齐仙惠[1]2016年在《大白菜成花转变基因筛选及内源激素变化研究》文中认为大白菜(Brassica rapa subsp. pekinensis)品种间冬性强弱差异很大,弱冬性品种的先期抽薹是影响收益的重要原因,而强冬性品种则存在制种困难,因此,研究大白菜的成花机理具有非常重要的理论和实践意义。尽管目前已有一些关于大白菜花期分子调控的研究报道,但与拟南芥相比,在成花分子机制上的研究深度和广度仍有很大差距。大白菜基因组测序的完成和基因注释的不断完善以及高通量测序技术的广泛应用为大白菜成花机理的研究提供了一个新的手段。本研究以大白菜为试材,建立了最佳开花系统;利用高通量测序技术对大白菜未经低温处理(CK1)、低温处理后花芽即将分化(V1)、花芽分化1级(V2)的茎尖进行测序,以筛选与成花相关的基因;克隆LFY同源基因并分析可变剪接类型及表达模式；分析成花各时期生长素、茉莉酸、赤霉素、玉米素和脱落酸的含量变化,明确各激素在成花过程中的作用,以期进一步完善大白菜成花调控的分子机理。主要研究结果如下：1.比较4个大白菜品系‘3#’、‘7#’、‘8#’和‘9#’在4℃低温处理10 d、20d和30d下的现蕾开花情况,发现随着低温处理时间的增加,各品系开始花芽分化、现蕾以及开花的时间均有所减少,对应时期的叶片数也随之减少。4个品系间的冬性差异显着,‘9#’冬性最强,‘8#’次之,‘3#’和‘7#’则较弱。综合分析,‘3#’和‘7#’品系适宜作为大白菜成花机理研究的材料,低温处理时间以20 d为宜；如果选择耐抽薹的品系进行比较研究,可选用‘9#’,但要低温处理30 d以上才能使其通过春化。2.利用高通量测序技术对CK1、V1和V2这3个茎尖样品进行了测序,经基因表达比较分析,CK1_vs_V1中共获得1680个DEGs,其中780个上调,900个下调。对DEGs进行GO功能分析,发现在细胞组分注释中,富集条目主要集中在叶绿体各组分;在分子功能注释中,富集条目主要集中在各氧化还原酶活性上;在生物过程注释中,富集条目主要集中在一些与成花有关的因素上,如蓝光响应、远红光响应、蔗糖响应、水杨酸及茉莉酸介导的信号通路和MAPK级联等。对DEGs进行KEGG通路分析,结果表明黄酮类化合物和芥子油苷在成花过程中具有重要作用。3.将已经公布的大白菜成花相关基因与表达谱比较,有10个基因差异表达,且大部分基因的表达与预测一致,说明测序结果可信。有4个高差异表达基因的表达变化趋势与成花功能描述一致,分别为促进成花的Bra000180、 Bra009813和抑制成花的Bra024350、Bra026653,预测它们在大白菜中也具有相似的功能,可进行进一步的研究。4.克隆得到2条LFY同源基因序列,开放阅读框分别为1248 bp和1260 bp,分别命名为BrpLFYl和BrpLFY2,并上传序列至NCBI, GenBank accession number为KR190435和KR190436。经可变剪接分析,发现二者是BrpLFY的不同可变剪接体,之所以相差12 bp是因为在第二外显子处发生了可变5'端剪接,其中一个保留了12 bp的第一内含子序列。通过PCR扩增发现在不同品系大白菜的不同发育时期,各组织中都几乎只有BrpLFY2的表达,这一结果与可变剪接表达量的分析结果一致,推测在大白菜成花过程中起主要作用的是BrpLFY1。o5.采用荧光定量PCR分析BrpLF哟时空表达模式,结果表明,BrpLFY基因在大白菜的各组织中均有表达。在茎尖生长点中的表达量随着生长发育的进行逐渐升高,在花芽分化开始时表达量骤升,并在5级时达到顶峰,而后开始下降,无论春季生长还是秋季种植冬储过程均为如此,但在强冬性品种中的表达高峰更高,推测强冬性品种需要更高的BrpLF表达才能诱导成花。