硝态氮对不结球白菜产量与主要营养品质及硝酸盐含量的影响

以对硝酸盐诱导较敏感的不结球白菜品种苏州青为材料,采用无土栽培法,研究营养液中不同浓度硝态氮(0、4、8、12、16、20 mmol·L-1)对植株产量、主要营养品质及硝酸盐含量的影响,为不结球白菜生产及施肥提供理论依据.结果表明:地上部产量随NO3--N的增加而增加,但是20 mmol·L-1时植株的生长量反而有所下降;可溶性糖含量与维生素C含量变化趋势相同,除0 mmol·L-1处理外,二者与供氮水平呈负相关;可溶性蛋白含量在16 mmol·L-1处理中达到最大,20 mmol·L-1处理中略有下降.处理后不同器官的硝酸盐浓度也有所不同,叶柄中的硝酸盐含量明显高于叶片和根系;硝酸还原酶活性在叶片中最高,且与硝酸盐含量无明显相关性.综合各项测定指标,硝态氮浓度为12 mmol·L-1时,不结球白菜产量高,硝酸盐含量低且可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量也都处于较高水平.     

南通市郊不结球白菜地方品种调查

不结球白菜(Brassica chinensis L.)俗称青菜,是我国南方地区主要蔬菜之一。南通的青菜有以下两个特点:一是品种类型独特,有叶形似马耳的“马耳朵”多头菜,有叶形象鸡冠而带芥菜味的鸡冠莱,还有带叶翼的绿叶镶边矮白菜等等;二是品种非常丰富,南通市郊共有青菜品种11个,除四月慢、五月慢是35年前从上海引进外,其它品种均有较悠久的栽培历史。对南通市郊青菜品种资源进行整理,使其得到更好的应用,在蔬菜周年供应中发挥更大作用,将具有重要意义。     

施硫对不结球白菜硝酸盐累积及氮硫同化关键基因表达的影响

【目的】确定降低不结球白菜硝酸盐累积效果最佳的硫素形态,从转录水平筛选影响不结球白菜硝酸盐累积的关键基因,为完善不结球白菜科学施硫技术及进一步揭示硝酸盐累积分子调控机制、指导分子育种奠定基础。【方法】选取4种硫素形态及3个施用浓度处理不结球白菜,测定其对植株叶片及叶柄中硝酸盐含量的影响;利用半定量PCR技术从转录水平分析施硫对氮及硫代谢同化网络中30个基因表达的影响。【结果】不同形态硫处理均显著增加了不结球白菜的地上生物量,其中30 mg·kg^-1 Na₂SO₄处理的增幅最大,比对照增加49.76%,以Na₂SO₄处理的增幅最大。在降低小白菜硝酸盐含量中,以Na₂SO₄、Na₂S₂O₃处理效果相对显著,其中Na₂SO₄降低叶片中硝酸盐12.23%-23.55%,叶柄中33.08%-41.98%,降幅与浓度呈正相关,30 mg·kg^-1 Na₂SO₄处理的降幅最大;Na₂S₂O₃处理降低植株叶片中硝酸盐15.34%-33.08%,叶柄中11.95%-19.68%。硫处理在一定程度上促进氮同化,对照叶片中NR-1、NADH-GOGAT-1、NADH-GOGAT-2、Cytoplasm-GS-4、Cytoplasm-GS-5、GDH-3表达量低于其他处理,对照叶柄中NR-1、NADH-GOGAT-2、Cytoplasm-GS-1、GDH-2表达量低于其他处理,其中,各处理NADH-GOGAT-2表达量与叶片及叶柄中硝酸盐含量变化呈现一定规律性。硫处理对植株硫同化基因也产生一定影响,对照叶片中ATPS-2、ATPS-3、ATPS-4、APSR-3、SIR、SAT1.1、SAT2.1表达量较低,而对照叶柄中仅SIR、OASTL-A表达量明显低于其他处理。【结论】Na₂SO₄是降低不结球白菜硝酸盐效果较为显著的硫素,且能够显著提高产量,30 mg·kg^-1的Na₂SO₄为较优处理。NADH-GOGAT-2表达量与不结球白菜内硝酸盐含量呈负相关,推测其可能是影响氮同化的关键基因。     

不结球白菜体内硝酸盐积累与其液泡膜上质子泵的关系

用蔗糖密度梯度离心法分离了水培不结球白菜品种上海青叶柄与叶片液泡膜,并测定了与硝酸盐运输相关的质子泵的水解活性.结果表明,液泡膜纯度达到35%～40%;在离体条件下,叶片和叶柄中H+-ATPase和H+-PPase的最佳pH值均为8.0左右;叶柄细胞液泡膜H+-ATPase和H+-PPase的水解活性显著高于叶片,且叶柄液泡膜上H+-ATPase和H+-PPase有较高的Vmax值.试验表明,硝酸盐在叶柄与叶片中的积累差异与其液泡膜上的质子泵活性大小密切相关.     

