菜心耐Cd性的基因型差异及其机制研究

采用水培试验方法，研究不同品种菜心（31号、四九、石排）耐镉（Cd）能力的差异及其机制。结果表明，镉（1、3、6μg／mL）抑制菜心生长．使植株生物产量显著降低。地上部是镉对菜心毒害的主要部位．镉处理后菜心的根／冠比增加。镉处理使不同品种菜心叶片中的镉含量和丙二醛（MDA）含量增加，但不同品种菜心生长受镉影响的程度、叶片中的镉含量、MDA含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性存在明显的基因型差异。镉（3、6μg／mL）处理后，四九菜心的相对生物量、POD活性和CAT活性最高而叶片中镉含量、MDA含量最低；相反，31号菜心的相对生物量、POD活性和CAT活性最低，而叶片中镉含量、MDA含量最高；石排菜心则介于二者之间。这些结果表明，四九菜心是耐镉品种，而31号菜心是对镉较敏感的品种，菜心耐镉性的差异与叶片对镉的积累量及抗氧化酶活性不同有关。     

软腐病菌侵染下菜心叶片的转录组分析

为探讨软腐病菌侵染下菜心转录组功能基因信息,采用BGISEQ-500高通量测序技术对软腐病菌侵染下菜心叶片进行转录组测序,平均每个样获得47.27 M clean reads,Q20值均大于95%,共检测到表达的Unigene为36 760个,其中已知的有35 327个,预测新Unigene有1 433个;共检测出19 549个新转录本,其长度主要集中在300~2000 nt。功能注释结果显示,有32 047个Unigene在Nr数据库获得注释,其中注释到芸薹属白菜上的Unigene最多;GO功能共注释到12 588个Unigene;KEGG数据库注释到18 583个Unigene,涉及到137个代谢通路。共获得21 776个组间差异表达基因（differential expression genes, DEGs）,其中对照与发病前期组间的DEGs有15 007个,6 137个上调表达,8 870个下调表达;发病前期与发病中期组间DEGs有13 118个,10 278个上调表达,2 840个下调表达;发病中期与发病后期组间DEGs有11 293个,1 790个上调表达,9 503个下调表达。DEGs的Ven图分析显示5 110个基因在每组间均存在差异,DEGs功能分析显示DEGs参与泛素蛋白降解途径、过氧化物酶体途径、光合碳固定途径、糖酵解途径等多种生命活动。本研究结果为深入开展菜心抗软腐病基因组学和分子生物学研究奠定基础。     

气孔在菜心子叶表皮分布的研究

对菜心(Brassica chinensis L.var.parachinensis(Bailey))子叶表皮上气孔的分布、气孔密度、气孔指数进行了研究.结果表明:菜心子叶表皮细胞形状为无规则形,上表皮的普通表皮细胞垂周壁浅波形,下表皮的普通表皮细胞垂周壁则由浅波形逐渐变为深波形.上、下表皮均有气孔的分布.气孔类型为不等型,保卫细胞呈肾形.子叶上、下表皮的气孔密度的范围分别是(79.25±22.99)～(204.31±40.17)个/mm2和(102.79±30.85)～(242.95±62.78)个/mm2,且下表皮的气孔密度明显大于上表皮的气孔密度;气孔密度均随子叶的生长而下降,有显著甚至极显著的差异.而气孔指数的变化则较为复杂,但同一时间里上表皮的气孔指数大于下表皮的气孔指数.     

早熟菜心薹重与相关性状的灰色关联分析

采用灰色关联度分析法,对29份早熟菜心薹重与相关性状进行分析。结果表明,早熟菜心的薹重与7个主要农艺性状的关联顺序依次为薹粗＞最大叶宽＞株高＞叶柄长＞叶片数＞薹高＞最大叶长,得出薹粗、最大叶宽和株高是影响早熟菜心薹重的重要因素。因此,在早熟菜心高产品种的选育过程中,应优先考虑薹粗、最大叶宽和株高这3个指标。     

根区温度对菜心生长及品质的影响

采用营养液栽培方法,以不加温为对照(CK),设置T_(1)(20℃)、T_(2)(25℃)、T_(3)(30℃)和T_(4)(35℃)处理,探究不同根区温度对菜心的生长发育、营养品质和硝酸盐含量的影响。试验结果表明,25℃处理菜心的株高、茎粗、叶绿素含量、地上部分干鲜质量和经济产量均明显大于其他3个处理和对照,而35℃处理显著降低。25℃处理菜心的维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖等指标显著高于其他处理,而35℃处理的各指标明显下降。菜心的硝酸盐含量随着根区温度的升高,呈现先降低后升高的趋势,其中25℃处理最低。综上所述,在菜心的营养液栽培过程中,根区温度控制在25℃时最适宜其生长发育和品质形成;35℃的根区温度抑制菜心的正常生长。     

