茎瘤芥BjPKS1 基因的克隆及遗传转化

茎瘤芥(榨菜)具有瘤茎膨大的性状,该特征是一种重要的经济性状。在前期研究中,我们获得一个可能与瘤茎膨大有关的基因片段,该基因与拟南芥PKS1基因相似。通过RACE技术获得了该基因全长序列,命名为BjPKS1。该基因的mRNA序列全长1440bp,其预测的ORF长度为1131bp,编码的氨基酸序列长度为376aa。多序列比对发现,预测的氨基酸序列与其他物种的PKS基因家族蛋白具有高度相似性,在多个区域都高度保守,进化分析显示Bj PKS与拟南芥的PKS1基因关系最近。荧光定量RT-PCR结果显示,该基因在茎瘤芥瘤茎膨大发育的过程中表达量明显上升。将该基因转化拟南芥,转基因植株株高和节间都明显缩短。结果表明BjPKS1可能具有其他物种中同源基因相似的分子功能,其在茎瘤芥瘤茎膨大过程中的作用有待进一步研究。     

茎瘤芥BXL基因家族的全基因组鉴定及在瘤状茎膨大过程中的表达分析

为深入解析BXL家族基因在茎瘤芥发育中的功能，利用生物信息学方法从茎瘤芥全基因组鉴定出16个BjuBXL，并系统分析了BjuBXL家族蛋白的理化性质、基因结构、保守基序、染色体定位和在茎膨大过程中的表达。结果表明：16个BjuBXL基因分为7类，共2个亚族，其中BjuBXL1-1~ BjuBXL1-4与拟南芥中参与细胞壁代谢和植物发育的AtBXL1亲缘关系相近；7个BjuBXL定位于A亚基因组的5条染色体上，8个定位于B亚基因组的4条染色体上；荧光定量PCR分析表明BjuBXL1-1和BjuBXL1-2在茎膨大过程中均明显上调，而且在茎的内髓区（P2~P4）表达量均显著高于外髓区（P1），可能参与茎膨大过程中茎内髓区的细胞壁代谢。     

茎瘤芥(榨菜)瘤茎蜡粉遗传的初步研究

以5个茎瘤芥自交系为亲本试材,采用双亲本杂交遗传设计,运用P1、P2、F1、RF1、F2、B1、B27个世代材料,对茎瘤芥营养生长期瘤茎蜡粉的遗传进行了初步研究.结果表明:瘤茎有蜡粉对无蜡粉为显性,由一对核基因控制.     

基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法

为做好重庆重要特色经济作物茎瘤芥的产量预报，本研究耦合光、温、水与茎瘤芥产量形成的供需关系，以预报日前不同生育期气象资料作为参考数据集，基于气候适宜度指数与气象产量指数，建立茎瘤芥产量动态预报模型。结果表明：茎瘤芥幼苗—瘤茎膨大期气候适宜指数与气象产量指数相关性优于仅考虑瘤茎膨大期的分析结果。采取幼苗—瘤茎膨大期以及仅瘤茎膨大期两类参考数据集建立茎瘤芥瘤茎产量丰歉动态预报模型，幼苗—瘤茎膨大期作为参考数据集的计算模型表现更佳，不同起报时间瘤茎产量预报准确率平均值92.0%;归一化均方根误差平均值0.196;丰歉趋势准确率平均值68.2%。说明幼苗期气象条件对茎瘤芥瘤茎产量形成有一定贡献，考虑幼苗期气象要素的气候适宜指数能够更好地解释气象条件对茎瘤芥产量形成的影响。利用2017—2019年气象数据和产量数据对产量丰歉预报模型进行检验，各年度产量预报准确率基本在90%以上。基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法能够以较高准确性和稳定性对茎瘤芥产量进行预测。     

茎瘤芥瘤茎空心遗传特性初探

以8个茎瘤芥杂交F1代及其亲本为试材,对茎瘤芥F1代瘤茎空心的遗传表现及其与亲本间、农艺性状间的关系进行了初步研究。结果表明,F1代瘤茎空心率与空心指数均介于双亲之间,高空心率对低空心率、高空心指数对低空心指数均表现为不完全显性;F1代空心率与中亲值、高空心亲本值呈显著或及极显著正相关;F1代空心率、空心指数与膨大期、营养生长期时间和叶宽呈显著或极显著正相关,与株高呈极显著负相关。     

