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    2009年, 第36卷, 第S期 上一期    下一期

    蔬菜

    • 胡萝卜分子遗传图谱构建及β-胡萝卜素的QTL定位
    • 欧承刚;邓波涛;庄飞云;赵志伟
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1949-1949.
    • 摘要 ( 1716 ) HTML ( 946 ) PDF (72KB) ( 946 )   
    • β-胡萝卜素是胡萝卜的主要营养成分,国外已有学者对胡萝卜肉质根中控制胡萝卜素表达的基因进行了研究。我国目前是世界上胡萝卜栽培面积最大的国家,但关于胡萝卜中胡萝卜素的遗传规律方面的研究却很薄弱,特别是针对高胡萝卜素含量的遗传规律国内外均未有报道。本研究以分离的F2代杂交群体为研究对象,通过SRAP分子标记进行群体分析,构建胡萝卜初级分子遗传图谱,并对胡萝卜中β-胡萝卜素含量进行QTL定位研究。以胡萝卜自交系HCM A.C.和P5006为亲本,其中HCM A.C.为国外引进的高胡萝卜素含量自交系,胡萝卜素含量为460490 mg·kg-1P5006为从Danvers类型中选育出的高胡萝卜素含量自交系材料。通过人工杂交去雄的方法,构建F2代分离群体。在肉质根采收期,分别取两亲本510株,F2群体140株,将肉质根切片后真空冷冻干燥48 h,每单株肉质根取干样0.5 g,采用HPLC法测定肉质根中β-胡萝卜素。采用SRAP分子标记技术构建遗传图谱,JoinMap 4.0MapQTL 4.0软件分析标记数据,并进行图谱构建和QTL定位。构建了包含17个连锁群,90SRAP分子标记的胡萝卜初级分子遗传图谱。该图谱覆盖基因组927.1 cM,平均图距10.3 cM。采用复合区间作图的方法对胡萝卜中胡萝卜素含量进行QTL定位,共检测到1个 β-胡萝卜素QTL位点,分布在连锁群LG1上,其贡献率为34.8%该研究结果为进一步研究胡萝卜中控制胡萝卜素含量富集的等位基因的定位、克隆,其它农艺性状的QTL定位、以及进行分子标记辅助育种奠定基础。

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    • 胡萝卜游离小孢子培养技术研究
    • 尹立荣;管长志;陈磊;付任胜
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1950-1950.
    • 摘要 ( 1625 ) HTML ( 251 ) PDF (0KB) ( 251 )   
    • 胡萝卜自交纯合稳定遗传的时间一般需要5年以上,培育一个杂交新品种需要7年以上的时间。加之人们对红色品种的偏爱,又使得可用于育种的资源遗传背景狭窄和数量匮乏。本研究的目的是利用游离小孢培养技术迅速获得胡萝卜纯合的双单倍体,缩短育种周期,并实现胡萝卜种质创新,同时还可用于胡萝卜种质的亲缘关系、性状表达等遗传研究。 试验始于2004年。选用2个黑田类型胡萝卜品种‘长城红玥’和‘宝冠’为试材,于上午9时左右用密闭容器取回整个花序,放入自来水中冲洗5 min,用镊子取下小蕾放入烧杯中,用70%乙醇灭菌50 s,转入0.1%升汞灭菌4 min,无菌水冲洗6次,吸干水分后放入无菌研钵中,加入2倍试材质量的胡萝卜专用液体培养基。用研棒研碎,过400目筛,800 r·min-1离心3 min,调配小孢子1×105个·mL-1,用吸管吸取2 mL进行培养。诱导培养基为W14MSHLB(本研究筛选优化出的)、B5NLNWitht,在培养基中分别加入不同浓度的24-DIBApH调整到6.0。以无激素的为对照。分化培养基为W14MSHLB,加入不同浓度的6-BAKTIBA、玉米素,pH 6.0。生根培养基为W14MS,蔗糖含量30 g·L-1pH 6.0,用1.0 mg·L-1 NAAIBA。剪取经过驯化的植株根尖0.5 cm,采用改良卡宝染色进行染色体倍性观察。研究结果表明:胡萝卜品种间‘长城红玥’比‘宝冠’更容易进行游离小孢子培养和获得再生植株;花蕾直径为1.01.5 mm时,游离小孢子处于单核靠边期,是取样的最佳时间;用0.1%升汞灭菌4 min效果最佳,污染率为0,游离小孢子存活率达到91%,1%次氯酸钠灭菌效果较差;小孢子分离采用800 r·min-1离心3 min比较适宜。筛选出适于胡萝卜游离小孢子培养的诱导胚性愈伤组织培养基HLB+0.5 mg·L-124-D,经20 d诱导培养,在显微镜下可以发现细胞增殖, 34 d以后陆续产生胚性愈伤组织;筛选出分化培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA,经45 d胚性愈伤组织长成完整的茎叶,分化率(再生植株数/胚性愈伤组织总数)达到75%;筛选出生根培养基为MSW14+1.0 mg·L-1NAA,生根培养20 d陆续长出根系,35 d根系可达到711条。成功地获得了胡萝卜游离小孢子再生株系32个,再生植株驯化成活率达到87%。在进行分化诱导培养的同时,用浓度为0.1%的秋水仙素对胚性愈伤组织进行20 min的染色体加倍处理,对获得的32个株系的染色体倍性观察,发现其中46.9%植株是单倍体,53.1%植株是二倍体(DH);继续观察表明,15个单倍体株系不能产生有生活力花粉,自交不结实,只能进行继代保存和继续加倍, 17个二倍体株系都获得自交种子,自交1代田间种植基本保持本品种的根形和红色,株高和根形整齐一直,但平均单根质量和产量均低于2个供试品种。
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    • UV-A特异诱导的CHS家族基因在芜菁花青素合成途径的表达特性
    • 李玉花
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1951-1951.
