感和高感品种。所鉴定的32个甘蓝型油菜品种中,抗病品种10个,占供试品种的31.3％,感病品种22个,占供试品种的68.8％。在芸芥中有毛类型与无毛类型有一定差异,有毛类型抗性较强。当接种菌核菌后,芸芥体内酚类物质含量迅速增加,36h后达较高水平,以后略有升高。

芸芥(Eruca sativa Mill.)与芸薹属(Brassica L.)3个油用种的远缘杂交

采用芸芥 (ErucasativaMill.)与芸薹属 3个油用种 (Brassicanapus,Brassicajuncea ,Brassicarapa)进行杂交 ,共授粉15 990朵花 ,获得 12 5 7个角果 ,711粒杂交种子 ,结角率为 7.86 % ,亲和指数 0 .0 4 5。经形态学鉴定 ,无论芸芥作母本还是芸薹属的 3个油用种作母本 ,F1 植株均为偏母植株。杂交所获得角果的角粒数很低 ,许多角果为空角果 ,但在多数角果中可见到许多败育胚的残迹 ,这些败育胚中可能不乏杂种胚。对角果生长发育测量结果表明 ,远缘杂交角果在授粉后 9d左右停止生长 ,据此推断杂种胚的败育时期可能就在授粉后 9d左右。采用苯胺蓝染色法 ,在荧光显微镜下对芸芥与甘蓝型油菜杂交时花粉在柱头上的黏合、萌发及萌发花粉管在柱头和花柱中的生长、伸长情况的观察结果表明 ,异源花粉很难在柱头上黏合和萌发 ,同时在花粉黏合的部位及其附近柱头乳突细胞内产生大量胼胝质 ;萌发的少量花粉粒 ,其花粉管进入柱头也比较困难。表明芸芥与芸薹属杂交 ,存在严重的生殖隔离障碍 ,而且主要是受精前障碍。

芸芥自交亲和系与自交不亲和系SOD、POD和CAT酶活性

对芸芥(Eruca sativaM ill)自交亲和系(SC)与自交不亲和系(SI)柱头SOD、POD和CAT三种酶活性进行了测定。自交亲和系和自交不亲和系在授粉后都能引起SOD、POD和CAT三种保护性酶活性的变化。比较SC和SI的酶活性发现,在未授粉时二者SOD酶活性差异显著,而POD和CAT酶活性则无显著性差异;异花授粉后SC和SI的三种酶活性表现了相似的趋势,在各个时间段上无差异;自花授粉后自交亲和系的酶活性显著高于自交不亲和系的酶活性。结果表明,SOD、POD和CAT三种酶活性的变化与自交亲和系所具有的自交亲和基因的调控有关。

中国芸芥遗传多样性RAPD标记分析

选择我国不同生态地区有代表性的芸芥材料 ,利用RAPD标记技术进行分子标记差异分析 ,根据遗传相似系数计算不同材料RAPD数据的遗传距离矩阵 ,按UPGMA方法对研究材料进行了聚类。研究结果表明 ,我国芸芥具有比较大的遗传多样性 ,12个引物共扩增出 131条DNA带 ,其中 10 5条表现出多态性 ,占总带数的 80 .15 % ,不同生态类型地区来源的材料有各自的特征带。 2 0个材料的遗传距离在 0 .1178～ 0 .4 994之间 ,其中以和田芸芥与其它材料的遗传距离最大 ,而神池芸芥与朔州芸芥遗传距离最小。聚类分析表明 ,2 0个材料可分为 4组 ,其中和田芸芥和四川芸芥各自列为一组 ,和田芸芥可能是我国芸芥的一种新类型。

油菜和芸芥杂交时花粉与柱头识别反应的研究

为查明两属间植物杂交受精前的障碍,用荧光显微镜观察了2个芸芥品种的花粉粒在5个油菜品种的柱头上粘附、萌发以及花粉管与柱头的识别反应.结果表明:油菜接受芸芥的花粉后,出现花粉延迟粘附和萌发,花粉管较难伸长,在柱头上扭曲、肿胀等不亲和的现象,并且使乳突细胞产生强烈的胼胝质反应,以致阻碍异源花粉管进入柱头;而且父母本基因型不同,相互识别反应差异较大.

