基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术研究

【目的】为提高芥蓝育种效率,对基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术流程进行研究。【方法】利用离心管进行机械破碎替代手工研磨提取芥蓝游离小孢子,采用秋水仙素处理芥蓝再生苗,并对其他技术环节进行优化。【结果】机械破碎提取芥蓝小孢子的胚状体诱导率(11.96%)与手工研磨的胚状体诱导率(10.80%)无显著差异,可用于批量处理样品、提高芥蓝小孢子提取效率;两种方法采集芥蓝小孢子进行培养,共诱导产生胚状体255个,经继代、生根培养获得112个芥蓝再生株系;再生植株大多为单倍体,秋水仙素处理使其存活率和染色体加倍频率提高;再生株系单株自交获得芥蓝DH系41个,其中秋水仙素处理的DH成系率达56.45%,是未处理的4.07倍。【结论】建立了一套较完整有效的芥蓝单倍体育种技术流程,可在芥蓝育种实践中有推广应用,提高芥蓝育种效率。

丝瓜POD基因家族鉴定及盐胁迫下表达分析

过氧化物酶(peroxidase,POD)是植物体内普遍存在且活性较高的一种酶,在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。从丝瓜基因组层面分析POD家族基因及其对盐胁迫响应的研究鲜有报道。本研究利用生物信息学方法在丝瓜基因组中鉴定出94个POD家族成员,具有相似的基因结构,大多数含有3个或者4个外显子;编码氨基酸数量在89~688之间,平均为309个;理论等电点(pI)介于4.58~10.34之间;其中57个成员为碱性氨基酸,82个成员为亲水性蛋白;POD家族成员不均匀地分布在丝瓜13条染色体上,其中7号染色体最多(20个),12号最少(1个)。系统发育分析将丝瓜POD家族划分为8个亚家族。与拟南芥的POD家族基因共线性分析表明,2个物种之间有12对共线性基因,丝瓜中POD家族基因发生了扩张。蛋白保守结构域分析表明,丝瓜POD家族成员都含有plant peroxidases保守结构域和相似的保守基序。启动子区域的顺式作用元件分析发现,启动子中含有大量的脱落酸、赤霉素、生长素、乙烯、水杨酸、茉莉酸甲酯等植物激素响应元件和低温、低氧、光、干旱、防御和胁迫响应等胁迫响应顺式元件。丝瓜幼苗受到200、500 mmol/L NaCl胁迫处理时,POD活性增强,56个POD家族成员基因表达量显著上升。通过表达趋势分析,获得2个显著富集趋势,包含的35个基因在不同浓度盐胁迫处理下显著上调表达,表明这些基因可能参与丝瓜对盐胁迫响应。本研究从基因组层面鉴定丝瓜POD家族成员,并进行其理化性质分析及盐胁迫下表达分析,为更深入研究丝瓜POD基因家族的生物学功能奠定基础。

2,4-表油菜素内酯对菜心生长和菜薹营养品质的影响

【目的】研究2,4-表油菜素内酯(EBR)对菜心生长和菜薹营养品质的影响,筛选EBR的最佳施用浓度和喷施时期。【方法】以广东四九-油青菜心品种为试验材料,分析不同浓度、不同时期喷施外源EBR对菜心生长和菜薹营养品质指标的影响。【结果】喷施EBR能影响菜薹生长和营养指标,喷施低浓度(0.01~0.05 mg/L)EBR可提高菜心的薹长和薹粗,以及Vc、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、全氮、全磷和全钾含量,降低纤维素含量;而喷施高浓度(0.14~0.17 mg/L)EBR可增加菜薹全氮、全磷和全钾的含量。苗期喷施低浓度(0.01~0.05 mg/L)EBR对菜薹生长和营养指标的提高效果最好,苗期喷施0.05 mg/L EBR菜薹的纤维素含量降幅最大,由对照的5.70%降至3.88%;苗期+抽薹前喷施0.05 mg/L EBR菜薹的全氮含量增幅最大,由对照的0.75%显著增加到1.19%;而在抽薹前喷施0.14 mg/L EBR菜薹的全磷和全钾含量最高,分别达到0.36%和7.00%。【结论】菜心施用EBR以低浓度(0.01~0.05 mg/L)为宜,处理时期以苗期喷施或苗期+抽薹前喷施效果较好。