青花菜雄性不育相关基因BoDHAR的克隆与表达分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段的序列为信息探针,通过在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR、PCR克隆与序列分析,获得了青花菜脱氢抗坏血酸还原酶DHARdehydroascorbatereductase基因的cDNA与DNA全长序列,命名为BoDHAR。并利用双链接头介导PCR的染色体步行技术(genomewalking)克隆了其上游644bp的5′端序列。所获的BoDHAR基因全长1486bp,存在两个内含子,DNA编码区序列633bp,编码210个氨基酸;序列分析表明BoDHAR与同源基因AT1G19570.1cDNA序列有82.3%的一致性,推导的氨基酸序列有79.6%的一致性;编码的水溶性蛋白存在多个磷酸化位点;5′端上游区存在明显的转录调控序列。半定量RT-PCR结果表明BoDHAR在可育系花蕾中的表达量明显高于不育系花蕾,在花药中的表达明显高于其它部位。

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析。结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体。同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因。

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.

同源四倍体青花菜雄配子体的发育过程

利用"爱氏苏木精染色—冬青油透明"技术,观察研究了同源四倍体青花菜(2n=4x=36)雄配子体的动态发育过程。结果表明:同源四倍体青花菜与相应的二倍体在雄配子的整个发育过程上表现相似,细胞核经一次有丝分裂产生营养核与生殖核,生殖核再经一次有丝分裂形成两个精核,最终形成3-细胞成熟花粉,具4个或3个萌发孔;雄配子体发育过程中异常频率为12.14%,败育主要发生在单核期。

青花菜ProDH基因的克隆及功能鉴定

脯氨酸是水分胁迫植物中最常见的渗透保护物质之一,脯氨酸脱氢酶(ProDH)是存在于线粒体内的催化脯氨酸降解的关键酶,构建RNAi表达载体转化青花菜可以抑制脯氨酸分解提高其抵抗干旱胁迫和盐胁迫的能力。本研究利用同源重组和RACE技术克隆青花菜脯氨酸脱氢酶基因(ProDH),以酶切、连接的方法利用载体pFGC1008构建植物RNAi表达载体pFGC-PDHi。序列分析表明,本文首次克隆了1595bp的青花菜脯氨酸脱氢酶基因cDNA全长,该序列编码498个氨基酸;序列比对发现该核酸序列与拟南芥、甘蓝型油菜、芜菁分别有83.26%、89.07%和97.73%的同源性,其氨基酸序列和拟南芥、甘蓝型油菜、芜菁分别有89.78%、91.38%和98.80%的同源性。测序和酶切鉴定表明青花菜ProDH基因RNA干扰表达载体已经构建成功,并将其转化青花菜得到转化株,经PCR检测,转化株均为阳性株,证明干扰载体的T-DNA区已经成功地整合到了青花菜基因组中。研究还发现在外源的L-脯氨酸存在时,转化株的脯氨酸脱氢酶的活性受到了明显的抑制。本研究为青花菜的抗旱育种提供了非常有价值的新种质材料。

西兰花菌核病空间分布格局及抽样技术研究

通过频次分布和聚集度指数的测定,以及m*-m回归和Taylor幂法则分析,研究西兰花菌核病病株田间空间分格局及其抽样技术。结果表明,西兰花菌核病病株田间分布趋向于聚集分布。被测田块都不符合二项分布,而同时符合核心分布;各田块的西兰花菌核病I指数>0,M*/M指标>1,Ca指数>0,扩散系数C>1,K指数>0,m*-m回归分析表明病株空间分布的基本成分是个体群,病株个体间相互吸引,病株在大田中存在明显的发病中心,个体群在田间呈随机分布格局,即分布的基本成分发病中心之间趋于随机分布,而个体群内的个体与核心分布相吻合。Taylor幂法则分析表明,西兰花菌核病病株个体的空间格局随着病株密度的提高越趋聚集分布。随着病情指数的增加,所需抽样数递减。序贯抽样模型为T0(N)=1.5N±2.8615N,调查株数N株时,若累计病情指数超过上界可定为防治对象田,若累计病情指数未达到下界时,可定为不防治田。病情指数15%,所需抽样数为90。

青花菜快速碱化因子RALF的克隆与序列分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段序列为信息探针,在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR克隆与序列分析验证,获得了青花菜快速碱化因子RALF(Rapid Alkalinization Factors)基因的cDNA全长序列,命名为BoRALFL1(GenBank序列登录号DQ059310)。该cDNA全长240bp,编码79个氨基酸,与电子克隆获得的序列完全相同。序列分析表明,编码蛋白存在前导信号肽与多个磷酸化位点,与同源基因RALFL8核酸序列在88bp上有82%的一致性,推导的氨基酸序列在74个氨基酸上存在56%的一致性,不同植物间氨基酸序列N-端差异大,C-端具有较高的保守性。