茎瘤芥（榨菜）性状间的遗传相关性研究

以23份茎瘤芥地方品种为试材,采用基因型单因素遗传设计,对15个数量性状的遗传相关及其遗传相关贡献进行了分析。结果表明:性状间的遗传相关系数绝大多数大于表型相关系数,且方向基本一致。瘤茎产量与营养生长期、瘤茎膨大期、瘤茎横径、茎/叶、株鲜重呈极显著遗传正相关,与菜形指数、菜皮百分率呈极显著遗传负相关,与其余性状相关均未达显著水平;与瘤茎产量显著相关的性状间关系密切,有很好的协同性,分析提出茎瘤芥育种选择熟性晚、瘤茎横径大、茎/叶高和植株个体较大的品种,可实现品种产量高、生态适应性强和瘤茎品质较佳等三者的协调统一。瘤茎膨大期、营养生长期、瘤茎横径、茎/叶、瘤茎产量等性状的遗传相关贡献较大,对其进行选择可能引起其它数量性状比较显著的变化;而瘤茎纵径、出苗至瘤茎膨大始期、叶长、叶宽、空心率等性状的遗传相关贡献较小,对它们进行选择可获得较稳定的进展。     

应用正交试验法优选茎瘤芥高效遗传转化体系

[目的]建立茎瘤芥高效遗传转化体系,为茎瘤芥及芸薹属植物遗传转化奠定基础。[方法]应用正交试验法研究茎瘤芥遗传转化过程中预培养时间、共培养时间、侵染液浓度、侵染时间、对转化率的影响。[结果]最适合茎瘤芥CRY2基因RNAi载体遗传转化的条件为预培养3 d、共培养4 d、侵染液浓度OD600=0.5、侵染10 min,此时Kana选择压为30 mg/L。[结论]优选出了农杆菌转化的最宜条件,遗传转化率有较大提高。     

茎瘤芥超氧化物歧化酶活性的研究

[目的]揭示茎瘤芥超氧化物歧化酶（SOD）的活性以及pH、底物浓度、温度对SOD活性的影响。[方法]以茎瘤芥的瘤茎及叶片为试验材料,用邻苯三酚自氧化法分别测得它们中SOD的活性,以及pH、底物浓度、温度对其活性的影响,从而比较茎瘤芥瘤茎及叶片中SOD的含量,以及是否具有开发利用的价值。[结果]茎瘤芥瘤茎SOD的活性在200～300 U/g;茎瘤芥叶片SOD的活性在250～400U/g。说明茎瘤芥叶片SOD活性高于茎瘤芥瘤茎SOD活性。茎瘤芥SOD在pH为8.3～8.6有最大酶活性;最适温度为50℃;最适底物浓度为7 mmol/L左右。[结论]茎瘤芥叶片SOD活性高于茎瘤芥瘤茎SOD活性。研究结果为开发茎瘤芥资源提供了参考。     

