花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis)抗黑腐病差异表达cDNA片段的克隆及功能的初步研究

采用花椰菜抗黑腐病近等基因系C731（感病系）和C712（抗病系）作为材料，利用cDNA—AFLP技术，研究了花椰菜黑腐病抗性在黑腐病菌侵染和非侵染条件下基因表达的情况．获得了两个阳性克隆M2和M6．Northern杂交和点杂交进一步证明M2是组成型表达的cDNA片段，只是在病菌侵染与非侵染条件下表达丰度不同．而M6是差异表达的cDNA片段．Southern杂交表明M6 cDNA片段在花椰菜基因组中是单拷贝序列．随后的序列分析发现M6cDNA片段与拟南芥1号染色体的BACF19P19中66665～66813bp有84％同源性，该片段编码拟南芥的2A6蛋白的部分序列．推测的氨基酸序列与拟南芥的2A6蛋白部分序列有91％同源性．用H2O2作为外源分子胁迫处理的初步功能分析发现：M6cDNA片段受H2O2诱导，在诱导早期16～24h高度表达，其在叶片中的积累呈逐渐上升趋势．根据序列分析和初步的功能分析的结果推测：M6cDNA片段可能就是编码花椰菜中类2A6蛋白的部分基因片段．是参与花椰菜抗病反应信号途径的相关调控基因片段．

花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis)黑腐病抗性基因同源序列分离及克隆的研究

通过从 NBS 保守序列设计简并引物 PCR 的方法,以花椰菜(Brassica oleracea vat.botrytis)抗、感黑腐病的近等基因系为材料,分离得到 NBS-LRR 型抗性基因同源序列,并获得1个克隆,命名为 RGA330-7.Southern 杂交表明,该片段在近等基因系中存在明显的多态性,且该片段在抗黑腐病基因位点至少存在3个以上类似 RGA330-7的同源拷贝.序列分析结果认为该克隆与 NBS-LRR 型抗性基因的部分 CDSs 有很高的同源性,说明该片段属于 NBS-LRR 型.系统进化分析该序列与甘蓝型油菜的2个抗病同源序列归为一类,很可能这3个不同来源的抗性基因同源序列同属于一种抗性基因家族.因此推测该序列与花椰菜抗黑腐病基因紧密相关,为进一步克隆花椰菜抗黑腐病基因提供了可靠的候选基因,对分子标记辅助抗性育种具有重要意义。

Screening and Identifying Two Specifi c Molecular Markers in Maintainer Line of Cytoplasmic Male Sterility Cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis)

Cytoplasmic male sterility (CMS) is a maternally inherited trait that prevents the production of function pollen, but maintains female fertility. It has been widely used in breeding programs to product F_1 hybrid seed

遮荫处理对早熟花椰菜花球的生长和抗氧化系统的影响

以早熟花椰菜品种丰喜45天为材料,在花球开始形成期进行遮荫处理,以研究遮荫对花球生长和抗氧化系统的影响.结果表明:(1)遮荫处理使花椰菜花球纵径、横径和鲜重分别比对照减少17.97%、18.9%和38.59%.(2)除了叶片中愈创木酚过氧化物酶(G-POD)活性显著提高外,遮荫处理降低了花椰菜叶片、花蕾和花茎中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和G-POD的活性,但与叶片相比,花蕾和花茎中这些酶活性的下降幅度较小.(3)遮荫处理显著降低了花椰菜叶片、花蕾、花茎中脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性.(4)遮荫处理降低了花椰菜叶片、花蕾和花茎中抗坏血酸含量(花蕾中还原型抗坏血酸除外)和叶片中谷胱甘肽含量,但花蕾和花茎中谷胱甘肽反而有所提高(花茎中还原型谷胱甘肽除外).

