大白菜查尔酮合成酶基因BrCHS1的克隆与特征分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径前期的1个关键酶。本研究从大白菜花瓣中克隆到1个查尔酮合成酶家族基因,命名为BrCHS1。序列比对发现BrCHS1氨基酸序列与其他物种CHS氨基酸序列的同源性多数在80%以上,利用实时荧光定量PCR技术分析BrCHS1在大白菜黄色和白色花各种花器官中的表达水平,结果表明:BrCHS1在黄色花瓣中的表达量远高于其他花器官。以FT50×H1的F2代分离群体为试材,根据BrCHS1周围序列设计SSR1引物,寻找与大白菜白色花基因紧密连锁的分子标记,结果显示,BrCHS1基因与白花性状基因并不连锁。     

雄性不育大白菜小孢子败育与花蕾长度的关系

以复等位基因遗传的大白菜雄性不育两用系AB01为材料,对蕾长与小孢子发育动态关系进行研究。形态调查结果发现,花蕾发育到1.75 mm以后时,不育株雄蕊逐渐退化,花药逐渐变黄、干瘪;花蕾长度在1.50～3.00 mm时,不育花药的生长速度极为缓慢,该时期是花粉败育的关键时期;徒手压片结果显示,长度为1.50 mm的不育花蕾中出现了四分体小孢子解体现象。在进行核不育基因表达分析研究时,花蕾样品分级标准应为蕾长<1.50 mm、1.50～3.00 mm和>3.00 mm 3个等级或者更加细化。     

羽衣甘蓝花青素的定位及含量成分测定

为鉴定羽衣甘蓝植株中花青素的分布及组成，利用徒手切片制作临时装片在光学显微镜下观察紫叶羽衣甘蓝和白叶羽衣甘蓝纯系茎和叶中花青素的分布情况，测定紫叶羽衣甘蓝叶片中花青素相对含量，并通过HPLC-MS技术对叶片中花青素成分进行分析。结果表明:花青素主要分布于叶表皮细胞邻近的叶肉细胞，并以下表皮邻近叶肉细胞居多，茎中花青素集中分布在表皮细胞及表皮下的薄壁细胞中，整个茎表现为越靠近上部花青素分布越少；白叶羽衣甘蓝心叶、外叶和茎中均未观察到花青素类物质的存在。在10 ℃条件下生长的叶片(心叶和外叶)中花青素含量显著高于20 ℃条件中生长的叶片中的含量。紫叶羽衣甘蓝中共鉴定出9 种花青素苷，分别为矢车菊素-3-葡萄糖-5-葡糖苷、矢车菊-3-槐糖-5-葡糖苷、矢车菊素-3-槐糖(对香豆酰)-5-葡糖苷、矢车菊素-3-槐糖(咖啡酰)-5-葡糖苷、矢车菊素-3-槐糖(阿魏酰)-5-葡糖苷、矢车菊素-3-槐糖(草酸酰-对羟基苯甲酰)-5-葡糖苷、矢车菊素-3-槐糖(芥子酰)-5-葡糖苷、飞燕草-3-葡糖苷和飞燕草素-3-葡萄糖(咖啡酰)-5-葡糖苷。紫叶羽衣甘蓝叶片中含有丰富的高度酰基化和糖苷化的花青素苷，是一种值得开发的新型花青素苷应用产品资源。     

抑制消减杂交法研究复等位基因遗传的

AB01是本课题组培育的复等位基因遗传的核雄性不育大白菜甲型“两用系”,目前已建立了一套该材料的应用技术体系,但其不育分子机制尚不明确。本研究以AB01的不育株和可育株为材料,利用抑制差减杂交技术构建了正反抑制差减cDNA文库,并通过测序及生物信息学手段寻找育性相关基因,以此来推断该材料的不育分子机制。研究中共找到27个差异表达基因,其中25个基因在NCBI数据库中均有同源序列,这些基因中7个与花发育相关,5个与脂类代谢相关,3个与活性氧及能量代谢相关,3个与光合作用及叶绿体合成相关,其余7个为功能未知基因。由此推测复等位基因遗传的核雄性不育大白菜不育的发生与脂类、能量代谢及光合作用有关。