不结球白菜体内硝酸盐积累与其液泡膜上质子泵的关系

用蔗糖密度梯度离心法分离了水培不结球白菜品种上海青叶柄与叶片液泡膜,并测定了与硝酸盐运输相关的质子泵的水解活性.结果表明,液泡膜纯度达到35%～40%;在离体条件下,叶片和叶柄中H -ATPase和H -PPase的最佳pH值均为8.0左右;叶柄细胞液泡膜H -ATPase和H -PPase的水解活性显著高于叶片,且叶柄液泡膜上H -ATPase和H -PPase有较高的Vmax值.试验表明,硝酸盐在叶柄与叶片中的积累差异与其液泡膜上的质子泵活性大小密切相关.     

不结球白菜耐盐品种筛选

研究了我国目前广泛栽培的30个不结球白菜品种种子萌发期的抗盐性,以期筛选出适合盐碱地种植的不结球白菜品种。采用水培的方法,测定了各品种在盐胁迫下的相对发芽率、相对胚芽长、相对胚鲜质量、相对胚根长和相对根毛区宽度等指标(各指标的相对值为盐处理与去离子水培养的比值),在此基础上分析各指标的隶属函数值,计算耐盐指数。结果表明,30个不结球白菜耐盐性差异较大,耐盐指数位于前3位的品种分别为四倍体矮脚黄(0.93)、秦白二号(0.68)和北京小杂56(0.61),改良605耐盐指数最低(0.05)。从耐盐等级分析结果可以看出,四倍体矮脚黄为高耐品种,秦白二号、北京小杂56两个品种为耐盐品种,郑研小包23、上海鸡毛菜、丰抗90等10个品种为中等耐盐品种,美味四季小白菜、郑白小包头、新优抗70、精品四月白等14个品种为盐敏感品种,而日本绿宝、改良605和矮抗青等3个品种为高感品种。     

不结球白菜硝酸还原酶基因cDNA的克隆及序列分析

采用离体法测定了经50 mmol.L-1的KNO3诱导不同时间后的雪克青、苏州青、矮脚黄、乌塌菜(黄心乌)4个不结球白菜品种叶片硝酸还原酶的活性。结果表明,4个品种的硝酸还原酶活性变化趋势相似,且分别在4、4、6、6 h达到最高峰。苏州青经50 mmol.L-1的KNO3诱导4 h后,提取其叶片总RNA,用RT-PCR方法获得硝酸还原酶基因cDNA的2条片段,长度为1 125 bp和438 bp,分别编码374个和135个氨基酸,命名为nr1125和nr438。nr1125在GenBank的登录号为DQ001901。     

光照度、施肥量及品种互作对不结球白菜硝酸盐含量和产量的影响

采用方差分析和多元相关分析法,选用3个不结球白菜品种研究了光照度、施肥量和品种3因素互作对叶片和叶柄硝酸盐含量和产量的影响.结果表明:光照度、施肥量及品种对不结球白菜硝酸盐含量和产量都存在显著影响.随着光照度的增加,叶片和叶柄的硝酸盐含量显著下降,而产量明显增加,相关系数分别达-0.574、-0.314和0.508;同时,还发现若适当增加施肥量,能明显提高产量,但叶片和叶柄中硝酸盐积累也增多.施肥量与产量的相关系数达0.433.硝酸盐积累和产量增加的多少因品种不同而异.     

