不同结球甘蓝品种硫代葡萄糖苷组分及含量分析

采用HPLC法,对11个结球甘蓝叶片硫代葡萄糖苷(硫苷)组分及含量进行测定。结果表明:结球甘蓝叶片中共含有9种硫苷,分别为3-甲基硫氧烯丙基硫苷(IBE)、2-羟基-3-丁烯基硫苷(PRO)、2-丙烯基硫苷(SIN)、4-甲基硫氧丁基硫苷(RAA)和3-丁烯基硫苷(NAP)等5种脂肪族硫苷,4-羟基吲哚基-3-甲基硫苷(4OH)、3-甲基吲哚基硫苷(GBC)、4-甲氧基吲哚基-3-甲基硫苷(4ME)和1-甲氧基吲哚基-3-甲基硫苷(NEO)等4种吲哚族硫苷;IBE、SIN和GBC是结球甘蓝叶片中硫苷的主要组分,三者总量占总硫苷含量的63.60%~91.06%。结球甘蓝叶片总硫苷含量在3.59~19.70μmol·g-1(DW)之间,总脂肪族硫苷含量在2.74~15.15μmol·g-1(DW)之间,总吲哚族硫苷含量在0.81~7.19μmol·g-1(DW)之间。     

甘蓝抗枯萎病种质资源的筛选及抗性基因分布频率分析

利用来源于山西省寿阳县的甘蓝枯萎病原镰刀菌株GLHW 1,在26~30℃条件下对87份甘蓝种质资源进行枯萎病抗性评价,并探讨抗性基因在不同生态地理种质类群中的分布频率。筛选出具A型抗性基因的高抗枯萎病材料36份。这36份高抗材料中,绝大部分(31份)来源于欧洲、日本及韩国等甘蓝枯萎病抗性育种研究较为先进的国家,只有2份(C59和C73)是来源于中国大陆的传统育种材料。通过对不同农艺性状的甘蓝材料与枯萎病抗性的相关性进行分析,发现具不同结球类型、不同叶色、不同熟性的甘蓝材料中均存在抗或不抗枯萎病的育种材料。但总体而言,从日本及韩国引进的高圆形耐裂材料具枯萎病抗性的比率较高;叶色灰绿的甘蓝材料具枯萎病抗性的比率也较高;我国现有的早熟甘蓝育种材料中普遍缺乏枯萎病抗性基因,高感材料达77.78%。     

芸薹属SSR引物在甘蓝分子育种中通用性的研究

利用SSR技术对甘蓝进行分子生物学研究,对影响其扩增效果的指标Mg~(2+)和dNTP进行筛选优化,获得了适宜甘蓝(C基因组)SSR的PCR条件。将已公布的在芸薹属不同作物上开发的78对引物运用于随机筛选的3株甘蓝材料上。结果表明:在78对芸薹属引物中,11对引物在3株甘蓝材料上表现良好的差异性,5对引物则表现无差异但是所得条带清晰。试验结果为进一步开展甘蓝分子育种奠定了基础。     

甘蓝细胞质雄性不育相关基因orf138的分子特性分析

为了研究甘蓝雄性不育机制,根据萝卜CMS相关基因orf138的序列信息,设计特异引物,并在甘蓝不同类型不育系和保持系中鉴定PCR产物的稳定性。随后利用Tail-PCR技术,扩增获得此基因的侧翼序列并进行了生物信息学分析。结果表明在甘蓝不育型材料中,能够稳定扩增出300 bp左右的单一条带,而在其他细胞质不育类型和可育材料中均未扩出条带,经多次验证结果稳定可靠。甘蓝中orf138的上下游侧翼序列有效碱基1789 bp,通过生物信息学分析,获得包括起始密码和终止密码的orf138的完整序列共417 bp。同源性比对结果显示：与甘蓝型油菜﹑白菜和萝卜的orf138片段具有高度保守性。分析侧翼序列表明甘蓝orf138的3’端是由ORF83、trnfM、ORF125等基因片段构成的一个复杂序列。获得了甘蓝OguCMS特异的分子鉴定标记,明确了orf138在甘蓝线粒体中的位置,以上结果为甘蓝雄性不育的进一步研究奠定良好的基础。     

山西省蔬菜产业化问题研究

从蔬菜播种面积、人均蔬菜占有量、蔬菜周年生产供应水平及市场流通等方面对山西省蔬菜发展现状作了调查和分析。结果表明,蔬菜生产科技含量较低,社会化服务体系不健全、不完善,蔬菜龙头企业数量少和缺乏多功能的批发市场是目前蔬菜产业化存在的主要问题。提出了山西省蔬菜产业化发展的思路和目标,从４ 个方面对蔬菜产业化的发展对策进行了阐述。     

