结球甘蓝BoCBF1与BoCBF2基因的CAPS标记及其对耐寒性的影响

以两份具有不同耐寒性的甘蓝自交系341和21-3为试材,根据已有拟南芥CBF1基因序列及甘蓝基因组测序拼接出的Scaffold信息,获得了甘蓝BoCBF1和BoCBF2基因编码区的全长序列。经PCR产物直接测序发现BoCBF1基因在自交系341和21-3间的变异表现为4个单核苷酸多态性（SNP）,而BoCBF2基因则表现为16个SNP及1个18 bp碱基的插入缺失（InDel）。为简便快捷地鉴定两个自交系间BoCBF1和BoCBF2基因序列的变异,开发了BoCBF1和BoCBF2基因的CAPS标记,分别命名为BoCBF1-TaqαⅠ和BoCBF2-BstUⅠ。利用这两个CAPS标记对两个自交系、F1、F2群体的基因型与耐寒性进行相关性分析,发现这两个基因的变异与材料的耐寒性极显著相关,可用该标记进行甘蓝耐寒育种的分子标记辅助选择。     

结球甘蓝10Q-961无蜡粉亮绿性状遗传规律初探

以结球甘蓝无蜡粉亮绿材料10Q-961（P1）与普通有蜡粉材料10Q-206（P2）为亲本进行杂交、自交和回交,配制六世代材料,对结球甘蓝10Q-961无蜡粉亮绿性状遗传规律进行研究。对分离比例进行χ2检测,初步结果显示,结球甘蓝10Q-961无蜡粉亮绿性状为隐性单基因遗传。     

甘蓝和青花菜不同器官中莱菔硫烷含量差异研究

十字花科蔬菜含有抗癌活性成分莱菔硫烷,为了筛选富含莱菔硫烷的甘蓝和青花菜材料,本研究以48份甘蓝和29份青花菜为试材,对其不同器官中莱菔硫烷含量进行HPLC分析。结果表明,不同甘蓝和青花菜基因型间莱菔硫烷含量差异显著,青花菜同一基因型不同器官中莱菔硫烷含量差异较大。甘蓝叶球中莱菔硫烷含量变化范围为4.28~57.18 mg·kg~(-1)DW,并平均含量为25.72 mg·kg~(-1)DW,筛选到莱菔硫烷含量较高的甘蓝自交系2份和杂交F1材料1份。青花菜中莱菔硫烷变化范围为:花球:3.58~1 137.47 mg·kg~(-1)DW;幼茎:13.79~259.58 mg·kg~(-1)DW;叶片:0~297.05 mg·kg~(-1)DW。花球、幼茎和叶片中莱菔硫烷平均含量分别为301.23、84.25和47.96 mg·kg~(-1)DW,初步筛选到莱菔硫烷含量较高的青花菜自交系3份。本研究结果为甘蓝类蔬菜新品种选育与改良提供了依据和材料。     

甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×106个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数＞5,在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个,占所有品种的96.6%。其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38,平均值为0.36,其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证,结果表明,利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定。【结论】基于甘蓝自交系重测序数据进行比对,共获得SNP位点2.54×106个;从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱,并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证。     

芥蓝BC_3代Ogura CMS育性恢复材料的创制及Rfo基因传递和背景分析

【目的】创制Ogura细胞质不育(Ogura CMS)的恢复系是利用Ogura CMS种质资源的有效途径。本研究基于已获得的BC2代育性恢复单株15Q23,继续用芥蓝进行回交,通过分析育性恢复基因Rfo的传递效率,及BC3代Rfo阳性株的遗传背景、育性表现、结实性和倍性,从而加速甘蓝类蔬菜Ogura CMS恢复材料的创制,获得甘蓝类蔬菜Ogura CMS恢复系。【方法】以BC2代育性较好的单株15Q23为父本,Ogura CMS芥蓝15Y102为母本进一步回交,利用Rfo特异分子标记对所有回交后代进行筛选,计算BC3代Rfo传递效率,并调查BC3代Rfo阳性单株的形态特征、育性恢复情况、结实性、倍性;选取遗传背景近于芥蓝、结实较好的重点单株继续回交获得BC4代,分析BC4代Rfo传递效率和阳性单株倍性。【结果】在开花的不同时期,单株15Q23花粉活力差异明显,以不同时期的花粉进行回交的结实性也存在极显著差异(P0.01),平均结实率为0.07粒/授粉花蕾(7%)。利用Rfo特异标记对获得的BC3代单株进行苗期筛选,结果表明,Rfo可稳定传递,遗传背景分析结果表明,BC3代单株与芥蓝15Y102遗传相似系数在0.81—0.92,遗传背景比BC2代单株15Q23(0.73)更近于芥蓝,形态标记聚类结果与遗传背景标记聚类结果一致。形态观察发现,BC3单株形态特征都近于芥蓝,但生长势较亲本芥蓝更强;倍性鉴定结果表明,多数BC3后代接近于四倍体。开花后观察34个BC3后代单株的育性,有Rfo标记的单株育性均得到恢复。但不同单株间花粉活力存在差异,单株16Q1-4、16Q1-7、16Q1-10在整个花期花粉活力一直在75%以上。利用亲本芥蓝对花粉活力较好的Rfo阳性单株(花粉活力50%)进行回交,以单株16Q1-4和单株16Q1-10当父本时结实性最好,结实率分别为15%和9%,显著高于BC2代阳性单株15Q23(7%,P0.05)。BC4代单株中Rfo可以稳定传递,Rfo传递效率接近33%;对以16Q1-4为父本回交获得的24株阳性株进行倍性检测,不同单株间倍性差异较大,其中3株的荧光峰值和亲本芥蓝相近,倍性近于芥蓝。【结论】利用芥蓝对种间杂交六倍体Rfo阳性株进行第3、第4代回交,Rfo可稳定传递,成功获得了遗传背景、形态特征近于亲本芥蓝,结实性较BC2代单株15Q23显著提升的BC3代Ogura CMS育性恢复材料16Q1-4和16Q1-10。     