菜心和芥蓝种间杂交创制异源四倍体蔬菜种质

通过菜心和芥蓝的种间杂交可丰富遗传背景,创新种质资源,但由于受精合子发育障碍,需对种间杂种进行胚挽救,才能获得后代。以菜心作为母本,芥蓝作为父本,进行种间杂交,于杂交后取种间杂种胚进行人工培养,设置5种不同胚挽救培养基,6个不同取材时间,4种不同生根培养基,3种不同染色体加倍方式,筛选适合的种间杂种胚挽救方式、增殖扩繁方式、染色体加倍方式,提高种间杂种获得率。结果显示,ERM₄(MS+0.5 mg·L^-1 6-BA+0.5 mg·L^-1 NAA+1.0 mg·L^-1 KT+1 g·L^-1 AC)出胚率为10.47%,为最佳胚挽救培养基;授粉后12 d为最佳取材时间,出胚率为26.32%;RM₄(1/2MS+0.5 mg·L^-1 IBA)生根率最高、生根时间最短,为最佳生根培养基;秋水仙碱涂抹生长点5次,染色体加倍率可达62.26%,为最佳染色体加倍方式。通过形态学鉴定、染色体分析、倍性鉴定等方法,对F₁代杂种植株进行鉴定,结果显示,所得杂种为真杂种,可育株为异源四倍体。异源四倍体蔬菜种质的成功创制为后续育种研究奠定了基础。     

分次施用碱性肥料对土壤pH及土壤镉有效性的影

为探究碱性肥料治酸改土的效果,以碱性肥料为供试肥料,以湖南松柏村典型镉污染农田土为供试土壤,以镉高累积菜心"特青四号"及镉低累积菜心"绿宝"为供试作物,设置不施氮对照CK、碱性肥料及尿素三个处理,研究盆栽条件下,分次施用碱性肥料对土壤pH及土壤镉生物有效性的影响。结果表明:分次施用碱性肥料能在移栽后65 d内使土壤pH维持在较高的水平,特青四号盆栽施用碱性肥料处理土壤的pH分别比尿素及CK处理的高出0.61个及0.20个单位,绿宝盆栽施用碱性肥料处理土壤的pH分别比尿素及CK的高出0.36个及0.12个单位;分次施肥65 d内,各取样时期施用碱性肥料处理土壤的有效镉含量均显著低于CK。而65 d时,特青四号及绿宝盆栽碱性肥料处理的有效镉含量与施用尿素处理相比分别降低了0.11 mg·kg^-1和0.08 mg·kg^-1;与CK相比,尿素及碱性肥料均能显著提高菜心氮量;分次施肥条件下,施用尿素及碱性肥料均能显著降低菜心镉含量。研究表明,在镉污染农田土壤中施用碱性肥料,不仅能提高菜心生物量,保证土壤供氮,还能长效提高土壤pH并降低土壤有效镉含量。     

香茅纯露对蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨香茅纯露对蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响,以菜心和番茄为试验材料,分别用0、0.5％、1％、5％、10％、20％香茅纯露处理,培养14d后,测定种子发芽势、发芽率、生物量、抗氧化酶活性等生理指标.结果表明:与对照组相比,对于番茄,浓度为0.5％香茅纯露对幼苗具有明显的促进效果,而对于菜心,香茅纯露浓度为1％时,其效果较好;此外,无论是番茄还是菜心,较高浓度(5％～20％)具有显著的抑制效果.GC-MS分析表明,香茅纯露含有β-蒎烯、2,3-脱氢-1,8-桉树脑、6-甲基-5-庚烯-2-酮等19种化合物.据此推测,香茅纯露影响番茄、菜心种子萌发和幼苗生长的主要物质为萜类物质.     

菜心 BcCIPK23 基因克隆及表达特性分析

【目的】CIPK23 基 因 在 植 物 生 长 发 育 和 矿 质 营 养 吸 收 中 具 有 重 要 作 用， 但 在 菜 心 中 关 于BcCIPK23 基因及其功能的研究尚无报道，该研究可为探讨 BcCIPK23 在菜心植株生长发育和氮代谢中的生物学功能提供理论参考。【方法】以‘油绿 501’菜心为材料，采用同源克隆法克隆到菜心 BcCIPK23 全长序列，对其编码蛋白进行生物信息学分析，探究其组织表达特性和对不同氮源的响应。【结果】菜心 BcCIPK23 基因 CDS 全长为 1 450 bp，编码 482 个氨基酸，分子量是 53.41 kD，理论等电点为 9.28，具有 CIPK 家族成员的STKc-SnRK3 和 CIPK-C 保守结构域。系统进化树分析表明，菜心 BcCIPK23 和白菜 BrCIPK23 进化关系最近。BcCIPK23 在菜心叶片、叶柄、薹茎、根系、花等组织中均有表达，但主要集中在叶片、叶柄、薹茎中表达；BcCIPK23 表达也受氮源及其水平的影响，无论供 NO3- 还是供 NH4+，其表达水平均随氮浓度增加而降低。推测该基因在叶片、薹茎发育和氮素吸收利用中发挥关键作用。【结论】菜心 BcCIPK23 为 CIPK 基因家族成员，主要在叶片等生长活跃的器官高表达，且可响应氮源及氮浓度变化，参与植物生长发育和氮代谢过程。     

中熟菜心单株薹重相关农艺性状的灰色关联分析

为给中熟菜心的良种选育提供理论指导,研究采用灰色关联分析法，对10份中熟菜心品种的薹重与相关农艺性状进行分析。结果表明，中熟菜心的薹重与6个主要农艺性状的关联顺序为薹粗＞叶片数＞最大叶长＞最大叶宽＞叶柄长＞薹高，得出薹粗、叶片数和最大叶长是影响中熟菜心薹重的重要因素。因此，在中熟菜心高产品种的选育过程中，应优先考虑薹粗、叶片数、最大叶长等指标。