光敏色素B基因(PHYB)启动子突变及与大白菜开花时间的关联分析

光敏色素B(phytochrome B,PHYB)是植物光周期依赖开花途径的关键调控因子之一。本研究对极端晚花和早花大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)自交系06-247与He102的PHYB全基因组序列进行了生物信息学分析。结果表明,二者全长分别是5 986和5 528 bp,均与数据库中Chiifu-401的同源序列有不同程度的差异,表明二者均是大白菜PHYB基因的突变体,并命名为BraphyB1(GenBank登录号:KJ866947)和BraphyB2(GenBank登录号:KJ866948)。二者之间有476个插入/缺失(Inserts/Deletions,InDels)和57个SNPs。启动子区有473个InDels和31个SNPs、编码区有3个InDels和26个SNPs。InDels主要体现为phyB2在启动子区、5'非翻译区和编码区分别缺失445、18和3 bp。phyB2启动子缺失的445bp中包含两个TATABOX4和两处成髓细胞血症(myeloblastosis,MYB)类转录因子结合基序,一处GA响应元件。开发了鉴定phyB1/phyB2中445 bp InDel突变的共显性标记phyB1-762/phyB2-317,用该标记检测了以06-247与He102为亲本杂交构建的F2群体,利用F2代群体植株对抽薹开花时间与标记进行了关联分析,结果表明,phyB1-762/phyB2-317分别与晚花/早花表型显著关联(P0.05)。荧光定量RT-PCR显示,PHYB基因在He102各个发育阶段的表达水平均显著低于06-247(P0.01)。上述结果表明,大白菜PHYB基因启动子InDel是造成PHYB基因表达差异和开花期改变的主要原因之一。本研究为系统研究PHYB基因在转录、翻译、蛋白结构等水平突变对大白菜开花时间影响的分子机制提供了线索。     

不同萃取头萃取萝卜风味物质的GC-MS分析

采用PDMS/DVB和DVB/CAR/PDMS两种萃取头,以固相微萃取(SPME)法提取萝卜风味物质成分,经气相色谱-质谱联用(GC-MS)对风味物质成分进行鉴定,分析比较两种萃取头提取的风味物质成分差别,以确定适宜的萃取头。结果表明:两种萃取头的固相微萃取共检测到29种风味成分,PDMS/DVB提取数量为17种,DVB/CAR/PDMS为27种;PDMS/DVB萃取头所萃取的醇类、异硫氰酸酯类的数量比DVB/CAR/PDMS萃取头少2种,烷烃类少3种,杂环类少1种,酯类、酮类均未检测到;DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类、酮类、醚类及醇类的灵敏度高,PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高。因此,根据获得风味物质数量、种类以及灵敏度,供试萃取头中,DVB/CAR/PDMS比PDMS/DVB更适于提取分析萝卜风味物质成分。     

萝卜EST-SSR标记PCR反应体系的建立与优化

采用L16(45)正交试验设计优化了萝卜EST-SSR标记的PCR反应体系,建立了适于20μL PCR技术体系的最佳浓度:DNA模板65 ng/20μL,Mg2+0.8 mmol/L,dNTPs 0.25 mmol/L,引物0.8μmol/L,Taq DNA酶0.4 U/20μL,且Mg2+对该体系的影响最大。利用10对EST-SSR引物对该体系的验证结果表明,本研究建立的萝卜EST-SSR PCR体系重复性好、条带清晰、多态性丰富,对萝卜的种质资源的鉴定与评价、分子标记辅助选择育种等多方面都有重要作用。     

萝卜种质资源抽薹性状鉴定及评价

为筛选耐抽薹萝卜种质,丰富我国耐抽薹萝卜资源,本研究对105份不同类型的萝卜种质进行人工春化室内抽薹鉴定和春季大田分期播种抽薹鉴定。结果表明,国内红皮白肉萝卜资源中有耐抽薹种质;在春化过程中对日照、温度敏感的种质,两种抽薹鉴定方法所得结果存在差异;杂交、回交等育种措施对耐抽薹特性变化有影响。     

不同类型棚膜对温室内环境及番茄生长发育的影响

以番茄品种超群粉冠为试材,研究了内添加型EVA、PE、PVC消雾流滴耐老化棚膜,涂覆型EVA和PVC消雾流滴耐老化棚膜的透光性、紫外线透过率、保温性及对番茄植株生长、果实品质和产量的影响。试验结果表明涂覆型EVA膜的透光率和紫外线透过率最高,而且保温性最好,对番茄生长有明显的促进作用,并提高了果实品质和产量。     