甘蓝原生质体制备体系优化及瞬时转化体系的建立

为研究甘露醇浓度、酶解时间、离心力大小和不同外植体对原生质体产量和活力的影响,采用正交试验方案对甘蓝原生质体制备体系进行了优化,并建立了甘蓝原生质体的瞬时转化体系,同时利用该体系对甘蓝CRISPR/Cas9基因编辑系统进行了初步研究。结果表明:以下胚轴为材料,酶液组成为1%纤维素酶+0.5%离析酶+0.6 mol/L甘露醇+10 mmol/L MES+1 mmol/L CaCl_2+0.1%BSA+5 mmol/Lβ-巯基乙醇,26℃,60 r/min,黑暗酶解6 h后,用2 115 r/min离心5 min收集细胞,可获得高质量的原生质体,原生质体产量约为3.0×10~6个/g,活力约为90.9%;另外,在20%PEG4000介导下,将带有绿色荧光蛋白的载体(PYBA 1132)分别转入从甘蓝下胚轴、子叶、叶球分离获得的原生质体中,在荧光显微镜下观察到GFP绿色荧光信号,转化效率分别为43%,35%,19%,表明下胚轴分离获得的原生质体最适于瞬时转化。同时以下胚轴分离获得的原生质体为受体,分别转化线粒体特异表达载体COX和质体特异表达载体969,也观察到了荧光信号,成功建立了甘蓝原生质体瞬时转化体系,为甘蓝功能基因定位与功能分析提供了技术平台。最后,利用该体系对CRISPR/Cas9基因编辑载体(PBSE401-BoPDS)中sgRNA的靶向编辑能力进行了检测,结果显示,靶点1和靶点2附近的序列中有碱基替换和插入,表明该体系能够应用于甘蓝瞬时基因编辑,为甘蓝基因功能研究以及新种质的创制建立了重要的技术平台。     

甘蓝耐热性遗传效应分析

选用2个耐热的甘蓝亲本(3A,5A)和3个不耐热的亲本(1A,11A,8A)按Griffing完全双列杂交设计方法Ⅱ,配制出15个杂交组合用于配合力分析。结果表明,在总的遗传变异中,代表加性遗传效应的一般配合力方差占绝大部分,而特殊配合力方差比例很小,仅占总变异的4％,显性效应不显著。以两组耐热和不耐热的亲本材料(5A×1A,3A×8A)分别进行杂交、回交和自交,连同双亲获得P1,P2,F1,F2,B1,B2共6个世代的试验材料进行耐热性遗传模型分析和遗传参数的估算。结果表明,该性状符合加性-显性-上位性遗传模型,以加性效应为主,兼有上位性效应,显性效应不显著,广义遗传力和狭义遗传力均较高。因此在耐热育种中单纯利用杂交优势试图获得超亲优势来显著提高耐热性是不现实的,而应该注重耐热亲本的定向选择。     

大棚西葫芦亲本扩繁利用蜜蜂授粉效果好

西葫芦亲本扩繁过程对制种地环境条件要求比较严格。若利用昆虫进行授粉,需要选择2 km 以上的隔离区,即必须做到在这个区域内没有其他西葫芦或南瓜种植,否则制种地作物授粉雌花会受到“污染”,容易造成混杂,不能保证制种纯度。若采用人工辅助授粉,需在前一天下午为将要开放的雌、雄花蕾套上纸帽,第二天摘掉纸帽,完成人工授粉后再套上纸帽并做上标记。在实际制种生产中,会因一定的限制因素如授粉期遇到刮风下雨,套在花蕾上的纸帽会遭到破坏,失去隔离作用,授粉质量、种子纯度大打折扣。通过摸索发现,保护地内种植的作物与外界环境相隔离,不受外界昆虫干扰,并且在西葫芦亲本扩繁制种中利用蜜蜂定向授粉,比利用人工辅助授粉费用可节省一半以上,种子千粒质量相同,产量提高22 %左右。     

黄瓜专用砧木品种京欣砧5号的选育

京欣砧5号是以自交系N15为母本,以N11为父本配制而成的中国南瓜（Cucurbita moschata）黄瓜专用砧木一代杂种。该砧木发芽整齐,出苗壮,根系发达,吸肥力强。嫁接黄瓜亲和力好,共生亲和力强,成活率高,结合面致密,耐低温弱光,抗枯萎病,有促进生长提高产量的效果。嫁接黄瓜后,瓜条亮绿无蜡粉,产量比对照领秀嫁接苗提高5.5 %。适宜早春和越冬保护地黄瓜嫁接栽培。     

马铃薯微型薯在块茎生理及育种研究中的应用

综述了马铃薯微型薯作为一个研究体系在块茎休眠机制、碳水化合物的代谢调节、转基因和体细胞育种等多方面研究中的应用,指出了微型薯作为研究材料具有背景清楚、操作条件易于人为控制、繁殖诱导快速、结果观察检测简单明了等优点,并论述了微型薯与田间薯块在淀粉粒大小、内源ABA水平变化与薯块萌发的相关性等生理上的差异。同时对该系统进一步的开发利用作了展望,认为微型薯必将成为与块茎相关研究的有用研究工具。