芸薹属作物基因组研究进展及其在育种中的意义

芸薹属是芸薹科(旧称十字花科)中最为重要的一个属,属内包含许多重要的蔬菜、油料及饲料作物。有鉴于此,几十年来人们对芸薹属栽培种基因组进行了广泛、细致而深入的研究。这些基于普通细胞学、分子细胞遗传学以及比较基因组学的研究结果不仅在宏观和微观水平上初步揭示了芸薹属不同基因组的结构及相互关系,也在芸薹属作物的传统和现代分子育种中得到了广泛应用。可以预见,芸薹属作物基因组的研究,将随着芸薹属作物的基因组测序和芸薹科植物比较基因组项目(BMAP)的开展,以及表观基因组、转录组及蛋白组研究的介入而得到进一步的深化,也必将把芸薹属作物的遗传改良推向一个新台阶。     

芸薹属作物分子连锁图及QTL研究进展

本文综述了分子标记、作图群体及图谱构建在芸薹属作物中的发展现状,详细介绍了芸薹属作物重要功能性状相关QTL定位的研究进展,讨论了芸薹属作物在分子遗传领域的研究方向和存在问题。     

芸薹属植物原生质体培养研究进展

植物原生质体为遗传转化及遗传改良研究提供了有利的试验材料。采用原生质体技术可进行基因瞬时表达研究,可获得突变体材料,也可导入外源目的基因以改良植物种质资源,在芸薹属植物育种上具有重要的应用价值。本综述介绍了芸薹属植物原生质体培养及体细胞杂交的研究进展,主要从原生质体分离纯化、培养再生、原生质体融合及其在育种中的应用等方面进行了概述,详细阐述了影响芸薹属植物原生质体分离及培养的相关因素;分析了芸薹属植物原生质体研究中目前存在的主要问题;并对今后的研究方向和内容进行了展望,以期为芸薹属植物种质遗传改良工作提供参考。     

芸薹属植物根肿病的研究进展

芸薹属植物包含多种重要的油料作物和甘蓝、油菜、花菜等经济作物。根肿病是一种严重危害芸薹属植物的土传性病害。本研究通过总结近年来国内外芸薹属植物根肿病的相关研究报道,阐述了根肿菌生理小种鉴定、接种方法及抗性评价、抗性遗传机制、分子标记辅助育种等方面的最新研究进展,并展望了未来的研究趋势,以期为芸薹属植物根肿病的进一步研究及今后的抗病育种工作提供理论参考和研究思路。     

华中农大选育油菜抗根肿病新品种国内领先

正芸薹属作物是我国农作物中最为重要的作物种类之一,年种植面积达3.75亿亩,其中芸薹属蔬菜(包括大白菜、甘蓝等)2.73亿亩,种植面积占蔬菜总面积的40%;油菜面积1.02亿亩,为我国提供自给食用油部分的40%。根肿病,是专性寄生于芸薹属作物的一种具有很强传染性的世界性土传病害。芸薹属作物感染后,通常会出现小苗枯死或者成株期植株生长迟缓、矮小的症状,外叶常在中午萎蔫,后期外叶发黄枯萎,有时全株枯死。     

杀菌剂Presidio在纽约州获批滴灌施用于蔬菜

<正>美国Valent公司杀菌剂Presidio(氟吡菌胺,fluopicolide)在纽约获准滴灌施用于芸薹属植物、葫芦、水果及叶类蔬菜。该产品可在季节早期防控霜霉病及疫霉病,对抗真菌剂的卵菌纲病原菌高度有效,为农民在病害管理中提供强大的工具支持。Presidio与其他的杀菌剂产品不同,目前,     

芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea,B.juncea,B.nigra)MYB28家族的分子进化

芸薹属物种(甘蓝型油菜,白菜,甘蓝,芥菜型油菜和黑芥)是重要的经济作物,它们均含有硫代葡萄糖苷(简称硫苷),硫苷的合成受MYB转录因子的调控,其中MYB28能够调控甲硫氨酸合成脂肪族硫苷。目前,普遍认为芸薹属物种在进化过程中发生了全基因组三倍化,并且用禹氏三角表示来表示它们间的亲缘关系。本研究利用生物信息学方法,鉴定了5个芸薹属物种MYB28,分析了芸薹属MYB28的基本特征、同源性和系统发生关系,探讨了芸薹属物种MYB28家族的分子进化。结果显示,芸薹属MYB28在不同物种间的同源性存在高于种内同源性的现象,芸薹属MYB28位点的进化符合禹氏三角理论,但不完全符合三倍化学说。     