外源氨基酸对不结球白菜和生菜品质的影响

收获前叶面喷施氨基酸对不结球白菜和生菜的生长及品质的研究结果表明,不结球白菜的生长基本不受氨基酸的影响;而生菜对氨基酸反应敏感,混合氨基酸(甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸)明显促进生菜的生长。叶面喷施氨基酸明显增加2种蔬菜叶片及叶柄硝酸盐含量;外源氨基酸降低2种蔬菜叶片硝酸还原酶活性,提高叶片全氮含量。不结球白菜叶片可溶性蛋白质含量各处理之间差异不大,叶片游离氨基酸含量增加,达65．82％-84．8l％,可溶性糖含量明显减少;生菜叶片可溶性蛋白质和氨基酸含量显著减少,可溶性糖含量明显提高。     

不结球白菜BcGAPDH的生物信息学分析

采用生物信息学方法对克隆测序的不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)Bc GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)蛋白质的理化性质、跨膜区、亲水性、亚细胞定位、所含模体及蛋白质结构进行了预测。理化性质分析表明,该酶含有328个氨基酸,相对分子量为35 161.2,p I值为9.03。TMpred跨膜分析表明,该酶没有跨膜螺旋区,这与Prot Scale预测的该酶为亲水性蛋白质相吻合。用Target P server程序预测该酶定位于线粒体上,结构域分析表明该酶含有多种磷酸化位点,二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。借助SWISS-MODEL软件对该酶进行了三维同源建模。     

不结球白菜育种研究新进展

从生物技术育种，新材料的创制，研究方法的创新及主要经济性状遗传规律的研究等方面概述了不结球白菜育种研究新进展；并对发展趋势与展望进行了论述。     

Molecular cloning and characterization of nitrate reductase gene cDNA from non-heading Chinese cabbage

Four non-heading Chinese cabbage (Brassica campestris ssp. chinensis Makino) cultivars, Suzhouqing, Xuekeqing, Huangxinwu, Aijiaohuang, were planted to investigate the activity of nitrate reductase (NRA) in leaves. After being induced by KNO₃ at 50 mmol/L for different hours the NRAs of the four cultivars were determined in vivo. The results showed that the NRAs changing trends of these four cultivars were similar. The highest NRAs in leaves reached their maximum at the 4th, 4th, 6th, and the 6th hour of induction, respectively. According to these results, the level of NR mRNA in plants could be enhanced by nitrate inducement. Then, the total RNA was isolated from the leaves of Suzhouqing that was induced by KNO₃ at 50 mmol/L for four hours, and two fragments of NR cDNA were obtained through RT-PCR using specific primers. The products of PCR were cloned and sequenced. They are 1 125 and 438 base pairs, which were named nr₁₁₂₅ and nr₄₃₈, encoding 374 and 135 amino acids, respectively. Finally, nr₁₁₂₅ was accepted and released by GenBank (accession number DQ001901). Translated from Journal of Nanjing Agricultural University, 2006, 29(2): 15–19 [译自: 南京农业大学学报]     

不结球白菜谷胱甘肽还原酶基因NhccGR1的克隆与表达分析

利用cDNA-AFLP技术,从芜菁花叶病毒(TuMV)侵染的不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)幼叶中分离到1条编码谷胱甘肽还原酶的基因片段,通过电子克隆得到其cDNA全长为1 503 bp,编码501个氨基酸,命名为Nhc-cGR1。对该基因进行生物信息学分析,并利用实时定量PCR研究其在TuMV侵染和水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)诱导下的表达情况。结果表明:该基因作为病原相关基因参与了TuMV病害响应,并通过增加自身表达量来激活细胞内的信号转导途径,诱导各种防卫反应相关基因的表达;同时,SA和JA抑制该基因的表达,外施ET能诱导其正向表达。     

不同施氮肥水平对白菜硝酸盐积累的影响

利用农田试验研究不同施氮肥水平对白菜生产期硝酸盐积累的影响。白菜生长期间两次施氮肥体内形成两个硝酸盐积累峰值。第一个峰值在施氮肥后 8～ 15 d左右 ,积累峰值较高。第一个峰值在第二次施肥后 2 0～ 30 d左右 ,但峰值较低且有的不明显。随着白菜的成熟 ,硝酸盐积累逐渐降低。总体上看 ,抗病高产的晚熟品种“龙协白 1号”各个生长期间硝酸盐的积累量都低于品质优良的中熟品种“东农 90 1”。采收后的白菜窖贮一个月后 ,较低施肥水平白菜体内硝酸盐含量有所减少 ,但高施肥水平 6 75 kg· hm- 2 的白菜有所回升。其机理有待于进一步研究     