青花菜高频离体再生体系的研究

以青花菜04J-20、04J-19和04J-21带柄子叶为外植体，研究其高频离体再生体系。比较了不同基因型、不同质量浓度植物生长调节剂、不同时期苗龄外植体对不定芽再生频率的影响。结果表明：04J-20 8d苗龄外植体不定芽的再生频率最高为100％（MS＋0．10mg·L^-1NAA＋6．0mg·L^-1 6BA＋8g·L^-1琼脂＋30g·L^-1蔗糖），继代培养增殖系数达8～9（MS＋0．2mg·L^-1NAA＋2．0mg·L^-1 6-BA＋7g·L^-1琼脂＋30g·L^-1蔗糖），生根培养诱导生根率为100％（1／2MS＋0．1mg·L^-1NAA＋7g·L^-1琼脂＋30g·L^-1蔗糖），驯化移栽成活率达95％，获得增殖200倍的田间再生植株。

青花菜细胞质雄性不育系线粒体DNA的提取与RAPD分析

利用分子生物学方法提取青花菜不育系及其保持系线粒体的DNA,经琼脂糖凝胶电泳表明所提取的线粒体DNA纯度较高。通过40个引物进行随机引物多态性扩增,结果表明,由引物S66扩增出一条1 000 bp左右的特异条带BMS1000,该条带是不育系m tDNA所特有的,初步推断该特异条带可能与不育性相关。

氯吡苯脲处理对青花菜贮藏品质的影响

用不同浓度的氯吡苯脲(CPPU)对青花菜进行保鲜处理,以期获得最佳的处理浓度。结果表明:经不同浓度的氯吡苯脲处理后的青花菜,感官品质和营养品质的下降均低于未处理的青花菜。CPPU处理的最佳浓度为8 mg/L,青花菜可贮存20 d以上,商品性状和营养品质较好。

L-精氨酸处理对青花菜贮藏过程中品质的影响

试验用0.2 mmol/L的L-精氨酸(L-Arg)溶液处理青花菜(Brassica oleracea var.italica)20 min,探讨在贮藏过程中对青花菜品质的影响。结果表明,L-Arg处理可有效抑制青花菜的黄化和细胞膜透性的增加,保持可溶性固形物含量,延缓叶绿素的降解和维生素C的流失。L-Arg处理能够有效延缓青花菜的衰老,抑制营养物质的流失。

青花菜营养吸收特性及专用肥配方筛选研究

田间试验表明,青花菜早熟品种“优秀”在常规施肥条件下,全生育期地上部分N,P2O5,K2O,Ca,Mg的总吸收量分别为35.0,9.21,32.5,14.2,2.1 kg/667m2,养分吸收比例(重量比)为1∶0.26∶0.93∶0.41∶0.06。其养分吸收的特点是以氮为主,钾和钙的需求量较高,植株生育后期含硼量达到30 mg/kg,属于硼敏感作物。研究表明,有机无机复混专用肥配方以N-P2O5-K2O为9-5-6时增产效果最佳,比常规施肥增产164.4 kg/667m2,增产率为9.9%。主要表现在花球单个鲜重明显提高,花球紧密,采收季节提前,商品性状改善。

青花菜主要农艺性状配合力遗传分析

为研究青花菜主要农艺性状的遗传机制,以5个不育系和5个高代自交系为材料,采用NCⅡ遗传交配设计,对其14个农艺性状进行观测,并进行配合力遗传分析。结果显示,所有性状加性和显性方差占表型方差的遗传比率均达极显著水平。生育期、叶片数、球形指数、单球质量、蕾粒大小和球位高性状主要受一般配合力影响,开展度、茎粗和紧实度主要受特殊配合力影响,其他性状两种配合力影响相当。亲本一般配合力和组合特殊配合力之间无必然联系。不育系中A1最优,自交系中R10最优,25个组合中早熟A5×R10和中晚熟A5×R9各性状整体表现最好,有很好的利用潜力。

青花菜绿体春化过程中核酸含量的变化

以早熟青花菜品种清风青花菜103为试材,对5片真叶期的植株进行春化处理〔昼温/夜温=(17.3±1)℃/(9.3±1)℃〕,研究青花菜绿体春化过程中核酸含量的变化规律。结果表明:经绿体春化后,青花菜体内的DNA、RNA和总核酸含量以及RNA/DNA的比值均比未经过春化处理的对照高,且均随着春化的进程而升高;其中RNA、总核酸含量和RNA/DNA的比值在春化完成前均开始迅速增加,而DNA含量则在春化作用结束时才迅速增加。

