植物硼效率差异的研究进展

综述了植物种类及不同品种间，特别是甘蓝型油菜品种间硼效率差异的生理生化机理及遗传学和分子生物学研究进展。指出，植物细胞壁果胶含量的形态及光合初产物的种类和运输形式是导致植物营养生长硼效率差异的主要原因，但是否是生殖生长硼效率差异的原因有待进一步证实 。植物硼效率是由基因控制的，应用遗传学和分子生物学技术可得到理想的硼高效品种。     

植物硼高效吸收利用调控生长的研究进展

植物硼转运蛋白依赖的硼吸收转运途径和机制已被全面揭示,植物响应缺硼的主要生理过程也被广泛深入研究.为探究植物缺硼适应性及其潜在机制,本文从植物硼吸收转运途径、硼生理应激和硼调控植物胁迫适应性三方面系统总结重要的研究进展,主要包括:硼吸收转运调控、硼高效植物的遗传改良、激素与硼胁迫以及硼在其他胁迫中的重要性等,以期为硼调...     

不同硼效率油菜品种细胞壁果胶硼的结合位点

用果胶酶水解油菜上部叶细胞壁中提取的果胶，用二乙氨乙基(DEAE)—琼脂糖(Sepharose)色谱柱层析分离含硼化合物，研究硼在不同硼效率甘蓝型油菜品种(Brussica na pus)细胞壁果胶中的结合位点。结果表明：硼在不同油菜品种、不同提取剂提取的果胶酶解液中均只有1个色谱峰，该峰与鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅱ(RG-Ⅱ)的特种糖残基-3-脱氧-D-甘露-2-辛酮糖酸(KDO)色谱峰重合，所有酶解液中硼和KDO出峰的位置基本相同，只是峰的高低不同，证明RG-Ⅱ可能是硼在油菜细胞壁中的唯一结合位点，RG-Ⅱ在不同油菜品种细胞壁中的结构基本相同，但含量不同。     

硼对不同甘蓝型油菜品种悬浮细胞生长及细胞壁组成的影响

利用不同硼效率甘蓝型油菜（Brassica napus)品种下胚轴诱导的悬浮细胞，研究硼对细胞生长和细胞壁组成的影响及不同硼效率油菜品种细胞壁组成的差异。结果表明：在0－0.5mg/L的硼含量范围内，细胞的生长速度随硼含量的增加而增加。缺硼显著提高细胞壁提取率和SDS（十二烷基碘酸钠）提取物含量，降低纤维素和半纤维素含量，特别对硼低效品种影响更大。硼高效品种悬浮细胞细胞壁提取率和半纤维素含量低于低效品种，碱溶性果胶含量高于低效品种，螯合剂可溶性果胶和纤维素含量品种间差异不显著。     

硼钙营养对甘蓝型油菜IAA含量的影响

在营养液培养条件下,研究了硼钙营养对２个硼利用效率不同的甘蓝型油菜品种顶叶和根中ＩＡＡ含量的影响。结果表明,顶叶ＩＡＡ在营养液中硼钙营养均供应不足时明显积累,在单一硼不足或钙不足时与硼钙正常供应植株无显著差异;根中ＩＡＡ在硼、钙单一不足或均不足的条件下比正常处理含量低。推测硼、钙在油菜顶叶ＩＡＡ的向根运输中共同发挥作用。     

不同硼效的甘蓝型油菜品种中硼的运输差异

选用2个硼高效甘蓝型油菜品种(9589、9590)、2个硼低效甘蓝型油菜品种(95105、9141)及其4个杂交F1代(9589×95105、95105×9589、9141×9589、9141×9590)作为试验材料,利用盆栽试验研究了不同品种中硼的分布.结果表明,在茎秆中,硼高效品种和杂交F1代运输硼的能力明显高于硼低效品种,尤其是将硼移至茎端的能力,硼高效品种9589、硼低效品种95105及其F1代95105×9589的茎端硼含量分别为9.98mg/kg、12.40mg/kg、11.50mg/kg.同一品种不同部位的分枝中硼的含量没有显著差别,但品种间差异显著,硼高效品种和杂交F1代分枝中硼的含量显著低于硼低效品种;叶柄中硼分布没有明显规律,但硼高效品种将硼从分枝运到叶柄的能力明显较强;叶片中硼的含量都较低,硼低效品种中叶片对硼的需求量高于硼高效品种和杂交F1代;硼高效品种花中硼含量明显高于硼低效品种,这和硼高效品种能较强地将硼运输到茎端是相一致的.     

