甘蓝型油菜苯丙氨酸解氨酶的分离纯化与性质研究

分离和部分纯化了甘蓝型油菜荚果中的苯丙氨酸解氨酶,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得亚基分子量约为46KD,推测其全酶分子量为184KD。酶反应的最适pH值为8.4;最适温度是60℃,70℃处理10min残存活性仍保持在50%,具有较好的耐热性;底物L-Phe最适反应浓度是0.02mol/L;有两个Km值,即Km1为1.01×10-3mol/L,Km2为0.778×10-3mol/L。     

苹果花青素形成与PAL活性及蛋白质含量的关系

通过对新红星、乔纳金、红富士和新国光４个品种在果实着色过程中花青素含量、苯丙氨酸解氨酶活性和蛋白质含量的测定，发现三者存在一定的相关性。在果实着色期间，随着苯丙氨酸解氨酶活性的增加，花青素含量增加。着色前期苯丙氨酸解氨酶活性基本上呈直线增加，后期较平稳；而蛋白质含量则随花青素含量的增加呈下降趋势。     

甘蓝型油菜种皮花青素相对含量测定方法研究

在配合甘蓝型油菜育种工作中,花青素含量的变化是重要的一个测定指标,笔者介绍了一种改进的测定甘蓝型油菜种皮中花青素相对含量的方法pH差示法,同常用的盐酸甲醇法相比较,同样不需要标准样品,成本低廉,测定简便快捷,同时能有效的去除甘蓝型油菜种皮中褐色物质对测定结果的干扰,所得结果能更准确地表现出不同色泽的种皮中花青素含量的变化。pH差示法在简便,快捷的基础上,所测定甘蓝型油菜种皮花青素相对含量更为准确、有效。     

甘监型黄籽油菜种皮色素与抗氧化酶的关系

以3个甘蓝型黄籽油菜自交系L2、L4、L6为材料，研究了甘蓝型黄籽油菜种子发育过程中种皮抗氧化酶活性和色素含量的动态变化及其相互关系，结果表明，3种抗氧化酶SOD、POD、CAT活性和2种色素黑色紊、花色素含量都是前期低、后期高，其中SOD、POD和CAT于花后41～48d达峰值，黑色素于开花41d后突然升高，花色素于花后27d逐渐升高。统计分析结果表明，黑色素与SOD、POD达极显著负相关，与CAT达显著负相关；花色素与SOD、POD、CAT均呈显著负相关。在收获前7d用1g／L Vc处理大田植株，发现甘蓝型油菜种皮SOD、POD、CAT活性增强，而黑色索、花色素含量下降。由此表明．甘蓝型黄籽油菜种皮抗氧化酶活性可能影响种皮色素含量。     

甘蓝型黄籽油菜种皮色素与抗氧化酶的关系

以3个甘蓝型黄籽油菜自交系L 2、L 4、L 6为材料,研究了甘蓝型黄籽油菜种子发育过程中种皮抗氧化酶活性和色素含量的动态变化及其相互关系。结果表明,3种抗氧化酶SOD、POD、CAT活性和2种色素黑色素、花色素含量都是前期低、后期高,其中SOD、POD和CAT于花后41~48d达峰值,黑色素于开花41d后突然升高,花色素于花后27d逐渐升高。统计分析结果表明,黑色素与SOD、POD达极显著负相关,与CAT达显著负相关;花色素与SOD、POD、CAT均呈显著负相关。在收获前7d用1 g/L V c处理大田植株,发现甘蓝型油菜种皮SOD、POD、CAT活性增强,而黑色素、花色素含量下降。由此表明,甘蓝型黄籽油菜种皮抗氧化酶活性可能影响种皮色素含量。     

甘蓝型油菜黄籽分布与种皮颜色变化研究

甘蓝型油菜７９－２６黄籽后代种皮颜色分离为黑色、褐色、黄色和黄黑、黄褐嵌合色。黄籽率,植株中部分枝较高,主序和下部分枝率较低;自由授粉率较高,自交率较低。黑色种皮色素为深褐色,褐色种皮色素为褐色,黄色种皮色素为浅黄色或浅黄褐色。     