大白菜pol CMS育性恢复基因的表达分析

 为进一步探明pol CMS育性恢复基因作用的分子机理,利用数字基因表达谱技术,选用不育系与恢复系杂交的F₂代分离群体,对大白菜polCMS育性恢复相关基因的差异表达进行了分析,并选取部分基因进行了实时荧光定量PCR验证。共有2 826个基因差异表达,其中441个上调表达,2 385个下调表达。GO功能注释表明,差异表达基因显著富集的细胞位置为细胞质、细胞器及大分子复合物等位置,细胞器包括线粒体、叶绿体及质体等,分子功能主要为核酸外切酶的活性,参与的生物过程是花粉壁的形成和组装。与pol CMS显著相关的通路主要是核糖体、糖和氨基酸代谢、核苷酸切除和修复、RNA降解等通路。表达谱和RT-PCR结果表明恢复基因主要通过下调表达调控育性恢复,有4个差异表达基因与育性恢复密切相关。     

大白菜eIF(iso)4E.a假基因突变体的鉴别及相关检测标记的开发

马铃薯Y病毒在侵染寄主时与eIF4E或eIF(iso)4E的相互作用是一种普遍机制。大白菜病毒病主要病源是TuMV,TuMV在侵染大白菜时能同时与eIF4E和eIF(iso)4E发生作用,且在大白菜基因组中上述两基因各有三个拷贝。因而鉴定大白菜资源在上述两个位点的多样性、发现各位点的功能缺失突变体至关重要。采用同源克隆和Tail-PCR技术,鉴定了12份大白菜抗/感TuMV材料中eIF(iso)4E.a位点的多样性。结果表明：5份材料的eIF(iso)4E.a基因组序列完整,但与已知序列相比均存在显著差异,包含3种新的单倍型;7份材料的eIF(iso)4E.a缺失了第四、五外显子及3'端约1 kb的大片段,是个假基因。同时开发了鉴别完整基因与假基因的共显性标记。该策略为鉴定大白菜中eIF4E和eIF(iso)4E其他位点的多样性提供了借鉴,开发的相关检测标记可以作为标记辅助选择的工具用于创新抗病毒大白菜新种质及培育抗病毒大白菜新品种。     

有色材料覆盖对心里美萝卜品质及产量的影响

以自然光照为对照,采用不同颜色塑料薄膜覆盖的方法,研究了不同光质对心里美萝卜肉质根膨大过程中品质和产量的影响。结果表明,不同色膜覆盖均对心里美萝卜的品质和产量有影响。有色薄膜覆盖处理中,蓝色膜处理的抗坏血酸、游离氨基酸、可溶性蛋白含量均为最高;而红色膜处理条件下可溶性糖含量以及萝卜产量明显高于其它处理。     

萝卜挥发性风味物质变化规律研究

本研究以萝卜品种‘鲁萝卜4号’为材料,采用固相微萃取(SPME)和气相色谱质谱联用技术(GCMS),测定其肉质根在生长发育过程的5个时间点和春秋两季所含挥发性风味物质的组成和含量。结果表明:肉质根所含挥发性风味物质包括异硫氰酸酯类、醇类、醛类、烷烯烃类、酮类、醚类和酯类,以异硫氰酸酯类、醇类、醛类和醚类物质为主,其中4-甲硫基-3-丁烯异硫氰酸酯含量最高;醇类物质含量在肉质根不同生长发育过程中表现为上下波动,异硫氰酸酯类、醇类、醛类物质含量均为先上升后下降; 4-甲硫基-3-丁烯异硫氰酸酯是春秋两季萝卜中含量差异最大的风味物质,其在春季含量为34. 929μg/g,是秋季含量的3. 9倍。     

萝卜雄性不育系与保持系的生理生化指标分析

以萝卜雄性不育系及其保持系为试材,测定了不同发育时期叶片、花和花蕾中脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、超氧阴离子以及SOD、POD、CAT的活性。结果表明,盛花期花蕾和花朵中,不育系脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均低于保持系,丙二醛和超氧阴离子含量高于保持系,SOD、POD和CAT酶活性变化与萝卜的雄性不育相关。