基于GIS的涪陵区茎瘤芥种植气候区划

根据涪陵区茎瘤芥(Brassica Juncea var.tumida Tsen et Lee)生长发育与气候条件的关系,筛选出茎瘤芥种植的气候区划指标.借助重庆市1∶5万地形数据,采用GIS空间分析技术对涪陵区茎瘤芥进行了种植气候区划,按照气候条件适宜性,划为种植一季适宜区、种植两季适宜区和不适宜区,为涪陵区发展茎瘤芥生产进行合理布局提供科学依据.     

茎瘤芥PHYA基因与茎瘤芥茎膨大关系的初步研究

从茎瘤芥基因组中克隆了全长PHYA基因,构建了植物超表达载体,通过农杆菌GV3101转化茎瘤芥——永安小叶,得到PCR反应呈阳性的转基因株系.结果发现,在自然生长环境下,转基因植株发生了多种形态变异,如植株矮化、花期提前、叶片变大且色泽浓绿、转基因植株茎膨大延缓等.初步推断PHYA基因参与调控茎瘤芥植物茎膨大过程,过量表达PHYA基因可能会抑制茎膨大过程.     

果胶酶辅助提取茎瘤芥叶片中叶绿素的工艺研究

[目的]优化果胶酶辅助有机溶剂提取茎瘤芥（Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee）叶片中叶绿素的提取工艺。[方法]以新鲜茎瘤芥叶为原料,研究果胶酶辅助有机溶剂提取茎瘤芥叶片中叶绿素工艺,并对工艺进行优化。通过单因素和二次回归正交旋转组合设计试验,研究酶解温度、乙醇体积分数、提取时间和提取剂体积对茎瘤芥叶片叶绿素提取率的影响。[结果]茎瘤芥叶片叶绿素提取优化工艺为酶解温度10℃,乙醇体积分数40%,提取时间60 min,提取剂体积70 ml,茎瘤芥叶片叶绿素理论得率为32.29 mg/g,其实测值为31.87 mg/g,与理论值接近。[结论]该研究可为合理充分利用茎瘤芥资源,提高叶绿素提取率提供参考。     

茎瘤芥(榨菜)生育期的基因效应分析

以6个茎瘤芥杂交组合的P1、P2、F1、F2、B1、B2世代为试材,采用世代平均数分析的多元回归法,对茎瘤芥生育期的基因效应进行了分析。结果表明：杂种F1代生育期基本没有超亲现象,双亲生育期的表现制约着F1代的表现;遗传以加性效应占绝对优势;显性效应在某些组合显著存在,并显得重要;上位性效应较为普遍,其主要是加性与加性的互作;加性类效应明显大于非加性类效应;生育期的遗传改良宜累加选择。     

茎瘤芥BjuGAPC基因序列特征及其参与茎发育的糖酸含量调控

为明确茎瘤芥瘤状茎形成过程中的糖酸含量变化,揭示茎瘤芥甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)的主要生理功能,并进一步探究BjuGAPC基因的表达模式对糖酸含量的调控机制,首先对BjuGAPC基因进行克隆,同时,利用生物信息学方法对BjuGAPC的理化性质、系统进化发育等多方面进行系统分析,并使用qRT-PCR比较分析BjuGAPC基因在茎瘤芥茎不同发育阶段的表达规律。结果显示：(1)BjuGAPC基因开放阅读框全长1 038 bp,是一个稳定的亲水性蛋白质,同时具有多个蛋白质糖基化位点、磷酸化位点和特异性蛋白质激酶的结合位点;BjuGAPC与其他物种的GAPDH具有高度相似性,亲缘关系与同科的芜菁、油菜、萝卜较近。(2)qRT-PCR分析结果表明,BjuGAPC基因在茎瘤芥茎膨大不同时期的相对表达量差异显著且随着器官膨大相对表达量下调,与转录组的表达丰度一致。(3)相关性分析结果显示,基因表达量与可溶性糖和可滴定酸含量均呈正相关关系,并与糖酸比呈显著正相关关系。说明BjuGAPC基因参与甘油醛-3-磷酸脱氢酶中NAD⁺-GAPDH的合成,BjuGAPC基因对糖酸含量...     