甘蓝型油菜蛋白质含量的遗传及与其他几个性状相关的研究

利用6×6半双列杂交和24个品种（系）单因素遗传设计,分别研究了蛋白质含量的遗传及与其他性状之间的偏相关关系。结果表明,蛋白质含量主要受加性和显性两种基因效应控制,上位性作用不存在;平均显性度为0.856,即呈部分显性;广义遗传力和狭义遗传力分别为74.77%和57.24%。蛋白质含量与单株籽粒产量、亚油酸、芥酸均呈不显著负偏相关;与含油量呈显著负偏相关;与千粒重、亚麻酸、油酸均呈不显著正偏相关;但与幼苗期和始花期植株叶片的硝酸还原酶活力呈极显著简单正相关。最后还讨论了培育高蛋白质、高产量、高含油量、低芥酸与低硫代葡萄糖甙品种的可能途径。笔者认为,通过提高品系的硝酸还原酶活力,有可能使高蛋白质含量与高油含量之间的负相关矛盾得以缓解;利用轮回选择育种方法,可能有利于打破性状间的不利连锁,培育出理想的新品种。     

甘蓝型黄籽油菜RAPD和种皮色素遗传多样性

 以不同遗传背景的 14个甘蓝型黄籽油菜为材料 ,通过分析种皮内色素的种类、色素含量、蛋白质与含油量、RAPD标记等 ,研究了甘蓝型黄籽油菜资源的遗传多样性。结果表明 ,影响种皮色泽的色素主要为黑色素和花色素 ,根据其含量的不同 ,可分为高花色素类、高黑色素类和低色素类等 3个类群。其中 ,高花色素类的种子种皮花色素含量 >2 .5 4mg·g-1DW ,种子呈纯黄或橙黄色 ;高黑色素类种子的种皮色素含量 >178.4U(A2 90mm) ,种皮呈浅黑色 ,种子颜色为黑黄色 ;低色素类种子种皮的黑色素和花色素含量均较低 ,种皮半透明 ,种子部分因显现出胚的颜色而呈纯黄、绿黄或褐黄色。种子含油量为 36 .2 %～ 45 .5 %,蛋白质含量达 2 1.1%～ 2 7.7%,二者呈极显著负相关。对RAPD扩增结果进行UPGMA分析 ,发现甘蓝型黄籽油菜DNA存在着丰富的多态性 ,遗传相似系数为0 .2 5～ 0 .90 9,14个甘蓝型黄籽油菜材料可被划分为 2个类群。     

几种化学药剂对甘蓝型黄籽油菜粒色及其它主要品质性状的影响

在盛花期和青荚期各用不同的化学药剂对甘蓝型黄籽油菜进行处理，通过测定其主要品质指标的变化，研究了各种供试药剂对甘蓝型黄籽油菜粒色等主要品质性状的影响。结果发现，增克素、乙烯利、赤霉素、萘乙酸等植物外源活性物质可促进种皮色素的合成，从而使黄籽油菜种皮颜色加深；这些化学药剂可不同程度地提高种子含油量，打破了蛋白质含量和舍油量之间的负相关关系，可使二者含量之和显著提高。     

甘蓝型油菜种皮木质素和皮壳率含量的QTL研究

本论文探讨了甘蓝型油菜种皮木质素和皮壳率对油菜品质的影响,通过测定甘蓝型油菜种皮木质素和皮壳率,并对其进行QTL分析,找出木质素和皮壳率与油菜品质的相关性,为进一步开展甘蓝型油菜遗传育种和分子辅助育种奠定科学和理论基础。在实验过程中对木质素的测定方法进行了改进,通过对种皮木质素含量的测定方法的可行性进行探讨,初步分析说明甘蓝型油菜的种皮木质素形成,代谢分子机理和相关酶的作用机制。     

