白菜型油菜黄芽白与甘蓝型油菜湘油15种间杂交及其杂种后代的遗传学特征

采用人工杂交方法,以甘蓝型油菜湘油15和白菜型油菜黄芽白为亲本进行正反交获得杂种一代,杂种一代自交产生杂种二代。结果表明,以甘蓝型油菜为母本杂交容易获得杂种后代,而反交组合却比较困难。正反交杂种一代株型和叶片形态都与甘蓝型油菜接近。在花粉母细胞第一次减数分裂前期,染色体主要形成二价体或单价体,但也有少数染色体参与非同源联会形成多价体。第一次减数分裂和第二次减数分裂的中期和后期,落后染色体和染色体桥也较多出现在花粉母细胞中。杂种一代雄蕊发育不良,花粉育性低,自交结实率也比较低。杂种二代花粉育性极显著(P<0.01)提高,自交结实率也比杂种一代极显著(P<0.01)提高。预期经多代自交,杂种育性能得到较好恢复,可以作为甘蓝型油菜改良的遗传资源。     

棉花三元杂种的细胞遗传学研究

棉属有丰富的种质资源,在野生棉种中有许多优异的农艺性状和丰富的基因资源,将野生澳洲棉和黄褐棉的优良性状导入陆地棉,以期改良栽培种陆地棉。采用栽培种陆地棉和野生澳洲棉杂交获得杂种F1,然后对其进行染色体加倍,加倍后的异源六倍体再与野生黄褐棉杂交,产生陆地棉、澳洲棉和黄褐棉的三元杂种,并对三元杂种F1花粉母细胞减数分裂行为进行观察。结果表明:三元杂种F1的减数分裂异常,主要表现在减数分裂后期染色体不能均等分离,在四分体形成时期,常出现一些多分体和微核。统计结果表明,末期Ⅱ形成的异常型孢子占绝大多数,而其正常的四分孢子数仅占8.4%,导致最后不能形成正常的花粉粒,这是三元杂种不育的主要原因。研究结果为三元杂种不育提供了细胞遗传学证据,也为棉花新种质的创制提供了中间材料。     

白菜型油菜亚种间杂种的合成

采用蕾期人工去雄与辅助授粉的方式,以白菜型油菜十月红菜薹和黄芽白进行正反交,以较高的频率获得了杂种后代。杂种后代叶型、株型和花等形态均表现为双亲的中间型。叶片颜色比黄芽白更深,均偏向十月红菜薹的紫红色;植株表现出较强的杂种优势,株高大于双亲,产生大量的分枝,角果数远多于双亲。杂种后代花器官发育正常,可育花粉为99%以上,且自交结实率较高。花粉母细胞减数分裂比较正常,95%的花粉母细胞在终变期所有染色体进行同源配对,形成10个二价体,减数第二次分裂中期有部分出现染色体落后现象。杂种后代极强的杂种优势和较好的自交结实性为进一步选育具有优良特性的新型白菜型油菜提供了可能。     

红菜薹产量构成因素的研究

以红菜薹（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｃａｍｐｏｓｔｒｉｓ ｓｓｐ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ ｖａｒ ｐｕｒｐｕｒｅａ Ｈｏｒｔ）１９个基因型为试材,进行了产量构成因素的通径系数和决定系数分析。结果表明,侧薹数、侧薹重和孙薹数等三个性状对单株产量的直接效应为正作用;三者之间相互的间接效应又能加强这种正作用,它们的决定系数均较大;孙薹重对单株产量的直接效应同它与单株产量的相关存在正负不一的矛盾,它的决定系数也较小;     

杂交红菜薹新组合鄂红2号的选育

鄂红2号(原代号9609×9611)是由湖北省农业科学院蔬菜科技中心利用雄性不育系培育的杂交一代红菜薹新组合。该组合播种至始收70d左右,盛采期在90～120d。抗病性强,菜薹肥嫩无苦味,薹亮紫红色,色泽鲜艳,无蜡粉,食味微甜,品质极佳。一般每公顷产22500～34500kg。     

早熟红菜薹产量构成因素的研究

用遗传相关，遗传通径分析等分析方法，通过电子计算机对３２个早热红菜薹品种（系）的５个性状进行了统计。试验结果表明，单株产量受多因素，其中孙薹数，主薹重，侧薹重对单株产量的直接影响显，且为正值，而孙薹重对单株产量的直接影响为负值。育种中，早期应进行主薹重的选择，中后期分别对单株侧薹重，孙薹数进行定向的选择，同时还应考虑各性状间的遗传相关，以选出高产的红菜薹新品种。     

