甘蓝型油菜表皮蜡粉遗传规律及其抗逆效应研究

油菜表皮蜡粉是油菜抵御外界不利因素的屏障之一,对其开展研究有益于选育抗逆稳产的油菜品种,改进栽培技术。本研究以我们发现的光叶突变体DL22B077-1和有蜡粉野生型DL22B077-2为材料,通过杂交、回交和自交等手段研究了该性状的遗传规律,结果表明,突变体DL22B077-1的光叶性状受显性单基因控制。然后利用气相色谱法检测了突变体与野生型叶片和茎秆蜡粉含量及其组成,结果发现野生型叶片和茎秆表皮蜡粉含量分别为47.40μg/cm^(2)和76.93μg/cm^(2),光叶突变体叶片和茎秆蜡粉含量分别为40.40μg/cm^(2)和61.01μg/cm^(2),与野生型相比,分别减少14.77%和20.79%,差异均达到显著水平(P=0.05)。而且无论是光叶突变体还是野生型,叶片蜡粉含量均低于茎秆表皮含量,差异也达到显著水平(P=0.05)。蜡粉组成成分间的差异既存在于光叶与野生型间,也存在于植株的叶片与茎秆之间。光叶突变体与野生型间蜡粉成分总体上相似,但是4种成分差异显著,其中三种(正三十六烷、十六烷氧基硅烷和15-Triacontanone)在野生型的叶片和茎秆表皮蜡粉中显著高于光叶突变体表皮。另外,光叶突变体材料表皮蜡粉中也存在一种成分(1,40-Tetraconanediol)显著高于野生型。本研究还通过田间自然低温冻害比较光叶突变体与野生型的抗寒差异。结果表明,野生型比光叶突变体抗寒性强,光叶突变体出现严重冻害(受冻率100%,冻害指数达到0.80),野生型明显抗寒(受冻率15%,冻害指数只有0.25)。野生型与光叶突变体的抗寒性差异还反映在低温对二者植株的农艺性状的影响上。返青前,光叶突变体的单株长势比野生型差,其中光叶突变体的单株株高、单株干重分别只有其野生型的51.83%和29.08%。说明表皮蜡粉能够显著提高油菜抗寒能力。最后,在花期通过人工接种,考察二者对菌核病的抗性差异,鉴定结果显示,光叶突变体及其野生型的菌核病抗性无显著差异。

白菜叶片表皮蜡粉成分及合成相关基因表达分析

为了解白菜叶片表皮蜡粉晶体结构形态、成分及合成,以有蜡粉的R-o-18和无蜡粉的15E-545-2为试材,利用扫描电镜观察成熟期新鲜叶片表皮的晶体结构;采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析二者在蜡粉成分上的差别,以峰面积为指标,定量计算蜡粉组分含量。结果表明:5 000×下R-o-18上下表皮的蜡粉晶体均呈致密的面包屑状,大小约为10μm;15E-545-2则没有观察到类似结构。GC-MS分析结果表明,R-o-18成熟期叶片表皮蜡粉成分中含酮类2种,占表皮蜡粉提取物的1.02%;醇类4种,占8.33%;烷烃10种,占55.09%;酯类2种,占26.34%。15E-545-2中检测到酮类1种,占3.83%;醇类3种,占9.17%;脂肪酸4种,占23.29%;烷烃1种,占9.32%。蜡粉合成途径Bra034583、Bra018412、Bra032670、Bra027907、Bra027906、Bra027904、Bra027902基因在两个材料中都呈先升后降的表达趋势;且蜡粉性状显现期在R-o-18中的表达均高于15E-545-2,初步证明此7个基因是与白菜叶片表皮蜡粉合成相关的基因。

粉皮冬瓜表皮蜡粉微形态及蜡粉组分研究

【目的】探明不同粉皮冬瓜品种表皮蜡粉成分特性,为进一步解析冬瓜表皮蜡粉的分子调控奠定基础。【方法】选择形状不同的2个粉皮冬瓜品种(夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜)为试验材料,采用扫描电子显微镜观察表皮蜡粉结构,通过非靶向气相色谱-质谱(GC-MS)检测技术对表皮蜡粉的成分进行分析。【结果】夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜表皮均有大量堆叠的杆状蜡粉结构,但夏茂粉皮小冬瓜杆状的前端上还粘附丝状蜡粉。2个品种三萜类物质含量均占比最高(42.09%和35.63%),但酯类和烷烃物质含量占比存在明显差异,夏茂粉皮小冬瓜分别为31.16%和3.53%,夏茂粉皮大冬瓜分别为22.17%和17.34%。在检测出的9类65种成分中,11种化合物在2个品种间呈极显著差异,8种化合物呈显著差异。【结论】冬瓜表皮蜡粉形态结构和成分在不同品种间存在较大差异,不同的蜡粉成分对其结构的形成有重要影响。通过对不同冬瓜品种表皮蜡粉成分的鉴定,为今后明确蜡粉性状在冬瓜中的遗传规律,阐明其遗传分子机制,具有重要的科研和生产实践价值。

表皮蜡对蓝莓果实采后品质的影响

在蓝莓采收期间或采收后处理过程中,表皮蜡质容易损坏或被除去,目前关于表皮蜡对蓝莓果实品质的影响尚不清楚。本研究旨在揭示蓝莓表皮蜡去除对果实采后品质的影响及其可能的机制。通过比较表皮蜡去除组和对照组的质量参数、抗坏血酸、花色苷、超氧阴离子、过氧化氢、抗氧化酶、脂氧合酶、丙二醛等参数,结果表明,去除蓝莓表皮蜡能加速采后腐烂、降低感官和营养品质,并缩短储存架期;表皮蜡去除能降低抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,加速ROS积累和脂质过氧化。本研究结果表明,表皮蜡在维持采后品质和延缓果实衰老中起着重要作用。

拟南芥xtc1突变体的图位克隆分析

【目的】分析拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡的组分和含量,并鉴定导致xtc1突变体表型的基因。【方法】通过气相色谱法分析拟南芥xtc1突变体与Ler野生型茎部表皮蜡的成分;利用图位克隆确定突变基因位点,通过在拟南芥xtc1突变体中过量表达FATB基因,验证突变位点与FATB基因的关系。【结果】拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡总量约为Ler野生型的1/3,且各组分含量均明显减少;将突变基因定位在第1染色体顶端物理距离为80kb的2个标记T27G7-3和F22O13-1之间,该区域含有21个基因。T-DNA插入突变体观察及测序分析表明,xtc1突变体在At1g08510(FATB)基因的第1个外显子上产生14个碱基的缺失,导致翻译提前终止;在xtc1突变体中过量表达FATB基因可恢复xtc1突变体的正常表型。【结论】拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡含量减少,且突变基因为FATB基因。