植物三体n+1雄配子传递率降低的原因分析

从减数分裂、花粉生活力及花粉败育三个方面对植物三体额外染色体通过雄配子传递率降低问题进行了分析。     

结球甘蓝不同初级三体n+1配子的形成及传递率研究

 【目的】n+1配子传递率是进行三体遗传分析的重要参数。测定结球甘蓝“初级三体系”不同三体的n+1配子传递率为利用该“初级三体系”进行基因定位等遗传研究创造条件。【方法】结球甘蓝各初级三体分别与其二倍体亲本-9601进行相互杂交,杂交种子接种到MS培养基上培养繁殖成单株无性系;根尖染色体计数法鉴定杂交子代植株的染色体数目,用鉴定出的三体（2n+1=19）株数占鉴定植株总数的百分比表示n+1配子的传递率。【结果】各初级三体的n+1雌配子的传递率分别为15.28%（Tri-1）、12.68%（Tri-2）、12.31%（Tri-3）、30.51%（Tri-4）、22.81%（Tri-5）、7.46%（Tri-6）、5.36%（Tri-7）、42.37%（Tri-8）、9.23%（Tri-9）;n+1雄配子的传递率分别为12.12%（Tri-1）、12.33%（Tri-2）、7.81%（Tri-3）、4.76%（Tri-4）、8.93%（Tri-5）、10.94%（Tri-6）、1.54%（Tri-7）、2.94%（Tri-8）、13.04%（Tri-9）。影响n+1雄配子形成和传递的因素主要有减数分裂前期Ⅰ三价体形成的频率、后期Ⅱ9/9/10/10分离的频率和花粉的生活力等。【结论】结球甘蓝各初级三体的额外染色体通过雌、雄配子均能传递给子代。     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构观察

【目的】阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构特征。【方法】以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris L.VV+1C、2n=18+1)为实验材料,利用电子显微镜技术对其雌配子体的发育过程进行研究。【结果】甜菜无融合生殖单体附加系M14为兼性无融合生殖体,二倍体孢子生殖为蝶须型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖为蓼型(Polygonum-type)。蝶须型为主要发育方式,超微结构特征为:雌配子体发育速度较快,从功能大孢子直到细胞化雌配子体时期,细胞器的种类与数量呈现增长趋势:细胞核核仁较大,存在核仁泡,核孔明显;核糖体数量多;线粒体的数量一直较多,从二核雌配子体出现内嵴,膜的结构变得清晰,八核雌配子体的线粒体基质呈电子透明状,细胞化后期恢复到原来的状态;质体的数量变化不大,形状多样,有的含淀粉粒;内质网呈分枝的管状或交织成索状分布在细胞核、液泡或细胞壁附近;高尔基体的数量相对较少,但在未退化的助细胞中十分丰富,活跃地分泌小泡;脂滴一直都存在,常与液泡及线粒体相互靠近;细胞化后期,绝大多数雌配子体的助细胞先后退化,极少数雌配子体只有一个助细胞退化,另一个宿存。韭型与蓼型雌配子体发育速度较慢,与蝶须型相比,直到单核雌配子体时期未见细胞器种类与数量发生明显变化。蝶须型与韭型、蓼型雌配子体仅在功能大孢子与单核胚囊时期通过是否有胼胝质壁加厚以及珠孔端有无退化的细胞痕迹进行区分。【结论】蝶须型、韭型、蓼型雌配子体发育过程中的超微结构特征差异明显,蝶须型雌配子体从功能大孢子至细胞化时期,雌配子体体积增大,细胞器的种类与数量随之增加,呈现代谢旺盛状态。推测蝶须型雌配子体在其后的发育中占优势。单核雌配子体之前依据珠孔端是否有退化细胞痕迹以及有无胼胝质壁加厚可将蝶须型与韭型、蓼型从结构上予以区分。韭型、蓼型从功能大孢子至单核雌配子体时期,雌配子体的体积以及细胞质的成熟程度均呈缓慢增长趋势。推测在其后的发育过程中大量退化。     