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种的细胞遗传学特征

为将黑芥（Brassica nigra ）抗病基因引入甘蓝型油菜（B ．napus ）,通过有性杂交合成甘蓝型油菜与黑芥的三倍体杂种,经基因组加倍获得相应的六倍体,并观察三倍体和六倍体花粉母细胞减数分裂行为。结果表明：三倍体表现为花粉完全不育,而六倍体雌配子育性得到较好恢复,雄配子育性较低（10％～20％）。三倍体减数分裂终变期染色体主要以单价体形式存在,每个细胞平均形成3．8～5．9个二价体,也有极少数三价体出现。六倍体减数分裂染色体主要形成二价体,并以较低频率形成单价体和四价体。六倍体减数分裂后期 I 均等分离的细胞仅占65％～85％。落后染色体、非四分孢子等异常减数分裂行为也有发生。     

红菜薹种质资源遗传多样性ISSR分析

对47个红菜薹(Brassica campestris ssp. chinensis var. purpurea)种质进行了基于ISSR分子标记的遗传多样性分析。从20条随机引物中筛选出10条重复性好,条带清晰的引物,通过ISSR-PCR扩增后,共检测到83个位点,平均每引物扩增出近8个位点,其中多态性位点有80个(96.39%)。扩增产物片段大小都在100～2 000 bp,相似系数在0.47～0.90。当相似系数在0.72时,可将47份红菜薹资源分为7类。等位基因数平均多样性指数(I)为0.481 0;基因多样性0.322 2;每个位点的等位基因数1.975 9;有效等位基因数(Ne)为1.559 9。红菜薹具有丰富的遗传多样性。研究为净化红菜薹同名异种、同种异名的市场乱象,确定红菜薹种质资源相互之间的亲缘关系提供了理论支持,也为红菜薹资源的利用和育种提供了分子生物学依据。     

青梗白菜细胞核雄性不育基因向乌塌菜中的转育

为解决乌塌菜杂交种生产中的杂交制种手段问题。以大白菜核不育"复等位基因遗传"假说为指导,以青梗小白菜核基因雄性不育系08S02作不育源,采用杂交、自交、兄妹交方法,向乌塌菜可育品系08S05中转育不育基因。选育出具有50%乌塌菜遗传性状、不育株率为100%的核基因雄性不育系,拓宽了青梗白菜核不育基因的应用范围。     

白菜型油菜PDAT1基因的克隆及生物信息学分析

磷脂二酰甘油酰基转移酶(phospholipid:diacylglycerol acyltransferase 1,PDAT1)催化三酰甘油合成的最后一步反应,在生物质能源领域有良好的应用前景。本试验克隆得到白菜型油菜PDAT1的2条编码区序列,分别命名为BrPDAT1-1和BrPDAT1-2。BrPDAT1-1CDS全长2 007bp,编码668个氨基酸残基组成的肽链;BrPDAT1-2CDS全长1 794bp,编码597个氨基酸残基组成的肽链。生物信息学分析表明:BrPDAT1-1与AtPDAT1的相似度为91.08%,BrPDAT1-2与AtPDAT1的相似度为82.86%,两序列都编码一个无信号肽的亲水性稳定蛋白,跨膜结构域分析表明AtPDAT1和BrPDAT1-1都有1个跨膜结构域,而BrPDAT1-2无跨膜结构域。BrPDAT1-1和BrPDAT1-2蛋白序列均含有卵磷脂-胆固醇-酰基转移酶超家族保守结构域。     

紫菜薹叶绿体全基因组序列及其系统发育分析

紫菜薹（Brassica rapa var. purpuraria）是十字花科芸薹属白菜亚种中的一个变种,通过Illumina高通量测序平台,对其叶绿体基因组进行测序、组装和注释。结果表明,紫菜薹叶绿体基因组为典型的四分环状结构,大小为153 483 bp,GC含量为36.36%,由长度为83 282 bp的大单拷贝区（LSC）、17 775 bp的小单拷贝区（SSC）和1对各26 213 bp的反向重复区（IRa/IRb）组成。基因组注释共得到132个基因,包括：87个蛋白编码基因,37个tRNA和8个rRNA。共鉴定到313个简单重复序列（SSR）和37个散在重复序列。密码子偏好性分析发现存在偏好使用A/U碱基结尾的现象。边界分析和序列变异分析显示,芸薹属叶绿体基因组非常保守,其中SSC区差异性最大,变异程度最高,IR区差异性最小,最为保守。基于叶绿体基因组序列的系统发育分析表明,紫菜薹在分类上与白菜的其他变种在一个小分支中。研究结果可为芸薹属植物,特别是白菜种的分类学、系统学和生物地理学研究提供参考。     

