芍药开花过程中花色和色素的变化

 以从内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗引种的野生芍药（Paeonia lactiflora）为材料,采用英国皇家园艺学会比色卡和分光色差计测量不同开花阶段的花色,利用高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-DAD）和高效液相色谱-电喷雾离子化-二级质谱联用技术（HPLC-ESI-MS²）定性定量分析其花色素组分,运用多元线性回归方法分析了花色与花瓣中色素组成之间的关系。结果表明：开花过程中花色的明度增加,红色减退,彩度变小,颜色由红紫（N57A）变为淡紫红色（75C）。从其花瓣中共检出6种花青苷,4种黄酮苷和15种黄酮醇苷。其中两种花青苷（芍药花素–3–没食子酰葡萄糖苷–5–葡萄糖苷、芍药花素–3–丙二酰葡萄糖苷–5–葡萄糖苷）,两种黄酮苷（木犀草素–7–没食子酰葡萄糖苷、木犀草素–7–阿拉伯糖苷）和13种黄酮醇苷在芍药中属首次报道。分析结果表明其花青苷的主要成分是芍药花素–3, 5–二葡萄糖苷,约占总花青苷含量（total anthocyanins content,TA）的93.93%;其花黄素（包括黄酮和黄酮醇）的主要成分是山奈酚–3–葡萄糖苷,占总黄酮含量（total flavones content,TF）的48.78%。不同的开花阶段,从露色期到松瓣期TA含量略增加,松瓣期后开始降低,TF则先略减少后增加。多元回归结果显示,芍药花素–3, 5–二葡萄糖苷、槲皮素–3–葡萄糖苷、槲皮素–7–葡萄糖苷、异鼠李素–3–葡萄糖苷的含量与花色变化具有线性相关性。     

紫结球甘蓝功能性成分的提取、鉴定与分析

采用HPLC–DAD–ESI/MS技术,对紫结球甘蓝（Brassica oleracea L. ssp. capitata f. rubra）中花青苷、硫代葡萄糖苷（简称硫苷）、酚酸和黄酮的含量和成分进行了鉴定和分析。结果表明,紫结球甘蓝中总花青苷含量为1 187.92 μg · g-1 FW,分离出的14种不同花青苷均为矢车菊素苷及其衍生物。其中矢车菊–3–阿魏酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷和矢车菊–3–p–香豆酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷为最主要的种类,分别占花青苷总含量的35.12%和26.76%;其次为矢车菊–3–槐糖苷–5–葡萄糖苷,占花青苷总含量的14.27%。紫结球甘蓝中总硫代葡萄糖苷（硫苷）含量达到6.39 μmol · g-1 FW,共10种,由6种脂肪族硫苷、3种吲哚族硫苷和1种芳香族硫苷组成。4–戊烯基硫苷和3–丁烯基硫苷为最主要的硫苷,分别占硫苷总含量的40.76%和30.92%,其次是2–羟基–3–丁烯基硫苷和3–吲哚基甲基硫苷,分别占硫苷总含量的11.39%和7.38%。此外,建立了同时测定17种酚酸、黄酮的高效液相色谱分析方法,经HPLC-DAD-ESI-MS鉴定,紫结球甘蓝中总酚酸、黄酮含量为2 003.79 μg · g-1 FW,共鉴定出11种,包含5种酚酸物质和6种黄酮物质。其中阿魏酸和咖啡酸含量最高,分别占总含量的10.62%和10.41%;木犀草素是含量最高的黄酮,占总含量的10.10%。     

芸薹属5种紫红色蔬菜花青素苷含量及组分分析

采用高效液相色谱-质谱法对芸薹属中红叶芥菜、紫红色大白菜、红菜薹、紫色白菜和紫结球甘蓝新鲜叶片所含花青素苷含量和组成进行鉴定。结果表明,这些蔬菜中花青素苷主要组分为矢车菊素苷,兼有少量的飞燕草素苷和矮牵牛素苷。红叶芥菜、紫红色大白菜、紫色白菜和红菜薹中均含有矢车菊–3–p–香豆酰–丙二酰–葡萄糖苷–5–葡萄糖苷、矢车菊–3–阿魏酰–丙二酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷和矢车菊–3–芥子酰–阿魏酰–槐糖苷–5–丙二酰–葡萄糖苷,分别达到总量的46.51%、56.04%、46.38%和68.96%。紫结球甘蓝主要花青素苷成分为矢车菊–3–芥子酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷,矢车菊–3–槐糖苷–5–葡萄糖苷和矢车菊–3–p–香豆酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷,分别达到总量的41.87%、20.58%和16.02%。花青素苷含量最高的是红叶芥菜,为719.04 μg · g-1 FW;其次是紫红色大白菜,为604.03 μg · g-1 FW;第三是紫结球甘蓝,为264.96 μg · g-1 FW;最低的是红菜薹和紫色白菜,分别为219.07 和130.02 μg · g-1 FW。紫红色大白菜中检测到2 种特有的矢车菊素苷和1 种矮牵牛素苷。     

