白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶基因PDS3的克隆与序列分析

利用电子克隆技术,从数据库中找到与拟南芥高度同源的油菜EST序列,继而通过RT-PCR和RACE等方法,成功克隆了白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶（类胡萝卜素合成途径中的一个关键限速酶）基因PDS3的cDNA,命名为BrPDS3（GenBank 登记号GQ200741）。cDNA序列全长1940bp,其中包含114bp的5’前导序列和134bp的3’不翻译序列,编码区长度为1 692bp,编码63kD的蛋白。序列分析表明,BrPDS3蛋白与其他植物的PDS蛋白具有较高相似性;在系统进化树中,BrPDS3与甘蓝亲缘关系最近。根据全长cDNA序列设计引物,从白菜型油菜青油13号DNA中克隆得到BrPDS3基因的全长DNA,长度为3 911bp,ORF（开放阅读框）1 692bp,含有15个外显子和14个内含子。     

盆栽条件下不同氮素利用效率油菜农艺性状的差异

油菜盆栽试验表明,在氮素供应水平较高时,氮高效基因型籽粒产量、籽粒占总生物量的比例和每角粒数均高于氮低效基因型,而茎叶生物量、茎叶占总生物量的比例则显著低于氮低效基因型。油菜氮素利用效率与籽粒产量、籽粒产量占总生物量的比例和每角粒数呈正相关,与营养生长阶段和成熟期地上部分生物量、成熟期茎叶生物量、根系生物量、根冠比、总生物量、茎叶生物量占总生物量的比例和根系生物量占总生物量的比例均呈显著或极显著的负相关。在施氮水平较低的情况下,氮高效基因型籽粒产量、籽粒占总生物量的比例、每角粒数、第一个有效分枝高度和单株有效角果数均显著高于氮低效基因型,而茎叶占总生物量的比例则显著低于氮低效基因型。氮素利用效率与籽粒产量、籽粒产量占总生物量的比例、每角粒数、第一个有效分枝高度和单株有效角果数有显著或极显著正相关关系,而与茎叶占总生物量的比例呈极显著负相关关系。氮低效基因型干物质分配比例对供氮水平比氮高效基因型更敏感。     

盐胁迫下氮素对生菜形态建成及生理生化特性的影响

随着保护地园艺的快速发展,保护土壤免受次生盐渍化威胁的问题日益突出,其中施肥不当是造成土壤盐渍化的重要原因。在保护地园艺的生产过程中,多叶蔬菜是施氮量最大的种类之一,但与氮素对盐胁迫下多叶蔬菜的调控相关的研究目前较少。本研究以生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,采用水培试验,重点研究了盐胁迫下不同氮素水平对生菜生理生化特性的影响。采用双因素水平设计,在霍格兰营养液中,分别设计了4个不同浓度的氮素水平(0、110、220、330 mg/L)处理生菜,然后用0、100、200 mmol/L NaCl溶液分别进行盐胁迫处理。盐胁迫第10天分别测定生理生化指标。结果表明,110～220 mg/L氮素水平对生菜的抗盐性具有明显的影响,能促进植株生长;能显著降低丙二醛(MDA)含量,显著提高可溶性蛋白含量,显著增强细胞保护酶超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性。在氮素及盐胁迫效应比较中,氮素和盐胁迫对SOD和POD活性的效应非常接近;而在MDA含量与盐害指数上,盐浓度为主效应;在可溶性蛋白含量中,氮素水平为主效应。氮素效应和盐胁迫效应均高于氮素-盐胁迫间的互作效应。     

热胁迫过程中白菜型油菜种子DNA的甲基化

过高的环境温度对植物造成热胁迫和热损伤,从而影响植物的生长、发育,以及种子的寿命。以白菜型油菜耐热品种庆元本地油菜和不耐热品种绍兴矮大秆油菜新收获种子为材料,研究了不同温度处理对油菜种子活力以及基因组DNA甲基化水平和状态的影响。结果表明,种子经37℃和4℃处理2 h,发芽率和活力指数与对照差异不显著;经70℃处理2 h后,耐热和不耐热品种种子发芽率和活力指数均明显降低,37℃热诱导后再进行70℃热胁迫处理,发芽率和活力指数均高于直接70℃处理的种子,表明热诱导可以显著提高种子的耐热性。甲基化MSAP分析结果表明,种子热胁迫过程中基因组DNA甲基化水平降低,同时有甲基化和去甲基化现象发生,并以去甲基化现象为主。相关性分析结果显示种子发芽势、发芽率、下胚轴长和活力指数与双链DNA内部发生甲基化的条带数呈负相关,而与双链DNA外部发生甲基化的条带数呈正相关。更为重要的是耐热与不耐热性材料在热胁迫中表现完全相反的甲基化变异模式,耐热品种去甲基化的条带数多于不耐热品种,但甲基化的条带数目则相反,显示DNA甲基化与种子耐热性有重要关系,在热胁迫过程中,种子可能通过DNA甲基化变化调控相关基因的表达来应对高温胁迫。     