紫菜苔叶片和茎杆花青素含量的遗传分析

【目的】探索紫菜苔叶片和茎杆花青素含量的遗传规律,为紫色白菜的育种或改良提供理论指导。【方法】以紫菜薹(Brassica campestris ssp.chinensis var.purpuraria,AA,2n=20)纯系育种材料与菜心(B.campestris ssp.chinensis var.utilis,AA,2n=20)为亲本,构建F1、F_2、BC1P1(B1)和BC1P2(B2)群体,对双亲及上述各群体植株苗期叶片和蕾苔期茎杆的花青素含量进行测定,并通过六世代联合分离分析方法,研究叶片和茎杆中花青素的遗传规律。【结果】紫菜苔(P1)整株表现深紫色,其叶片和茎杆中花青素含量分别为(24.27±4.14)mg/kg和(64.22±7.84)mg/kg;而菜心(P2)整株表现绿色,叶片和茎杆中花青素含量分别为(13.02±2.43)mg/kg和(2.58±0.48)mg/kg;杂种F1代叶片表现为浅紫色,而茎杆表现为微紫色,叶片和茎杆中花青素平均含量分别为(15.73±2.50)mg/kg和(24.20±1.00)mg/kg。各分离世代中,叶片和茎杆花青素含量均呈多峰或偏锋分布,符合具有主基因控制的数量性状分布规律。六世代分析中,叶片和茎杆花青素含量遗传的最适模型分别为2MG-ADI和MX2-ADI-ADI,表明叶片和茎杆花青素含量均受两对加性-显性-上位主基因控制,另外茎杆花青素含量也受多基因的影响。控制叶片和茎杆花青素的主基因均在F_2群体中具有较高的遗传率,受环境影响较小。【结论】紫菜薹叶片和茎杆花青素的遗传均受2对主基因影响,主基因在F_2中的遗传率较高,因此适宜从F_2及自交后代中进行紫色植株的选育。     

结球甘蓝类钙调蛋白基因 CML48和 CML50在不同胁迫下的表达分析

为探究结球甘蓝类钙调蛋白（CMLs）响应不同胁迫时的功能,丰富CMLs参与钙信号网络调控,为CMLs参与植物逆境途径及其功能的研究提供依据。以结球甘蓝ZG为材料,克隆得到 CML48和 CML50基因,序列分析表明 CML48开放阅读框（ORF）为672 bp,含4个内含子,编码223 aa,分子量为25.28 ku; CML50开放阅读框ORF为1 095 bp,编码364 aa,分子量为38.06 ku,含3个内含子;均为亲水蛋白,均含有2个EF-hand结构域;系统发育树表明 CML48和 CML50均与甘蓝处于同一进化枝,与白菜、油菜的亲缘关系最近。qPCR表明 CML48和 CML50在干旱(PEG6000)、盐胁迫(NaCl)、低温(4 ℃)、高温(37 ℃)、H₂O₂、脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等不同胁迫处理下,在叶和根中的表达均有上调,且 CML50的表达量均显著高于 CML48, CML48在茎尖中高度响应高温胁迫,而在根中不响应高温和H₂O₂胁迫。初步说明 CML48和 CML50在根和叶中均可响应上述8种非生物胁迫。     

猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌多重PCR检测方法的建立及应用

为建立在临床样本能够同时检测猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌的多重PCR方法,根据NCBI已收录的布鲁菌全基因,设计并合成4对特异性引物,通过优化多重PCR的反应条件,建立能够同时检测4种布鲁菌的多重PCR诊断方法。特异性试验结果表明,可以从4种布鲁菌以及4种细菌混合物中扩增出大小分别为276、494、733和976bp的特异性条带,对照组的检测结果为阴性;敏感性试验结果表明,对4种病原菌基因组DNA的检出量为猪种32.2pg、牛种21.3pg、羊种27.5pg、绵羊种43.2pg;人工模拟感染样本检测结果表明,能从混合感染的病料中特异地检测出4种病原菌。应用该方法对200份临床奶山羊乳样进行检测,结果检出4份阳性。建立的多重PCR方法具有特异性强、敏感度高、稳定性好的特点,可以有效地检测4种布鲁菌的感染。     

