冬油菜远缘杂交亲和性分析

为研究白菜型、芥菜型和甘蓝型冬油菜之间远缘杂交的亲和性,本试验通过测定52个冬油菜组合远缘杂交的结角率、亲和指数、花粉活力、花粉-柱头互作情况,分析冬油菜远缘杂交的亲和性。由52个冬油菜远缘杂交组合的聚类分析结果显示,不同类型的冬油菜做母本时其亲和性表现为,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉活力的大小依次为,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉-柱头互作分析得到,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜杂交组合和芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜杂交组合母本柱头上黏着的花粉最多,亲和性最高,花粉停留的时间也最短,花粉萌发速度最快。白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合次之。而甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合母本柱头上黏着有极少数的花粉,并且粘着在柱头上花粉停留时间最长,萌发速度最慢,在荧光显微镜下可以看到大量的胼胝质。因此,冬油菜远缘杂交时,当芥菜型冬油菜做母本时亲和性最高,白菜型冬油菜做母本亲和性次之,甘蓝型冬油菜做母本亲和性最差。     

青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交亲和性研究

为研究青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交的亲和性,对白菜型油菜与甘蓝型油菜及配制的正反交组合的杂交结实率和亲和指数进行测定,并对杂交F_1代形态学、花粉活力和自交亲和性分析。结果表明:白菜型油菜与甘蓝型油菜杂交,以甘蓝型油菜作母本,结实率和亲和指数较高;甘蓝型油菜与白菜型油菜正反交F_1代组合均表现为自交亲和,植物学性状均偏向于母本,自交亲和性表现为甘蓝型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)白菜型油菜,自交亲和指数分别为20.37、6.30、1.59、0.51,花粉活力表现为甘蓝型油菜白菜型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)。     

芥菜型油菜自交亲和性变异分析

以来自不同国家、不同地区的34份芥菜型油菜为试验材料,对芥菜型油菜自交亲和性进行了分析,结果表明,芥菜型油菜大部分为自交亲和类型,但芥菜型油菜的自交亲和性差异较大,亲和指数在0.25～9.73间.这种差异不仅存在于品种间,而且存在于亚种间.在34份参试材料中,2个品种表现为自交不亲和(0<亲和指数<1.00),14个品种表现为自交亲和(亲和指数>1),18个品种表现为高自交亲和(亲和指数>4.00).自交亲和性因地区而异,虽然我国有的芥菜型油菜品种的自交亲和性较高,但是整体存在较大的差异,有自交亲和品种,也有自交不亲和品种.芥菜型油菜是自交亲和植物,自交亲和材料中也有自交不亲和类型,因而通过定向培育可育成自交不亲和系,对进一步利用杂种优势、大量筛选找到优良杂交组合并进行杂交种的生产具有重要的意义.     

利用花粉-柱头的相互作用鉴定5个十字花科油用植物的自交亲和性

用荧光显微镜观察了白芥(Sinapis alba)、白菜型油菜(Brassica rape)、甘蓝型油菜(Brassica na-pus)、芥菜型油菜(Brassica juncea)、芸芥(Eruca Mill)自花授粉后,花粉粒在柱头上粘附、萌发以及花粉管与柱头的识别反应。结果表明白菜型油菜、芸芥与白芥自交授粉后,花粉粘附在柱头上比较困难,花粉难以萌发,花粉管较难伸长。甘蓝型油菜与芥菜型油菜自交后,花粉粘合、萌发时间早,并且萌发的花粉管数目多。这种差异性不同程度的反映了各个物种的自交授粉亲和性,其中芥菜型油菜与甘蓝型油菜表现为自花授粉,白菜型油菜、白芥与芸芥表现为较强的自交不亲和性。     