茎瘤芥光敏色素PHYB基因片段的克隆与序列分析

通过RT-PCR技术在茎瘤芥幼苗叶片中克隆了茎瘤芥光敏色素PHYB基因片段,命名为BjPHYB1(GenBank登录号:JQ178243)。结果表明,该片段长1 544 bp,编码514个氨基酸;该氨基酸序列包含两个完整的PHYB保守结构域PHYTOCHROMEREGION和PAS DOMAIN,且与甘蓝和拟南芥PHYB同源性分别为98%和96%;系统进化树分析表明BjPHYB1与同科植物的PHYB亲缘关系较近。茎瘤芥PHYB基因片段为首次克隆,为今后对该基因功能研究奠定了基础。     

谷子α-淀粉酶家族基因的全基因组鉴定与表达分析

[目的]α-淀粉酶是被子植物生命周期中的一种至关重要的酶,其主要参与植物籽粒成熟和种子萌发过程。本文旨在对谷子α-淀粉酶家族进行全基因组鉴定,并分析其转录组数据,了解其时空表达特性。[方法]采用blastp方法对谷子α-淀粉酶进行全基因组鉴定,并对其进行生物信息学分析。鉴定谷子α-淀粉酶家族基因11个,对其进行保守基序分析。[结果]α-淀粉酶基因家族成员具有相对保守的motif;基因结构分析表明,其成员间外显子数量差距较大,最少的为3个,最多的为13个;转录组数据表明,Si4g26540与Si5g29970在晋谷21中各时期均表达较高,尤其在种子萌发3 d和成熟种子30 d和60 d,表达最高,推测其在谷子籽粒成熟和种子萌发中发挥重要功能。Si1g33480、Si2g23620、Si2g23630和Si3g02050在种子萌发3 d时表达量最高,参与种子萌发。其它家族基因在根、叶中表达较高。[结论]谷子α-淀粉酶家族基因鉴定和表达分析为研究α-淀粉酶在谷子籽粒成熟和萌发中的功能奠定了基础。     

滇重楼辣椒轻斑驳病毒分离物的鉴定及全基因组序列分析

滇重楼(Paris polyphylla var. yunnanensis)是多年生草本植物,其药用部位为地下根茎,是一种重要的中药材。为明确侵染滇重楼的病毒病原,对采自云南省曲靖市的滇重楼进行透射电镜观察、DASELISA和RT-PCR技术检测。在透射电镜下观察到杆状病毒粒子,大小为(200～300)nm×(20～36)nm。对采集到的7份病样进行DAS-ELISA检测,结果表明,其中5份病样呈阳性。通过RT-PCR技术扩增、克隆获得1个全长为6 357 bp的曲靖分离物PMMoV-QJ的全基因组序列。将PMMoV-QJ的全基因组序列与国内外已经报道的10个PMMoV分离物进行同源性分析比对,其同源性为99.42%～99.81%。基于全基因序列的系统发育分析表明,PMMoV-QJ与韩国分离物亲缘关系密切。本研究明确了该分离物的亲缘关系,从分子水平鉴定该分离物,为后续滇重楼病毒病的预防提供理论依据。     

卵形鲳鲹生长抑素家族基因的全基因组鉴定及组织表达特征分析

【目的】明确卵形鲳鲹生长抑素（SST）家族基因的种类及其组织表达特征,为进一步揭示SST家族基因在其生长发育过程中的作用机制打下基础。【方法】采用HMMER 3.1对卵形鲳鲹全基因组数据进行搜索,然后通过Pfam、SMART及NCBI CDD等数据库确认搜索获得的基因是否属于SST家族基因;采用ProtParam和PSORT等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测SST家族基因在卵形鲳鲹不同组织中的表达情况。【结果】从卵形鲳鲹全基因组中共鉴定出4个SST家族基因（SST1、SST3、SST5和SST6）,分别编码122、127、106和110个氨基酸残基,对应的编码蛋白分子量介于12249.3~14316.1Da,理论等电点（pI）介于6.51~7.43,均定位于细胞外。4个卵形鲳鲹SST基因结构较简单且相似,均包含2个外显子和1个内含子;SST1和SST3基因位于7号染色体上,SST6和SST5基因则分别位于8号和23号染色体上;4个卵形鲳鲹SST氨基酸序列相似性的平均值为33.42%,以SST5氨基酸序列与SST6氨基酸序列的相似性最高（39.78%）,SST3氨基酸序列与SST5氨基酸序列的相似性最低（28.16%）。SST家族基因在卵形鲳鲹脑、胃、性腺和肌肉等组织中均有不同程度的表达,SST1、SST3和SST6基因在脑组织中显著高表达（P<0.05,下同）,而SST5基因在性腺和肌肉组织中显著高表达;此外,SST3、SST5和SST6基因在卵形鲳鲹卵巢中的相对表达量均显著高于在精巢中的相对表达量。【结论】从卵形鲳鲹基因组中鉴定出4个SST家族基因（SST1、SST3、SST5和SST6）,其表达分布存在组织特异性和种属特异性,可能介导卵形鲳鲹的神经调节、性腺发育及性二型性等多种生理功能,且不同物种的SST基因功能可能存在差异。     

