白菜和芜菁Ogura型雄性不育系与保持系的获得及其细胞学观察

通过甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育材料与白菜、芜菁的种间杂交和连续回交,获得了不育性稳定的白菜、芜菁Ogura细胞质雄性不育系‘新选Ogu28-4’、‘矮脚黄Ogu33-14’和‘耐病Ogu18-4’及其相应的保持系。细胞形态学研究表明:虽然这3个不育系核背景不同,但花药败育时期基本相同,均具有单核败育型的特征;小孢子到单核期后不再向前继续发育,而是迅速退化以至解体,开花前彻底败育;不育系的花药在减数分裂早期绒毡层细胞中已出现液泡,有肥大趋势,而正常花药绒毡层的发育在减数分裂过程中达到高峰,四分体时出现退化迹象,开花前完全解体。不同的眙Ogura细胞质雄性不育系,虽然核背景不同,但花药败育的时期基本相同,说明Ogura CMS胞质互作关系稳定,受核背景影响小。

25S rDNA和5S rDNA在大白菜中期染色体上的FISH定位

【目的】确定rDNA在中国大白菜基因组中的位点数目和分布位置,并建立识别大白菜不同染色体的特异标记。【方法】用荧光原位杂交技术对25S rDNA和5S rDNA在大白菜有丝分裂中期染色体进行了定位研究。【结果】在大白菜中期染色体上,分别检出了5对25S rDNA杂交信号和3对5S rDNA杂交信号。对应于大白菜中期染色体形态图,确定5对25S rDNA信号分别分布在大白菜1号染色体长臂(1L)的近末端,2号染色体长臂(2L)的近中部,3号和4号染色体长臂(3L、4L)的近着丝点处和10号染色体的随体上,信号强度为10号>2号>3号和4号>1号;而5S rDNA的3对信号分别位于2号染色体的长臂(2L)和9号、10号染色体的短臂(9S、10S)。【结论】在分子水平上为大白菜部分染色体提供了识别标记。

白菜雄性不育相关基因BcMF4基因功能的RNAi验证

BcMF4(Brassica campestris Male Fertility 4)是前一阶段从普通白菜(Brassica campestris ssp．chinensis var．communis,syn．B．rapa ssp．chinensis var．communis)核雄性不育两用系的可育株中分离到的雄性不育相关基因。本研究根据BcMF4基因的cDNA序列设计两对特异引物,从普通白菜花蕾cDNA中扩增出两个片断后连接至双元载体pBI121中,得到了RNAi(RNA interference)植物表达栽体pBI-B4R,并导入了农杆菌LBA4404菌株中;通过组织培养途径转化菜心(B．campestris ssp．chinensis var,parachinensis),72．2％的菜心转基因植株中45．8％的花粉为缩小而空瘪的畸形,而且这些植株的花粉离体萌发率降低至23．7％;Northern杂交显示,转基因植株的花粉畸形,是由于BcMF4基因片段的插入使BcMF4基因的表达受到了抑制。结果表明,采用RNAi技术下调了BcMF4基因的表达,导致了菜心转基因植株部分花粉的不育,证明BcMF4基因在普通白菜和菜心等白菜植物的花粉发育中起着重要作用。

大白菜SRAP反应体系的建立与优化

以大白菜基因组DNA为模板,通过正交试验设计,从Mg2+、Taq酶、dNTPs、引物、模板5种因素4个水平对大白菜SRAP(Sequence-related amplified polymorphism,序列相关扩增多态性)反应体系进行优化,建立了适合于大白菜的SRAP-PCR优化反应体系,该体系为25μL:Mg2+浓度为3.0 mmol/L,dNTPs为0.2mmol/L,Taq酶1.5 U,引物为0.2μmol/L,模板DNA73.2 ng。PCR反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,35℃复性1 min,72℃延伸1 min,5个循环;94℃变性1 min,50℃复性1 min,72℃延伸1 min,35个循环,72℃延伸10 min。

菜心cDNA-AFLP分析体系的优化与建立

以菜心的顶端分生组织为试材,对影响菜心cDNA-AFLP体系的关键因子进行了探讨,以期建立适于菜心转录组差异表达的cDNA-AFLP分析体系。结果表明:Trizol法适用于菜心总RNA提取;SMART双链cDNA合成法效率较高,其中第二链cDNA合成的最佳循环数为24个;Taq I/Ase I分步各酶切3 h可使双链cDNA酶切完全;预扩增体系以模板稀释20倍,27个循环扩增效果较好,退火温度对扩增结果影响不大,但Mg2+对PCR扩增影响较大,经比较加入2.5μL Mg2+(25 mmoL/L)的预扩及选扩电泳的效果均最佳;预扩产物稀释20倍用于选择性扩增,其PAGE电泳可以获得丰富且重复性好的带型。cDNA-AFLP分析体系的优化与建立为菜心抽薹开花分子机理进一步研究奠定了基础。