Effect of the Antisense BcMF12 Driven by the BcA9 Promoter on Gene Silencing in Brassica campestris L. ssp. chinensis

The study analyzed the silencing of BcMF12 gene regulated by BcA9 promoter in the transgenic pakchoi and confirmed the effect of antisense BcMF12 gene on the pollen development. A conserved BcMF12 gene fragment was amplified from the cDNA of flower buds in pakchoi （Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis） and was fused to the anther specific BcA9 promoter. The plant antisense expression vector was constructed and then introduced into pakchoi via Agrobacterium-mediated transformation. The transgenic plants were screened by antibiotics and molecular analysis. PCR and Southern blot revealed that the antisense BcMF12-GUS fusion gene regulated by BcA9 promoter was integrated into transgenic plants. Northern blot suggested that the expression of BcMF12 gene was down-regulated significantly. The pollen germination rate of transgenic plants with antisense BcMF12 gene decreased as compared with that of the control plants. The expression of the gene BcMF12 related to the pollen development was inhibited by the antisense BcMF12 driven by BcA9 promoter, which consequently affected the pollen development in pakchoi.     

薹菜再生体系的建立

为了建立薹菜再生体系进而为转基因工作做准备,以薹菜无菌苗子叶-子叶柄和下胚轴为外植体,研究了适于薹菜再生的外植体类型,以苗龄、AgNO3 的质量浓度和植物生长调节剂组合,建立了薹菜的再生体系.结果表明,5 d苗龄的子叶-子叶柄为最佳外植体材料. 筛选出最佳培养基为1/2NH4+浓度的MS+BAP 5 mg/L+ZT 2 mg/L +NAA 0.7 mg/L+AgNO3 7.5 mg/L,子叶-子叶柄再生频率达67.8%.     

花椰菜转录组SSR位点分析及其分子标记开发

【目的】开发适合花椰菜的SSR分子标记,为花椰菜品种遗传关系鉴定、遗传图谱绘制等提供候选标记。【方法】以24份花椰菜材料为研究对象,通过MISA软件对其转录组SSR位点信息进行分析,设计SSR引物,对这些引物进行PCR扩增,开发高多态性花椰菜的SSR分子标记;利用差异条带对不同花椰菜材料的亲缘关系进行分析。【结果】从转录组数据中得到66 450条Unigene基因,包含10 715个SSR位点,发生频率为12.09%,平均分布距离为5.9kb。SSR位点中优势类型为二核苷酸重复基序,出现频率占总SSR的51.16%;其次是三核苷酸,占总SSR的47.37%。重复序列基序共49种,其中出现频率较高的重复基序主要为AG/CT、GA/TC和AAG/CTT。有1 164个长度≥20bp的SSR位点,获得具有潜在高多态性的SSR引物6 119对。随机设计的40对引物中有31对引物能进行有效扩增,其中有17对引物在24份花椰菜品种中表现出多态性。UPGMA分析显示,在遗传距离为0.625时,17对多态性引物可将24份花椰菜分为3类。【结论】开发的花椰菜SSR标记类型丰富,出现频率高,具有较高的可用性。     

Identification of QTLs Related to Bolting in Brassica rapa ssp. pekinensis （syn. Brassica campestris ssp. pekinensis）

A genetic linkage map of Brassica rapa ssp. pekinensis was constructed with 186 AFLP （amplified fragment length polymorphism） markers by using a doubled-haploid （DH） population with 183 individuals. The individuals were derived from F1 which was developed by crossing a bolting resistant DH line Y-177-12 and an easy bolting DH line Y195-93a. AFLPs were generated by the use of restriction enzymes EcoR Ⅰ and Mse Ⅰ . The segregation of each marker and linkage was analyzed by using JoinMap version 3.0. Mapped markers were aligned in ten linkage groups which covered 887.8 cM with an average marker interval of 4.47 cM. Markers showing skewed segregation ratio were clustered in six LGs. Quantitative trait loci （QTL） were mapped for bolting resistance by using MAPQTL 4.0 package. Four QTLs explaining from 7.0 to 9.4% of the total variation were detected, all of them increase bolting resistance. These mapped QTLs could be used to develop a marker assisted selection programme for bolting resistance breeding.