芥蓝和结球甘蓝分别与甘蓝型油菜杂交的后代结实性及Rfo传递效率比较

为明确甘蓝与甘蓝型油菜种间杂交的生殖隔离程度是否与甘蓝的变种类型有关,以2份Ogura CMS芥蓝和4份Ogura CMS结球甘蓝为母本,分别与2份含有Ogura CMS育性恢复基因Rfo的甘蓝型油菜杂交,获得的种间杂种加倍后,再分别与母本芥蓝和结球甘蓝回交,调查F1、BC1两个世代材料的结实性和Rfo基因的传递效率。结果表明,芥蓝与甘蓝型油菜种间杂交F1代、BC1代的亲和指数都显著高于结球甘蓝（P < 0.05）,是结球甘蓝的2倍以上,且在芥蓝材料中Rfo基因的传递效率高于结球甘蓝。进一步比较BC1回交后代Rfo阳性单株的育性、遗传背景回复率,芥蓝的育性大多显著好于结球甘蓝（P < 0.05）,26株BC1单株遗传背景回复率在0.50 ~ 0.84之间;而结球甘蓝两个BC1单株（15Y1和15Y4）遗传背景回复率分别为0.53和0.59。上述结果说明,芥蓝较结球甘蓝更易与甘蓝型油菜杂交获得后代,且异源目的片段的传递效率更高,因此芥蓝可作为结球甘蓝与甘蓝型油菜杂交的桥梁材料,加速甘蓝型油菜中优异性状的转育进程。     

保护地专用春甘蓝新品种‘中甘56’

 ‘Zhonggan 56’is a spring cabbage hybrid between dominant genic male sterile line DGMS726-3 and self-incompatible inbred line 0445-1-1-2,special for protected cultivation. It takes about 46 days from transplant to harvest when planted in the greenhouse in north China as the spring cabbage. The head is round in shape and green in color,with the weight of around 1.0 kg. The head is crisp and tender,with high quality. It is tolerant to the low temperature,low light,and premature bolting. It is suitable for protected cultivation in spring in Hebei,Shaanxi,Shandong,Henan,Jiangsu,etc.     

甘蓝类蔬菜小孢子再生植株染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性

 【目的】研究甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性,为甘蓝类蔬菜提供一种快速、简易、经济、实用而又可靠的倍性鉴定方法。【方法】采用分布型分析和t测验,对结球甘蓝、青花菜和芥蓝不同倍性的小孢子再生植株的气孔保卫细胞叶绿体数进行统计分析。以根尖染色体计数法和田间形态学观察法的倍性鉴定结果,对叶绿体数分界法的可靠性进行验证。【结果】同一倍性植株上的不同叶片间及同一叶片的不同部位间,气孔保卫细胞叶绿体数平均值及变异幅度非常接近。同一小孢子再生植株群体内的不同倍性植株的叶绿体数平均值差异极显著。不同倍性植株间的气孔保卫细胞叶绿体数均呈正态分布。本研究提出了一种根据甘蓝类蔬菜气孔保卫细胞叶绿体数进行染色体倍性鉴定的方法,即气孔保卫细胞叶绿体数≤10的为单倍体,10＜叶绿体数≤15的为二倍体,＞15的为多倍体。该方法经花期形态学观察和根尖染色体计数法验证,其吻合率达93.93%,且此倍性鉴定方法稳定,不受植株生长环境等外界因素影响。【结论】甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性,可于幼苗期根据气孔叶绿体数目的多少进行鉴定,而且此倍性鉴定方法简单、快捷、经济而又可靠。     

一个与甘蓝显性雄性不育基因连锁的RFLP 标记

 运用RFLP 技术, 采用集群分析(BSA) 法进行了甘蓝显性雄性不育基因连锁的分子标记研究, 结果表明, 该显性不育基因与RFLP 标记pBN11 连锁, 经两个回交群体检测, 其遗传距离分别为5.189和1.787 cM, 首次将该不育基因被定位于第1 和第8 条染色体上。     

十字花科作物雄性不育性获得的主要途径及其利用

综述了十字花科作物雄性不育性获得的主要途径 ,并对几种重要的十字花科作物雄性不育性的利用进行了概述