基于高光谱小波分维的茎瘤芥镉含量估算模型

【目的】定量揭示三峡库区特色蔬菜茎瘤芥瘤茎期食用部分瘤茎镉含量与茎瘤芥生长早期叶片光谱信息之间的相关关系,为快速、精准预测茎瘤芥食用部分镉含量提供理论指导,以实现在茎瘤芥生长早期阶段掌握瘤茎食用品质。【方法】以三峡库区重庆段土壤镉含量和国家土壤环境质量标准为背景,通过盆栽模拟试验,设置0、0.1、0.2、0.3、1 mg·kg^-1 5个不同镉添加浓度处理。于茎瘤芥4个生育时期同步测定叶片光谱反射率、不同部位镉含量等信息,基于Daubechies函数2-8小波基的第5尺度提取茎瘤芥膨大前期光谱高频信息,结合相关分析与回归分析构建茎瘤芥瘤茎期食用部分瘤茎镉含量的预测模型。【结果】茎瘤芥不同生育时期叶片和瘤茎期食用部分瘤茎对镉均有较强的富集作用,且随着土壤镉处理浓度的增大而增加;瘤茎镉含量与不同生育时期叶片镉含量存在极显著的相关性,相关系数均在0.9以上。不同生育时期的茎瘤芥叶片光谱反射率均能较好地响应土壤镉胁迫,尤其是膨大前期对镉的光谱响应最明显;膨大前期的分维系数与不同镉胁迫下叶片镉含量均达到显著相关水平,有较大的预测瘤茎镉含量的潜力。基于膨大前期“db5”尺度构建的预测模型R2达到0.929,RMSE为1.0540,是预测瘤茎镉含量的最优模型。【结论】茎瘤芥对镉有较强的富集作用,能通过食物链进一步对人体健康构成潜在威胁,需要对其食品安全问题特别关注;小波分维方法能较好地提取重金属污染下的叶片光谱弱信息;基于“db5”建立的预测茎瘤芥食用部分瘤茎镉含量的幂函数模型,即Y=-0.029+32.878X^-7.656（R²=0.929,RMSE=1.0540,P＜0.01）是最优的估算模型,在茎瘤芥生长早期能较好地实现对其成熟时期食用部分瘤茎镉含量的预测,为提早掌握其食用品质奠定了一定的理论基础。     

超重处理对茎瘤芥种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究超重处理对茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee)种子萌发及幼苗生长的影响,探讨超重处理对茎瘤芥种子生长发育的影响机理。[方法]以0、2 000、3 000和4 000 r/min的超重力分别处理茎瘤芥种子1.5、3.0和4.5 h后,进行培养,观察其出苗时间、出苗率、性状表现,并测定幼苗叶绿素含量、可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性。[结果]与对照相比,超重处理后,茎瘤芥发芽率、发芽势和发芽指数随处理条件变化有不同程度的降低。超重处理后,苗期茎瘤芥植株变矮,根系变短且发达,叶长变短,鲜重和干重都有不同程度的降低,而茎粗则不同程度增加。超重处理后,茎瘤芥幼苗叶绿素含量和过氧化物酶活性都有不同程度的增加,而可溶性蛋白含量有不同程度的降低。超重处理可以影响茎瘤芥幼苗的生长,处理时间以及重力加速度是影响其生长的重要因素,适当的超重处理可以促进植物生长。同时,超重处理可增强茎瘤芥幼苗的抗倒伏能力、抗有害物的能力和合成有机物的能力。[结论]该研究可为超重技术在茎瘤芥生产中的应用提供参考依据。     

不同品种茎用芥菜瘤状茎膨大过程中细胞壁成分的变化

对不同品种茎用芥菜的瘤状茎在膨大过程中细胞壁成分的研究表明，瘤状茎在膨大过程中，细胞壁中果胶、半纤维素２、纤维素、醛酸和总糖含量逐渐下降，特别是膨大后期下降幅度较大．其中，果胶和总糖含量不同品种间差异较大，纤维素的含量在膨大后期，不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６．β－１，３－葡聚糖含量在膨大后期不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６，这与膨大后期Ｔ８４－６１品种β－１，３－葡聚糖合成酶活性增加有关．瘤状茎中的Ｃａ含量Ｔ８４－６１品种在膨大后期高于Ｔ８４－６６，而Ｍｇ含量品种间无明显差异．由此可见，细胞壁中果胶、总糖、Ｃａ和β－１，３－葡聚糖含量的降低，可能与瘤状茎空心的形成有关     

涪陵区茎瘤芥“3414”肥效试验研究初报

摘要：通过在涪陵区百胜镇紫竹村豆瓣泥田中进行的茎瘤芥“3414”肥效试验,结果表明,亩施N13kg、P2O55.25kg、K2O6.25kg时,可获得较为理想的产量2843kg/亩瘤茎,在此基础上加大肥料施用量增产效果降低。可见,在本地区实际生产中采取合理的氮磷钾比例配方施肥能够有效地提高茎瘤芥产量,降低生产成本,增加经济效益。     

