Potential biological control of clubroot on canola and crucifer vegetable crops

Clubroot caused by Plasmodiophora brassicae is an emerging threat to canola (Brassica napus) production in western Canada, and a serious disease on crucifer vegetable crops in eastern Canada. In this study, seven biological control agents and two fungicides were evaluated as soil drenches or seed treatments for control of clubroot. Under growth cabinet conditions, a soil‐drench application of formulated biocontrol agents Bacillus subtilis and Gliocladium catenulatum reduced clubroot severity by more than 80% relative to pathogen‐inoculated controls on a highly susceptible canola cultivar. This efficacy was similar to that of the fungicides fluazinam and cyazofamid. Under high disease pressure in greenhouse conditions, the biocontrol agents were less effective than the fungicides. Additionally, all of the treatments delivered as a seed coating were less effective than the soil drench. In field trials conducted in 2009, different treatments consisting of a commercial formulation of B. subtilis, G. catenulatum, fluazinam or cyazofamid were applied as an in‐furrow drench at 500 L ha^?1 water volume to one susceptible and one resistant cultivar at two sites seeded to canola in Alberta and one site of Chinese cabbage in Ontario. There was no substantial impact on the susceptible canola cultivar, but all of the treatments reduced clubroot on the susceptible cultivar of Chinese cabbage, lowering disease severity by 54–84%. There was a period of 4 weeks without rain after the canola was seeded, which likely contributed to the low treatment efficacy on canola. Under growth cabinet conditions, fluazinam and B. subtilis products became substantially less effective after 2 weeks in a dry soil, but cyazofamid retained its efficacy for at least 4 weeks.     

Marker-assisted selection for oleic acid content in spring turnip rape

The efficiency of marker-assisted selection for oleic acid content was studied in an F₂ population of spring turnip rape, Brassica rapa ssp. oleifera, using a sequence characterized amplified region (SCAR) marker, the distance of which from the oleic acid gene is 11.5 cM, and allele-specific markers which are located at the gene locus. As expected, the allele-specific markers recognized the oleic acid genotypes more precisely than the SCAR marker. A further complication in the use of the SCAR was the existence of null alleles and polymorphism in almost all the lines/cultivars tested. Therefore, parents have to be carefully selected to find informative combinations in different crosses. Allele-specific markers are very efficient in selection since heterozygous plants can be identified. This is not possible when selection is based on the commonly applied gas chromatography analysis of oil composition. The allele-specific detection was further simplified by using direct staining of PCR products instead of electrophoresis.     

“十二五”我国大白菜遗传育种研究进展

"十二五"期间,我国大白菜遗传育种研究取得了长足进步,选育出一批优、特、异育种材料,进一步完善了双单倍体育种技术体系,高通量分子标记辅助育种技术初步应用于育种实践,实现了杂交种全程机械化制种,培育出一批满足生产和消费需求的大白菜新品种并在生产上推广应用,应用基础研究取得突破性进展。本文系统总结了过去5年大白菜应用基础和育种技术研究、种质创新和新品种选育等方面取得的重要进展,讨论分析了存在问题和今后发展方向。     

大白菜LBD基因参与愈伤组织发生及植株再生初探

植物离体再生主要经历愈伤组织形成、胚状体或器官发生和不定芽产生等过程,其中愈伤组织形成是在外源生长素和相关蛋白因子的共同作用下完成的,是植物离体再生的关键环节。拟南芥LBD16、LBD17、LBD18和LBD29是促进胚性愈伤组织发生的关键转录因子。通过对37种白菜高代自交系外植体芽再生频率的统计分析,选出具有显著差异的材料,研究了大白菜愈伤组织发生过程中上述同源LBD基因的表达变化模式,初步分析了LBD基因表达对大白菜愈伤组织产生和再生频率的影响。结果显示:白菜LBD基因与拟南芥LBD基因有很高的序列同源性,共有8个上述基因的同源基因;离体培养的白菜外植体在诱导7 d时产生愈伤组织,而LBD基因在此时表达量达到最高,然后开始降低,在整个愈伤诱导过程中呈现先上升后下降的趋势;在愈伤诱导各时期中,LBD基因在高再生频率材料中的表达一般都要高于低再生材料。这些结果表明,LBD基因参与大白菜愈伤组织产生并促进离体组织植株再生的关键基因,这为从分子水平上筛选高效再生材料,建立高效遗传转化体系奠定了基础。     

甘蓝型油菜显性无蜡粉基因的染色体组定位

为给克隆无蜡粉基因提供理论依据,减少无蜡粉基因分子标记的工作量,对用白菜型油菜有蜡粉材料Ｃ１－３３与甘蓝型油菜无蜡粉材料１０４７种间杂交获得的Ｆ１,自交所得Ｆ２,以及与Ｃ１－３３回交获得的ＢＣ１,ＢＣ２代的蜡粉性状分离进行了观察。结果表明,１０４７中显性无蜡粉基因位于甘蓝型油菜的Ａ染色体组上。     

不同昆虫泛素延伸蛋白基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法系统分析了甜菜夜蛾、菜粉蝶、烟夜蛾和黑腹果蝇泛素延伸蛋白(UBE)基因序列的遗传多样性、分子进化及其编码氨基酸序列的结构功能域和基序特点.结果显示,4种昆虫UBE基因序列的同源性较高(81.8%～99.7%),且遗传距离较近(0.003～0.199),均编码ubiquitin/L40 UBE.共检出8...     