大白菜雄性不育研究进展

大白菜是十字花科芸薹属芸薹种的重要蔬菜作物,两性花异花授粉,具有显著的杂种优势。雄性不育系是其配制杂交种的理想制种手段。大白菜花粉的发育主要经历小孢子母细胞的减数分裂、绒毡层的发育与降解、花粉壁的形成、花粉粒的成熟和花药开裂等多个过程,其中任何一个阶段发育异常,都可能导致花粉败育。此外,物质和能量代谢及内源激素间的调节也将直接或间接影响大白菜花粉的正常发育。找到调控大白菜花粉发育的相关基因,阐明雄性不育的分子生物学特性、发生机理和调控网络是利用雄性不育系进行杂交制种的关键。本综述对大白菜雄性不育的遗传类型及其在细胞学、生理生化和分子生物学等方面的国内外研究进展进行了综述,并对雄性不育在白菜类蔬菜作物中的应用进行了展望,旨在为探索大白菜雄性不育相关分子机理提供帮助。     

白菜制种田利用除草剂防除杂株试验

<正>目前,白菜主要采用杂交制种方式进行制种,随着白菜繁种面积的增加,越来越多的土地被用于繁育商品种子。由于白菜属十字花科芸薹属常异交作物,容易串花,在制种过程中要求严格的隔离条件。制种户土地有限,轮作困难,繁种地被重复利用。连年生产过程中,前几年的落地种子与当季种子同时生长,极易与当季植     

甘蓝型油菜白花新资源—91Ⅰ1110

甘蓝型油菜白花新资源—９１Ⅰ１１１０芸薹属作物中，甘蓝型油菜、白菜型油菜花瓣颜色多为黄色。但在甘蓝、埃塞俄比亚芥中存在白花品种类型。另外在芸薹属近缘属一萝卜属中也存在白花品种类型。近年来随着生物技术在油菜育种上的应用，远缘杂交技术的发展，外源基因向栽...     

植物孢子体型自交不亲和的分子研究进展

为避免自生花粉的受精导致物种退化,开花植物进化出了许多的机制,自交不亲和系统是其中的一种,可增强植物的多样性以及对自然环境的适应能力,有效促进杂交。根据不同的遗传方式可分为不同类型。本综述以近年来孢子体自交不亲和的研究结果为基础,综述了孢子体型自交不亲和的分子机制,芸薹属及芸薹属以外的植物中S位点与S位点相关基因的功能。除了芸薹属植物以外的其他植物中对孢子体型自交不亲和的研究甚是少见,缺少全面的认识和研究,且信号传递路径还不是完全清楚,还需要进一步的研究。     

AM真菌与原生动物在花生上双接种效应初探

通过AM真菌和原生动物对花生进行双接种 ,研究他们之间的相互作用。结果表明 :双接种比AM真菌单接种降低了AM真菌侵染率 ;比对照增加了植株干物重 ;比对照提高氮、磷吸收量 ,最高可分别提高 12 0 %和 87 7%。原生动物的主要作用在于改善作物氮素营养 ,而AM菌根主要作用在于改善作物磷素营养 ,其协同作用促进了植株的生长及营养状况     

小白菜根肿病的接种方法及条件研究

十字花科作物根肿病是一种重要的世界性植物土传病害,该病引起的损失占世界十字花科作物总量的10%以上。探索病害的最佳接种方法是开展相关或同类研究的重要基础。试验比较了5种根肿病的人工接种方法,并探索了种子预浸、病原菌浓度和土壤pH等接种条件对接种效果的影响。结果表明,密封菌土法优于菌土法,而浸种加密封菌土法的接种效果最为显著。对比不同接种条件的试验结果得知,无菌水预浸种1天破胸后再进行接种处理会降低接种效果;用于接种处理的根肿病菌浓度越高,发病的效果越明显;而土壤条件为酸性时更利于根肿病的发生。     

芸薹属植物PHYB基因的鉴定与比较分析

植物光敏色素B (PHYB)是一种可吸收红光/远红光的光受体,参与调控植物光形态建成、开花时间、种子萌发等生长发育过程。本研究在芸薹属白菜(AA)、甘蓝(CC)、甘蓝型油菜(AACC)、黑芥(BB)和芥菜(AABB)中鉴定了9个PHYB基因,其中芸薹属A基因组和B基因组中均只有1个PHYB基因,而C基因组中有2个PHYB基因。C基因组中定位在MF2亚基因组上的BoPHYB2和BnCPHYB2有较多的片段缺失。比较分析芸薹属PHYB基因上游调控序列发现这些PHYB基因中均有多种光调控元件,每个PHYB基因上游均有2个保守的G-box元件,在其两侧至少有2个SORLIP2元件。基于转录组测序数据,显示白菜BrPHYB基因在根、茎、叶、花和角果中以及在不同胚胎发育阶段均有表达。通过对全基因组已测序的芸薹属植物PHYB基因的鉴定、进化关系、启动子基序及基因表达等分析,对进一步深入研究芸薹属植物PHYB基因提供了理论依据。     

关中西部观赏油菜品种利用

<正>1观赏油菜的概念和目的油菜,又叫油白菜,十字花科、芸薹属植物。目前主要栽培类型有白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜三种。油菜花为总状花序,花瓣4,为典型的十字型,花朵黄色鲜艳,开花期长,蜜腺发达。油菜是喜冷凉、抗寒力较强的作物,秋播为两年生作物。一般秋季9月播种,次年6月收获。春播可以当年收获。农艺学上所称的油菜是指那些以收获含油的种子作榨油为目的的多个十字花科物种的统称。观赏油菜是指在种植收获油菜(籽)的     