棉花PAL基因家族的全基因组鉴定及其在逆境胁迫下的表达分析

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia lyase,PAL）是苯丙烷代谢的关键酶和限速酶,在植物的生长发育、抗病虫害和抗逆等方面发挥着重要作用。研究在全基因组水平上对棉花PAL基因家族进行了鉴定和分析,以了解棉花中PAL的功能,为后续深入研究棉花PAL功能提供一定参考。结果表明,在陆地棉（Gossypium hirsutum）、海岛棉（Gossypium barbadense）、草棉（Gossypium herbaceum）和雷蒙德氏棉（Gossypium raimondii）中分别鉴定出15、13、7、8个PAL基因。进化分析结果显示,棉花PAL基因家族可分为3个亚组。保守基序和基因结构分析显示,亲缘关系近的PAL基因之间的保守基序组成和基因结构也十分相似。启动子分析显示,GhPAL基因的启动子上存在多个与非生物和生物胁迫应答以及激素信号转导相关的顺式作用元件。组织表达模式分析表明,GhPAL基因主要在根、茎、花丝和胚珠中高表达。转录组和qPCR分析显示,部分GhPAL基因的表达量在PEG、盐、高温、低温和碱胁迫下显著提高,其中一些GhPAL基因能够对多种非生物胁...     

茎瘤芥BjPKS1 基因的克隆及遗传转化

茎瘤芥(榨菜)具有瘤茎膨大的性状,该特征是一种重要的经济性状。在前期研究中,我们获得一个可能与瘤茎膨大有关的基因片段,该基因与拟南芥PKS1基因相似。通过RACE技术获得了该基因全长序列,命名为BjPKS1。该基因的mRNA序列全长1440bp,其预测的ORF长度为1131bp,编码的氨基酸序列长度为376aa。多序列比对发现,预测的氨基酸序列与其他物种的PKS基因家族蛋白具有高度相似性,在多个区域都高度保守,进化分析显示Bj PKS与拟南芥的PKS1基因关系最近。荧光定量RT-PCR结果显示,该基因在茎瘤芥瘤茎膨大发育的过程中表达量明显上升。将该基因转化拟南芥,转基因植株株高和节间都明显缩短。结果表明BjPKS1可能具有其他物种中同源基因相似的分子功能,其在茎瘤芥瘤茎膨大过程中的作用有待进一步研究。     

茎瘤芥(榨菜)农艺性状的典型相关分析

本文将所研究的23个茎瘤芥品种13个农艺性状归成产量、产量因素、形态数量以及生育期等四组性状进行了典型相关分析。结果表明:产量与产量因素的典型相关高于与生育期性状的相关,又高于与形态数量性状的相关。产量因素与形态数量间的相关高于与生育期性状的相关,又高于形态数量与生育期性状间的相关。典型变量分析结果指出无论是哪两个性状组间,在关联上起作用的主要有株鲜重、瘤茎横径和瘤茎膨大期。     

茎瘤芥(榨菜)杂交种涪杂2号种子纯度SSR鉴定

[目的]利用SSR分子标记技术对茎瘤芥涪杂2号种子纯度进行检测,为茎瘤芥及其他杂交种纯度鉴定提供参考,也为加快涪杂2号的推广应用打下基础.[方法]以茎瘤芥杂交种涪杂2号、父母本及易混杂植株为试验材料,应用SSR分子标记技术结合改良CTAB法快速提取DNA,进行特异引物筛选及验证,对涪杂2号种子纯度进行快速检测,并对检测结果进行田间表型鉴定.[结果]从80对SSR特异引物中筛选出6对特异性强的引物,其中引物Na14-G06能清晰地扩增出父、母本的特异性条带,并且双亲互补,该引物同时可将杂交种中的异源花粉植株分离出,其余5对引物可将机械混杂植株区分开;两对引物联用Na 14-G06+O11 1-H02、Na 14-G06+Na 14-G 10或Na14-G06+O112-D09能较好区分假杂株.利用所筛选引物对涪杂2号杂交种群体进行SSR检测,检测结果显示种子纯度为95.8%,与田间生物学表现性状检测结果(96.7%)基本一致.[结论]两对引物联用可用于涪杂2号杂交一代种子纯度的快速检测和准确鉴定,SSR分子标记技术应用于茎瘤芥杂交种子纯度检测具有可行性.     

