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[博士论文] 崔丽霞
化学工程与技术 中北大学 2018(学位年度)
摘要:紫苏系唇形科一年生草本植物,是我国卫生部颁布的第一批药食两用植物之一。紫苏花色苷是水溶性天然色素,色泽艳丽,安全无毒,具有天然抗氧化剂和天然着色剂的双重功效,在食品、药品及化妆品行业具有重要的应用价值。本论文以紫苏为研究对象,了解紫苏在生长发育过程中花色苷的积累规律,明确最佳采样期,筛选出花色苷含量高且抗氧化活性高的优良紫苏品种。采用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC/MS)鉴定不同品种紫苏花色苷的主要成分,优化花色苷的提取纯化工艺,研究了不同花色苷含量样品的稳定性、抗氧化性和抑菌活性,随后进行了紫苏花色苷微胶囊的制备研究。主要研究内容如下:
  (1)采用超声波辅助提取法(UAE)提取紫苏叶中的花色苷和多酚类化合物,响应面法(RSM)优化提取条件。最佳提取条件为:乙醇浓度77%,液料比22∶1,超声温度53℃,超声时间54min,在此条件下,花色苷和多酚的提取量分别为6.44mg CGE/g和63.11mgGAE/g。
  (2)以14个紫苏品种为研究对象,在紫苏发育的不同时期,即苗期、花蕾期、开花期、结实期和成熟期分别采样检测,研究紫苏花色苷的发育规律,确定花蕾期为最佳采样期。测定了花蕾期不同品种紫苏叶片花色苷含量、多酚含量及其抗氧化活性,皮尔逊相关系数表明,花色苷和多酚含量与抗氧化活性呈正相关关系。HPLC/MS鉴定了不同紫苏品种花色苷的结构,结果表明,紫苏花色苷主要是矢车菊素类的花色苷,其中丙二酰基紫苏宁的含量最高,占液相总峰面积的50.17-66.69%;其次是紫苏宁,占液相总峰面积的15.75-30.71%,这些花色苷被不同的有机酸和脂肪酸酰化。
  (3)以品种1为研究对象,通过静态及动态吸附-解析实验,研究了大孔树脂纯化紫苏花色苷的工艺条件。静态实验表明,XDA-8树脂的吸附率(78.61%)和解析率(89.52%)最大,确定为纯化紫苏花色苷的最佳树脂。动态实验最优条件为:上样液质量浓度1.17mg CGE/mL,上样流速3BV/h,解析液乙醇体积分数60%,解析流速2BV/h。在此条件下,被纯化样品的花色苷含量达到7.52%,比粗提物的含量提高了8.26倍。用相同的纯化条件,纯化了另外11个紫色紫苏品种,并对12个纯化产品的花色苷、多酚含量和抗氧化活性进行了测定,花色苷和多酚含量与抗氧化活性之间呈显著的正相关关系(P<0.05),较纯化之前的相关关系更加明确。
  (4)通过酸醇提取、大孔树脂纯化、乙酸乙酯萃取和硅胶柱纯化,得到了4种花色苷样品Ⅰ-Ⅳ,其花色苷含量分别为0.91%、7.52%、18.23%和24.36%。测定了4种花色苷样品的抗氧化活性、稳定性及抑菌活性。不同样品清除DPPH·、ABTS+、OH·自由基和铁离子还原能力表明,样品Ⅱ的抗氧化活性最强,而样品Ⅰ的抗氧化活性最差,几种样品的抗氧化活性均弱于Vc。稳定性分析表明,花色苷的热降解遵循一级反应动力学模型,样品Ⅰ的热稳定性较好,在温度为70℃、80℃和90℃条件下,半衰期分别为29.87h、17.50h和14.32h。样品Ⅰ-Ⅳ号半衰期依次降低,说明样品的花色苷含量越高,稳定性越差。光照对Ⅱ-Ⅳ号样品的影响差异不大,在自然光下处理7d,保存率分别为84.46%、84.06%和83.31%,但光照对Ⅰ号样品的影响较大,保存率仅有51.27%。抑菌实验表明,几种样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌作用,但对枯草芽孢杆菌几乎没有作用,Ⅳ号样品的抑菌能力最强,而Ⅰ号样品抑菌能力最差。