The Relationship of Color Formation with Related Enzymes and Protein Contents in the Seedcoat of Oilseed Rape (Brassica napus)

Three pairs of near-isogenic lines with different genetic backgrounds of yellow-seeded and black-seeded rape (Brassica napus L.) were used as experiment materials to study the relationship of color formation in the seedcoat with enzyme activity and protein content in it. The results showed that with similar genetic backgrounds, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and polyphenol oxidase(PPO) activities in the black-seeded lines were much higher than in their yellow-seeded counterparts and maximum PAL activity in the seedcoat occurred comparatively late while no significant difference was present in glutamine synthetase (GS) between the two types of rape. The plants were treated with red light,blue light, p-hydroxybenzoic acid (a PAL inhibitor), polyvinylpyridoxal (a PPO inhibitor),urea (a protein synthesis promoter) or chloramphenicol (CM, a plastid protein synthesis inhibitor) during seed development. It is speculated that PAL may be primarily responsible for coloration in the yellow seed; PPO may be the main factor contributing to the darkness of the testa of the black genotypes; and nitrogen assimilation is, probably, not directly related to the difference in protein content observed between yellow- and black-seeded genotypes, which may be induced mainly by PAL.     

Effects of Enzymes Related to Nitrogen Reuse on Nitrogen Redistribution and Nitrogen Use Efficiency in Brassica napus

目的：探究氮素利用相关酶对油菜中氮素再分配的贡献程度。[方法]采用单株砂培培养,严格控制氮素等营养供应,用15N饲喂追踪,分别测定在蛋白水解酶（PE）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）抑制剂处理的情况下．两个油菜品种氮低效品种6号和氮高效品种2号的产量、籽粒氮素转运和积累量、叶片氮索损失的情况以及氮素利用率。[结果]两品种皆在抑制GOGAT活性时,氮素利用效率最低．产量最少。籽粒中氮素转运比例最低,叶片氮素损失最大,其次为PE,在抑制GS时影响最小。同时发现在生育后期,叶片中积累的氮素接近80％转运出叶片。籽粒中来源于营养器官前期积累的氮素达到50％-70％。两品种油菜呈现相同趋势。品种之间．2号油菜品种的籽粒氮素累积和产量高。氮素损失较少。氮低效品种6号和氮高效品种2号在所有受抑制情况下呈现相同规律。[结论]GOGAT是油菜氮素再利用的关键酶,品种间酶活性不同可能是品种氮素再利用效率不同的重要因素。叶片生育前期积累的氮索主要用于氮素再利用．籽粒中积累的氮素大部分来源于营养器官。     

甘蓝型油菜黄籽粒色性状研究

从结构解剖、生理生化、遗传和分子生物学等方面对20多年来国内外甘蓝型黄籽油菜的研究成果进行了综述。解剖学研究揭示了甘蓝型黄籽油菜不耐自交的原因，色素物质存在的部位及种皮颜色变化过程；生理生化方面认为花色素、多酚和类黄酮对未成熟种子的种皮颜色有决定作用，黑色素决定了成熟种子种皮颜色。花色素可能由游离苯丙氨酸转化而来，黑色素由游离酪氨酸和多酚为前体合成的，并以邻苯二酚型为主要组成成分；品质性状方面的研究表明：粒色浅，则种皮薄，种皮纤维素含量低，而种子含油量，胚含油量及皮壳含油量就高，但粒色与种子含油量的相关是通过皮壳率和皮壳含油量而体现的。种皮厚，种皮纤维素含量高，千粒重小。单株粒重越大，胚蛋白质含量就高；黄籽粒色主要受母本基因型影响，至少受2对基因控制，环境及农艺措施也影响种皮色泽，其遗传复杂性可能由于不同的A和C基因组控制粒色基因位点间互作，或转座子控制导致的；可以通过系统选育、杂交选育、理化诱变及生物技术选育等方法获得甘蓝型黄籽油菜。     