    • 摘要 ( 1517 ) HTML ( 265 ) PDF (0KB) ( 265 )   
    • 查儿酮合成酶基因(CHS)为花青素合成代谢的关键酶基因,其表达受光环境的影响,但是在很多植物中CHS以多基因家族成员存在。为了明确UV-A对芜菁CHS家族成员的诱导表达特性,研究CHS家族各成员与花青素合成的相关性,以期获得对CHS家族基因更全面的、深入的认识,这对理解花色素的合成代谢及UV-A诱导的光信号途径具有重要的理论意义。以依光型花青素合成的‘津田’芜菁为试材,利用改良CTAB法提取总DNA,合成保守探针,Southern检测CHS家族基因成员数。用Trizol法提取UVA诱导的幼苗下胚轴以及膨大下胚轴表皮总RNA,同源PCR克隆以及RACE PCR合成CHS家族成员基因,并利用生物信息学方法对其序列进行分析。利用获得的相关序列设计CHS成员特异性引物,Real time PCR分析CHS各成员基因在UV-A、蓝光诱导以及各组织部位的表达特性。

      从‘津田’芜菁中获得了CHS 6个家族成员基因,分别命名为BrCHS1-6。序列分析表明CHS 6个家族成员基因均由1个内含子和2个外显子组成,编码序列与其它植物CHS序列有较高的相似性。同时Southern检测表明在‘津田’芜菁中至少存在6个CHS家族成员基因。Real time PCR结果表明BrCHS2,3,6在叶子、下胚轴表皮、幼苗下胚轴中的转录水平很低,而且它们在幼苗下胚轴中的表达不受蓝光以及UV-A的诱导;而BrCHS1,4,5在膨大红色下胚轴表皮以及UV-A诱导的幼苗下胚轴中大量表达,尤其是BrCHS5受UV-A诱导表达量最高,且受组织特异性影响,BrCHS1,4,5受UV-A诱导,且在幼苗下胚轴中下部表达最高。蓝光虽也可少量诱导BrCHS1,4,5的表达,但只限于幼苗下胚轴上部靠近子叶的部位。因此,在‘津田’芜菁6个CHS家族成员基因中,BrCHS1,4,5可能参与UV-A特异诱导的花青素合成代谢途径。

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    • 大白菜与结球甘蓝单体异附加系的创建与分析
    • 申书兴;王彦华;顾爱侠;轩淑欣
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1952-1952.