一个耐盐小麦-多枝赖草二体异附加系外源染色体的鉴定

 【目的】对附加系Line15进行耐盐性验证，并了解其外源多枝赖草染色体的遗传背景。【方法】利用含0.4%（w/w）NaCl的人工模拟盐池进行耐盐性鉴定，并对Line15根尖细胞、花粉母细胞的染色体数目进行检测，进而利用荧光原位杂交和微卫星标记技术对其遗传物质进行进一步鉴定。【结果】小麦-多枝赖草杂交后代Line15为一个具有较高耐盐特性的材料，其染色体组成为2n=44=22 II，属于一个小麦-多枝赖草二体异附加系。根据SSR检测结果表明，Line15附加的一对多枝赖草染色体与小麦的第2部分同源群长臂、第3部分同源群着丝粒和第7部分同源群短臂密切相关。【结论】对小麦-多枝赖草二体异附加系Line15进行了生理、细胞和分子水平的系统检测，较全面地揭示了Line15耐盐性的具体来源。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究Ⅳ．通过花药培养选育双重二体异附加系和代换-附加系

通过普通小麦“中国春”与抗赤霉病的亲缘物种大赖草杂种回交后代ＢＣ２Ｆ３和自交Ｆ４代的花药培养,获得了７２株花培植株,其中２８株结实。这些株系的株高、穗形和成熟期等性状在Ｈ２系间差异明显,但株系内整齐一致。对２８个Ｈ２代株系进行根尖细胞染色体计数,２５个２ｎ＝４２,１个２ｎ＝４４,２个２ｎ＝４６。通过花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对分析和染色体Ｃ－分带,在Ｈ２代中选育出一个异代换－附加系（２ｎ＝４４）Ｌ０７,两个双重二体异附加系（２ｎ＝４６）Ｌ０３－０５和Ｌ０６。     

芥蓝1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因BaDXS1的克隆及原核表达

本研究以芥蓝为实验材料,采用同源克隆的方法分离出BaDXS1基因,其开放阅读框为2 139 bp,编码712个氨基酸。理化性质分析表明,BaDXS1蛋白的分子量为77.21 ku,等电点pI为8.59,不含跨膜区域,位于植物细胞叶绿体内。氨基酸序列比对发现,芥蓝DXS1与甘蓝、拟南芥、烟草、番茄等植物的DXS蛋白序列的一致性达到79%以上;系统进化树分析显示,芥蓝DXS1与甘蓝DXS的亲缘关系最近。构建原核表达载体pEASY-Blunt E1-BaDXS1,并对其进行诱导表达,发现该蛋白在大肠埃希菌体内主要以包涵体的形式存在。     

将大赖草种质转移给普通小麦的研究 Ⅴ.三个普通小麦-大赖草二体异附加系的选育与鉴定

利用形态特征的观察、根尖细胞有丝分裂中期染色体计数、花粉母细胞减数分裂中期Ｉ（ＰＭＣＭⅠ）染色体构型分析以及Ｃ－分带，从普通小麦与大赖草（ＬｅｙｍｕｓｒａｃｅｍｏｓｕｓＬａｍ）杂种回交后代中选育出３个二体异附加系：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６和９５Ｇ２３，其ＰＭＣＭⅠ染色体配对构型分别为０．１６Ⅰ＋２０．２５○Ⅱ＋１．６７Ⅱ，０．３５Ⅰ＋１８．９５○Ⅱ＋２．８７Ⅱ和０．１９Ⅰ＋２０．０７○Ⅱ＋１．８３Ⅱ。染色体Ｃ－分带结果表明：９５Ｇ０４，９５Ｇ１６，９５Ｇ２３分别为大赖草第１号，第４号，第５号染色体的二体异附加系     

红菜薹游离小孢子培养和植株再生的关键因素研究

对影响红菜薹游离小孢子培养和植株再生的关键因素进行了研究.结果表明,在小孢子胚诱导上,22个基因型之间的小孢子胚诱导率差异显著:对供体材料低温处理后,在0～5 d范围内小孢子胚诱导率差异不大,超过5 d则明显降低;高温诱导在12-60 h范围内差异不大,超过此范围则小孢子胚诱导率明显降低;NLN培养基中活性炭的有无和浓度大小对小孢子胚诱导率的影响极大.在植株再生方面,对胚进行低温处理和提高琼脂浓度能提高胚植株的再生率.     