混合盐碱胁迫对芸芥生长发育和生理性状的影响

为评价不同生长期芸芥对混合盐碱胁迫的耐受性及相应的生理机制,采用不同浓度的混合盐碱溶液分别进行种子萌发期、苗期及成株期胁迫试验。结果表明:(1)在种子萌发期,低浓度(20和30mmol·L^(-1))混合盐碱胁迫仅延迟了芸芥种子的萌发时间,对种子活力的影响较小;40mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,发芽势和发芽率均显著低于对照值;≥50mmol·L^(-1)盐碱处理下,种子完全丧失活力。(2)苗期叶片相对含水量与盐碱浓度和胁迫时间均呈负相关,盐碱浓度≥40mmol·L^(-1),相对含水量显著下降,而丙二醛含量显著升高;随盐碱浓度增加及胁迫时间延长,叶片可溶性糖和脯氨酸含量总体呈增加趋势,而可溶性蛋白含量却逐渐降低,说明芸芥幼苗对盐碱胁迫的适应在一定程度上主要取决于可溶性糖和脯氨酸等有机物质的积累;(3)成株期低浓度胁迫对株高和开花期影响不显著,≥40mmol·L^(-1)盐碱胁迫时,株高降低,开花期延迟,单株角果数少,部分种子干瘪或败育。60mmol·L^(-1)胁迫下植株能存活,但不能开花结实,70mmol·L^(-1)胁迫则严重抑制了营养生长和生殖生长,甚至死亡。混合盐碱胁迫对芸芥根长、鲜重、干重和含水量均有一定的抑制作用,对根重影响显著,低浓度胁迫促进根的伸长,盐碱浓度≥40mmol·L^(-1)时,根长逐渐变短,显著低于对照。总之,萌发期和成株期芸芥对Na Cl+Na2SO4+Na HCO3+Na2CO3混合盐碱胁迫的耐受性不同,苗期可溶性糖和脯氨酸作为主要的调节物质在芸芥适应较高浓度盐碱逆境中起到了重要作用。

利用RAPD分子标记技术研究芸芥(Eruca Mill.)的遗传多样性

目的研究不同来源的芸芥材料的遗传多样性和它们之间的亲缘关系,以便对其进行有效、科学的利用。方法利用RAPD分子标记技术对来源于欧洲、非洲和亚洲的30份代表性的芸芥(ErucaMill.)材料进行遗传多样性分析,根据遗传相似系数计算不同材料RAPD数据的遗传距离矩阵,按UPGMA方法对研究材料进行聚类。结果不同芸芥亚种间表现出比较大的多态性,47个引物共扩增出486条DNA带,其中432条表现出多态性,占总带数的89.0%,来源不同的材料有各自的特征带。30个材料的遗传距离在0.1036～0.4511之间。结论聚类分析表明,在遗传距离为0.1452处,30个材料可分为7个类群,其中来源于中国的材料为一独立的类群,来源于西班牙及其他国家地区的材料分属另外6个不同的类群。芸芥起源中心的西班牙及其毗邻地区的芸芥的遗传多样性最为丰富,而中国可能是芸芥的次生演化中心。

中国芸芥栽培品种亲缘关系的RAPD分析

用100个随机引物对18个芸芥品种的基因组DNA进行扩增,结果有10个随机引物得到了稳定一致的RAPD谱带,扩增出的谱带数在2～17条之间,共扩增出91条谱带;采用UPGMA法对扩增出的谱带进行遗传聚类分析,在遗传距离(D)=0.1333处,将供试芸芥品种分为2类8组,揭示了供试芸芥品种的亲缘关系。

芸芥种质资源的遗传多样性研究

用100个随机引物对18份芸芥材料的基因组DNA进行扩增,结果有10个随机引物得到了稳定一致的RAPD谱带,每个引物扩增出2～17条谱带,共扩增出91条谱带。采用UPGMA法对扩增出的谱带进行遗传聚类分析,在遗传距离(D)=0.1333处,将18个芸芥材料分为2类8组,揭示了芸芥种质资源的遗传多样性。

油菜与芸芥属间杂种离体子房和胚培养研究

为建立芸薹属与芸芥属间杂种离体子房和胚培养的技术体系,运用4个亲和性较强的组合进行离体子房和胚培养.结果表明在子房培养中,以授粉后6～8d处理的子房生长量最大,成胚数和成苗数最多.所有不同浓度和组合的激素,包括无激素培养基处理均获得了湘油15号与芸芥的杂种胚,以1.0mg/LNAA+0.5mg/L6-BA组合效果最好.在胚培养中,生长素和细胞分裂素对离体胚的发育有明显的促进作用,而附加成分(干酪素)单独使用时效果不明显,与生长素一起使用效果较好.子房培养和胚培养均能获得一定数量的苗,但通过苗期真假杂种的鉴定,24株真杂种均由子房培养所获得.