  (5)通过响应面法优化了紫苏花色苷微胶囊化制备条件,并对微胶囊粉进行结构表征及稳定性分析。研究表明,紫苏花色苷微胶囊化的最佳工艺条件为:麦芽糊精75%,芯壁比1∶7.8,壁材质量分数40%,在此条件下,紫苏花色苷的最大包埋效率为87.61%。通过扫描电镜观察,微胶囊样品表明粗糙,呈不规则形,是典型的冻干状固体。稳定性实验表明,壁材对紫苏花色苷起到了很好的保护作用,25℃避光保存90d,微胶囊和花色苷的保存率分别为95.73%和87.33%,在自然光下,两种样品的保存率分别为88.58%和79.67%。色差分析表明,微胶囊在避光条件下保存更好。抗氧化实验表明,花色苷样品在被微胶囊化后,仍然保留有抗氧化活性。
[硕士论文] 刘朝阳
园艺 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)原产中国,栽培历史悠久,是我国最重要的叶菜类蔬菜之一。种质资源作为品种改良的物质基础尤为重要,近年来由于过度追求优质高产,进行了集约化品种的选择和培育,导致大白菜种质资源的遗传背景日趋狭窄,给育种工作带来很大难题。引进国内外优异种质资源和人工诱变创制突变体是种质创新的有效方法,综合评价引进的大白菜种质资源和获得的突变体表型性状是挖掘优异功能基因的重要前提。
  本研究对国内外80份大白菜材料和721株大白菜EMS诱变突变体进行表型性状调查,并开展性状变异分析和有利用价值优异种质或突变体的筛选,旨在为种质创新、新品种选育和功能基因挖掘提供数据支持和基础材料。主要研究结果如下:
  1、对80份国内外大白菜种质资源的表型鉴定和分析结果表明,不同性状在不同材料间表现出不同程度的差异性和多样性。1)47个表型性状变异系数分布在11.4~68.15%,平均达31.26%;18个间断性性状变异系数平均38.28%,其中叶形指数变异系数最小22.68%,叶柄颜色变异系数最大68.15%;29个连续性性状平均变异系数26.90%,其中开花时间变异系数最小11.14%,叶球质量变异系数最大44.72%。2)通过主成分因子分析,将47个性状归为12个因子,总方差贡献率达到81.43%。3)表型性状聚类分析发现,所有材料在欧氏距离19处分为Ⅰ~Ⅴ共5个类群,前4个类群包括5份材料,第Ⅴ类群包括Ⅴ-1~Ⅴ-5共5个亚类75份材料。类群Ⅴ中,第Ⅴ-1亚类均为叠抱类型材料;第Ⅴ-2亚类材料株型开展度较大,外叶数和球叶数较少;第Ⅴ-3亚类材料均为叠抱类型且净菜率低;第Ⅴ-4亚类多数材料株型为半直立型,叶片为绿色;第Ⅴ-5亚类材料的叶片及叶柄均较长,叶片面积较大。
  2、对大白菜EMS突变体库中156个M2家系、45个M3家系、47个M4家系、8个M5家系共计721个单株和4个F1代共计15个单株,进行了20个表型性状的调查,发现表型性状变异突变体290株(部分突变体存在多种变异类型)。1)包括15种变异类型:分别为叶缘波状变异16株,叶缘锯齿变异36株,叶面皱缩变异28株,抱合方式变异5株,叶球颜色变异26株,株型变异66株,叶色变异30株,茸毛变异13株,叶脉鲜明度变异21株,叶片卷曲变异50株,不结球变异202株,多生长点变异1株,叶脉黑斑变异5株,叶面粗糙变异3株,叶面刺状突起变异4株。2)M2~M5变异家系中,8个M5家系表型纯合,75个M2变异家系中仅1个变异家系表型纯合,占变异家系的1.33%;25个M3变异家系中5个家系表型纯合,占变异家系的20%,34个M4变异家系中13个家系表型纯合,占变异家系的38.24%。3)4个M5代纯合表型突变株与野生型杂交获得的F1代植株形态学性状均与野生型一致,突变性状为隐性突变。
[硕士论文] 徐瑞深