芸薹属作物雄性不育研究进展

综述了芸薹属作物雄性不育系的花器的形态特征,以及芸苔属作物雄性不育系花粉败育的细胞学与生理生化研究进展,同时对两种不育类型的遗传机制研究进展进行了概述。     

芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea)TCP基因家族全基因组鉴定和分析

TCP蛋白是植物特有的一类转录因子,广泛参与植物叶发育、花对称性、侧枝发育等过程,具有重要的调控作用。为了揭示芸薹属TCP基因家族的功能和进化关系,本研究利用生物信息学方法对白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的TCP转录因子家族成员、基因分类、基因结构、系统进化关系和结构域序列保守性进行分析。研究表明,白菜和甘蓝的TCP基因成员各有37条、甘蓝型油菜TCP基因成员有78条,且全部为亲水蛋白,大部分的TCP基因结构简单,不含内含子;序列分析表明,这些TCP基因均具有高度保守的TCP结构域;根据结构域差异和系统发育分析的结果,将白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因分为两类:ClassⅠ和ClassⅡ,ClassⅡ可继续分为CIN和CYC/TB1两个小组;聚类分析发现,芸薹属中白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因与拟南芥垂直同源的At TCP11、At TCP16、At TCP23的TCP基因缺失,可能与芸薹属发生三倍化事件或驯化过程中的人工选择有关。以上研究将为揭示芸薹属TCP基因的功能提供重要的理论基础。     

中国芸薹属植物的起源、演化与散布

芸薹属Brassica L植物在世界上大约有40余种，其中中国有15种。在此，就中国芸薹属植物的起源、演化和扩散问题进行了研究，结果表明：（1）芸薹属植物的起源。通过芸薹属与其外类群白花菜科Capparaceae形态特征的比较，将中国芸薹属植物划分为白菜组Sect Pekinensis、芥菜组Sect Juncea、甘蓝组Sect Oleracea三个类群，其中白菜组最原始、芥菜组较进化，甘蓝组进化程度最高；（2）芸薹属植物广泛分布于中国的长江、黄河流域及西部山区，但从其现代分布来看，多栽培于青藏高原及其周边地区，笔者认为以青藏高原为主体的西部高山、丘陵地区可能是中国芸薹属植物的分布中心区，并提出中国芸薹属植物是本土起源的，并非来源于地中海地区。（3）通过对中国芸薹属植物分布的分析，笔者推测中国芸薹属植物的散布可能有四条散布途径。第一条是由藏南河谷及横断山脉的北部向西沿青海东部的祁连山以及甘肃的河西走廊，新疆的天山一带，抵达塔里木盆地两侧山地。第二条是由藏南河谷及横断山脉地区向东北方向延伸，经中国甘肃东部、宁夏、陕西北部、山西、河北北部、内蒙古及东北的大、小兴安岭，沿黄河流域及东北三江流域分布。第三条是由藏南河谷及横断山脉地区向东南方向延伸，经四川、云南、重庆、沿长江流域分布，并延伸到广东、台湾一带，第四条是沿藏南河谷及横断山脉向南到达喜马拉雅山南北两侧的干旱河谷。     

芸薹属VFB4基因家族的生物信息学分析

为了探究芸薹属甘蓝型油菜(B. napus)、白菜(B. rapa)、甘蓝(B. oleracea) 3个物种的进化关系,本研究利用生物信息分析学的方法,测定芸薹属VFB4基因成员的氨基酸序列,染色体定位和二级结构。利用VFB4基因在染色体上的位置,绘制出染色体定位图和3个物种的进化系统发育树,并对3个物种的亲缘关系进行讨论。结果显示,芸薹属VFB4基因编码的氨基酸数在524~534之间,均为亲水蛋白,亚细胞定位均在细胞核中。VFB4基因不含内含子,GC含量很高,但是在染色体上分布不均匀。系统进化发育树分析得出,芸薹属物种间的同源性非常的高,种内的同源性不是很高。通过对基因的对比分析发现,芸薹属VFB4位点符合禹氏三角理论,但是不完全符合芸薹属三倍体进化学说。本研究结果可为进一步研究芸薹属基因进化提供科学依据。     

芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea)CAMTA4基因家族的鉴定与进化分析

钙调蛋白在植物的生理代谢中起着重要作用,而钙调蛋白的转录翻译过程需要CAMTA的参与。为研究芸薹属植物中CAMTA4位点的分子进化,本研究利用生物信息学的方法,分析了甘蓝型油菜、白菜和甘蓝的CAMTA4家族核苷酸序列的基本特征和基因结构、蛋白序列的基本特征和功能域,以及它们的系统发生关系。结果显示,这3个物种的CAMTA4都具有CAMTA保守的结构域,且它们的进化符合禹氏三角理论和三倍化学说。本研究明确了甘蓝型油菜、白菜和甘蓝CAMTA4位点的进化历程,并且为研究芸薹属植物CAMTA的功能提供了生物信息学参考。