甘蓝型油菜叶片与种子硫甙相关性研究

 【目的】研究甘蓝型油菜叶片与种子硫甙在不同生育时期的变化规律，分析叶片硫甙与种子硫甙相关性。【方法】采用高效液相色谱技术测定了甘蓝型油菜叶片与种子硫甙含量和组分。【结果】高硫、低硫甘蓝型油菜叶片硫甙含量变化规律显著不同，高硫油菜中油821叶片硫甙苗期含量最高，达33.15 ?mol·g-1，在随后的生育时期其硫甙含量持续下降；而低硫材料从越冬到现蕾逐渐升高，薹期降低，初花期又升高，盛花时降到最低。高硫品种中油821和其它低硫品系在薹期叶片硫甙含量接近，分别为7.63和6.55 ?mol·g-1，为甘蓝型油菜抗性改良和菜-油兼用型品种选育提供了参考依据。【结论】所有供试低硫材料叶片硫甙组分含量与种子硫甙组分含量间相关性均不显著，改变叶片硫甙含量不会显著影响种子中硫甙含量，脂肪族硫甙含量是高硫、低硫材料叶片硫甙总含量差异的主要原因。     

人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜几种关键酶编码基因的表达与其抗性的关系

【目的】研究人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜RB165的几种关键酶编码基因与菌核病抗性的关系。【方法】以RB165及其野生甘蓝抗病亲本BP（Brassica incana）和耐、感病甘蓝型油菜为试材,离体鉴定叶、茎菌核病抗性,并用qRT-PCR对4个病程相关基因（OXO、Cu/Zn SOD、PR2和PR3）在叶片接种0、6、12、24、36 h的表达进行检测。【结果】参试材料叶片和茎杆的抗病性达到极显著正相关（r = 0.93）; RB165的抗病性低于RP,但极显著高于耐、感病品（种）系;接种核盘菌后,OXO的表达被抑制,Cu/Zn SOD的表达则先下降后上升,PR2的表达出现2次峰值,PR3的表达被剧烈诱导,4个基因在不同材料间的相对表达量差异极显著,但变化规律相似。【结论】RB165的抗病性强于耐病甘蓝型油菜,但几种酶编码基因受核盘菌的诱导表达与菌核病抗性没有直接关系。     

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。     

内源激素与甘蓝型油菜角果长度发育关系的研究

[目的]研究内源激素与甘蓝型油菜角果长度发育关系。[方法]以甘蓝型油菜人工合成材料特长角H218、H203,短角＂4101＂、增11,普通角果中油821、MSP334为研究对象,采用酶联免疫测定技术分析了角果发育1～20d内内源激素含量的动态变化,讨论了内源激素IAA、GA3、iPA和ABA含量与油菜角果长度发育的关系。[结果]特长角材料IAA含量在角果发育第1～5天低于短角材料,第5、20天角果的IAA含量分别与最终角果长呈显著负相关。特长角材料iPA含量在第5～20天低于短角材料,第1天角果的iPA含量与最终角果长呈显著正相关,第5、10、15天角果的iPA含量分别与最终角果长呈显著负相关。第5天角果的GA3含量与最终角果长呈显著正相关。第1天角果的ABA含量与最终角果长呈显著负相关。[结论]iPA和IAA可能在油菜角果长度发育中扮演重要角色。     

甘蓝型油菜杂交育种亲本高含油量的选择与分析

本文以浙油50、13Ld35-1等2个甘蓝型油菜材料为研究对象,探讨育种过程中性状的科学选择。结果表明,通过4年连续单株选择、定向选择和检测分析,明显地提高了亲本材料浙油50和13Ld35-1的含油量,进一步阐述杂交组合的含油量应考虑双亲含油量的累加作用,揭示了控制含油量上加性和显性基因均起作用的高含油种质杂种优势育种规律。