园艺产品质量与安全 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:Cd具有化学活性强、移动性大、生物毒性强且持久的特性,易被植物吸收,能在植物体内残留,对植物产生毒害,并通过食物链的富集危及人类健康。本文以10个芹菜品种为试材,通过浇灌含Cd营养液,研究Cd胁迫对不同品种芹菜种子萌发、植株生长、Cd积累和转运的影响,筛选出高、低Cd积累型品种。并进一步从根部Cd2+离子流速、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性和保护物质含量等方面研究了Si对芹菜Cd毒害下的缓解作用,以期明确施Si降低芹菜重金属Cd积累的效应及机理。试验研究结果如下:
  1.15mg·L-1CdCl2胁迫下催芽‘雪白芹菜’、‘红芹’和‘四季小香芹’的种子发芽势以及‘雪白芹菜’种子胚轴长度、种子活力指数增加,而‘速生四季西芹王’、‘文图拉西芹’、‘种都金黄芹菜’、‘马家沟空芹’、‘鲍芹’、‘实心芹菜’和‘速生香芹’的发芽率、发芽势、种子发芽指数和胚轴长度均受到显著抑制,Cd胁迫下显著降低了芹菜SOD酶活性,显著增加了芹菜POD、CAT酶活性。
  2.植株生长期在15mg·L-1CdC12胁迫下‘速生四季西芹王’、‘文图拉西芹’、‘四季小香芹’、‘实心香芹’和‘雪白芹菜’地下部受到显著抑制,对地上部无显著影响,甚至促进了‘四季小香芹’地上部生长;而‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’地上部受到显著抑制,对地下部则无显著影响;‘马家沟芹菜’、‘速生香芹’地上部和地下部均生长均受到抑制。食用器官叶柄中Cd含量以‘种都金黄芹菜’和‘雪白芹菜’最高;‘速生香芹’和‘实心香芹’最低。在根毛区,‘种都金黄芹菜’较‘速生香芹’有更高Cd2+离子流速。
  3.Si可以显著增加芹菜种子在Cd胁迫下的发芽率和发芽势,分别增加10%和11%,胚轴长度增加了45%。Si提高了SOD、POD、CAT酶活性,分别较对照上升83.74%,70.08%和80.61%。
  4.Si可以缓解Cd对芹菜植株生长及生物量的抑制作用,Si能显著减少Cd在芹菜植株体内的含量,降低Cd在芹菜植株体内的积累量,‘速生香芹’叶片、叶柄和根系的Cd含量降幅为33.45%、68.27%和64.82%。‘种都金黄芹菜’叶片、叶柄和根系的Cd含量降幅为45.87%、86.92%和57.36%,降幅最大的部位为叶柄,其次为根系,降幅最小的部位为叶片。施Si对于减少高Cd积累型芹菜品种‘种都金黄芹菜’体内重金属Cd的含量效果更为明显。
  5.Cd胁迫下加Si后,‘速生香芹’根毛区根部Cd2+离子流速明显降低。‘种都金黄芹菜’根毛区流速同样减小。10min内‘种都金黄芹菜’平均Cd2+离子流速下降了70.14%,而‘种都金黄芹菜’平均Cd2+离子流速下降了98.11%。
  6.Cd胁迫下加Si后,‘速生香芹’和‘种都金黄芹菜’叶片叶绿素含量分别较Cd胁迫下增加27.71%和35.20%,‘速生香芹’最大光化学效率较Cd胁迫下下降11.79%,‘种都金黄芹菜’最大光化学效率较Cd胁迫下增加3.41%。
  7.Cd胁迫下加Si后,‘速生香芹’SOD、POD、CAT酶活性较Cd胁迫分别升高46.13%,17.94%,6.11%。‘种都金黄芹菜’SOD酶活性较Cd胁迫升高60.04%,POD、CAT酶活性较对Cd胁迫下降低32.82%和32.19%;‘速生香芹’和‘种都金黄芹菜’MDA含量较Cd胁迫分别下降30.92%和27.69%。由此表明,Si可以增强‘速生香芹’的抗氧化酶系统活性,以提高其抵抗Cd胁迫的能力,Si可以减轻‘种都金黄芹菜’的Cd毒害作用,进而使抗氧化酶活性系统相应产生改变。Si可以显著降低Cd胁迫下芹菜体内的MDA含量,以减少Cd胁迫对芹菜的毒害作用。
