低温胁迫下甘蓝型冬油菜蛋白质组学及光合特性分析

为了探明低温胁迫对甘蓝型冬油菜光合特性的影响,本研究采用抗寒性不同的两种甘蓝型冬油菜,在低温(-4℃)处理下对其蛋白质组学进行分析.结果 表明,低温处理下,甘蓝型冬油菜叶片萎蔫下垂,叶绿体膜质出现不同程度的破裂,叶绿体基质出现断裂,保卫细胞淀粉粒由多变少、由大变小.气孔处于关闭或半关闭状态,胞间二氧化碳浓度(Ci)增加,气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)减小,相较于强抗寒品种,冷敏感品种受害症状更明显.2-DE和PDQuest8.0.1软件对强抗寒品种分析表明,低温胁迫下具有显著差异蛋白点414个,对表达变化量在2倍丰度以上的24个蛋白点进行质谱分析鉴定.成功鉴定出的20个蛋白参与能量代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、光合生物的固碳作用和光合作用蛋白等过程.综上,低温胁迫下,冷敏感品种气孔关闭,叶绿体受损,进而使其净光合速率下降,淀粉积累量减少,导致其越冬困难;强抗寒品种气孔不完全关闭,叶绿体受损较小,且与光合作用相关的蛋白上调表达,净光合速率下降较小,淀粉粒积累较多,能安全越冬.本研究揭示了甘蓝型冬油菜低温胁迫下光合适应机制,为强抗寒甘蓝型冬油菜育种提高理论依据.     

甘蓝型冬油菜北移种植的适应性分析

【目的】探讨育成强抗寒新品种/系在高海拔高纬度种植的生态适应性和甘蓝型冬油菜北移的可行性,实现劣质低效白菜型冬油菜品种替代、农田生态改善和产业提升。【方法】以新育成的10个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为材料,选择甘蓝型冬油菜原种植区和典型北移生态区为试点,研究了甘蓝型冬油菜强抗寒品种在高纬度、高海拔冷凉区越冬,其生育期、产量、品质、株型等性状的变化。【结果】在原种植区（天水）甘蓝型冬油菜均能安全越冬,北移种植后甘蓝型冬油菜越冬率明显降低。对照品种（甘杂1号）在北移区（白银、定西）种植不能正常越冬;10个强抗寒品种在白银试点均能安全越冬,其越冬率在81%—94%之间;在定西试点越冬率在51%—88%之间,其中6个强抗寒品系可在定西安全越冬（≥75%）。甘蓝型冬油菜北移后生育期延长52—70 d;北移至白银,强抗寒品系产量变幅在-11.05%—44.67%,产量最高达5 170.80 kg·hm^-2,定西试点各参试品系产量均明显降低,产量最高为3 392.85 kg·hm^-2。北移种植后参试品种株高、分枝部位降低,二次分枝增加,株型变差;全株角果数降低,角粒数、千粒重增加,角粒性状变优。北移后甘蓝型冬油菜含油量、硫苷含量降低,芥酸含量增加。参试品系/种中1个为双低优质强抗寒品系（16NS20H1）,1个为低芥酸抗寒品种（甘杂1号）。相关性分析表明,越冬率、产量、株高、分枝部位、主花序长度、含油量、硫苷含量与海拔、纬度显著负相关,与年平均温度、年降水量、无霜期天数、最冷月温度显著正相关;而生育期、二次分枝变化相反。在北移区甘蓝型冬油菜抗倒伏性显著优于白菜型。【结论】育成的强抗寒甘蓝型冬油菜新品系抗寒性比对照（甘杂1号）明显增强,可以在北纬36°12′、海拔2 248 m的地区安全越冬;可通过选择高产优质强抗寒甘蓝型冬油菜品系,提升北方强冬性区冬油菜产量水平和品质营养价值。     

白菜型冬油菜类甜蛋白的筛选、克隆及其在低温胁迫下的表达

类甜蛋白是一种能在低温胁迫下诱导表达,增强植物抗逆性的关键蛋白质。本研究运用双向电泳结合质谱技术,筛选低温胁迫下陇油7号叶片差异蛋白点,从中分离出与抗寒密切相关的类甜蛋白。根据已发表植物类甜蛋白基因TLP的保守序列设计引物,采用RT-PCR扩增陇油7号的DNA,获得TLP基因开放阅读框,长度为732 bp,编码243个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析显示,与甘蓝型油菜(Brassica napus)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99.18%,该基因在进化上高度保守,其保守序列属于植物的GH69-TLP-SF超家族,TLP相对分子质量和理论等电点分别为26.02 k D和9.15。TLP含有一个信号肽,为亲水性蛋白,亚细胞定位预测其是在内质网中合成的蛋白。二级结构预测表明陇油7号的TLP是由不规则卷曲和延伸链组成的不稳定蛋白。实时荧光定量和半定量分析显示,在适当阈值的低温胁迫下TLP基因表达量上调,表明该基因在白菜型冬油菜陇油7号适应低温胁迫过程中发挥重要作用。     