    • 摘要 ( 1372 ) HTML ( 324 ) PDF (0KB) ( 324 )   
    • 单体异附加系与携带整套外源染色体的双二倍体相比,携有的不利基因和非目的基因较少,便于筛选具有外源有用性状的优良重组体,〖JP2〗实现作物的品种改良,是创制携有外源有用性状,遗传稳定的异代换系和易位系的桥梁材料;同时异附加系为特定的基因表达,基因的染色体定位,确定连锁群与染色体的对应关系、建立特定染色体的DNA文库等研究提供了条件。目前异附加系已在小麦、水稻、烟草、甜菜、番茄、马铃薯等作物上成功合成,但对于原产我国的大白菜和结球甘蓝尚无这方面的报道。试验材料为四倍体大白菜品系9402,结球甘蓝二倍体自交系9501;大白菜二倍体品系0558,结球甘蓝四倍体自交系9502;7个大白菜商品品种,8个结球甘蓝商品品种。通过胚挽救技术合成大白菜与结球甘蓝的种间杂交种AAC、ACC,利用根尖染色体计数法、SSR标记和形态学观察鉴定真假杂交种。以种间杂交种(ACC)为材料,分别采用大白菜与结球甘蓝基因组总DNA为封阻。探针标记采用DIGNick Translation Mix。染色体制片采用去壁低渗—火焰干燥法。利用回交法合成大白菜—结球甘蓝异附加系和结球甘蓝—大白菜异附加系。利用形态学、结合FISH的核型分析以及连锁群特异SSR标记鉴定异附加系。试验结果表明,改良White培养基为种间杂交胚挽救的适宜培养基,获得了大白菜与结球甘蓝的杂交种AAC(2n=29)、ACC(2n=28),SSR鉴定均扩增出父本特征带,表明杂交种为真杂交种。即使加入充足的封阻DNA也不能以杂交信号的有无区分大白菜与结球甘蓝染色体;加入适量的封阻DNA时,结球甘蓝染色体和大白菜染色体杂交信号的强弱存在差别。表明大白菜基因组和结球甘蓝基因组的同源性较高。以7个大白菜商品品种,8个结球甘蓝商品品种为材料,利用定位于结球甘篮、大白菜连锁群的SSR标记,筛选获得了25个结球甘蓝相对于大白菜特异的SSR标记;36个大白菜相对于结球甘蓝特异的SSR标记,为单体异附加系的鉴定奠定了基础。在回交一代群体中利用根尖染色体计数法筛选异附加系。大白菜—结球甘蓝单体异附加系:利用25S rDNA为探针,根尖有丝分裂的FISH鉴定了附加结球甘蓝1号、5号染色体的大白菜单体异附加系,分别记作AAC1,AAC5。利用25个甘蓝连锁群相对于大白菜特异的SSR标记鉴定AAC1,AAC5,结果表明这2个单体异附加系分别附加了甘蓝的O3,O7连锁群;利用甘蓝连锁群相对于大白菜特异的SSR标记筛选获得了附加甘蓝O2、O5、O6、O8连锁群的大白菜单体异附加系;同时鉴定筛选了部分双单体异附加系,为获得整套的结球甘蓝—大白菜单体异附加系奠定了基础。
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    • 大白菜、甘蓝和菜薹初级三体的创建及遗传分析
    • 申书兴;张成合
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1953-1953.
    • 摘要 ( 1644 ) HTML ( 332 ) PDF (0KB) ( 332 )   
    • 材料为四倍体大白菜9405,结球甘蓝自交系9601,菜薹自交系青露-9601。大白菜初级三体的筛选采用小孢子植株选育法;甘蓝和菜薹初级三体的筛选采用回交选育法。采用核型分析法鉴定各初级三体的类别。25S rDNA和5S rDNA为探针的FISH在初级三体上的染色体定位:探针标记采用DIG-Nick Translation Mix,染色体制片采用去壁低渗—火焰干燥法。利用大白菜初级三体系,采用初级三体遗传分析的方法对大白菜的花色基因、2n配子发生基因和雄性不育基因进行染色体定位。
      大白菜初级三体系的获得:对四倍体大白菜小孢子培养获得的534个小孢子株系进行了有丝分裂中期染色体计数,从中鉴定出79个2n+1株系,9个2n-1株系和7个2n+2株系。较高频率的非整倍体说明大白菜忍耐染色体数变化的能力较高。 对2n+1株系的根尖染色体有丝分裂进行核型分析,获得了整套大白菜初级三体系(1~10号)。
      结球甘蓝初级三体系的获得:取4x×2x授粉后21 d左右的幼荚,经表面消毒,剥取胚珠接种于MS培养基,萌发率为31.67%。甘蓝3x×2x和 2x×3x结籽率差异很大,3x×2的结籽率为10.95%,2x×3x仅为0.81%。在3x×2x的子代中 2n+1=19的植株最多,占鉴定植株总数(303株)的36.96%,其次是2n+2=20的植株,占25.08%。对2n+1株系进行核型分析,获得了整套结球甘蓝初级三体系(1~9号)。
      菜薹初级三体系的获得:菜薹的三倍体与二倍体正反交均具有较高的结籽率,其中3x×2x的为34.78%,2x×3x的为26.17%。在3x×2x的子代植株中,2n=21的植株最多,占观察植株总数的33.3%,其次为2n=22的植株,占20.9%;2x×3x的子代植株中,2n=21的植株约占40.70%。对2n+1株系进行核型分析,获得了Tri-3、Tri-7、Tri-8、Tri-9。
      筛选出各初级三体形态学标记,测定各三体的n+1雌配子、雄配子传递率。除大白菜的Tri-10因不能结籽无法传递后代外,其余各初级三体的额外染色体均能通过雌、雄配子传递给后代,相同三体的n+1雌配子传递率均高于n+1雄配子传递率,不同三体的传递率存在明显差异,同一初级三体n+1雌配子传递率与n+1雄配子传递率不存在正相关关系。
      利用荧光原位杂交技术,对25S rDNA和5S rDNA在大白菜不同三体上的多态性位点进行了分析,建立了识别大白菜1~4号、9号和10号染色体的FISH标记。
      利用初级三体分析,将大白菜花色基因定位于第8染色体上,2n配子发生基因和雄性不育基因定位于第4染色体上,筛选出了与2n配子发生基因紧密连锁的分子标记。
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    • 根癌农杆菌介导的抗菌肽基因在大白菜中的遗传转化及植株再
    • 赵军良;巫东堂;王秀英;李改珍
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1954-1954.