2008年贵州持续凝冻对油菜的影响

[目的]为选育抗冻性强的优质油菜品种提供理论依据。[方法]田间调查白菜型、芥菜型、甘蓝型等3种类型油菜的冻害情况,并通过醋酸洋红染色法,分别对3种油菜冻害后的花粉活力作了研究。[结果]白菜型油菜和芥菜型油菜都是三级冻害的植株最多,冻害率分别达到41.6%和35.0%,但白菜型油菜四级冻害植株率大于芥菜型油菜。甘蓝型油菜以二级冻害植株为主,冻害率达到41.3%。甘蓝型花粉中具有活力的花粉数最高,81%的花粉具有活力;芥菜型次之,有活力花粉数为78%;白菜型最低,有活力花粉数为61%。[结论]3种类型油菜的抗冻性表现为甘蓝型>芥菜型>白菜型。     

甘蓝型油菜×甘蓝的杂交亲和性研究——Ⅱ.母本基因型对花粉-雌蕊相互作用的影响

以遗传基础各不相同的6个甘蓝型油菜品系与甘蓝杂交,观察授粉后3、8和24小时花粉在柱头上附着,萌发及花粉管在柱头和花柱中的生长情况。从对花粉和柱头乳突细胞的形态学观察和统计分析的结果看,母本基因型对种间的花粉一雌蕊相互作用影响很大。对杂交幼果田间脱落率的调查结果支持这一论点。供试材料中以甘蓝型油菜自交不亲和系184×甘蓝的授粉亲和性最高,因此自交不亲和与种间杂交不亲和似乎是分别受极为相似的两套基因系统控制的。     

白菜型油菜与海甘蓝属间杂交时花粉与柱头相互作用

采用不同化学药物处理柱头,研究白菜型油菜与海甘蓝属间杂交花粉与柱头的相互作用,利用扫描电镜观察海甘蓝花粉在雅安黄油菜柱头上的黏合与萌发过程。结果表明:赤霉素在促进花粉萌发方面效果明显,在一定程度上能克服属间杂交不亲和;甘氨酸在促进花粉与柱头的黏合方面效果明显。     

白菜型油菜×白芥属间远缘杂交亲和性及杂交一代幼苗挽救技术的研究

为了探明白菜型油菜与白芥属间杂交亲和性,建立白菜型油菜与白芥属间的杂交一代壮苗及生根技术.以白菜型油菜为母本,白芥为父本进行杂交,统计杂交子房脱落率和杂交亲和指数,分析不同比例基本培养基、不同种类及浓度的生长素或细胞分裂素对诱导生根和壮苗培养的影响.结果表明:白菜型油菜与白芥属间杂交种,平均杂交亲和指数为0.5,表现为杂交不亲和;二者的杂交种子在滤纸床上萌发,只得到了缺少胚根的无根苗.将无根苗在1/2 MS培养基上进行挽救培养,能生长发育成完整植株.白菜型油菜与白芥属间杂交后代试管苗的最佳壮苗培养基为2 MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA,最佳生根培养基为1/2 MS+0.3mg/L IBA,最佳移栽基质为草炭土+蛭石+灌漠土(1∶2∶1).白菜型油菜与白芥间存在杂交不亲和性,杂交后代壮苗及生根技术为:2MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA培养基上壮苗培养,1/2 MS+0.3mg/L IBA培养基上生根培养,草炭土+蛭石+灌漠土(1∶2∶1)基质中驯化移栽.     

甘蓝型油菜与芝麻菜远缘杂交研究

 以4个甘蓝型油菜品种为母本,3个芝麻菜材料为父本,研究了单一授粉、混合花粉授粉、重复授粉和GA₃处理柱头后授粉等4种授粉方式对其杂交亲和性的影响。结果表明：甘蓝型油菜与芝麻菜的远缘杂交为高度不亲和,最强的组合是花油3号×凤庆芝麻菜,其亲和指数为0.032。混合花粉授粉降低了其杂交亲和性,花油3号×芝麻菜的亲和指数为0.021。重复授粉和GA₃处理柱头后授粉可以提高杂交亲和性,花油3号×凤庆芝麻菜的亲和指数分别为0.046,0.067。但角果中的种子几乎都是皱瘪的,可见甘蓝型油菜与芝麻菜杂交是受精后不亲和,其杂种胚发育受到阻碍而不能形成正常的种子。     