青花菜DH系带柄子叶高频再生体系的建立

以青花菜DH系3-6、3-7和3-9带柄子叶为外植体,研究其高频离体再生体系,比较了不同基因型、不同质量浓度植物生长调节剂、不同时期苗龄外植体及不同浓度AgNO3添加剂对不定芽再生频率的影响。结果筛选出3-6和3-7两个基因型:8d苗龄外植体不定芽的再生频率分别为96.9%和97.8%(培养基:MS+0.02mg·L-1NAA+1.0mg·L-16-BA+4mg·L-1AgNO3+10g·L-1琼脂+30g·L-1蔗糖),平均外植体的再生芽数分别为15、14个,生根培养诱导生根率均为100%(培养基:1/2MS+0.05mg·L-1NAA+7g·L-1琼脂+30g·L-1蔗糖),驯化移栽成活率均达100%。

青花菜花球黑茎病发生的影响因素初步研究

通过实施不同土壤肥力条件、施硼与否以及不同施硼方式、不同栽培品种和采收时期等田间试验处理 ,研究了这些因素对青花菜 (BrassicaoleraceaL .var.italicaPlench)花球黑茎病发生的影响 ,结果提示该病可能属病理性病害 ,在生产中应注意保持土壤较高肥力 ,将有助于降低黑茎病发生和危害 ,此时不做施硼推荐 ;而在较低土壤肥力条件下 ,追施硼肥可降低此病危害。此病对不同品种间的危害不同 ,可考虑进一步鉴定筛选品种间的抗、耐病差异 ,选用抗、耐病品种。另外 ,适当推迟播种期 ,相应延长采收期可能有利于降低黑茎病危害。

新型十字花科蔬菜蕾薹菜的选育

[目的]选育新型十字花科蔬菜。[方法]利用从日本引进的菜薹（Brassica campestris L.var.utilis）和花椰菜（B.oleracea L.var.italica）的远缘杂交材料,经系统选育育成的一种食用花茎、花蕾的新型珍稀蔬菜蕾薹菜。[结果]蕾薹菜植株生长势强,株高4050cm,一次分枝712条,分枝长20 cm左右,单枝重（除去小叶）2030 g,秋季种植采收期可达60 d,露地产量为15.0020.00 t/hm2。花茎及花蕾（分枝）营养极为丰富,维生素C含量高达1 040.00 mg/kg（FW）,各种矿物质含量均较高,既可熟食也可生食,生食鲜嫩爽口,口感极佳。[结论]选育出了一种优质的新型十字花科蔬菜蕾薹菜。

矮壮素处理对青花菜生长状态及春化关键酶活性的影响

以中早熟品种‘元绿701’青花菜为试材,当植株长至3片真叶时叶面喷施不同浓度(2 000、3 000、4 000mg·L-1)的矮壮素溶液,在其长到6片真叶时进行低温春化处理(昼温/夜温=(13.3±0.5)℃/(6.3±0.5)℃),研究矮壮素处理对青花菜生长状态及春化相关酶活性的影响.结果表明:喷施矮壮素后,改变了植株的营养生长状态,使株高显著降低、茎粗显著增加;降低了转化酶和硝酸还原酶的活性,提高了谷氨酰胺合成酶活性.低水平的转化酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性有利于春化的完成.

青花菜氮磷钾施肥效应研究

运用"3414"田间试验设计,在蔬菜主产区设置氮磷钾肥料试验,获得了青花菜氮、磷、钾的一元二次效应模型分别为:Y=891+45.02N-0.884N2(R=0.858),Y=1118+37.4P-1.229P2(R=0.568),Y=1060+16.37K-0.113K2(R=0.752);青花菜最高产量的氮磷钾理论施肥量:N为385.5kg/hm2;P2O5为151.5kg/hm2;K2O为274.5kg/hm2。

不同肥料处理对青花菜产量和品质的影响

研究了不同施肥处理对青花菜产量与主要品质指标的影响,试验结果表明,生物有机肥能提高青花菜的产量和品质,效果以酵素菌生物有机肥和复合微生物肥复配最显著,有机肥对产量和品质无显著影响。2种生物有机肥复配使青花菜产量提高20.78%,抗坏血酸、可溶性蛋白、可溶性糖、干物质含量分别提高34.2%、46.0%、43.8%、6.13%。