采收期对榨菜空心率和氮磷钾及内源激素含量的影响

以易空心的Ｔ８４－６６和不易空心的Ｔ８４－６１两个榨菜品种为材料进行试验。结果表明，从产量和瘤状茎品质方面看，４月３日至４月８日为适宜采收期；在瘤状茎开始膨大到充分膨大期间，叶片内Ｎ、Ｐ、Ｋ含量基本呈下降趋势，且低于瘤状茎内的含量。Ｎ含量较高则瘤状茎的空心率较低，而Ｐ和Ｋ含量与瘤状茎空心率的关系不明显，瘤状茎空心发生后，ＩＡＡ水平呈上升趋势，而ＺＴ及ＡＢＡ含量变化不大；ＩＡＡ含量与空心率存在显著的正相关。随着植株的抽薹，瘤状茎内的ＣＡ３含量迅速上升。     

茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用

目的赤霉素(GAs)是一种重要的植物激素,对植物生长发育具有广泛的调控作用。本文通过对茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用进行研究,为阐明植物体内源活性GAs的运输及其调控作用提供参考。方法本研究通过转基因方法特异下调烟草茎部形成层活性GAs含量,探究其对植株茎部、叶片、根生长发育的调控作用;在此基础上,利用35S:: PtGA20ox、35S:: PtGA2ox1转基因烟草株系分别作接穗和砧木进行微嫁接和施加外源GAs,探究内源与外源活性GAs在烟草体内的运输特性。结果结果表明,茎部形成层特异启动子LMX5介导的PtGA2ox1转基因烟草植株茎部GAs含量与野生型相比显著降低,而叶与根中含量无明显变化;通过石蜡切片观察发现茎部形成层GAs含量降低明显延缓了茎部木质部的发育,同时对植物的叶片、侧根的生长也有抑制作用;对不同转基因株系微嫁接分析发现,外源施加的GAs可以恢复茎部形成层GAs缺乏引起的表型,而内源活性GAs却不能自由运输,也不能恢复表型;结论茎部形成层GAs含量不仅对茎部木质部的发育有重要作用,并且对叶片的生长及不定根的发育也有调控作用,利用微嫁接的方法验证了活性GAs在烟草中的运输机制,明确了GAs在调控植物组织发育中的重要意义,为今后GAs在林木中的应用奠定了理论基础。      

芥蓝废弃物的综合开发利用研究

芥蓝是我国的特产蔬菜,主要食用肥嫩的花苔和嫩叶,茎叶、根等被当作废弃物腐烂于菜地而污染环境。利用物理、化学、生物等技术,可以从芥蓝废弃物中制备聚羟基烷酸脂、乳酸及其衍生物、芥蓝纸、膳食纤维、乙醇、沼气、有机肥、饲料和生物滤床滤料等。芥蓝废弃物的综合开发利用可提高经济效益,是芥蓝生产和加工的重要发展趋势。     

芥菜cry2基因RNAi载体的构建与遗传转化研究

[目的]研究芥菜Cry2基因RNAi载体的构建与遗传转化,为后期对两者关系的进一步研究提供参考。[方法]在克隆芥菜类茎瘤芥Cry2基因的基础上,构建该基因的RNAi载体,并导入根瘤农杆菌GV3103,获得工程菌株后,通过农杆菌浸染茎瘤芥子叶外植体进行植物体转化,并验证转化结果。[结果]成功构建了茎瘤芥Cry2基因的RNAi载体,并建立了茎瘤芥遗传转化体系,获得了转基因植株。[结论]茎瘤芥Cry2 RNAi的构建及遗传转化体系的建立为后期深入研究茎瘤芥熟期相关基因的功能及基因工程应用奠定了基础。     