甘薯种内不亲和性中花粉和雌蕊关系的研究

采用荧光显微检测技术,对甘薯杂交不亲和群的 A,B,C 和各群中品种自交和同群内品种间杂交组合授粉后7h 的雌蕊进行压片观察,发现花粉在柱头上的粘附量同花粉与柱头的相对亲和性程度相一致;柱头乳突细胞的胼胝质反应的强度在某些组合上同花粉与柱头的不亲和程度一致,在另外的组合中却不一致,柱头乳突细胞的胼胝质拒绝反应不能作为检验甘薯花粉与柱头亲和性定性和定量的一般性指标;在品种自交和群内品种间杂交时,既有花粉萌发的障碍,也有花粉萌发后的障碍,用雌蕊快速染色法分群时,必须参照最后的结实率数值。     

甘蓝型油菜与黑芥双倍体减数分裂的原位杂交分析

【目的】探明植物杂种后代减数分裂异常与花粉败育之间的关系。【方法】通过甘蓝型油菜与黑芥种间杂交和基因组加倍,获得芸薹属三基因组双倍体,采用基因组原位杂交方法,观察三基因组双倍体花粉母细胞的减数分裂规律。【结果】与单倍体相比,双倍体花粉育性得到一定恢复,但可育花粉的比例较低,只有10%~20%。基因组原位杂交结果显示,双倍体花粉母细胞减数分裂终变期染色体以形成同源二价体为主,但也有部分染色体形成四价体或六价体。四价体有3种形式:B基因组染色体形成的四价体、AC基因组染色体形成的四价体及B与AC基因组之间形成的异配四价体。减数分裂后期Ⅰ染色体均等分离的细胞占总数的70%左右,在第2次减数分裂期也观察到非正常分裂如非四分孢子、微核等现象。【结论】减数分裂过程中的染色体异常行为可能是导致花粉育性不高的重要原因;虽然不正常的减数分裂导致花粉育性下降,但双亲染色体的异源联会可为双亲遗传物质的交换提供条件。     

甘蓝种和芥菜型油菜细胞质的遗传多样性

对36份供试材料（15份甘蓝种材料、12份芥菜型油菜、4份不同细胞质类型的甘蓝型油菜、2份白菜型油菜及黑芥、埃塞俄比亚芥、芸芥各1份）进行叶绿体和线粒体SSR分析。7对多态性叶绿体特异的SSR引物在参试材料中共检测到31条多态性条带,每个位点等位基因为3~8个,平均4.43个,PIC值为0.234~0.711,平均为0.550。 2对线粒体特异的SSR引物检测到多态性条带数分别为3和5,PIC值分别为0.409和0.558。将线粒体与叶绿体的SSR标记合并,36份材料的遗传相似系数为0.538~1.000,在遗传相似系数 0.700 处,36份材料可明显分为5类,分别为芥菜型油菜、甘蓝型油菜和白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和黑芥、甘蓝、芸芥,结果与传统的分类一致。芥菜型油菜内存在4种单倍型,而甘蓝仅有一种单倍型,芥菜型油菜材料间的细胞质遗传多样性高于甘蓝种材料间的细胞质多样性。     

