优化施肥对鄂西高山萝卜-甘蓝轮作体系产量、品质和养分利用率的影响

以常规施肥为对照,研究了鄂西高山地区不同施肥模式对萝卜(Raphanus sativus L.)-甘蓝(Brasscia oleracea L.)轮作体系产量、品质及养分利用率的影响。结果表明,与常规施肥对照相比,优化施肥和有机肥替代30%化肥氮处理萝卜产量分别增加了11.09%和38.59%,且除优化施肥处理的钾素回收利用率外,2个处理氮、磷、钾素的回收利用率、农学利用率、偏生产力和收获指数均不同程度增加。与常规施肥对照相比,优化施肥模式磷肥施用量减少了50.00%,钾肥施用量减少了16.67%,但甘蓝产量仅减少了1.68%,且除氮素农学利用率和偏生产力有所降低外,其他氮、磷、钾素养分利用率指标和收获指数均有所增加;与常规施肥对照相比,有机肥替代30%化肥氮甘蓝产量增加了4.49%,氮、钾素的回收利用率、农学利用率、偏生产力,磷素的农学利用率、偏生产力均有所增加。由此可知,优化施肥和有机肥替代30%化肥氮在提高鄂西高山萝卜-甘蓝轮作体系的产量及养分利用率方面效果显著。

结球甘蓝F1、F2、双交种及其亲本的游离小孢子胚胎发生能力分析

【目的】比较结球甘蓝F1、F2、双交种及其亲本小孢子胚胎的发生能力,为建立高效的结球甘蓝小孢子培养技术体系提供依据。【方法】分别用25份结球甘蓝F1及其50份亲本,产胚困难的22份结球甘蓝F1及其相应的F2,1份产胚能力强的结球甘蓝与22份产胚困难材料的正、反交杂交后代,在同等条件下进行小孢子培养,以比较其产胚情况。【结果】25份结球甘蓝F1有9份产生胚状体,其中"EF10"产胚能力最强,平均每蕾产胚10.45个,"QG80"和"QG78"次之,其余6份材料平均每蕾产胚不足1个;50份结球甘蓝亲本只有5份产胚,这5份材料分别是"EF10"、"QG80"的父、母本和"QG78"的母本。22份产胚困难的结球甘蓝F1有8份产生胚状体,其自交后代F2全部产生胚状体,其中4份F2代的胚产量较其F1有所提高;14份无产胚的结球甘蓝F1代材料,其F2代中有3份产生胚状体。用产胚能力强的"EF10"作亲本与8份产胚能力较弱的结球甘蓝材料杂交,16份正、反交双交种全部产生胚状体,胚产量介于两亲本之间,并明显高于产胚能力弱的亲本;用产胚能力强的"EF10"作亲本与14份无产胚的结球甘蓝材料杂交,28份正、反交双交种有4份产胚;比较相同亲本的正、反交双交种的胚产量可知,二者无明显差异。【结论】结球甘蓝F1较其亲本产胚能力强,不同F1胚胎发生能力不同;对产胚困难的结球甘蓝F1,以其F2为试材,可诱导产胚或提高胚产量;用产胚能力强的结球甘蓝作亲本与产胚困难的材料杂交,正、反交均能明显提高产胚困难材料的产胚能力。