LED光强对不结球小白菜生长与光合特性的影响

【目的】研究LED不同光强对不结球小白菜生长、光合特性及光源能耗的影响,探讨适合不结球小白菜生长的节能高效的光强参数。【方法】以“四季”和“鸡毛”2个不结球小白菜品种为材料,在4个LED光强处理（153,229,287和330 μmol/(m²·s))下栽培不结球小白菜,处理48 d后测定不结球小白菜的形态指标、生物量、光合指标及LED耗电量。【结果】随光强增加,不结球小白菜茎粗、叶片数、叶面积、生物量均有所增加;株高先降低后增高。除高强光处理（330 μmol/(m²·s)）外,叶绿素含量均随光强的降低而增加。净光合速率（Pn）、光系统Ⅱ的实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学量子效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）和光合电子传递速率（ETR）等指标随光强下降也都呈现减小趋势。光强越低,消耗的电能越小;光强越高,电能转换效率越高。【结论】330 μmol/(m²·s)高光强处理增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转化效率,提高了光合能力,有利于不结球小白菜的正常生长。     

不结球白菜Pol胞质雄性不育花酵母双杂交cDNA文库的构建及筛选

[目的]构建不结球白菜Pol胞质雄性不育花酵母双杂交cDNA文库,筛选与细胞色素C还原酶铁硫蛋白(BcRISP1)互作的蛋白.[方法]从不结球白菜Pol胞质雄性不育花中提取总RNA,通过长距离PCR,扩增双链cDNA(ds cDNA).采用SMART建库技术构建不结球白菜Pol胞质雄性不育花全长cDNA文库.利用BcRISP1基因的开放阅读框,构建诱饵表达载体pGBK T-7-BcRISP1转化AH109酵母菌,根据酵母双杂交技术筛选出与BcRISP1互作的片段,并进行质粒共转化验证.[结果]经检测,文库的转化率为每μg pGADT7-Rec 1.80× 106转化子,文库滴度为1.21×107 CFU·mL-1,重组率为94％,成功构建可以用于酵母双杂交的cDNA文库.酵母双杂交技术获得了与BcRISP1互作的阳性克隆,试验表明诱饵载体表达产物对酵母无毒性作用,质粒共转化试验初步验证了BcRISP1与CYP81G、PIP2蛋白的互作关系.[结论]cDNA文库的成功构建为后期互作蛋白的顺利筛选奠定了基础,利用酵母双杂交技术成功获得与BcRISPl互作的蛋白CYP81G和PIP2,为明确不结球白菜Pol胞质雄性不育相关基因的信号传递通路提供更多的依据,以期从分子水平上进一步阐明不结球白菜Pol胞质雄性不育的机制.     

二倍体及同源四倍体不结球白菜核型分析

以二倍体不结球白菜及其同源四倍体为材料,采用常规染色压片法进行核型分析。结果表明:二倍体不结球白菜核型公式为2n=2x=20=10m+8sm(2SAT)+2st,其中第1、2、3、4、6对为中着丝粒染色体,第5、7、8、9对为近中着丝粒染色体,第10对为近端着丝粒染色体,第5对染色体具有随体,核型类型属于2A型,为基本对称型;四倍体不结球白菜核型公式为2n=4x=20m+16sm(4SAT)+4st,核型特征与二倍体基本一致,仅染色体长度变异范围与二倍体相比略大。表明四倍体不结球白菜是由其二倍体加倍得到的,为同源四倍体。     

温度预处理对不结球白菜杂种F1花药培养的影响

以不结球白菜杂种一代‘99H秋-25’ב99H秋-23’和‘苏州青’בSI’为试材,研究了低温预处理和高温预培养对花药培养效果的影响。结果表明:0~4℃的低温预处理花药1d,花粉可以完成其进行雄核发育所需要的诱导过程,而且绝大部分花粉(93.6%)仍然保持存活,花药分化率达到1.33%;而未经预处理的花药在诱导过程完成时,大多数退化死亡。高温(33℃,24h)处理可明显提高花药再生植株的诱导率。     

不结球白菜叶片脯氨酸与可溶性蛋白含量的QTL分析

用不结球白菜杂交品种暑绿的112个双单倍体纯系构建了包含186个分子标记的遗传连锁图谱,利用复合区间作图法检测了叶片脯氨酸含量和可溶性蛋白含量两性状的数量性状基因座(QTL)。结果表明:叶片脯氨酸含量由位于第5连锁群上与分子标记C20相距7.2cM的QTL控制,其加性效应和贡献率分别为0.37%和8.32%;可溶性蛋白含量由位于第3连锁群上与分子标记AE153相距0.8cM的QTL控制,其加性效应和贡献率分别为0.004%和8.12%。