植物硼素营养研究进展

文中论述了植物细胞中硼的含量、分布及形态,探讨植物硼素营养生理;硼在碳、氮代谢及激素代谢中的作用及硼与其它元素的互作;回顾了硼营养型差异、硼营养的遗传关系及其研究进展。     

甘蓝型油菜2个不同硼效率品种杂交一代对缺硼的反应

采用土培方法,研究了甘蓝型油菜硼营养高效品种９１１８和低效品种９１４１间正反交杂种一代对缺硼的反应。结果表明,在土壤缺硼（土壤有效硼０．３０ｍｇ／ｋｇ）条件下,杂种一代硼效率系数平均为０．８８５,与高效亲本０．８９５相近,显著高于低效亲本０．１５４。缺硼时,杂交一代农艺性状的变化,硼的吸收,分配和运转系数均与高效亲本相一致。说明杂交一代硼的营养为高效,甘蓝型油菜硼营养高效性状为显性性状。     

植物硼营养研究进展

综述了硼在植物体内的吸收运输、效率差异,简述了硼营养对油料作物、经济作物品质的影响,讨论了硼与其他营养元素的关系,最后提出了植物硼营养研究的方向。     

甘蓝型油菜不同硼效率品种对缺硼反应的研究

采用土培方法,研究了２个甘蓝型油菜硼低效品种和４个甘蓝型油菜硼高效品种对缺硼反应的差异。结果表明：高效品种叶色浅,生育期短,抽苔早,低效品种叶色深,生育期长,抽苔晚,生育期和抽苔日数与硼效率系精简是的相关性达到极显著水平,可作为早期筛选甘蓝型油菜不同品种硼效率高低的参考指标;在轻度缺硼条件下,低效品种苗期长势较弱,硼含量较高,经济系数小,则高效品种长势较好,经济系数大,轻度缺硼时,不同硼效率品种茎     

甘蓝型油菜DGAT1重复基因的克隆与表达分析

二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT1)是十字花科植物种子三酰甘油积累主要的贡献者。甘蓝型油菜为异源四倍体,存在多个DGAT1重复基因,目前还缺乏对这些基因的系统研究。以甘蓝型油菜为试验材料,根据TAIR已公布的拟南芥DGAT1基因序列在BRAD数据库中进行BLAST比对,根据比对得到的2个白菜型油菜与2个甘蓝的DGAT1基因序列设计引物,利用RT-PCR技术获得4个甘蓝型油菜DGAT1包含完整编码区的基因片段,并对所得到片段进行测序和生物信息学分析。结果表明:克隆得到的基因片段分别为BnDGAT1-1,1 509bp;BnDGAT1-2,1 533bp;BnDGAT1-3,1 515bp;BnDGAT1-4,1 506bp。这4个基因具有极高的相似性,BnDGAT1-1与BnDGAT1-2、BnDGAT1-3与BnDGAT1-4的2个基因相似度均高达97%以上。跨膜结构分析表明BnDGAT1-1与BnDGAT1-2这1对基因所编码的蛋白质含有9个跨膜结构域,而BnDGAT1-3与BnDGAT1-4这对基因所编码的蛋白质含有8个跨膜结构域。包含有BnDGAT1-1与BnDGAT1-3的基因对BnDGAT1-a与包含有BnDGAT1-2与BnDGAT1-4的基因对BnDGAT1-b在含油量不同的各种甘蓝型油菜种子中表达无明显差异,表明这2对DGAT1基因的表达差异并不是影响所选材料种子含油量的决定因素。     

转pepc基因油菜及其光合生理表现

采用下胚轴侵染法和花序浸染法将玉米C₄型pepc光合基因导入到甘蓝型油菜中,对转基因植株进行PCR鉴定并测定磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性及其相关光合生理指标。结果表明,2种转基因方法均能将玉米C₄型pepc基因导入油菜中。转pepc基因油菜的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）平均活性比原种提高17倍左右,净光合速率（P_n）比原种提高15.5%,胞间CO₂摩尔分数（C_i）比原种降低35%。表明pepc基因在转基因油菜中得到高效表达。     

枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和土壤中的 定殖以及对微生物种群数量的影响

通过双抗药性标记法(抗利福平和硫酸链霉素)和扫描电子显微镜观察法研究了枯草芽孢杆菌RSS-1R菌株在油菜植株和根际土壤的定殖。结果表明,喷雾处理后2~6 d内,油菜植株上RSS-1R菌株的平均菌量从3.67×105 cfu·g-1鲜组织下降到1.00×103 cfu·g-1鲜组织;到处理后10 d,油菜植株上即检测不到RSS-1R菌株;喷雾处理30 d内,油菜根际土壤中菌株RSS-1R种群数量呈现出先上升后下降的趋势。灌根处理后,菌株RSS-1R可在油菜根际土壤中稳定定殖30 d以上,且其种群数量无显著变化。同时研究了RSS-1R菌株对油菜周围微生物种群数量的影响。结果表明,喷雾处理2~10 d后,油菜植株上的细菌种群数量由6.30×106 cfu·g-1湿土下降到3.00×105 cfu·g-1湿土,处理后10 d,油菜植株上的细菌种群数量恢复到对照水平。喷雾处理10 d内油菜根际土壤中的细菌种群数量与对照差异不显著,但是处理后20 d,油菜根际土壤中的细菌种群菌量显著增加。灌根处理后,油菜根际土壤中的细菌种群数量呈现出先增加后下降的趋势,处理后30 d,油菜根际土壤中的细菌种群数量恢复到对照水平。无论是喷雾还是灌根处理均不影响油菜植株或根际土壤中的真菌和放线菌的种群数量。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系R2572的分子标记研究

【目的】对甘蓝型油菜萝卜质雄性不育系的18个恢复材料进行恢复基因Rfo及其旁侧特异性标记研究,以便筛选出与国外同类恢复材料具有差异的恢复系。【方法】以18个甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系为材料,选择1个Rfo特异性分子标记、5个与Rfo紧密连锁的标记以及先锋国际良种公司关于芸薹属Ogura恢复系专利鉴定的特异性标记对所选恢复材料进行分子检测,根据检测结果与国内外同类恢复材料(RRH1、R113、R211、R2000、CLR650、SRF系、NW1717)进行对比鉴定。【结果】18个萝卜质雄性不育恢复材料均含有恢复基因Rfo,各恢复系缺少了R113、R211,R2000共有的标记E33M47、E32M50、OPN20、OPH15、IN6RS4、E33M58、BolJon、ScH03,同时多了一个R211、R2000、CLR650共有的标记PGlint。各恢复系含有和NW1717相同的标记。【结论】R2572可能与RRH1、R113、R211、R2000、CLR650,SRF系是不同的,而与导入NW1717的萝卜片段长短较为接近。     

青海不同品种春油菜对硒的吸收、积累及分配规律

为了探讨青海省不同品种春油菜对硒的吸收、累积及分配规律,采用田间小区试验,以青海省普遍种植的3种不同品种春油菜为材料,测定春油菜主要生育期各器官硒含量和生物量。结果表明:不同品种春油菜对硒的累积能力不同,依次为青杂2号>青杂5号>青油14号;各品种春油菜根、茎、叶、籽粒、角果壳硒含量均在角果期—成熟期(第120天)达到最大值;根、茎、角果壳、单株硒累积量在角果期—成熟期(第120天)达到最大值;春油菜吸收的硒主要分配于生殖器官(籽粒和角果壳),尤以角果壳中分配的最多。可见,青杂2号对硒的吸收能力较强,角果期-成熟期(第120天)是春油菜吸收硒的关键时期,吸收的硒主要分配于生殖器官。     