秋水仙碱对甘蓝游离小孢子胚胎发生及发育的影响

【目的】研究秋水仙碱对甘蓝小孢子胚胎发生及发育的影响,为促进甘蓝小孢子培养技术的有效利用提供依据。【方法】以甘蓝一代杂种及不同自交代数的高代自交系、低代自交系为试材,在游离小孢子培养基中添加不同质量浓度秋水仙碱,处理时间为48h,以不添加秋水仙碱为对照(CK),在同等条件下进行小孢子培养,分别比较产胚量和胚胎发育状况的差异。【结果】(1)培养基中添加10mg/L秋水仙碱的40份甘蓝材料中,有19份产生了胚状体,产胚材料比率为47.5%,较对照提高25%;(2)以9份甘蓝一代杂种及不同自交代数的高代自交系、低代自交系为试材,在培养基中添加1,10,50mg/L秋水仙碱后,每蕾产胚数、子叶形胚率均较对照有所增加,其中一代杂种及低代自交系材料在1或10mg/L秋水仙碱处理时增加幅度较大,每蕾产胚数和子叶形胚率分别为1.30～2.20个和15.0%～69.1%,而高代自交系材料在10或50mg/L秋水仙碱处理时增加幅度较大,每蕾产胚数和子叶形胚率分别为0.78～1.98个和14.1%～70.6%;(3)在培养48h时,用倒置显微镜观察各试材的小孢子,发现培养基中分别添加1,10,50mg/L秋水仙碱时,膨大小孢子数量均较对照明显增多;在静止培养期间用倒置显微镜观察各试材小孢子的胚胎发育情况,发现培养基中添加1,10,50mg/L秋水仙碱处理的多细胞原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚频率均较对照高。【结论】在甘蓝小孢子培养基中添加秋水仙碱,可使培养无反应材料的部分材料产胚,使培养有反应材料的产胚量提高,同时也对胚胎的良好发育有促进作用。

不同光质下花椰菜离体培养的生物全息现象

从花椰菜的花球上取上、中、下三个不同的全息元,培养在 N6+6mgBA L^(-1)+0.2mgNAA L^(-1)的培养基上,每天置于不同光质下12小时和黑暗下12小时。培养15天后,上部全息元不经愈伤组织阶段而直接发生幼芽。中部全息元有部分愈伤组织的产生,也有部分芽的分化。下部全息元全部诱导出愈伤组织而无芽的分化。这种上部全息元容易长出幼芽而下部全息元容易发根的现象正好反映整体上长芽下长根的特征。不同光质对芽的生长量和根的诱导率具有明显的影响。

甘蓝SI相关基因BoCDPK14的克隆与分析

甘蓝自交不亲和性(self-incompatibility,SI)是柱头对相同单倍型的花粉产生的排斥或抑制反应。钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)是植物面对逆境信号时参与抗逆反应的重要元件。本文通过甘蓝自花授粉0~60 min的柱头转录组数据分析,成功地筛选到一个受自花授粉诱导上调表达的基因BoCDPK14,该基因与拟南芥中参与植物逆境信号传导的钙依赖蛋白激酶基因高度同源。BoCDPK14基因开放阅读框1599 bp,编码一种具有533个氨基酸残基的亲水性蛋白,可在大肠杆菌胞质中被诱导表达,其相对分子质量为60.4 kD,表明BoCDPK14为活性胞质蛋白。该基因起始密码子上游2000 bp的核苷酸序列中含有胁迫反应、激素反应、代谢调节等应答元件。BoCDPK14在甘蓝柱头、花粉、花蕾、花瓣和叶片中表达,且柱头中的表达量低于花粉。荧光定量PCR结果证实,BoCDPK14在0~60 min的表达变化趋势与转录组分析结果一致。通过酵母双杂交发现,BoCDPK14蛋白激酶结构域与谷氨酸受体通道蛋白BoGLR2.8d存在相互作用,表明BoCDPK14可能是参与SI反应过程的新蛋白。本研究结果表明BoCDPK14可能作为Ca2+信号元件参与甘蓝柱头响应花粉刺激的分子过程,这为甘蓝自交不亲和的进一步研究和利用提供了新内容。

甘蓝BoSU03蛋白基因的克隆及其与SRK相互作用分析

扩增了从甘蓝柱头蛋白质谱鉴定中获得的泛素蛋白BoSU03基因的编码序列。序列分析表明BoSU03与甘蓝泛素蛋白Bo1003815的核苷酸序列相似性最高,达98%,含有臂重复结构域,属于植物泛素蛋白家族。为探究BoSU03是否为自交不亲和S位点受体激酶(SRK)下游的互作蛋白,以SRK与ARC1相互作用为对照,利用GAL酵母双杂交系统对SRK与BoSU03进行了相互作用验证,结果表明,BoSRK/BoSU03的转化酵母在四缺平板SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/x-α-gal/25 mmol 3-AT上长势较好,显色较深,进一步检测发现BoSRK/BoSU03转化酵母的β-半乳糖苷酶活性值大于BoSRK/BoARCl转化酵母的活性值,这为进一步分析鉴定BoSU03是否参与SRK下游信号传导过程提供了依据。