3种类型油菜对干旱胁迫的生理响应

为了解芸薹属亚种间抗旱差异，选育抗旱材料，以3种类型油菜（甘蓝型油菜Q2、芥菜型油菜新油9号、白 菜型油菜L14）为实验材料，采用盆栽控水法，测定干旱胁迫下油菜叶片光合参数、叶绿素荧光参数、水分等生理生 化指标，研究3种类型油菜对干旱胁迫的生理响应和抗旱机制。结果表明：随着干旱胁迫的加重，三个不同油菜品 种抗旱指标存在差异，其叶片的总生物量、离体叶片失水速率（RWL）、叶片相对含水量(RWC)，叶绿素荧光参数及气 体交换参数呈降低趋势，其中新油9号的光合系统受到的影响最小，Q2的光合系统受损最严重；根冠比、丙二醛 （MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）呈升高趋势，其中L14的SOD、POD活性在所有植物中升幅最 大，干旱下分别为胁迫前的2.92、4.14倍。此外，3种类型油菜各有机溶质的积累量存在较大的差异，Q2和新油9号 积累最多的是脯氨酸（Pro），分别增至原来的12.37、6.60倍，L14则积累较多的可溶性蛋白（SP），增至原来的6.55倍。 隶属函数法分析得出抗旱性强弱顺序为：芥菜型油菜新油9号>白菜型油菜L14>甘蓝型油菜Q2。综上表明：油菜可 以通过生长调节、光合抑制调节、活性氧代谢调节和渗透调节4种途径共同作用来响应干旱胁迫。     

西藏芫根水提物理化特性及功能食品研究

[目的]研究新鲜西藏芫根水提物的理化特性。[方法]试验采用热回流水提的方法提取新鲜西藏芫根水提物,并对其提取物特性进行了初步研究。[结果]研究表明,西藏芫根水提取物的感官指标、理化指标和微生物指标等符合功能食品的开发要求,食品添加剂可乐香精和乙基麦芽酚精能有效地消除芫根水提取液中的刺激性气味。[结论]研究可为开发芫根功能食品奠定一定的理论基础。     

126份芜菁种质资源地上部表型的多样性分析

芜菁是十字花科芸薹属蔬菜作物,具有耐低温、耐贫瘠等优良特征,能够在海拔4 000 m的高原地区种植。为了明晰芜菁种质资源地上部表型的特征特性,本研究以126份芜菁种质资源为材料,分析了其地上部性状的多样性。结果显示芜菁叶片呈现出比较丰富的多样性,其中叶片长度分布范围为20.8~63.17 cm,叶宽分布在6.7~23.5 cm之间,叶片形状、裂片数量、叶片绒毛和叶柄形状均表现出丰富的表型性状。多样性分析显示叶柄宽的变异系数最大,达91.26%,多样性指数最高的性状是叶片绒毛;相关性分析表明叶长与株高的相关性最高;主成分分析结果显示8个主成分因子的贡献率达73.255%;聚类分析结果将126份芜菁种质分为3大类,其中第一类包括1份资源,第二类包括21份资源,第三类包括104份资源;采用隶属函数对126份芜菁种质进行了资源分析,最终筛选出15份具有明显优势的种质,其中7份材料适于作为食用芜菁种植,8份种质材料适于作为冬储牧草的饲用材料,为后续研究、加工利用提供可选优质材料。本研究结果将为芜菁种质资源的利用和鉴定提供有效信息。     

黑龙港流域不同白菜型冬油菜品种的农艺性状评价分析

以16个白菜型冬油菜品种为试验材料,在黑龙港流域特殊的干旱气候条件下,对白菜型冬油菜品种间农艺性状的变化进行了方差分析、相关性分析和聚类分析,筛选出适宜河北省低平原地区种植的冬油菜品种,为地下水超采区域内旱作雨养和轮作休耕制度下农业种植结构调整及冬油菜品种的种植选择提供理论依据。结果表明:在黑龙港流域,选择株高较高(146.1~152.7 cm)、一次分枝数(14.5~14.9)和主花序角果数(60.7~63.1)较多、二次分枝数较少且越冬率为95%~100%的油菜品种进行种植,可以获得较高的产量。参试品种中综合性状较好的品种为‘陇油16’、‘天油1358’、‘冬油-2’,适宜在本地区及气候条件相似地区种植。