菜薹叶片衰老相关转录因子BrWRKY75的特性分析

以菜薹[Brassica rapa L. ssp. chinensis（L.）Mokino var. utilis Tsen et Lee]为材料,克隆得到1个WRKY转录因子,命名为BrWRKY75。氨基酸序列比对及进化树分析发现BrWRKY75与拟南芥的WRKY75同源性较高,且同属于第Ⅱ类c亚族。实时荧光定量PCR表明BrWRKY75在菜薹叶片衰老过程中表达明显增强。亚细胞定位和转录活性分析显示BrWRKY75定位于细胞核,是一种核蛋白,并且具有转录抑制活性。体外凝胶阻滞试验（EMSA）证实BrWRKY75能与W-box（TTGAC）元件特异结合。上述结果为进一步研究菜薹叶片衰老的转录调控机制奠定了基础。     

紫色小白菜——-好地紫罗兰

目前种植的小白菜为芸薹属白菜亚种（Brassica
campestris L. ssp. chinensis），一般叶片为绿色，不同
的品种绿色的深浅有差别。1998 年笔者在与国外合
作生产小白菜种子时，在田间的自然群体中发现一株
特殊的紫色变异株，于是自交留种，编号B- 1。1999
年种植后分离多种类型，色泽有深紫色、紫红色、绿色
等多种颜色；株型有油菜型、小白菜型、芥菜型等多种
类型。从中选出5 株紫色且株型好的小白菜型单株
（B- 1- 1 至B- 1- 5），继续自交。同时用奥古拉型
（Ogura CMS）小白菜不育系作母本，进行雄性不育系
的转育（A×B- 1- 1 至A×B- 1- 5）。2000 年播种5 个
株系，在紫色比例高的株系中继续选择紫色单株自交
（B- 1- 3），并继续进行雄性不育系的转育[（A×
B- 1- 3）×B- 1- 3- 9]。通过连续4 代自交筛选和回交
转育，于2003 年成功选育出不育率100 %、不育度
100 %、蜜腺正常的紫色小白菜雄性不育系，即A 系；
紫色小白菜株系B- 1- 3- 9，即B 系。2004 年进行试验
性种子生产，2005 以后在国内外进行试种示范，2009
年通过辽宁省种子管理局组织的有关专家鉴定，并登
记注册，定名为好地紫罗兰（Pak Choy，Horti- Violet）。     

越橘叶片秋季变色期间花青苷和叶绿素的变化特性

以4年生‘北陆’越橘为试材,对秋季叶色变化期间花青苷和叶绿素的含量和组分进行了研究。结果表明,随着叶色变化,花青苷总量升高,越到后期增幅越大,叶绿素总量下降,初期降幅较大;全绿叶片中解析出5种花青苷组分,随叶色变化组分增多,全红叶片中解析出11种组分,分别属于飞燕草素、牵牛花素、锦葵色素和矢车菊素;飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–葡萄糖苷和牵牛花素–3–O–半乳糖苷是主要的花青苷组分,共同主导了花青苷总量的变化趋势;飞燕草素和牵牛花素总量随叶色变化增加,但比值不变;叶绿素a与叶绿素b变化趋势一致,但叶绿素a含量较高,变化幅度较大。综合分析认为,花青苷积累量的增加和叶绿素积累量的减少是叶片变色的关键因素;飞燕草素与牵牛花素是主要的两类花青素,其含量和配比可能决定了叶片的红色;‘北陆’叶色变化过程中主要积累3种花青苷组分:飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–半乳糖苷和牵牛花素–3–O–葡萄糖苷,影响了花青苷总量及主要色素的配比,进一步影响了叶片颜色。     