    • 摘要 ( 1608 ) HTML ( 269 ) PDF (0KB) ( 269 )   
    • 利用在全国大面积推广的8个大白菜良种亲本材料玉青、河头早A、河头早B、青麻叶C、青麻叶D、石特一号9-3、石特一号11-4、运农一号,以其无菌苗子叶为外植体,将抗菌肽基因导入再生系统中,获得了一系列转基因植株。
      挑选籽粒饱满的种子,用70%的酒精消毒30~60 s,01%HgCl2溶液灭菌7~10 min,无菌水清洗4~5遍,播种在1/2MS固体培养基上,在25 ℃和16 h光照/8 h黑暗条件下培养,取3~4 d的无菌苗子叶为外植体。基本培养基为MS,添加不同浓度的BA、NAA和AgNO3
      所用的根癌农杆菌为LBA4404,含有质粒 pMOG411,携带有抗菌肽基因,该质粒含有抗卡那霉素(kanamycin, Km)筛选的新霉素磷酸转移酶(nptII)基因,基因表达由启动子CaMV35S调控。
      将根癌农杆菌单菌落接种于含有30 mg·L-1 Km和10 mg·L-1四环素的液体YEB培养基上,28 ℃条件下振荡(200 r·min-1)过夜培养24 h。第2天取农杆菌培养液于含相同浓度抗生素和200 μmol·L-1乙酰丁香酮的YEB培养基中继续振荡培养约12 h, 用MS液体培养基稀释后,感染经预培养2 d的无菌苗子叶, 取出外植体用无菌滤纸吸干,转入共培养基上,共培养2 d,最后转到选择培养基上培养。

      提取转基因植株和对照植株的基因组DNA,取10 μg用EcoRI 和HindIII在37 ℃条件下消化16 h,作为PCR模板。DNA探针用EcoRI和HindIII消化质粒pMOG411得到,用地高辛标记。
      PCR引物为5′GGTACCCTATTAACCCACAG 3′和 5′GAGTGCGCAAGACGTGACG 3′。PCR反应体系为25 μL,反应程序为:94 ℃10 min;然后94 ℃1 min;60 ℃1 min;72 ℃1 min;40个循环,最后72 ℃延伸10 min。取样10 μL在1.0%的琼脂糖凝胶上电泳检测。
      将转基因植株和对照植株的基因组DNA酶切片段用纸吸法转移到尼仑膜上,杂交、洗膜及信号检测。
      用植物RNA微量提取试剂盒提取转基因植株和非转基因植株的总RNA,取5 μg总RNA在1.5%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳,RNA用EB染色检测后,将分离的RNA转移到尼仑膜上,进行探针标记、预杂交以及杂交。
      对5个自交系的转基因植株和对照植株进行PCR扩增,结果显示,转化植株出现了870 bp的PCR扩增带,对照则没有。 Southern杂交显示出阳性结果,进一步证明了抗菌肽基因整合到了大白菜基因组中。通过电泳图谱可知,多数抗菌肽基因在大白菜基因组中以单拷贝形式存在,个别植株呈多拷贝,基因以单拷贝形式存在有利于该基因在后代中得到纯合体,在农业生产中有较大的应用价值。Northern杂交结果证实了抗菌肽基因在大白菜中成功表达。
      本研究在培养基成分如激素、抗生素浓度等方面与以前的报道有所不同,使用的材料也不同。与其它的报道相同的是, 大白菜子叶再生时要求筛选培养基中较低浓度的卡那霉素(10 mg·L-1),这说明大白菜子叶对卡那霉素比较敏感。在农杆菌与外植体创伤面接触时,并不是所有的细胞都处于DNA吸收状态,这是引起植物转基因频率差异的原因之一。此外,苗龄、外植体类型、预培养与否、农杆菌状态以及共培养时间、添加乙酰丁香酮等都会影响外植体的分化过程。

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    • 高温处理对大白菜PSⅡ叶绿素荧光猝灭和光能分配的影响
    • 李晓锋;侯瑞贤;朱玉英;侯喜林;朱红芳;
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1955-1955.