一种红菜薹新病害的病原鉴定及生物学特性研究

2010-2011年在湖北省红菜薹(Brassica campestris L.ssp.chinensis L.var.utilis Tsen et Lee)栽培中发现一种新病害,并从该红菜薹新病害发病叶片分离得到了病原菌hctyk1,观察该病原菌的孢子形态,分析了病原菌的ITS序列,研究了病原菌的生物学特性。结果表明,该病原菌为链格孢[Alternaria alternata(Fr.:Fr.)Keissler],病原菌r DNA-ITS区序列已在Gen Bank上登录(登录号:JQ885954)。该菌菌丝生长致死温度为50℃;适宜pH为8;在供试的几种碳源、氮源中,最适的碳源是葡萄糖,最适的氮源是酵母浸出液。     

上海普通白菜资源的研究现状及发展策略

分析了上海地区利用普通白菜资源的历程,将其分为传统品种应用阶段、以杂种优势利用和抗逆育种为主的品种选育阶段和优新品种综合利用阶段。按照上海地区农业生产方式,普通白菜资源可归纳整理为夏秋白菜、冬白菜和春白菜3类。根据近年来的研究进展,提出了上海地区普通白菜种质资源工作的发展策略。     

白菜核雄性不育两用系花蕾的mRNA差别显示及其cDNA差异片段分析

用mRNA差别显示技术对白菜核雄性不育两用系中不育株群与可育株群花蕾总RNA进行了比较分析.在6种反转录模板和20种差异随机引物共120种组合的选择扩增中共回收了18个cDNA差异片段,对其中6个cDNA差异片段进行Northern验证,获得了一个白菜核雄性不育两用系可育株群并在花蕾中特异表达的阳性差异片段,简称为B0302-4.Northern验证结果表明它在不育株中的表达受到了明显的抑制,其长度为463 bp.经GenBank BLAST查询,它与拟南芥第一条染色体上编码细胞色素P450的基因CYP86C4核苷酸序列有84.3%的同源性.     

菜心ISSR-PCR反应体系的优化

以菜心（Brassica campestris L．ssp．Chinensis Var．utilis Tssen．et Lee．）为材料,对影响ISSR-PCR扩增结果的因素如Mg^2＋、Taq DNA聚合酶、dNTPs、Primer、模版DNA的浓度及引物退火温度、延伸时间和循环次数进行了探讨,确立了适合菜心ISSR-PCR分析的最佳反应体系和PCR扩增参数：在25pL反应体系中含10×buffer 2．5μL,2．0mmol／LMg^2＋,0．5U Taq DNA聚合酶,0．2mmol／LdNTPs,0．5μmol／L引物,30ng模板DNA．PCR扩增程序：94℃预变性3min;94℃变性1min,49．7～56℃退火（退火温度随引物不同而定）1min,72℃延伸45s,40个循环;72℃延伸5min．     

芥蓝种质资源的多样性和聚类分析

对21份芥蓝(Brassica oleraceavar.alboglabra Bailey)种质资源进行了形态学分析,结果表明,第一侧枝位置、叶柄颜色、花瓣颜色、花蕾颜色等农艺性状存在显著差异,不同的材料之间表现不同程度的多样性,其变异系数分别达到71.95%、57.24%、58.97%和54.76%,花蕾颜色的极差高达6;最特殊的花蕾颜色是绿紫相间,最淡的颜色是黄绿色。子叶长、子叶宽、子叶颜色、果荚长度等性状的变异系数较低。基于形态性状的聚类分析,在遗传距离7.61处,把21份芥蓝种质划分为4类,其中类群G1包括14份材料,其植株的生长势中等,株型较为一致,花瓣颜色均为白色,花薹粗细较为适中,平口时期较早,在遗传距离5.98处自然形成2个亚类,分别以Ba39和Ba35为代表;类群G2包括2份材料,即Ba27、Ba33,其植株的生长势较弱,花薹很细,平口时期相对居中,代表材料为Ba27;类群G3包括4份材料,即Ba05、Ba09、Ba38、Ba43,其植株的生长势较弱,子叶颜色、叶柄颜色、花茎颜色、花蕾颜色均为黄绿色,花瓣颜色为黄色,花薹较细,平口时期较晚,代表材料为Ba43;类群G4包括1份材料,即Ba41,其植株的生长势较强,平口时期很晚,并且叶片数很多。由此可见,21份芥蓝种质资源存在极显著的遗传差异和丰富的多样性,为芥蓝新品种选育提供了丰富的物质基础。     