施用硫肥和硒肥对茎瘤芥产量及抗氧化作用的影响

【目的】了解不同硫、硒肥施用量对茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida)干物质量,硫、硒含量及叶片保护酶活性和代谢物质含量的影响,以探明茎瘤芥对硫、硒肥的生理响应机制。【方法】以茎瘤芥“涪杂1号”为供试品种,采用盆栽试验研究了硫(S) (0,50,100 mg/kg)、硒(Se) (0,1,3 mg/kg)不同用量处理组合(S₀Se₀(CK)、S₅₀Se₁、S₅₀Se₃、S₁₀₀Se₁、S₁₀₀Se₃)对茎瘤芥不同部位干物质量和硫、硒积累及叶片抗氧化能力的影响。【结果】与S₀Se₀相比,施用硫、硒肥能明显提高茎瘤芥根、膨大茎和叶片及单株干物质量。施用硫、硒的处理均能明显提高茎瘤芥各部位对硫、硒的吸收与积累,且硫和硒主要积累在茎瘤芥地上部分膨大茎和叶中。施用硫、硒的处理明显提高了各部位的有机硒和无机硒含量,其中膨大茎和叶中的有机硒含量明显高于无机硒;5个处理中,S₅₀Se₃处理根、膨大茎和叶中的有机硒与无机硒含量均最高。超氧化物歧化酶(SOD)活性以S₁₀₀Se₁处理最高,谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性以S₅₀Se₃处理最高;而抗坏血酸过氧化酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性随着硫、硒肥用量的增加变化不大。施用硫、硒肥后,茎瘤芥叶片中MDA含量较高,抗坏血酸（AsA）和过氧化氢（H₂O₂）含量较低。【结论】施用硫、硒肥能提高茎瘤芥单株干物质量,促进硒的吸收与积累,对SOD和GSHPx活性及MDA含量有明显影响。综合分析认为,50 mg/kg S+3 mg/kg Se是硫、硒肥施用的最佳组合。     

茎瘤芥(榨菜)农艺性状的典型相关分析

本文将所研究的23个茎瘤芥品种13个农艺性状归成产量、产量因素、形态数量以及生育期等四组性状进行了典型相关分析。结果表明:产量与产量因素的典型相关高于与生育期性状的相关,又高于与形态数量性状的相关。产量因素与形态数量间的相关高于与生育期性状的相关,又高于形态数量与生育期性状间的相关。典型变量分析结果指出无论是哪两个性状组间,在关联上起作用的主要有株鲜重、瘤茎横径和瘤茎膨大期。     

3个不同养殖群体裙带菜同工酶的电泳分析

对3个不同养殖群体裙带菜Undaria pinnatifida(本地裙带菜、日本裙带菜、自育裙带菜)的孢子叶、茎和叶不同部位的过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)进行了同工酶电泳分析。结果表明:3个裙带菜群体的POD同工酶其孢子叶活力都相对强于其它部位;日本裙带菜茎和叶的各部位POD酶活力相同,但叶中部的酶活力稍强于茎;自育裙带菜茎底部和茎中部的POD酶活力较强些,而叶底部的酶活力较叶中部和顶部的强;本地裙带菜的茎和叶由底部到顶部POD酶活力逐渐变弱。孢子叶EST酶活力要较茎和叶的酶活力强很多,3种裙带菜孢子叶中EST酶活力相同。此外,还对裙带菜的种质、样品处理方法以及3种裙带菜的亲缘关系进行了讨论。     

叶用芥菜小孢子培养技术体系的完善及DH系创制

以3个优良的地方品种(杂合体)为试材进行游离小孢子培养,对胚诱导、植株再生、倍性分析和单倍体加倍技术进行研究,完善叶用芥菜小孢子培养技术体系,创制优良DH系应用于育种实践中。在小孢子培养中,选取花蕾是小孢子培养成功的关键,花瓣长/花药长为3/4,花药为黄绿色可作为叶用芥菜小孢子培养选取花蕾的形态指标;供试3个品种都获得胚状体,但品种间出胚差异较大,MR-1共45个胚/皿,MR-2共198个胚/皿,MR-3共4个胚/皿;子叶形胚接种于再生培养基上成株率达98%,获得128株再生植株,利用流式细胞仪鉴定出105株双单倍体,自然加倍率为82%,在组培苗期用0.1%的秋水仙素浸泡单倍体植株茎尖1h,加倍率为75%。从DH群体中筛选出4个优良DH系,通过品种比较试验鉴选出1个耐抽薹DH系,4月上旬开始抽薹开花,叶柄宽大肥厚,产量高,适合鲜食加工,可补充当地春淡市场。