    • 摘要 ( 1936 ) HTML ( 333 ) PDF (0KB) ( 333 )   
    • 大白菜(Brassica campestris ssp. pekinensis Olsson)起源于中国,喜好冷凉气候,为了实现其周年生产与供应,在中国南方的种植面积也越来越大。但在中国南方夏季栽培过程中经常遇到持续的高温,严重影响其生长发育、产量和品质。因此,研究高温对大白菜光合系统的影响,对大白菜优质高产栽培具有重要意义。叶绿素吸收的光能主要通过光合电子传递、叶绿素荧光发射和热耗散3种途径消耗,这3种途径存在此消彼涨的关系。迄今,大白菜在高温下的叶绿素的荧光猝灭和吸收光能分配的研究未见报道。本试验采用耐高温特性不同的大白菜品种,测定高温处理后各品种的PSⅡ叶绿素荧光参数和吸收光能分配的变化,探讨这些变化与不同耐高温特性品种的关系,对其可能的耐热机理进行初步探讨,为大白菜夏季高产优质栽培和耐热育种提供一定的理论依据。
      供试材料‘早熟5号’为耐热性对照;‘秋珍白’为热敏性对照;‘热抗7号’为上海市农业科学院园艺研究所筛选的耐热组合。将试验材料于四叶期时定植于大营养钵内,放置于不同温度条件的培养柜中(光照为110 μmol·m-2·s-1),进行短期高温处理。(1)18 h 29 ℃、6 h 36 ℃高温处理,6 h光照(09:00—15:00);(2)18 h 29 ℃、6 h 40 ℃高温处理,6 h光照(同1)。8 d天后恢复常温条件培养。于0、2、4、6、8 d上午分别进行叶绿素荧光动力学参数的测定,其中0 d的条件为18 h 18 ℃、6 h 22 ℃适温处理,6 h光照(同1)。采用PAM2100便携式调制荧光仪(德国,Walz公司)测定叶绿素荧光参数。每处理重复测定3株,每株测3片叶,取平均值。
      试验结果表明, 在高温处理时,各品种暗适应叶片PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm均呈现随着处理时间的延长先下降后又上升的趋势,29 ℃/36 ℃高温处理较29 ℃/40 ℃高温处理时下降缓慢,说明高温胁迫使大白菜PSⅡ潜在活性受到抑制,其中耐热性品种则受到的抑制较热敏性品种小,随着高温适应后PSⅡ的潜在活性又能恢复,并且保持较高的活性。高温处理下光化学猝灭系数qP变化规律相似,都是先下降后上升,但上升后未达到处理前的水平,而耐热性品种qP在处理过程中大于热敏性品种,说明高温胁迫使qP降低,但耐热品种的总体水平较高,对高温的适应性较强。随高温及处理时间的延长,非光化学猝灭系数qN均增加,说明PSⅡ的活性均受到抑制,高温迫使大白菜以热的形式耗散掉过多的能量,以进行自我保护,经高温处理后,各品种的表观光合电子传递速率ETR均出现先下降后回升的趋势,说明在高温处理下光合电子传递受到破坏。在高温下,随处理时间的延长和温度的升高,吸收光能用于光化学部分(Pc)减少,而天线热耗散的部分(Hd)则上升,主要以光能的热耗散为主要途径,同时,PSⅡ反应中心非光化学耗散部分(Ex)也在增加,这在热敏性对照中表现的尤为明显。天线热耗散增加可减少PSⅡ和电子传递链的过分还原,这种变化是大白菜对高温胁迫的适应性反映,是对其自身的一种保护作用,能保护光合作用,防止高温破坏。
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    • 白菜晚抽薹基因的SSR标记
    • 张 波;侯喜林;
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1956-1956.