花椰菜游离小孢子培养及影响因子

以80份早中熟花椰菜栽培种为试材进行游离小孢子培养,研究了影响胚胎诱导的主要因子。结果表明,有20份材料诱导出胚状体,诱导率为25％；16％蔗糖培养液能较好地保持小孢子活性；13％蔗糖是小孢子发育的最适浓度；加液培养可显著提高产胚量；取材前6d内气温在10～20℃、取盛花前期至盛花中期的花蕾、选择单核靠边期至双核期的小孢子、经33℃热激处理48h后暗静止培养的产胚量最高。

花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析

【目的】对花椰菜温敏雄性不育系的花器形态、花药败育时期和败育分子机理进行研究,明确其不育特性发生的细胞学和分子机理,为进一步研究其雄性不育奠定理论基础。【方法】以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为试验材料,不同温度(15℃和20℃)处理,采用形态学、细胞学方法及高通量测序技术(Illumina Hi Seq 2500),研究其形态特征、花药败育的细胞学及分子机理。【结果】花椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性转换受温度控制,高温(20℃)不育,低温(15℃)育性恢复。GS-19不育株与可育株花器差异显著,不育株花器显著小于可育株。花药细胞学观察发现GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,形成了花粉粒外壁发育异常的拟"四分体孢子",逐渐降解,剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。GS-19不育株和可育株花蕾转录组分析共获得67 930个Unigene,其中Nt数据库比对到相似序列数最多(52 191个),Nr数据库比对到相似序列次之(46 447个),KOG数据库比对相似序列最少(13 198个);GO注释到25 336个Unigene;KOG注释到13 198个Unigene;KEGG注释到14 778个Unigene。基因差异表达分析发现GS-19不育株花蕾和可育株花蕾中有2 170个基因差异表达,1 078个基因上调表达和1 092个基因下调表达。【结论】花椰菜温敏雄性不育系GS-19为高温不育类型,不育株花器显著小于可育株,花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。转录组测序获得了67 930个Unigene,差异表达基因2 170个。

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化花椰菜的研究

通过根癌农杆菌 Agrobacterium tumefaciens介导,将豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入花椰菜无菌苗的下胚轴和子叶中,卡那霉素(Kan)的筛选质量浓度为15 mg/L,抑制农杆菌生长的抗生素选用羧苄青霉素(carbencillin),质量浓度为500mg/L.对所获得的转基因植株进行PCR扩增,结果显示大多数为阳;PCR-Southern及Southern分子检测分析,结果证明CpTI基因已被整合到花椰菜植株的基因组中.转基因植株叶片的离体饲虫初步试验结果表明,对鳞翅目害虫菜青虫的生长发育有一定的抑制作用.

花椰菜花球球径的发育遗传研究

利用包括基因与环境互作的加性-显性遗传模型对6个花椰菜品种(系)完全双列杂交实验的2年观察资料进行花球球径不同发育阶段的遗传分析。结果表明:年份间的环境差异对亲本和F1的球径表现影响较小,球径在整个发育期主要受加性效应控制,不存在基因型×环境互作效应,选用瑞雪70天、c-3、c-5为亲本配置组合,能够使其后代在10月中下旬前在平均球径的基础上增大球径;而福州80天和c-8这2个亲本的表现恰好相反。进一步对不同发育阶段的平均球径进行条件遗传分析发现,加性主效应和显性主效应在球径增大的大部分时期都有新的表达,且不易受到年份等外部条件的影响,但这些新表达的效应在10月12日之前和之后表现为相反的方向。成熟期球径给定不同发育时期性状的条件遗传分析表明,在各个时期均检测到显著的条件加性方差(10月24日除外)和条件显性方差,10月6日之前的净加性表达效应的作用占最终球径表现变异的88.8%。

通过花药漂浮培养提高花椰菜小孢子胚胎发生率

通过花药漂浮培养,成功地诱导两个秋花椰菜基因型的小孢子胚胎发生.在液体培养基与固、液体双层培养基上,小孢子胚胎产量相仿,但后者褐色胚产生较多.在液体培养基中加入62.5mg/L的硝酸银对诱导小孢子胚胎发生效果较好.试验结果表明,采用花药漂浮培养方法可以明显提高花椰菜小孢子胚产量.

抗虫基因转化花椰菜的研究(英文)

通过根癌农杆菌介导,将抗虫基因-豇豆胰蛋白酶抑制剂(CowpeaTrypsinInhibitor,简称CpTI)基因导入花椰菜无菌苗的下胚轴和子叶中。卡那霉素(Kanamycin,简称Kan)的筛选浓度为15mg/L,抑制农杆菌生长的抗生素选用羧苄青霉素(Carbencillin,简称Carb),浓度为500mg/L。对所获得的14株Kan抗性植株进行PCR扩增,结果显示有8株为阳性;对PCR阳性植株进行Southern分子杂交检测,结果证明CpTI基因已被整合到花椰菜植株的基因组中。