改良型Ogu NWSUAF CMS油菜恢复性的遗传研究

为了揭示改良型Ogu NWSUAF CMS的不育及恢复性的机理,以Ogu CMS 油菜和Ogu NWSUAF CMS 油菜为母本,R1、中双2号为父本进行杂交,Ogu CMS与R1、中双2号的杂交F₁均表现为不育,Ogu NWSUAF CMS与中双2号的杂交F₁表现不育,而与R1的杂交F₁全可育,表明Ogu NWSUAF CMS 和Ogu CMS的恢保关系不同。利用一步四重PCR方法对Ogu NWSUAF CMS 和Ogu CMS进行扩增,发现Ogu NWSUAF CMS既能扩增出Ogu CMS orf 138基因的特征带,又能扩增出Nap CMS orf 222基因的特征带,表明Ogu NWSUAF CMS与Ogu CMS分子特征不同。以恢复材料R1与 Ogu NWSUAF CMS杂交、自交、测交获得相应的F₁、F₂和BC₁,对F₁、F₂、BC₁的育性进行调查,并使用χ_c 测验相应的分离比例,在BC₁群体中可育株与不育株的分离比符合1∶1（χ_c=0.175＜χ_0.05(1)=3.84）,在F₂群体中,虽然χ_c测验可育株与不育株的分离比在理论上不符合3∶1与15∶1两种分离比,但更为接近3∶1,远远偏离15∶1,故Ogu NWSUAF CMS恢复性的遗传符合一对显性核基因控制的模式。     

甘蓝型油菜P5CSb和OAT基因在干旱胁迫下的表达分析

为了探明脯氨酸积累过程的分子机制,以耐旱性较强的甘蓝型油菜holiday为材料,应用酸性茚三酮染色法和RT-qPCR(实时荧光定量PCR,real-time quantitative PCR)技术分别检测在干旱胁迫0d(对照组)、1d、3d、5d、7d油菜根、茎、叶、花和青荚中脯氨酸含量以及控制其合成的关键基因P5CSb和OAT的表达量。结果表明,各器官中脯氨酸的含量和干旱胁迫时间成正比,不同器官中脯氨酸的含量存在明显的差异;P5CSb基因和OAT基因的表达量在不同器官中呈现表达特异性,P5CSb基因在青荚中随着干旱时间的增加无明显变化,在叶中逐渐上升,在其他器官中均表现为先升高后降低的趋势,OAT基因的表达量在茎中无明显变化,在叶和花中呈现先升高后降低趋势,在根和青荚中表现为上升趋势;三者对比结果显示,P5CSb基因和OAT基因共同控制脯氨酸的合成,且不同胁迫时间,2个基因所起的作用不同,其中P5CSb基因占主导地位。     

甘蓝型油菜有限花序对农艺性状的影响初探

以两组甘蓝型油菜有限花序/无限花序近等基因系及4份不同背景的甘蓝型油菜有限花序品系为材料,在相同的遗传背景下比较有限花序和无限花序在各农艺性状的差异.结果 表明,相对于无限花序,甘蓝型油菜有限花序能提前终花和成熟、缩短主花序长度、降低株高、增强抗倒伏性、增加分枝数,但对初花期、全株有效角果数、千粒质量、每角粒数、单株产...     

甘蓝型油菜CMS保持系的选育与改良方法研究

根据细胞质雄性不育的遗传原理,采用5种不同方法选育和改良保持系,介绍和分析了每一种方法的选育效果.结果表明,测交筛选是选育保持系最基本且省工省时的方法,保持系×F1代杂交种、品种(系)×保持系、基因累加法、多亲本复合杂交法,均为行之有效的改良方法,育种者可根据具体的育种目标和现有的种质资源,选择最佳的选育与改良亲本的方法,以达到预期改良效果.     

耐渍甘蓝型油菜(Brassica napus)种质筛选与评价

长江流域为中国油菜主产区,生产上频发的渍害已成为影响当地直播油菜成苗的主要障碍。为筛选耐渍材料,对26份优质油菜品种及104个自交系进行渍性鉴定。建立稳定的砂培、淹水、排水培养鉴定方法,根据结果将植物材料划分耐渍等级,并选取高抗、敏感材料进行生理特征比较。鉴定结果表明,试验材料活苗率总体在50%以上,主要集中在60%～90%。渍水处理后,材料间反应分化较为明显,表明受试油菜材料普遍具有对渍害的一般耐受性,在耐渍性上存在丰富的遗传变异。‘阳光2009’耐渍性优异,而高油品种‘中双11’‘浙油50’等耐渍性并不十分突出,这对于直播油菜育种而言不是很有利的因素。Ning1038、ZS11carinata、D-yellow、Arm-Z11、FuC、Z18782、11293AF、Arm11等自交系耐渍性较强,对渍害极为敏感的材料有Jade、D615、Z532AF等。生理特征比较结果表明,渍害发生后,材料间的耐渍性差异在一定程度上与根系活力和抗氧化酶SOD、POD、CAT活性有关。结果为后续油菜耐渍定向改良,培育耐渍高产油菜品种提供参考依据。