    • 摘要 ( 1559 ) HTML ( 321 ) PDF (0KB) ( 321 )   
    • 白菜( Brassica campestris ssp. chinensis Makino) 又名小白菜、青菜、油菜等,是我国长江中下游及其以南地区四季栽培的蔬菜,近年来在我国北方省市也有较大面积的引种栽培和推广。但由于早抽薹的影响,其产量和质量都有明显的下降,因此,晚抽薹成为白菜的重要育种目标之一。
      SSR标记是以SSR多态性为基础的遗传标记,已广泛应用于遗传图谱构建、品种指纹图谱绘制、品种纯度检测及目标性状分子标记筛选等领域。本试验采用BSA(bulked segregant analysis)方法和SSR技术,筛选与白菜晚抽薹基因紧密连锁的标记,以期实现白菜晚抽薹性状的分子标记辅助育种,加速我国白菜晚抽薹性品种的选育进程。
      白菜晚抽薹自交系Y5和早抽薹自交系P120,以及杂交得到的F1代和F2,由南京农业大学园艺学院白菜课题组提供,种植于南京农业大学江浦试验站。2006年3月对亲本、F1、F2抽薹期进行调查。采用CTAB法提取叶片中的基因组DNA,利用琼脂糖凝胶电泳和溴化乙淀显色进行定量。F2单株DNA提取后,根据抽薹期调查结果,选取极端晚抽薹和极端早抽薹植株各10株,等量混合,组成晚抽薹池和早抽薹池,用于筛选与目的基因连锁的分子标记。先采用本实验室合成的182对引物结合银染方法对两亲本的扩增条带进行比较, 筛选在两亲本有多态性的引物,然后用在两亲本间有多态性的引物对基因池的扩增条带进行比较, 筛选在两亲本间和两基因池间有相同多态性的引物。为了进一步验证连锁关系, 用BSA方法寻找到的与目的基因连锁的特异带进行F2群体分析验证。用MAPMAKER (Version 3.0 ) 软件计算标记与控制抽薹基因的连锁距离。
      结果表明,F1正交、反交抽薹期没有显著性差异,说明抽薹性状属于细胞核遗传。用SPSS软件对F2抽薹期分析,结果显示F2抽薹期接近于正态分布,可以认为白菜抽薹性状属于多基因数量性状遗传,不属于细胞质遗传,这与前人的研究结果一致。
      182对引物中,有122对引物在两亲本间表现出遗传多态性,多态率为67%。用122对引物对两基因池DNA进行扩增,筛选到了一对在两亲本间和两基因池间有相同多态性的引物, 引物编号为DBC16(DBC16+:5′AAAGTCGTGGGAAGTATCGT3′;DBC16-:5′AGGTGTAAGGATGGTGGTAGT3′)。 
      为了进一步验证连锁关系,对此标记进行F2群体分析验证, 用引物DBC16对所有148个F2单株进行鉴定,重复3次,结果稳定,证明引物DBC16与晚抽薹性状存在连锁关系,通过计算得到连锁距离为5.7 cM,连锁较为紧密。此标记的获得为白菜分子标记辅助育种提供了有效的筛选手段。
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    • 白菜授粉受精过程表达的相关基因鉴定
    • 蒋晶晶;黄 鹂;张爱红;余小林;向 珣;卢 钢;曹家树
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1957-1957.
    • 摘要 ( 1651 ) HTML ( 265 ) PDF (0KB) ( 265 )   
    • 授粉受精是植物完成生活周期的重要一环。这一过程表达的相关基因组成一个高度复杂的调控网络。研究它们对于提高蔬菜等作物产量的高低、质量的好坏、种子多少和品质优劣具有重要的理论意义与潜在的应用价值。
      材料为由一对等位基因控制的白菜核不育两用系的可育株系‘Bajh97-01B’与不育株系‘Bajh97-01A’(不育株系为雄配子减数分裂胞质分裂异常突变体,不能形成成熟花粉粒,其萼片、花瓣、蜜腺和雌蕊等均与可育株无差别)。以缺乏花粉的不育株系‘Bajh97-01A’为母本,取其刚开放的花,将可育株系‘Bajh97-01B’刚开花的花粉授到其柱头上,重复10个单株各6个花序。授粉后每隔1 h(0~24 h)取柱头组织,等量混合RNA,利用拟南芥ATH1基因芯片,检测授粉受精前后的基因表达差异。通过比较授粉受精与花粉发育过程基因表达的异同,不同功能类别基因所占的比例,同一基因在不同转录组中存在可能原因等,分析花粉发育时期积累的可能编码花粉管生长的mRNA在授粉受精过程中的表达情况。
      通过将授粉受精前后白菜雌蕊的RNA反转录成的cRNA与包含有拟南芥80%以上基因组信息的ATH1 芯片上 22746个探针进行杂交,在授粉受精后的雌蕊中检测到4371个基因的表达,而未授粉的对照组中检测到4328个,可见授粉受精后雌蕊表达的基因总量增多。比较两组数据,设定当fold change >1.5时,基因表达具有差异,共79个,其中授粉受精后表达上调的基因为46个,包括特异表达25个,表达量提高的为21个。同时还检测到33个授粉受精后下调的基因,其中特异沉默的为19个,表达量降低的为14个。
      对检测到的差异表达基因进行功能分类,发现授粉受精后表达发生变化的基因中有一半以上是未知基因,而功能已知的差异基因主要与细胞壁合成和代谢、信号转导、转录调控、防卫与胁迫、转运通道、蛋白质合成和代谢以及基础代谢等有关。在授粉受精后上调基因当中有22%与细胞壁合成与代谢相关,其中包括两个类果胶裂解酶基因(PLL9PLL10)、阿拉伯半乳糖蛋白基因(AGP)、果胶甲酯酶基因(PME)及β-半乳糖苷酶基因等,其中AGP、PME等基因均已经被证明在花粉管的萌发或者生长过程中发挥作用。
      将检测到的授粉受精后差异表达基因与同样通过ATH1基因芯片检测到的花粉发育相关基因进行比较,发现其中有10个基因在这两个过程中均出现上调表达。而这10个基因当中有7个是与细胞壁合成与代谢相关的。
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    • 白菜脂质转移蛋白基因的反义RNA验证
    • 田爱梅;曹家树
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1958-1958.