Nitrogen Dioxide-Induced Responses in Brassica campestris Seedlings： The Role of Hydrogen Peroxide in the Modulation of Antioxidative Level and Induced Resistance

This article investigates the responses of Brassica campestris seedlings to an acute level of nitrogen dioxide (NO₂) exposure in a plant growth chamber, and examines whether pretreating plants with hydrogen peroxide (H₂O₂) will alleviate NO₂-caused injury. Twenty-eight-day-old B. campestris plants sprayed with 10 mmol L⁻¹ H₂O₂ aqueous solution (corresponding to approximate 1.0 mg H₂O₂ per single plant) were exposed to different concentrations of NO₂ (0.25, 0.5, 1.0, and 2.0 μL L⁻¹, respectively) for 24 h under controlled environment. To measure the plant biomass, the plants were fumigated with the same NO₂ concentrations as mentioned above for 7 h per day (8.00-15.00) for 7 days. As a control, charcoal filtered air alone was applied. Data were collected on plant biomass, total chlorophyll, photosynthetic rate, stomatal conductance, nitrate and nitrate reductase (NR), antioxidative enzymes, ascorbate (ASA), and malondialdehyde (MDA), immediately after exposure. The results showed that exposure to a moderate dose of NO₂ (e.g., 0.25 μL L⁻¹) had a favorable effect on plants, and the dry weight of the above-ground part increased, whereas the exposure to high NO₂ concentrations (e.g., 0.5 μL L⁻¹ or higher) caused a reduction in the plant biomass and the total chlorophyll, when compared with the control. In addition, at 0.5 μL L⁻¹ or higher NO₂ concentrations, prominent increases in the MDA level and superoxide dismutase (SOD) and NR activities were observed. Exposure to 1 μL L⁻¹ and higher NO₂ resulted in necroses appearing on older leaves, and an increase in catalase (CAT) activity, decrease in ASA content, increased accumulation of NO₃, and reduction in photosynthesis, when compared with the controls. No changes were detected in stomatal conductance under NO₂ fumigation. The pretreatment with 10 mmol L⁻¹ H₂O₂ alleviated significantly NO₂-caused biomass decrease and photosynthetic inhibition when compared with H₂O₂-untreated plants. Under NO₂ fumigation, further induction in SOD and CAT activities occurred in H₂O₂ treated plants when compared with H₂O₂-untreated plants. The effect of NO₂ on the ASA and MDA contents was also absent in H₂O₂-treated plants. However, the H₂O₂ treatment did not alter the nitrate content and NR activity in plants under NO₂ fumigation. The H₂O₂ treatment caused a lower rate of stomatal conductance. Taken together, these data suggest that fumigation with an acute level of NO₂ causes oxidative damage to B. campestris seedlings. The H₂O₂ pretreatment markedly protects plants against NO₂ stress and this may be associated with inducible antioxidative level. NO₂ fumigation contributes, at least in part, to the enhanced levels of nitrate in B. campestris leaves.     

苗期温度对芥蓝花芽分化、产量与品质形成的影响

以中花芥蓝为材料,设置4个不同的温度处研究了苗期温度对芥蓝的生长发育,菜薹形成与品质的影响。结果表明,苗期温度与芥蓝的生长发育关系密切,低温可促进花芽分化,随着温度的升高,花芽分化逐渐推迟,分化时的叶位也逐渐升高,适宜的低温可促进植株生长,提高菜薹产量与品质。     

尿素配施氯化铵对菜心产量及其品质的影响

利用盆栽试验,研究尿素配施不同比例的氯化铵对菜心硝酸盐积累的影响,结果表明:随着尿素配施氯化铵比例的增加,菜心氯含量增加,硝酸盐含量下降,而全N含量、叶绿素含量和收获前的产量变化不大。     

利用正交设计优选菜心ISSR-PCR反应体系

利用正交设计L16（44）探讨引物、Taq聚合酶、dNTPs、Mg^2＋对菜心ISSR-PCR反应的影响.得到适合菜心IS-SR-PCR反应的最佳体系：在25μL反应体系中含2.5μL 10×buffer,2.0 mmol/L Mg^2＋,0.5UTaqDNA聚合酶,0.24 mmol/L dNTPs,0.5μmol/L引物,60 ng DNA模板.