  8.Cd胁迫下,‘速生香芹’可溶性蛋白含量下降,‘种都金黄芹菜’可溶性蛋白除含量无显著变化,施Si后,两个芹菜品种的可溶性蛋白含量均无显著变化。Cd胁迫下加Si后,‘速生香芹’和‘种都金黄芹菜’的游离脯氨酸含量较Cd胁迫下分别上升47.70%和43.34%。由此表明,Cd、Si对于芹菜体内的可溶性蛋白含量无明显影响,但Si可以通过增加芹菜体内游离脯氨酸的含量以增加芹菜抗Cd的毒害能力。
[硕士论文] 崔菲菲
蔬菜学 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:以大白菜-结球甘蓝易位系根膨大的材料及正常白菜为亲本,杂交得到不同的F2群体,开展生殖生长时期性状多样性的调查与评价,即以根膨大的大白菜qdh225(35-10)为母本和油用型白菜Yellow sarson(16-67)杂交,获得了该组合的F1、F2、B1和B2群体。对上述各群体营养生长时期的性状进行观测,开展了重要农艺性状的遗传分析。以B1群体及亲本为材料,基于全基因组重测序构建高密度遗传图谱,对叶片及膨大根性状相关候选区域进行了分析。以膨大根和正常根大白菜及其F1为试材,对苗期、莲座期、结球初期、结球期根部性状进行观测及部分代谢物和激素含量的测定,初步确定根膨大的关键时期和代谢物质、激素的种类与含量变化。为根膨大基因相关基因功能挖掘奠定基础,为芸薹种叶用、根用材料的进化研究提供新思路。研究结果如下:
  1.生殖生长时期35-10×16-67F2及35-10×A03F2群体的调查表明,2个F2群体在与根相关的6个性状和叶色上均有明显分离。除此之外,35-10×A03F2叶片茸毛有很大差异。而35-10×16-67F2在抽薹性、叶片长、叶片宽、种荚长、种荚宽、中肋两侧叶缘裂刻、分枝数、花开张度、花瓣长、花瓣宽、柱头长、长雄蕊、短雄蕊、萼片长、花蕾长、花蕾宽、种皮颜色、花期自交结荚率、人工蕾期自交结荚率等诸多性状均有变异。其中,叶缘形态有全缘、裂刻等表型,花期自交和人工蕾期自交结荚率分布范围从0-100%,单个种荚结籽数高达50粒。
  2.营养生长时期,对与根膨大材料杂交形成的不同群体调查结果显示,秋季F2、B1、B2群体中叶部形态和根相关性状出现了丰富表型,且均有不经低温便抽薹开花的单株。在F2、B1中分离出中肋两侧叶缘全缘和叶缘裂刻两种类型,比例分别为1∶3和1∶1,其中叶缘裂刻从1到5对不等,而F1、B2群体中单株均叶缘裂刻,可见,叶缘裂刻有无是由单基因控制的,且有裂刻相对于无裂刻是显性性状,而叶缘裂刻数的多少可能是受多基因控制。B1群体中结球性分为不结球、叶片较为直立和结球三大类。其中,结球包括叠抱、合抱、舒心,分别39棵、52棵、10棵。不同时期根性状连续测量结果显示,结球期正常根根重一般在30g-50g,膨大的根重在70g-90g,杂交得到的F1根重最大448.6g。确定根膨大的关键时期在莲座期到结球期,且呈现急剧变化。
  3.利用植物数量性状遗传体系主基因+多基因多世代联合分析的方法对四世代和六世代的不同性状进行遗传分析,结果表明,除根周长和叶色,其他重要农艺性状均有主基因+多基因共同控制。根周长只有多基因控制,且多基因遗传率均高于70%,最高达到95.91%。