    • 摘要 ( 1285 ) HTML ( 187 ) PDF (0KB) ( 187 )   
    • 雄性不育是植物中普遍存在的一种现象,但植物雄性不育产生的机理极其复杂。研究花粉特异表达基因在花粉发育过程中的功能,对于阐明植物花粉发育的分子机理和调控作物育性具有重要的理论意义和实用价值。
      脂质转移蛋白是植物生命活动中一类重要的活性蛋白。近几年有关脂质转移蛋白的生理功能的研究在不断深入,而其确切的作用机理,尤其是在植物生殖发育方面的功能尚无定论。所以,对该基因的功能进行验证具有重要的理论意义,也为进一步探索花粉发育的分子机制奠定基础。
      根据普通白菜雄性不育相关的脂质转移蛋白基因的cDNA序列设计特异引物,从普通白菜花蕾cDNA中扩增出312 bp的片段,然后将该片段连接至双元载体pBI12l中,得到反义RNA植物表达载体。通过组织培养途径和农杆菌介导法转化菜心,并通过分子检测证实得到了23株转基因植株。
      反义RNA技术沉默的白菜脂质转移蛋白基因导致了菜心转基因植株的部分花粉发育不良,转基因植株的花粉部分畸形、空瘪。花粉离体萌发率降低。表明该基因在普通白菜和菜心等花粉发育中起着重要作用。
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    • 不结球白菜低农药残留基因型的筛选研究
    • 陈振德;张清智;王文娇;周 英;陈建美
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1959-1959.
    • 摘要 ( 1507 ) HTML ( 334 ) PDF (0KB) ( 334 )   
    • 农产品质量安全问题关系到人民群众的身体健康、城乡经济和社会的稳定与协调发展,是关系到国计民生的大事。多年来蔬菜农药残留的研究主要集中在农药残留的动态方面,对蔬菜低农药残留基因型的筛选利用鲜见报道。
      2007年3月10日将华王、夏帝、平成5号、金夏莳、水月油菜、华冠、矮脚黄、绿秀、163、02-88、苏州青、上海青、中箕白、抗热605、四月慢、矮抗青、梅虹一号、无锡605、日本青油菜、青丰青帮油菜、青选1号、青选2号、青选3号、青选4号等24个不结球白菜品种种植在青岛市农业科学院院内塑料大棚中,按照每个品种播种一畦(3.5 m×1.2 m)进行育苗。棚内土壤有机质1.57%, 速效N 146.3 mg·kg-1, 有效P2O5 183.0 mg·kg-1, 有效K2O 230 mg·kg-1,pH 4.9。按每666.7 m2施入有机肥650 kg,复合肥(养分含量45%)50 kg。4月5日移栽,行株距为30 cm×15 cm。于4月24日叶面喷洒农药毒死蜱(1000倍)和氰戊菊酯(750倍)。在喷洒农药后3、5、7、14和21 d取样,每小区随机取5株作为检测样品。样品中毒死蜱和氰戊菊酯残留检测采用气相色谱法。
      (1)不结球白菜中毒死蜱、氰戊菊酯的残留量存在基因型差异。在喷洒毒死蜱后3 d取样检测,华王和日本青油菜的毒死蜱残留量高达3 mg·kg-1以上;而上海青、矮抗青则在1 mg·kg-1以下;163、四月慢、中箕白、青丰青帮油菜、青选1号、苏州青的毒死蜱残留量也较低,在1~1.3 mg·kg-1之间。到喷药后14 d取样检测,除夏帝、苏州青、绿秀、华冠等8个基因型的毒死蜱残留量接近或超过《GB2763-2005食品中农药最大残留限量》中规定的叶类蔬菜的毒死蜱MRL(≤0.1 mg·kg-1)外,其余基因型都低于此标准。喷药后21 d取样检测,除华冠和绿秀的毒死蜱残留量为0.1 mg·kg-1外,其余远低于这一标准,食用是安全的。在喷洒氰戊菊酯后3 d检测,华王、夏帝、绿秀、抗热605、日本青油菜的氰戊菊酯残留量高达2 mg·kg-1以上,苏州青、163、四月慢、青丰青帮油菜的残留量则低于1 mg·kg-1。喷药后7 d检测,苏州青、四月慢、矮抗青、青选1号等13个品种的氰戊菊酯残留量在0.2~0.47 mg·kg-1之间,均低于《GB2763-2005食品中农药最大残留限量》中规定的叶类蔬菜的氰戊菊酯MRL(≤0.5 mg·kg-1),喷药后14 d检测,所有试验品种的氰戊菊酯残留量都符合食用安全的要求。