比较BrpLFY在不同组织器官中的表达,在花芽分化5级时,幼叶最高,成熟叶和生长点次之,根最低,另外在花蕾和花中的表达也较少。BrpLFY在花芽分化的幼叶和成熟叶中的表达量显着高于其它组织,推测该基因在叶片的生长过程中也发挥了某些作用。6.采用ELISA法测定了‘7#’大白菜低温处理组和对照组植株发育各时期茎尖生长点中IAA、JA、GA1+3、Z+ZR和ABA的含量,低温处理组中各激素的含量变化结果表明,在一定范围内较高含量的IAA、JA和GA1+3有利于大白菜成花转变,而抽薹现蕾则需要较高含量的IAA、JA和Z+ZR,在花芽分化3级时各激素含量较低,说明在分化进程中可能有一个短暂的停歇。此外,通过KEGG代谢通路分析,筛选到导致IAA、JA、 Z+ZR和ABA在成花过程发生含量变化的主要基因。与对照植株相比,大白菜成花过程需要较高比值的GA1+3/IAA、Z+ZR/IAA、 ABA/IAA、GA1+3/Z+ZR、ABA/GA1+3和ABA/Z+ZR。在低温处理组中,一定范围内较高比值的GA1+3/IAA、Z+ZR/IAA、ABA/IAA、JA/IAA、JA/GA1+3、JA/Z+ZR和JA/ABA有利于成花转变,而较低比值的JA/IAA、JA/GA1+3、JA/Z+ZR和JA/ABA有利于分化进程,抽薹现蕾则需要较低比值的GA1+3/IAA、ABA/IAA、GA1+3/Z+ZR、ABA/Z+ZR和较高比值的ABA/GA1+3、JA/GA1+3、JA/ABA。此外,推测ABA/IAA和GA1+3/Z+ZR比值为1是大白菜花芽分化的关键值.高于这个值则有助干成花。
侯金星, 张自坤, 曹辰兴, 武立举[2]2005年在《春化条件对大白菜花芽分化的影响》文中进行了进一步梳理以4个冬性不同的大白菜品种为试材,研究了人工春化温度、春化时间对花芽分化和抽薹开花的影 响,试验结果表明,在4～8 C处理下,大白菜花芽发育早,速度快;10C下大白菜种子也可以通过春化,但春化 所需时间相对延长。通过对低温诱导花芽分化温度、诱导持续时间及诱导后花芽生长速度的研究,初步选定 在6C低温下诱导20 d为大白菜的最佳春化温度和时间。
惠麦侠[3]2002年在《大白菜耐抽薹性及其鉴定方法的研究》文中研究说明为了解决春大白菜生产中存在的未熟抽薹问题，开展了大白菜耐抽薹性及其鉴定方法的研究。 以6个抽薹性不同的大白菜品种为试材，研究了人工春化温度、春化时间及光周期对花芽分化、抽薹、开花的影响及花芽分化过程中，可溶性蛋白质含量POD活性变化。分析了与耐抽薹性有关的形态和生理指标，建立了快速、简便的耐抽薹性鉴定方法，取得的主要研究结果如下： 大白菜经种子春化处理后表现出，3～9℃的处理下，发育时间早，发育速度快，11℃下大白菜种子也可以通过春化，但春化所需时间相对延长。在低温处理的基础上，长日条件对植株的花芽分化和抽薹过程均有促进效应，但较春化温度的影响小。 耐抽薹性不同的大白菜品种在花芽分化和抽薹上存在着很大的遗传差异性，春化17天时，所有的处理温度均不能使耐抽薹性强的材料的植株引起抽薹；在11℃下春化时间达到30d时，耐抽薹性强的材料也不能发生抽薹。耐抽薹性强大白菜品种表现出花芽分化开始晚，而且发育速度极慢的特性。 通过对低温诱导花芽分化温度、诱导持续时间及诱导后花芽生长温度的研究，初步选定在7℃下低温诱导20d，而后转入昼温／夜温为25℃／18℃环境下生长，第38天统计花芽分化级数，计算花芽分化指数，为鉴别大白菜耐抽薹性适宜选择压力。 通过相关分析表明，在标准条件下，花芽分化临界期、显蕾始期、抽薹始期、开花始期、播种后第38天各品种薹高和花芽分化指数与耐抽薹性显着相关。可依据这些性状鉴定和评价大白菜的耐抽薹性。综合分析认为花芽分化指数、薹高只需调查一次，具有简便、快速、可靠等优点。 春化处理20天大白菜幼芽中可溶性蛋白质的含量可做为耐抽薹性鉴定的一项参考生理指标。耐抽薹性强的品种中可溶性蛋白质含量低于耐抽薹性弱的品种中的可溶性蛋白质含量。 大白菜的花芽形态分化过程可分为花原基未分化期、花原基预分化期、花原基分化始期、萼片分化期、雄蕊和雌蕊分化期、花瓣分化期6个时期。主枝花芽先分化而侧花后分化。