叶色四世代和六世代的模型分别是MX2-ADI-AD、2MG-ADI,控制叶色的主基因具有加性-显性-上位性作用,以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积四世代最适模型分别是MX2-EA-AD、MX2-AD-AD、MX2-AD-AD、MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD,叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积六世代最适模型分别是MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD、MX2-A-AD、MX2-ADI-ADI、MX2-A-AD,F2中主基因的遗传率65%-80%,多基因遗传率一般低于20%,均以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽四世代分析中未检测出F2群体中多基因遗传率,B1和B2主基因贡献率在50%左右,多基因遗传率有所增加。中肋宽和中肋厚遗传模型相同为MX2-A-AD,中肋长遗传模型是MX2-ADI-AD。
  4.对根膨大材料qdh225、qdh52和正常白菜85-1、A03、16-67、16-68及其F1部分代谢物、激素含量进行测定。生殖生长时期利用碘-碘化钾溶液对播种70天大白菜根进行组织化学鉴定,切片染色后韧皮部、木质部薄壁细胞内被染成蓝黑色,而正常根的未被明显染色。淀粉含量测定结果表明,膨大根淀粉含量显著高于亲本和正常根大白菜,可溶性蛋白含量高于亲本。16-67中淀粉含量3.92g/100g,35-10中含量达到其10倍,含量43.46g/100g,初步认为淀粉是影响根膨大的关键代谢物质。对结球前期根进行了激素的测定,包括6大类25种激素,根内部激素测定的结果显示,IAA含量在根膨大材料35-10及35-10×16-67F1中含量分别为1.2778ng/g、1.3101ng/g,在正常根16-67和A03中含量分别是7.1041ng/g、8.2549ng/g,两类材料之间IAA含量,在0.01水平上达到了极显著水平,膨大根中DZ含量显著高于正常根,其他激素无显著差异。
  5.基于根膨大形态、结构、生理方面的研究结果,开展了淀粉合成、积累和降解相关基因的表达分析。其中,与淀粉分支酶相关的基因Bra009521在苗期、结球初期、结球期膨大根及F1中表达量显著高于正常根;与淀粉降解相关的Bra000667在结球初期膨大根及F1中表达量显著高于正常根材料;与淀粉积累有关的Bra020154在莲座期和结球前期膨大根及F1材料中表达量显著低于正常根材料,Bra035360在4个时期膨大根及F1与正常根材料表达量无明显差异。
  6.以150棵B1单株及其亲本为材料,基于全基因组重测序构建了遗传连锁图谱,总图距1,157.53cM,平均图距0.22cM。膨大根相关的5个性状,根周长、主根宽、主根重、主根体积均定为在第5连锁群上,共检测到11个QTLs,且5个性状间所获得候选区域有重叠部分。在根部相关候选区间开发了483对SSR引物,经筛选获得亲本间稳定、清晰的多态性引物有54对,将亲本间差异明显的21对多态性引物用于更大B1群体的分析。结果显示,基于8个SSR标记的基因分型,主根重在组间差异显著(P<0.05),其余标记在组间无显著性差异,8个标记在B1群体中的贡献率为2.78%-4.50%。
[硕士论文] 冯冬晓
蔬菜学 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)又称结球白菜,是我国主要芸薹属蔬菜作物,具有高营养价值,是生活中必不可少的叶菜类蔬菜之一,叶球作为主要食用器官,结球类型变异丰富,不同结球类型往往伴随着不同的结球性状,直接关系到大白菜的产量和商品价值。因此,开展大白菜叶球抱合方式及发育相关性状的研究对其品质改良起着极为重要的作用。