迎红杜鹃的花色素组成及花色在开花过程中的变化

分析了迎红杜鹃（Rhododendron mucronulatum Turcz.）的花色素组成,调查了其在开花过程中花色、花色素组成和含量的变化。采用英国皇家园艺学会比色卡和分光色差计测量了不同开花阶段的花色。结果表明,开花过程中花色的明度增加,彩度变小,由红紫（70B）变为淡紫红色（84B）。用高效液相色谱—光电二极管阵列检测技术（HPLC - PAD）和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱联用技术（HPLC - ESI - MS）分析花瓣中花青苷和黄酮醇的组成及含量。在520 nm和350 nm波长下,共检测到15种化合物：5种花青苷、8种黄酮醇和2种芳香酸,推定出了其中10种化合物。花青苷：锦葵素 3-阿拉伯糖苷-5-葡萄糖苷;黄酮醇：杨梅黄素3-半乳糖苷和杨梅黄素3-鼠李糖苷;槲皮素3-半乳糖苷、槲皮素3-葡萄糖苷和两种槲皮素-鼠李糖苷以及山奈酚3-鼠李糖苷;芳香酸：绿原酸及其异构体。未检测到酰基化色素及5-O-甲基化黄酮醇。在6个开花阶段中,虽然花色变化明显,但花色素种类不变,其含量在各阶段差异极显著。从小蕾期到初开期,总花青苷含量（TA）和总黄酮醇含量（TF）迅速减少,花开放后变化平稳。基于花色素组成信息,探讨了耐寒杜鹃的花色育种策略。     

紫叶柄小菘菜甲型雄性不育两用系的转育及叶柄紫色性状的遗传特性

以紫叶柄小菘菜和绿叶柄小菘菜为试材,配制F₁、F′₁、F₂、BC₁F₁ 群体,探讨小菘菜叶柄紫色性状的遗传特性。结果表明：F₁、F′₁ 叶柄均为紫色,但紫色深浅程度不同;F₂ 和BC₁F₁ 叶柄颜色的分离比例接近3∶1 和1∶1;χ² 检测结果进一步表明,小菘菜叶柄紫色对绿色为显性,受1 对主效基因控制,并且受多个微效基因和环境因素的影响。同时以复等位基因青梗普通白菜（小白菜）不育源为母本,通过杂交、回交和自交,人工选取理想株系的方法,向黑叶小菘菜导入不育基因,转育出经济性状与父本相似的紫叶柄小菘菜甲型雄性不育两用系。     

白菜春化相关基因BcFLC的克隆及表达研究

运用同源基因克隆法从‘上海青’白菜（Brassica campestris ssp. chinensis var. ommunis ‘Shanghai Qing’）和‘四九’菜薹（var. parachinensis‘Sijiu’）叶片中分离到FLC的同源基因BcFLC的编码序列、启动子以及内含子1序列;序列比对发现,二者编码的核苷酸序列几乎完全一致,而且启动子及内含子1序列也无实质性差异;对‘上海青’进行人工低温春化处理,BcFLC1基因在‘上海青’茎尖的表达随着低温处理时间的延长逐渐减弱,低温处理20 d时BcFLC1基因的表达已经非常弱,低温处理30 d时,表达已检测不到,花芽分化石蜡切片也表明,低温处理20 d,茎尖已开始向生殖状态过渡。BcFLC2基因在‘四九’菜薹未现蕾之前的叶片中有强表达,而现蕾之后叶片中则检测不到。     

贴梗海棠花青苷组成及其与花色的关系

 以贴梗海棠[Chaenomeles speciosa（Sweet）Nakai]不同花色的24份种质为材料,调查了其花色在CIE L*a*b*表色系的分布状况,利用高效液相色谱—光电二极管阵列检测（HPLC–DAD）和高效液相色谱—电喷雾离子化—多级质谱联用技术（HPLC–ESI–MSn）定性定量分析其花青苷组分,运用多元线性回归方法分析了花色与花青苷组成之间的关系。结果表明,贴梗海棠花瓣中共含有6种花青苷,分别是矢车菊素–3–O–半乳糖苷（Cy3Ga）、矢车菊素–3–O–葡萄糖苷、天竺葵素–3–O–半乳糖苷、天竺葵素–3–O–（半乳糖葡萄糖苷）[Pg3（Ga-G）]、矢车菊素–3–O–（半乳糖葡萄糖苷）以及矢车菊素–3–O–琥珀酸–阿拉伯糖苷（Cy3SucAra）。Cy3SucAra为首次发现。其中,Cy3Ga、Pg3（Ga-G）和Cy3SucAra是决定贴梗海棠花色的主要色素,这3种色素含量的增加导致花色显著变红。基于花青苷的组成信息,探讨了贴梗海棠的花色改良和蓝色花创制的策略。     