芸薹属多倍体与二倍体作物 花柱及角果的发育差异

通过比较分析芸薹属多倍体复合种与其祖先二倍体基本种在花柱、柱头大小、角果长度、宽度、种子直径 及种子干重变化上的异同,发现多倍体复合种在这些发育性状上表现出处于两个祖先二倍体亲本之间,或只偏向 于其中一个祖先亲本。同一个多倍体品种在不同发育性状上具有不同的表现,即在某一发育性状上偏向于其祖先 亲本之一,而在另一发育性状上偏向其另一祖先亲本。     

国家作物种质库油菜种子发芽和出苗监测研究

[目的]了解国家作物种质库中不同贮藏时间的油菜种子发芽和出苗状况,明确影响油菜种子发芽力变化的关键因素,评估野生近缘种质的保存效果,为国家作物种质库贮存油菜种子及其它作物种子生活力监测及更新方案的制定提供参考,达到长期安全保存种质资源的目的.[方法]监测在国家作物种质库贮藏8-22年的347份具有代表性的油菜种子的发芽与出苗情况,采用SPSS 10.0软件进行相关分析、t测验及方差分析,对不同起始发芽率、不同贮藏时间以及不同种质类型种子的保存效果进行综合评价.[结果]83.6%的种子在国家作物种质库贮存8-22年后其发芽率仍保持在油菜种质栽培种入库最低标准85%以上;有29份种质(占被监测份数的8.3%)的发芽率出现了明显下降,从80%以上下降至70%以下;有142份 (占被监测份数的40.9%) 材料发芽率显著下降(在2.5%水平下).总体上讲,随着起始发芽率的下降或者贮藏时间的延长,发芽率显著下降(在2.5%水平下)的份数所占监测份数的比例不断增加.油菜种子在长期库中保存15年后,发芽率出现显著下降.油菜野生近缘种发芽率显著下降种质的比例明显高于栽培种.[结论]入库起始发芽率95%为长期库种子安全贮藏的分界限,起始发芽率在95%以上的种子入国家作物种质库保存会更安全;对于在国家作物种质库中贮藏的野生近缘种或者贮藏时间在15年以上的种子,应进行生活力的密集监测并及时安排繁殖更新.     

油菜种质资源的搜集鉴定保存和利用

我国已搜集油菜品种资源５２００余份，并进行农艺、品质性状及抗病性鉴定。筛选出抗（耐）菌核病资源２１份，抗（耐）病毒病资源４１份，抗（耐）霜霉病资源６８份，高含油量及优良品质资源２４４份，并陆续提供各地利用。     

甘蓝型油菜及其二倍体祖先种COR413家族基因生物信息学分析

COR413(cold- regulated 413)是植物响应低温与冷害胁迫的重要基因家族,为深入解析油菜耐寒分子机制,利用生物信息学方法在甘蓝型油菜、白菜和甘蓝基因组中分别筛选和鉴定到11、6和6个COR413基因,它们大部分定位在质膜和叶绿体膜上。COR413家族蛋白高度保守,具疏水性,较稳定,含有COR大家族其它类型蛋白所没有的色氨酸,不含信号肽。拟南芥、白菜和甘蓝组织表达特异性分析发现,亚家族I中的基因大部分在根和叶中有较高的表达量,亚家族II中的基因在茎和叶中有高表达。     

31份江苏省白菜型油菜 遗传多样性的RAPD分析

应用RAPD标记对31份来自江苏省白菜型油菜的遗传多样性进行了分析,选用20对随机引物扩增结 果,共获得312个RAPD标记位点,其中205个位点具有多态性,多态率达65. 7%。根据312个标记位点信息,用 UPMGA法建立了江苏省31份白菜型油菜的亲缘关系聚类图,结果显示,在遗传距离0. 0988上, 31个品种分Ⅰ、Ⅱ 两个大簇,第Ⅰ簇5个品种,第Ⅱ簇26个品种;在遗传距离0. 0679上,簇Ⅱ分三个亚簇ⅡA、ⅡB、ⅡC,亚簇ⅡA 3个 品种,亚簇ⅡB 21个品种,亚簇ⅡC 2个品种;来自南通县的南通黄油菜和淮阴县的清江大菜籽之间的遗传距离最 小,为0. 0577,亲缘关系最近。对来自同一县的多个品种的RAPD结果进行了遗传多样性指数分析,结果显示, SHANNON - WEAVER多样性指数和SIMPSON指数结果一致。     

甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析

利用基因组原位杂交(GISH)技术，研究了甘蓝基因组与芸薹属其它5个近缘物种基因组间的相互关系。以标记的甘蓝(CC，2n=18)的基因组总DNA为探针，分别同二倍体甘蓝、白菜型油菜(AA，2n=20)、黑芥(BB，2n=16)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB，2n=36)、埃塞俄比亚芥(BBCC，2n=34)、甘蓝型油菜(AACC，2n=38)的中期染色体杂交，甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜的所有染色体上都有杂交信号，不能区分A、C基因组。黑芥染色体上只有零星的弱小信号，埃塞俄比亚芥的中期染色体显示出18个明显的信号，可以区分出C、B基因组；芥菜型油菜的中期染色体显示出20个明显的信号，其余染色体上信号很弱或无，可以区分出A、B基因组。说明在长期的进化过程中，甘蓝与白菜型油菜、甘蓝型油菜的亲缘关系较近，基因组的分化程度较小，而甘蓝与黑芥的亲缘关系较远，基因组的分化程度较前者高；甘蓝与芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥间的亲缘关系介于上述二者之间。