孔小平[4]2007年在《大白菜春化特性及其生理生化指标的研究》文中研究说明春化作用是决定大白菜由营养生长转向生殖生长的关键因子,在春大白菜育种及种子生产中十分重要。本实验以不同冬性的大白菜品种为试材,研究其幼苗感受低温的特性,以及幼苗和萌动种子在春化过程中的生理生化的变化,以期为春白菜的抗抽薹育种提供理论基础。本研究取得的主要结果如下:1大白菜幼苗在4-5℃低温下不同时间和不同苗龄的低温处理表明:不同冬性的大白菜品种通过春化对低温的需求不同,冬性越弱的品种对低温的需求越少;随着春化时间的延长,各品种开始现蕾的时间提前,完成现蕾的持续时间缩短;大白菜不同苗龄对低温春化的敏感性有明显差异,以4-5叶期对低温最敏感,苗龄过大或过小敏感性都降低,而春化苗龄大小对开始现蕾的时间影响不明显;而且发现苗期春化阶段的光照对现蕾抽薹是必要的条件。2对叁个不同冬性大白菜3—4叶期的幼苗在4-5℃低温条件下分别中断春化(25±5℃)2天、3天、4天、5天的结果表明:在处理总时间相同的情况下,随着春化中断时间的增加,平均现蕾、开花时间延迟,现蕾、开花持续时间延长;在中断春化时间相同(4天)和处理总时间相同的情况下,中断前春化时间越长,材料现蕾开花时间越早,说明春化效果与中断春化前的连续春化时间有很大关系。3不同冬性大白菜幼苗在4-5℃低温春化过程中,春化的前22天内各品种的硝酸还原酶(NR)活性都处于较低水平,在22-36天之间其活性迅速上升,36天以后又快速下降,NR活性的迅速上升与是否通过春化没有关系,但与低温积累关系密切;15天以上的低温可抑制大白菜幼苗体内的抗坏血酸氧化酶(ASP)活性的升高;大白菜幼苗在感受到低温5天以后其过氧化物(POD)同工酶和细胞色素氧化酶(COD)同工酶的活性迅速下降,但品种间没有特异酶带出现;在春化过程中,大白菜体内的可溶性蛋白质代谢活跃,含量在不断波动,而品种之间可溶性蛋白质含量的差异不明显。遮光春化可使大白菜体内的NR活性显着降低,ASP活性和可溶性蛋白质含量明显升高,且不同品种受影响程度不同,冬性越强,受影响越大。4研究发现在春化前极耐抽薹品种大白菜萌动种子的NR活性是易抽薹品种的3-4倍,由此推断萌动种子中NR活性的高低,从一定程度上反应大白菜的耐抽薹性;在2℃低温春化过程中,极耐抽薹品种大白菜萌动种子的NR活性先降低再升高,而易抽薹品种的与之相反;在春化过程中,不同冬性大白菜品种可溶性蛋白质含量的变化趋势基本一致,为“上升”、“下降”再“上升”的倒“S”型变化。在完成春化的临界期,陆续有Rf为0.788的特异蛋白的出现;春化过程中各品种POD、COD和β-酯酶(β-EST)同工酶的酶谱基本相同,春化20天以后POD和COD同工酶活性有所增加,且各材料均陆续出现自己特有的POD和COD同工酶带,而Rf为0.632的β-EST同工酶带从所有大白菜中消失。
张志焱, 刘长庆, 孙发仁[5]1995年在《春化条件对大白菜花芽分化及种株发育的影响》文中研究指明春化条件对大白菜花芽分化及种株发育的影响张志焱，刘长庆，孙发仁（山东省泰安市菜篮子科技园２７１０００）大白菜是我国北方地区秋冬季节栽培的主要蔬菜。在采用小株采种扩繁种子时，对种子进行低温春化是促进植株花芽分化及开花结籽的重要措施。本试验旨在观察大白菜...