大白菜（大白菜×紫色小白菜）叶片紫色性状的遗传分析

以大白菜（叶片绿色）和紫色小白菜（叶片紫色）为亲本进行杂交、回交和自交,研究大白菜叶片紫色的遗传规律。结果表明,大白菜和紫色小白菜杂交F1的叶片均为紫色,但其叶片色泽较亲本紫色小白菜浅。在F2群体中,叶片颜色分离比例接近3紫色：1绿色,BC1群体为1紫色：1绿色,而BC2群体叶片全部为紫色。χ2检测结果进一步证明：大白菜和紫色小白菜杂交后代叶片紫色对绿色受1对遗传基因控制,紫色对绿色为显性,决定叶片紫色的基因具有累加效应。     

菜薹(菜心)亲本材料的创制及新品种18A1菜心的选育

为了拓宽菜薹(菜心)种质资源,筛选优良亲本材料,进而选育菜心雄性不育系杂交种,本试验利用菜心与大白菜亚种间杂交、菜心与芥菜种间杂交及自然突变体筛选等3种途径,创制和鉴定优良的菜心育种材料,并广泛转育菜心CMS96细胞质不育系和配制CMS96细胞质不育系组合。结果表明,菜心与大白菜杂交、菜心与芥菜杂交及自然突变体筛选等方法是创制菜心种质资源的有效途径。利用亚种间杂交,获得菜心CMS96细胞质不育系、菜心瓣化型萝卜胞质Ogu CMS,叶片深紫色菜心,叶片塌地菜心;利用种间杂交,获得圆叶锯齿菜心,叶色翠绿菜心和叶片浅紫色菜心;基于自然突变,筛选到橘红色花菜心,乳白色花菜心和隐性核雄性不育系突变体。同时,以菜心细胞质不育系CMS96.农家菜心8与新西兰50天自交系杂交,成功选育出菜心新品种18A1菜心,中熟,叶色深绿,菜薹油绿,臺质脆嫩,口感好,适合广州等南方地区秋冬季和菜场基地种植。     

紫心大白菜花青素积累特性及相关基因表达分析

 利用徒手切片法、pH差计法及实时荧光定量RT-PCR技术,观察和测定紫心大白菜与同源非紫心大白菜[Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour）Olsson]花青素在叶片中的分布和总含量变化,比较叶片中花青素合成途径关键酶基因及其转录调控因子的表达特点。结果表明,紫心大白菜花青素不均匀分布于叶片中,尤以叶表皮细胞及临近表皮的叶肉细胞内最为丰富,并且内层球叶含量高于外层球叶。紫心大白菜心叶中花青素含量最高为0.79 mg · g^-1 FW,对照09S17混合样的叶片中花青素总含量为0.01 mg · g^-1 FW。荧光定量PCR分析表明,花青素生物合成途径上游关键酶基因CHS、CHI、F3H、F3′H及下游修饰基因UFGT、转运酶基因GST与转录因子MYB0在紫色大白菜心叶中上调表达,下游关键酶基因DFR、ANS、LDOX与转录因子MYB2、MYB4、MYB12和MYB111的表达在整个紫心大白菜中大幅上调,推测这可能是紫心大白菜花青素积累的重要原因,其中MYB2和MYB4可能起主要作用。     

大白菜橘红色和紫色遗传分析

以球内叶橘红色的大白菜和外叶紫色的普通白菜（小白菜）为亲本进行杂交、自交和回交,研究大白菜橘红色、紫色2对基因的遗传规律。结果表明：球内叶橘红色的大白菜和外叶紫色的普通白菜杂交,F1植株颜色为非橘红心-紫色|在F2群体中出现4种基因型,非橘红心-紫色、非橘红心-非紫色、橘红心-紫色、橘红心-非紫色,比例接近9∶3∶3∶1,其中获得橘红心-紫色基因型ororPr-的概率为18.75%,获得纯合橘红心-紫色基因型ororPrPr的概率为6.25%|在BC1群体中,4种基因型之比接近1∶1∶1∶1|BC2群体中,全部植株颜色为非橘红心-紫色。x2检测结果进一步证明：球内叶橘红色的大白菜和外叶紫色的普通白菜杂交后代球内叶橘红色和外叶紫色为非连锁、互为独立遗传、自由组合的2对基因,二者分别位于不同的染色体上。球内叶橘红色基因or已定位在A基因组1号染色体末端,据此推断,来源于外叶紫色的普通白菜的紫色基因不在1号染色体上,而是在A基因组其他染色体上。     

广东省菜薹（菜心）育种研究进展

广东省菜薹（菜心）育种主要采用系统选育法、诱变育种、杂种优势利用、组织培养、分子标记辅助选择育种以及抗性及品质育种,各种育种方法均得到了一些目标性状的品种,但运用远缘杂交、单倍体培养、基因工程创新菜薹资源还有待深入研究。     