芸芥(Eruca.sativa Mill)总DNA提取方法及RAPD扩增体系研究

以芸芥9370为材料,在SDS法的基础上,通过改变离心时间,操作步骤,建立了一种较快速提取芸芥基因组DNA的方法。使用美国伯乐公司生产的Mycycler TM thermal cycler扩增仪,对影响RAPD扩增的因素进行了比较研究,确定了模板、10×buffer(主要含Mg2+)、、dNTPs、引物和Taq DNA聚合酶的适宜量和最佳的循环次数。试验结果表明在25μL体系中使用18.5μL ddH2O,2μL 10×buffer(主要含Mg2+),2μLdNTPs,1μL引物,0.5μL TaqDNA聚合酶,1μL模板;反应条件为94℃预变性4 min,然后进行94℃50 s,38℃退火1 min 20 s,72℃延伸2 min,40个循环后,再在72℃延伸10 min,芸芥RAPD扩增效果较好。

甘蓝型油菜与芸芥属间杂种F_1的获得及鉴定

常规有性杂交很难获得油菜与芸芥的属间杂种。通过对早期杂种胚胎的子房培养,获得128株小苗。经形态学鉴定,其中24株为真杂种。运用分子标记技术(RAPD)进行真假杂种检测,87%的单株带有芸芥特异的标记带。在培养中,适宜的生长素和细胞分裂素浓度以及恰当的子房离体前的发育时间能提高成胚数和成胚率。

26份芸芥种质的耐盐性评价

为了明确26份芸芥种质的耐盐性差异,本试验采用6个不同浓度盐溶液,包括0, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%和 1.0% NaCl处理芽期芸芥,测定了发芽率、胚根长等指标;筛选出0.6%、0.8% NaCl溶液处理苗期芸芥,测定了幼苗生长及耐盐生理相关指标,并采用模糊数学隶属函数法评价不同芸芥材料的耐盐性。结果表明:(1) 0.6%盐胁迫所造成的芸芥萌发抑制率接近50%,0.8%盐胁迫基本造成了生长的停滞(发芽率8%),因此认为这两个浓度是盐胁迫抑制芸芥生长的阈值。(2)随着盐浓度的增加,正常种苗率变小,其均值变化为57.62%~34.45%;苗高、根长、根鲜重、苗鲜重均下降,其中各指标的变幅分别为0.99~0.77 cm,0.69~0.44 cm,0.0034~0.0023 g,0.0244~0.0176 g。(3)根据隶属函数总平均值大小将参试材料进行耐盐性分类:耐盐性较强的材料(0.6133≤隶属值总平均值≤ 0.7261 ),包括08武芸3-1等;耐盐性中等的材料(0.4274≤隶属值总平均值≤0.5911),包括临洮芸芥等;耐盐性较弱的材料(0.3894≤隶属值总平均值≤0.0280),包括13芸芥68-3等。(4)耐盐材料中游离脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于耐盐性较差的材料。总之,26份芸芥种质材料对NaCl溶液胁迫的耐受性存在明显差异,通过模糊数学隶属函数法综合苗期各指标筛选出的耐盐材料,可进一步用于耐盐育种与耐盐基因挖掘。