侯金星[6]2004年在《春化条件对大白菜花芽分化的影响》文中认为以四个冬性不同的大白菜品种为试验,研究了人工春化温度、春化时间和不同浓度赤霉素及赤霉素的喷施时期对花芽分化、抽薹、开花的影响,为大白菜小株采种加代提供了理论依据及技术指导,取得的主要研究结果如下: 大白菜的花芽形态分化过程可分为花原基未分化期、花原基预分化期、花原基分化始期、萼片分化期、雄蕊和雌蕊分化期、花瓣分化期6个时期。主枝花芽先分化而侧枝花芽后分化。 大白菜经种子春化处理后表现出,在4～8℃温度范围的处理下,发育时间早,发育速度快;10℃下大白菜种子也可以通过春化,但春化所需时间相对延长。在低温处理的基础上,长日照条件对植株的花芽分化和抽薹过程均有促进效应,但较春化温度影响较小。 通过对低温诱导花芽分化温度、诱导持续时间及诱导后花芽生长温度的研究,初步选定在6℃低温下诱导20d为大白菜的最佳春化温度和时间。但从缩短生育期,提高加代效率方面分析,春化处理15天是比较合适的时间。 采用1500mg/L浓度的赤霉素在大白菜二叶期、五叶期喷施,能显着促进大白菜提早抽薹开花,提高大白菜种株的一次分枝数,进而提高种子的产量和质量。
蒋兵涛[7]2017年在《不同处理温度和时间对大白菜春化效果的影响》文中研究指明通过对大白菜在不同温度和时间下的春化效果进行研究,结果表明:大白菜以3~6℃为最适宜花芽诱导范围,但对于极耐抽薹的品种或材料可在2℃条件下进行花芽诱导;鉴定耐抽薹性弱的材料,春化时间以21 d为宜;对于耐抽薹性中等材料,春化时间以28 d为宜;对于耐抽薹性强的材料,以3℃持续时间35 d为宜,提高耐抽薹材料及品种的鉴定和筛选效率,为结球大白菜的耐抽薹育种提供依据。
奥岩松, 李式军, 陈广福, 程斐[8]1996年在《种子春化与光周期处理对大白菜花芽分化和抽薹的影响》文中研究指明大白菜在进行种子春化处理时．不同处理温度和处理时间对植株的花芽分化和抽薹过程影响很大．８℃的经比３，１３℃下植株的花芽分化开始得早，分化速度快，抽薹时间早．抽薹期早晚不同的大白菜品种在花芽分化和抽薹上存在着大的遗传差异性，春化１５ｄ时，３℃和１３℃的处理温度，均不能使晚抽薹材料Ｓ－１和ＹＣ完成花芽分化并引起植株的抽薹；１３℃下春化时间达到３０ｄ时，ＹＣ也不能分化完全的花芽和发生抽薹．在低温处理基础上，长日条件对植株的花芽分化和抽薹过程均有促进效应，但非必要条件．
赵香梅, 孙守如, 张晓伟, 原玉香[9]2005年在《大白菜春化与抽薹特性的研究进展》文中研究说明对影响大白菜春化及抽薹的温度、光照等生态条件 ,大白菜春化及抽薹过程中内源激素、多胺、特异蛋白质的变化及作用 ,耐抽薹性的遗传规律、抽薹性鉴定方法及耐抽薹性育种等方面进行了综述
张耀伟[10]2016年在《大白菜现蕾前叶色转变过程中蛋白组学分析及BrTUAs鉴定》文中指出大白菜〔Brassica campestris L.ssp.pekinensis(Lour)Olsson〕起源于我国,是十字花科芸薹属中重要的蔬菜作物之一,是我国各类蔬菜中栽培面积最大,栽培历史悠久的一种蔬菜作物。大白菜因其具有产量高、生产成本低、种植方法简单、耐贮运强,是我国北方城乡人民的“当家菜”,在菜篮子工程中具有重要的地位。近年来,大白菜反季节栽培生产发展迅速,春季大白菜的种植面积不断扩大,但由于栽培管理不当及气候因素的影响,常有先期抽薹现象的发生。先期抽薹是指叶球尚未充分形成之前发生的抽薹现象,叶球失去商品价值和食用价值,导致大幅度减产绝收,给生产造成重大损失。在我国春季及高海拔地区的夏白菜生产中,先期抽薹常常成为困扰生产的一道难题。同时,在种子生产、加代繁殖过程中,经常遇到不抽薹或花期延后现象,严重影响种子产量和质量。因此研究大白菜开花的分子遗传机理,尤其是研究抽薹相关基因调控,对于大白菜良种繁育和合理栽培调控具有重要意义。