亚麻DMP基因家族的全基因组鉴定与分析

DMP家族成员是植物特有的膜蛋白，在植物生殖发育及衰老过程中发挥重要作用。亚麻是我国重要的油料及经济作物，目前关于DMP基因家族在亚麻中的分布及功能研究尚未有报道。本研究利用生物信息学方法对亚麻DMP基因家族进行鉴定，对其序列特征、系统进化、复制事件进行了分析，并利用转录组数据和qRT-PCR分析其在不同组织器官及胁迫处理下的表达模式。本研究以陇亚10号基因组为参照，利用同源性分析共鉴定到17个LuDMP成员，命名为LuDMP-1～LuDMP-17，不均匀分布在9条染色体上。序列特征分析结果表明，除LuDMP-9、LuDMP-16和LuDMP-17外，其余成员均不含内含子；基因启动子区含有大量激素与逆境胁迫相关响应元件；编码的蛋白氨基酸长度为195～240 aa，分子量为20946～25830 Da，等电点为4.76～9.71；所有蛋白均为疏水性蛋白，含有2～5个跨膜结构域及4～8个motif，其中有4个motif存在于所有LuDMP蛋白；绝大多数蛋白定位于细胞膜。LuDMP家族共有3对串联复制事件和8对片段复制事件，进化过程中经历了强烈的纯化选择。转录组分析结果表明，大多数LuDMP...     

桔梗种子活力研究进展

本文综述了桔梗种子活力形成的影响因素,测定及保持方法,浸种、种子引发和种子包衣等提高活力的方法,展望了桔梗种子活力研究的前景.     

芸芥(Eruca sativa Mill.)与芸薹属(Brassica L.) 3个油用种的远缘杂交

采用芸芥(Eruca sativa Mill.)与芸薹属3个油用种（Brassica napus, Brassica juncea, Brassica rapa）进行杂交，共授粉15 990朵花，获得1 257个角果，711粒杂交种子，结角率为7.86%，亲和指数0.045。经形态学鉴定，无论芸芥作母本还是芸薹属的三个油用种作母本，F1植株均为偏母植株。杂交所获得角果的角粒数很低，许多角果     

小麦新品种商麦8928的选育及高产、抗旱生理研究

阐述了小麦新品种商麦8928的选育背景、育种经历,生物学特征特性,品质和产量表现以及商麦8928抗旱高产生理基础,并对其高产配套栽培技术进行了研究,力图做到良种良法相结合,使品种优良特性得以最大表现。     

小麦种子活力的研究进展

探讨了小麦种子活力形成的影响因素、活力测定的适宜方法、活力保持和提高的有效途径、生物包衣剂对小麦种子活力的作用及安全储藏方法,展望了小麦种子活力研究的前景。     

北方旱寒区甘蓝型冬油菜产量、品质及抗倒性的分析评价

2018—2019年,以34个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为试验材料,对其产量、品质及抗倒性进行分析和评价,挖掘优异种质资源。结果表明：不同材料间的产量、品质及抗倒性存在较大差异,单株产量变异范围为6.50～36.67 g,平均产量为21.08 g, 17NPZ240-1的产量最高;相关分析表明全株角果数(r=0.897^**)和每角粒数(r=0.534^**)与单株产量极显著正相关。各材料倒伏系数介于153.74～359.61,17NDL20-7的倒伏系数最低,抗倒性最强;相关分析表明抗折力(r=-0.501^**)、重心高度(r=502^**)、茎粗(r=-0.816^**)、分枝部位(r=0.472^**)和主花序长度(r=-0.679^**)与倒伏系数呈极显著相关关系。品质性状中,含油量介于33.40%～49.54%,平均含量为43.32%,17DNL32-3的含量最高;蛋白质含量介于16.87%～27.24%,平均含量为21.18%,16NTS...     

白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的研究

为探究白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的原因。以8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,待油菜长至5~6片真叶时,大田试验进行植物学形态,干物质积累量的测定,盆栽试验按24℃→10℃→5℃→0℃→-5℃→-10℃各48 h依次降温处理后测定生理生化指标。结果表明,白菜型冬油菜冬前生长点洼陷,幼苗匍匐生长,干物质积累主要集中在地下部分,其中白菜型冬油菜地下部鲜质量与地下部干质量较甘蓝型冬油菜平均增加了236.1%,263.0%,说明抗寒性强的冬油菜能够在营养生长阶段将光合有机产物优先运输到地下部,建立庞大的根系,为安全越冬提供代谢能量。随着温度的变化,不同类型冬油菜的生理生化活性有较大的差异,-5℃时陇油7号SOD活性较CK增加了10.7%,0℃时陇油7号CAT、POD活性较CK分别增加了24.7%,28.6%,而0℃时白菜型冬油菜SP含量较甘蓝型冬油菜平均增加了32.3%,-10℃时白菜型冬油菜的SS含量较甘蓝型冬油菜平均增加了71.4%,-10℃甘蓝型冬油菜MDA含量较白菜型冬油菜平均增加了52.8%,这说明抗寒性强的品种在低温条件下能够保护自身免受损伤,其中CAT、POD、SP是抵抗冷害的保护性物质,SOD、SS是抵御冻害的保护性物质。白菜型冬油菜比甘蓝型冬油菜在形态学及生理水平上都具有明显的优势,形态学上的优势使其有利于抵御极端低温天气,提供维持越冬及冬后返青所需的代谢能量;生理水平上,低温胁迫后保护性酶活性、调节性物质含量增加,能够有效地保护细胞膜结构,MDA含量减少,可以缓解低温对冬油菜叶片的伤害,从而保证高越冬率,为北方白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒性研究提供理论依据。