榨菜下胚轴离体培养植株再生体系的建立

以榨菜(Brassica juncea Czern.et Coss.var.tumida)B2-1014的下胚轴为外植体,研究了不同浓度的激素以及不同激素组合对愈伤组织、不定芽和不定根诱导的影响.结果表明,榨菜茎段离体培养的植株高频再生体系中愈伤组织诱导培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.8 mg/L NAA,不定芽诱导培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA,不定根诱导培养基为MS+0.2 mg/L NAA,在此培养条件下,B2-1014愈伤组织的诱导率达90.0％,不定芽诱导率达92.2％,不定根诱导率达97.8％.     

施用硫肥和硒肥对茎瘤芥产量及抗氧化作用的影响

【目的】了解不同硫、硒肥施用量对茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida)干物质量,硫、硒含量及叶片保护酶活性和代谢物质含量的影响,以探明茎瘤芥对硫、硒肥的生理响应机制。【方法】以茎瘤芥“涪杂1号”为供试品种,采用盆栽试验研究了硫(S) (0,50,100 mg/kg)、硒(Se) (0,1,3 mg/kg)不同用量处理组合(S₀Se₀(CK)、S₅₀Se₁、S₅₀Se₃、S₁₀₀Se₁、S₁₀₀Se₃)对茎瘤芥不同部位干物质量和硫、硒积累及叶片抗氧化能力的影响。【结果】与S₀Se₀相比,施用硫、硒肥能明显提高茎瘤芥根、膨大茎和叶片及单株干物质量。施用硫、硒的处理均能明显提高茎瘤芥各部位对硫、硒的吸收与积累,且硫和硒主要积累在茎瘤芥地上部分膨大茎和叶中。施用硫、硒的处理明显提高了各部位的有机硒和无机硒含量,其中膨大茎和叶中的有机硒含量明显高于无机硒;5个处理中,S₅₀Se₃处理根、膨大茎和叶中的有机硒与无机硒含量均最高。超氧化物歧化酶(SOD)活性以S₁₀₀Se₁处理最高,谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性以S₅₀Se₃处理最高;而抗坏血酸过氧化酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性随着硫、硒肥用量的增加变化不大。施用硫、硒肥后,茎瘤芥叶片中MDA含量较高,抗坏血酸（AsA）和过氧化氢（H₂O₂）含量较低。【结论】施用硫、硒肥能提高茎瘤芥单株干物质量,促进硒的吸收与积累,对SOD和GSHPx活性及MDA含量有明显影响。综合分析认为,50 mg/kg S+3 mg/kg Se是硫、硒肥施用的最佳组合。     

基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法

为做好重庆重要特色经济作物茎瘤芥的产量预报,本研究耦合光、温、水与茎瘤芥产量形成的供需关系,以预报日前不同生育期气象资料作为参考数据集,基于气候适宜度指数与气象产量指数,建立茎瘤芥产量动态预报模型。结果表明：茎瘤芥幼苗—瘤茎膨大期气候适宜指数与气象产量指数相关性优于仅考虑瘤茎膨大期的分析结果。采取幼苗—瘤茎膨大期以及仅瘤茎膨大期两类参考数据集建立茎瘤芥瘤茎产量丰歉动态预报模型,幼苗—瘤茎膨大期作为参考数据集的计算模型表现更佳,不同起报时间瘤茎产量预报准确率平均值92.0%;归一化均方根误差平均值0.196;丰歉趋势准确率平均值68.2%。说明幼苗期气象条件对茎瘤芥瘤茎产量形成有一定贡献,考虑幼苗期气象要素的气候适宜指数能够更好地解释气象条件对茎瘤芥产量形成的影响。利用2017—2019年气象数据和产量数据对产量丰歉预报模型进行检验,各年度产量预报准确率基本在90%以上。基于气候适宜度指数的茎瘤芥产量动态预报方法能够以较高准确性和稳定性对茎瘤芥产量进行预测。     

茎瘤芥(榨菜)数量性状遗传关系分析

采用基因型单因素遗传设计,用23份较有代表性的茎瘤芥种质资源,研究了15个数量性状的相关遗传参数,分析和比较了各性状广义遗传力、现实遗传力和相关遗传力,并估算了各性状对瘤茎产量的相关遗传变异贡献率和间接选择相对效率;同时本文还进行了遗传相关信息与遗传相关贡献的估算以及主成份等分析。上述研究结果表明瘤茎膨大期、营养生长期、瘤茎横径、茎/叶等数量性状在产量构成及选择中都是至关重要的。