      (2)同一基因型中毒死蜱、氰戊菊酯的残留量达到《GB2763-2005食品中农药最大残留限量》中规定的MRL所需要的时间存在差异。如苏州青中的毒死蜱残留量达到<0.1 mg·kg-1的标准需要21 d,而氰戊菊酯达到<0.5 mg·kg-1的标准仅需要5 d。因此,在选择低农药残留基因型时,应首先考虑农药残留时间长、最大农药残留限量低的农药品种。
      (3)矮抗青、无锡605和青选3号的毒死蜱残留量一直较低,因此选择这3个品种作为低毒死蜱残留量的基因型在生产上推广应用。
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    • 应用POCER模型对白菜病虫害防治药剂的风险性评价
    • 王微微;石延霞;谢学文;向文胜;李宝聚
    • 园艺学报. 2009, 36(S): 1960-1960.
    • 摘要 ( 1214 ) HTML ( 205 ) PDF (0KB) ( 205 )   
    • 本研究通过POCER模型对白菜生产中应用农药的风险指数和环境中农药浓度进行了预测,对我国白菜生产中农药污染的原因及危害环节进行分析,建立低风险农药列表,为白菜生产中的农药管理及应用过程控制研究提供方向,对白菜产业的发展与食品安全提供技术保障。

      POCER模型(Pesticide Occupational and Environmental Risk indicator)是由比利时根特大学基于OECD原则及弗兰德地区典型的农业条件建立的用于评价农药对人类健康和环境造成的影响和风险指标,根据欧洲理事会91/414/EEC号决定,用于有关植物保护产品投放市场的验收标准。POCER包括10个模块,即对农药操作者、工人、旁观者、土壤中的持久性、地下水污染、水生生物、鸟类、蜜蜂、蚯蚓、有益节肢动物的风险。每个模块均用风险指数来进行评价,模型已被国际通用。

      研究中以白菜病虫害的防治药剂为评价对象,从我国农业部农药检定所的《农药电子手册——管理版》获得。评价中POCER模型要求更多的毒理学参数及有效活性的输入,相关数据主要从国际应用化学联合会及美国农药扩展毒理网络信息库等获得。

      利用POCER模型,计算出评价对象的风险指数(RI),如果RI值大于1.0,则该药剂存在安全风险,对人类健康和环境造成危害的风险大。通过模型的应用筛选出RI值小于1.0的农药并建立白菜安全用药工作表。

      经过实地调查,掌握了白菜生产上防治病虫害主要涉及22种杀菌剂和36种杀虫剂,应用POCER模型风险性评价后, RI值小于1.0杀菌剂及RI值分别为:嘧菌脂0.750、苯醚甲环唑0.278等18种,其中春雷霉素RI值最小,为0.004。RI大于1.0的有氢氧化铜2.124、氧氯化铜49.483等4种,以氧氯化铜的RI值最高。RI值小于1.0的杀虫剂及RI值分别为:氟啶脲0.095、苏云金杆菌0.533等13种,以甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的RI最小,为0.009。大于1.0的杀虫剂有阿维菌素3.027、高效氯氰菊酯100.603等23种,以虱螨脲的RI值最高,为5828.010。
      根据POCER模型评价出的RI值小于1.0的农药建立了我国白菜生产安全用药表,其中嘧菌脂、烯酰吗啉等5种药剂用于防治白菜霜霉病;叶枯唑、中生菌素等10种药剂用于防治白菜软腐病;宁南霉素、低聚糖素等6种药剂用于防治白菜病毒病;百菌清、戊唑醇等11种药剂用于防治白菜黑斑病;吡唑嘧菌脂、苯醚甲环唑等8种药剂用于防治白菜炭疽病;氰霜唑、甲霜灵等4种药剂防治白菜根肿病;另外,白菜猝倒病、黑腐病、黑胫病、立枯病、细菌性斑点病及白菜上发生的菜青虫、蚜虫等四种害虫的防治药剂均列入表中,同时也给出了各防治药剂的通用名、剂型、施药倍数及安全间隔期等信息。

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