乌塌菜与薹菜变种间杂交后代硫代葡萄糖苷组分及含量分析

以乌塌菜品种上海小八叶、薹菜品种平度薹菜及变种间杂交后代6-1和6-5为试材,采用高效液相色谱法(HPLC)分析叶片及叶柄中硫代葡萄糖苷的组分与含量,以期了解不结球白菜变种间杂交后代的硫苷变化。结果表明:4份材料的叶片、叶柄中均检测到组分相同的脂肪族硫苷、吲哚族硫苷各4种,而芳香族硫苷只在变种间杂交后代6-1的叶片和叶柄中检测到;参试各材料叶片中总脂肪族硫苷含量、总吲哚族硫苷含量和总硫苷含量均高于叶柄。变种间杂交后代6-1叶片、叶柄中有益人体健康的2-苯乙基硫苷(NAS)和吲哚-3-甲基硫苷(GBC)含量均高于亲本上海小八叶和平度薹菜,表明变种间杂交可以用于改良不结球白菜硫苷组分及含量。     

菜薹抽薹相关基因BrcuDFR-like/BrcuAXS 的克隆与表达特性分析

 为了预测抽薹相关基因BrcuDFR-like/BrcuAXS 的功能,通过PCR 和RACE 的方法克隆了菜薹BrcuDFR-like/BrcuAXS 基因的cDNA 和gDNA 全长序列。结果表明：该基因编码区全长1 332 bp,编码312 个氨基酸残基。对应的gDNA 全长为2 460 bp,含有8 个外显子和7 个内含子,内含子总长为1 042bp,其中第3 个内含子最长,为401 bp。内含子中含有多个基本转录元件和顺式作用元件,如光应答元件、赤霉素响应元件、参与抗性和胁迫应答元件、热响应元件、WRKY 转录因子的结合位点及干旱胁迫元件MYB 转录因子结合位点等。利用半定量RT-PCR 分析表达模式,发现BrcuDFR-like/BrcuAXS 随菜薹花芽形态逐步建成直至抽薹开花,其表达量逐渐增强,与其它物种DFR-like 基因的表达模式更吻合,由此预测该基因在菜薹生长发育阶段编码DFR-like 酶的可能性大于编码AXS 的可能性,其功能可能与菜薹营养分生组织向花分生组织转变有关。     

RNAi沉默BcMF3基因对菜薹花粉发育的影响

根据从白菜(Brassica campestris ssp. chinensis var. communis) 核雄性不育两用系中分离到编码果胶甲酯酶( PME) 的雄性不育相关基因BcMF3 cDNA序列设计引物, 从白菜花蕾cDNA中扩增出一短一长两个片段, 分别反向和正向连接至双元载体pB I12 l中, 得到了RNAi (RNA interference) 植物表达载体pB I2B3R, 并导入农杆菌LBA4404菌株中; 通过组织培养途径转化菜薹(B. campestris ssp. chinensis var.parachinensis) , 分子检测证明B cM F3片段单拷贝整合到转基因菜薹的基因组中; 50%转基因菜薹植株的花粉畸形, 花粉离体萌发率为32。3% , 出现畸形花粉植株的花药PME活性降低了13。5%。这一结果从转基因植株后代的表型和酶活性上证明, 采用RNAi技术沉默BcMF3基因, 可能通过影响PME活性而引起转基因菜薹植株部分花粉的败育, 从而证明BcMF3基因在普通白菜和菜薹等植物的花粉发育中起着重要作用。     

葡聚六糖对菜薹立枯病和相关蛋白、内源激素的影响

通过不同浓度葡聚六糖和接种立枯病菌处理,研究了葡聚六糖对菜薹接种立枯病菌后的发病率、病情相关蛋白（PRs）和内源激素含量的影响。结果表明：葡聚六糖处理可提高菜薹对立枯病菌的抗性,降低发病率。葡聚六糖处理对菜薹产量没有明显的影响,而接种立枯病菌后,产量明显降低,但葡聚六糖处理可以抑制立枯病菌对菜薹生长的影响,减轻产量的损失。葡聚六糖和立枯病菌处理都能明显诱导提高菜薹植株体内病情相关蛋白几丁质酶、β–1,3–葡聚糖酶和内源激素乙烯、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）的水平,但葡聚六糖的诱导作用明显大于立枯病菌。这些结果表明,葡聚六糖可提高植株体内病情相关蛋白几丁质酶和β–1,3–葡聚糖酶的活性,通过较高水平的内源激素乙烯、IAA和ABA的代谢传递抗病信号,诱导菜薹植株对立枯病的系统抗性。