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。     

白菜型油菜MPK12基因克隆及表达分析

【目的】克隆白菜型油菜‘陇油6号’MPK12基因的全长cDNA序列,研究其组织表达特异性,分析MPK12基因在低温、盐、ABA和H_2O_2处理下的表达情况,以阐明MPK12基因在油菜中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆MPK12基因cDNA全长,并对其全长基因进行生物信息学分析;构建系统发育树,研究其与相似序列的同源性;利用实时荧光定量PCR方法,分析MPK12基因的组织表达特异性以及在低温、盐、ABA和H_2O_2逆境胁迫下的表达情况。【结果】油菜MPK12基因cDNA全长1 395bp,包括5′-UTR 69bp,3′-UTR 207bp,开放阅读框1 119bp,编码372个氨基酸,预测蛋白质分子量42.6ku,理论等电点为7.9,二级结构主要包括α-螺旋和不规则卷曲。多序列比对和系统进化分析表明,油菜MPK12与拟南芥AtMPK12具有很高的同源性,为90.7%。实时荧光定量PCR结果显示,MPK12基因在油菜根、茎、叶、芽和种子中均有表达,没有组织特异性;同时,该基因的表达受低温、盐、ABA和H_2O_2胁迫诱导。【结论】克隆得到油菜MPK12基因,其在油菜适应逆境胁迫过程中发挥作用。     

钒胁迫下枸杞和芥菜幼苗蛋白的分子分布研究

通过G-75凝胶层析结合电泳分析,研究了不同V(Ⅴ)浓度胁迫下枸杞和芥菜的蛋白分子分布。经过凝胶层析后出现两个紫外吸收峰,第一峰主要集中在8号至15号管,第二峰集中在25号至33号管。对第一紫外吸收峰的电泳分析表明,V胁迫下植物蛋白的分子分布发生了变化:当V浓度为10 mg·L~(-1)时,枸杞根产生了分子量为58.6 KD蛋白,茎产生了分子量分别为64.5、46.9KD两种蛋白;当V浓度增大到20 mg·L~(-1),叶产生了分子量为20 KD蛋白。随着V胁迫浓度增大,芥菜中分子量为33.9 KD和36KD两条蛋白条带逐渐变浅,而27.3 KD蛋白条带逐渐加深。枸杞幼苗第一洗脱峰蛋白中V含量随V胁迫浓度增大而增加,而芥菜叶在V≥10 mg·L~(-1)时V含量降低。这与不同植物蛋白结合V的能力有关,因枸杞幼苗蛋白结合V的能力较强,生成的植物螯合肽较多,故对V有较强的耐受能力。     

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、单株产量和小区产量没有影响。     

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。     

结球甘蓝SET基因家族鉴定与表达分析

植物SET基因是一类含有SET结构域的高度保守的基因家族,参与调控植物多种生命过程。为探讨结球甘蓝SET基因家族及其表达情况,采用生物信息学方法对SET基因家族进行鉴定,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和半定量PCR（RT-PCR）对SET基因在不同组织中的表达模式进行分析。结果鉴定出28个结球甘蓝SET基因,它们不均匀分布在除1号染色体外的其他8条染色体上,编码蛋白的相对分子质量在29.20 ~ 185.16 kDa之间,预测等电点在5.02 ~ 9.06之间。基因结构分析表明结球甘蓝SET基因有0 ~ 23个内含子。系统进化分析将该家族成员分为7个亚族,其中第Ⅱ和第Ⅴ亚家族成员最多。在7个亚家族中,每个家族挑选1个基因,qRT-PCR结果显示选取的7个SET基因在结球甘蓝的叶片中不表达,而在根、茎、花蕾和花中均有表达,其中花蕾中表达量较高,进一步RT-PCR检测发现其在花粉母细胞时期高度表达。对结球甘蓝SET基因家族进行了鉴定,分析其进化关系和表达模式,可为深入研究该家族基因功能奠定一定的理论基础。     

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。     

芥菜型油菜再生体系的影响因素

对新疆芥菜型油菜４个单、双低吕系子叶柄再生频率的影响因素进行了研究,其中子叶柄日龄、６－ＢＡ、ＡｇＮＯ３、卡那霉素浓度及基因型等因素对不定芽的再生率有很大影响。试验结果表明：萌发４～５ｄ的幼苗子叶柄再生频率最高;６－ＢＡ、ＡｇＮＯ４对不定芽分化的促进效果在不同品系中有大差异,通常浓度为４～６ｍｇ／Ｌ。不同品系对卡那霉素的耐受力有很大不同,其中新９５－Ａ在Ｋａｎ１５ｍｇ／Ｌ时仍有４．１７％的绿苗率;