中国芸芥形态特征特性及类型研究

选择不同生态地区的代表性芸芥材料研究表明,我国芸芥形态特征差异明显,可分为全缘叶芸芥(如和田芸芥)与羽状裂叶芸芥2大类型。和田芸芥的植物学形态特征特殊,茎直立,茎杆光滑、无刺毛;基生叶和茎生叶均为完整叶,披针形,叶缘波状,叶脉脉序羽状,茎生叶略小,不抱茎,花蕾顶部光滑或被少量刺毛;花为乳黄色,花瓣上部开展,下部具长爪,具绿色脉纹;角果表面光滑,无毛,平生,紧贴于果轴,四棱状,先端具扁平的剑形喙;果梗粗,略长,种子卵形,灰色,千粒重3 g左右。RAPD分子标记分析表明,和田芸芥与其他材料的遗传距离最大,具有其特征带,聚类分析中,独自成为一类。和田芸芥生育期与其他芸芥相近,无生殖隔离现象。由此推断,和田芸芥可能是我国芸芥种内的一个新类型,其分类地位有待进一步研究确定。

芸芥抗菌核病相关基因的分子标记

芸芥属于十字花科芝麻菜属植物，在中国分布广泛。长期以来，国内外学者从植物学特征、经济性状和抗逆性等方面对芸芥品种资源进行了研究，李方球研究了芸芥对油菜菌核病的抗性，但从分子水平上的研究还较少。目前，转基因技术和分子标记辅助选择为高效育种展示了广阔的前景。但应用这2项技术的前提是必须首先获得优良基因克隆或优良基因紧密连锁的分子标记。本文利用RAPD技术，通过对芸芥抗病相关基因的遗传分析和分子标记，阐明其抗病相关基因的遗传，并提供可利用的分子标记，以便为芸芥抗菌核病种质鉴定和芸芥抗菌核病的分子标记辅助选择提供准确快速的鉴定方法。

化学药剂处理克服芸芥自交不亲和性效果研究

6种化学药剂处理芸芥柱头的结果表明,化学药剂对克服芸芥自交不亲和性有一定效果。不同的化学药剂其效果差异,赤霉素、尿素、硫酸铵处理效果最好,比对照(蒸馏水处理)差异极显著;而蔗糖、食盐、乙醇与对照(蒸馏水)处理相比差异不显著。不同化学药剂浓度的处理效果亦不同,以100mg/L赤霉素、15%尿素、20%硫酸铵处理效果最好。不同芸芥品种间对药剂处理的反应亦有差异。

芸芥与芸薹属属间杂交亲和性研究

选用 5个芸芥与 6个芸薹属种进行杂交 ,研究了芸芥与芸薹属属间杂交的亲和性 ,试验结果表明 :芸芥与芸薹属的远缘杂交属于高度不亲和 ,结角率为 2 .76 % ,结籽率为 1.35 %。影响其杂交亲和性的因素有杂交亲本基因型、杂交组合方式 ,其中以芸薹属作母本的杂交亲和性要高于以芸芥作母本的组合的杂交亲和性。

芸芥与白菜型油菜远缘杂交亲和性研究

芸芥与白菜型油菜远缘杂交存在严重的生殖障碍,F1种子的产生与杂交的组配方式有关。角果生长发育测量结果表明,远缘杂交角果生长停止是在授粉后8d左右。F1植株形态偏向母本。

芸芥自交亲和性的遗传及自交亲和基因mRNA差异显示分析

以8份芸芥自交亲和系与4份芸芥自交不亲和系为试验材料,通过正交和反交方式共组配了18个不同的杂交组合,调查了F1群体的自交亲和性与否,及1 424株F2群体和626株BC1群体的性状分离情况。同时,还采用mRNA差异显示技术研究了芸芥自交亲和基因的表达器官,分离、筛选了与自交亲和性相关的特异基因片段。结果表明:芸芥自交亲和性与细胞质遗传无关,而是由一对核基因控制的简单隐性遗传性状;芸芥自交亲和基因的表达不属于组成性表达,而属于组织特异性表达;在芸芥自交亲和系的柱头cDNA扩增中共得到3条差异cDNA片段,其与芸芥自交亲和基因有密切关系。

四种提取芸芥基因组DNA方法的比较

以芸芥为材料 ,分别用CTAB法、SDS法、尿素法、NaOH法四种方法对芸芥基因组DNA进行了提取 ;并用紫外光分光光度计法、琼脂糖电泳法和RAPD分析法对所提取的DNA进行检测 ,将它们在DNA的产量、质量和耗时、耗费等方面的优缺点进行比较 ,以便在实际工作中根据不同的试验条件选取最合适的提取方法。通过四种方法的比较 ,研究认为尿素法是芸芥基因组DNA的最佳提取方法。