我们在育种实践中发现,大白菜在花芽分化后、抽薹前表现出一个叶色转变过程,叶片颜色从鲜亮的绿色转为没有光泽的暗灰色后花茎就会伸长、抽薹,叶色转变似乎是大白菜抽薹的一个生理信号。前期分析了激素、色素含量变化与叶色转变的关系及叶色转变过程中AP1、LEFY、FT等基因的表达变化。本试验力图在已有的基础上,通过叶色转变过程蛋白质组学分析,并对相关基因表达进行进一步的鉴定,加深对大白菜发育分子生物学机制的认识,以期为大白菜抽薹开花分子调控提供更多的理论依据。本试验取得如下结论:(1)试验以C30自交系为试验材料,利用双向电泳技术比较大白菜叶色转变前后植株生长点部位蛋白组分变化,发现叶色转变前后特异表达蛋白点35个,差异表达蛋白点32个。.对17个边界清晰、表达量较高的蛋白点进行MALDI-TOF/MS质谱技术分析,鉴定出4个有信息价值的差异蛋白点,分别为V型H+转运ATP酶E1亚基、Rubisco的大亚基、S-腺苷甲硫氨酸合成酶和微管蛋白α-2。(2)用目标蛋白推测的核苷酸序列在大白菜基因组数据库blast分析后设计特异引物,荧光定量PCR分析表明BrVHA-E1、BrSAMS、BrrbcL和BrTUA6在大白菜叶色转变前后表达发生明显变化,并与蛋白组学分析结果一致,可能参与了抽薹调控和发育。(3)以拟南芥6个TUA基因氨基酸序列作为查询种子序列,在大白菜基因组数据库中在线运行Blastp,共发现12个BrTUA。.通过对12个BrTUA基因结构、进化和功能预测,发现BrTUA基因长度、内含子、外显子和启动子区域伴随基因组进化发生了较大变化;12个BrTUA中仅有5个编码完整的α-微管蛋白。(4)TUA系统发育分析,表明BrTUA与AtTUA、BnTUA亲缘关系较近,TUA的进化与物种进化同步。(5)通过对5个编码完整的α-微管蛋白的BrTUA启动子区域顺式作用元件分析,在起始密码子上游1.5 kb区域,共发现27种类型、超过60个顺式作用元件。BrTUA启动子区域有大量光周期反应元件;不同BrTUA中低温反应原件、激素反应相关元件差异较大;5个BrTUA启动子区域都有一个或多个组织特异性表达元件。推测不同的α-tubulin在大白菜生长发育调控中扮演者不同角色。(6)5个编码完整的α-微管蛋白的BrTUA呈现出时空表达的差异;尤其在春化前后、现蕾前的叶色转变过程中,BrTUA表达差异较大,说明BrTUA参与了大白菜抽薹开花调控。(7)通过叶色转变前施用外源物质对大白菜抽薹开花的影响及BrTUA表达分析,确定春化后、叶色转变前,向大白菜生长点喷施微管敏感药物紫杉醇及GA3和MJ,可调控BrTUA表达并实现对抽薹开花的调控。
参考文献：
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[2]. 春化条件对大白菜花芽分化的影响[J]. 侯金星, 张自坤, 曹辰兴, 武立举. 西北农业学报. 2005
[3]. 大白菜耐抽薹性及其鉴定方法的研究[D]. 惠麦侠. 西北农林科技大学. 2002
[4]. 大白菜春化特性及其生理生化指标的研究[D]. 孔小平. 西北农林科技大学. 2007
[5]. 春化条件对大白菜花芽分化及种株发育的影响[J]. 张志焱, 刘长庆, 孙发仁. 中国蔬菜. 1995
[6]. 春化条件对大白菜花芽分化的影响[D]. 侯金星. 山东农业大学. 2004
[7]. 不同处理温度和时间对大白菜春化效果的影响[J]. 蒋兵涛. 中国园艺文摘. 2017
[8]. 种子春化与光周期处理对大白菜花芽分化和抽薹的影响[J]. 奥岩松, 李式军, 陈广福, 程斐. 东北农业大学学报. 1996
[9]. 大白菜春化与抽薹特性的研究进展[J]. 赵香梅, 孙守如, 张晓伟, 原玉香. 中国蔬菜. 2005
[10]. 大白菜现蕾前叶色转变过程中蛋白组学分析及BrTUAs鉴定[D]. 张耀伟. 东北农业大学. 2016