  本研究以EMS(甲基磺酸乙酯)诱变高桩舒心结球大白菜自交系‘A03’获得的合抱结球突变体ic-1为材料,研究ic-1叶片发育特点,解析合抱结球突变性状的遗传规律;根据野生型‘A03’与EMS诱变获得的合抱突变体ic-1之间结球方式的不同,开展结球相关基因在不同生长时期的表达模式分析;利用MutMap混池测序技术,鉴定调控合抱突变体结球方式的主要候选基因。旨在研究调控大白菜叶球抱合形成的相关基因及其表达特点,为阐明大白菜结球这一复杂性状的分子机理以及为利用分子手段培育大白菜不同类型新品种提供依据。
  主要研究结果如下:
  1.对叶球合抱突变体ic-1与野生型‘A03’杂交各世代结球方式分离情况调查,表明该结球性状符合3∶1的遗传分离规律,合抱突变性状是由隐性基因控制;以‘A03’为对照,在收获期对合抱突变体ic-1表型性状进行调查,发现ic-1外部形态较小,叶顶端向内弯曲抱合、叶面平展全缘、叶色浅、中肋脆易折断、球叶薄而松散等特点;纤维素含量测定发现,ic-1含量显著低于‘A03’;石蜡切片叶片组织观察发现,ic-1上表皮、栅栏组织和海绵组织的细胞排布均比‘A03’整齐,组织紧密度和栅海比无显著差异;对6类25种内源激素含量测定发现,ic-1中SA、GA类、ME-IAA、tZ含量显著高于‘A03’,而ABA、IAA、IBA、ICA、JA、JA-ILE在ic-1中含量均极显著低于‘A03’。
  2.以野生型‘A03’和叶球合抱突变体ic-1为材料,通过实时定量PCR技术检测了7个叶片发育相关基因(BrARF3.1、BrARF4.1、BrKAN1、BrKAN2.1、BrARR3、BrCDR1和BrNINJA)在大白菜不同生长发育时期(苗期、莲座期、结球前期和结球后期)的表达规律。结果显示,在合抱突变体ic-1中,除BrKAN1外,其它6个基因在苗期的表达与‘A03’均具有显著或极显著差异;而7个基因在结球前期的表达均显著或极显著低于‘A03’,其中BrARF3.1在‘A03’结球前期表达量是突变体的9.14倍。初步证明7个基因的表达对大白菜突变体ic-1叶片发育均有影响,苗期和结球前期是相关基因表达差异的重要时期,基因BrARF3.1的表达对突变体ic-1叶片发育影响较大。
  3.以大白菜合抱突变体ic-1与野生型‘A03’杂交获得的F2代分离群体为材料,利用MutMap混池测序定位突变位点技术,筛选出与合抱结球性状相关的7个候选基因,其中1个基因位于A01染色体29.94Mb位置,6个基因集中分布于A03染色体16.13-29.34Mb位置;7个候选基因在‘A03’和合抱突变体ic-1不同发育时期心叶中表达分析发现,随着植株生长,基因表达趋势各具特点,在苗期和结球前期差异较明显。候选基因BraA03003191(ANL2)和BraA03004207(COBL10)均与细胞壁组织发育形成有关,候选基因BraA03003645(OPS)与调节韧皮部分化密切相关;在ic-1与叠抱结球大白菜‘85-1’杂交获得的F2代分离群体中,关联分析发现与合抱结球性状显著关联的SNP标记位于A03染色体15431305bp位置上,与候选基因BraA03003645位置最近,因此认为关键候选基因可能为BraA03003645。
[硕士论文] 高露
园艺产品质量与安全 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:蔬菜硝酸盐累积对人体的健康具有潜在危害性。因此,如何有效减控蔬菜内硝酸盐累积一直备受关注。本试验以‘791’韭菜为试材,首先比较不同的栽培模式对韭菜生长和品质的影响,然后通过营养液中添加不同浓度氯素以及增加氯素同时减少硫素处理,测试分析韭菜植株硝酸盐累积状况,同时测定韭菜叶片中氮代谢过程中的关键酶活性、地上部全氮含量、氨基酸组分及含量、净光合速率、根系活力水平和主要营养物质含量,探索氯硫组分对韭菜硝酸盐累积的减控机理。主要研究结果如下:
  1.采用两种营养液栽培(架床培、漂浮培)和土壤栽培三种方式种植韭菜,发现营养液栽培模式有利于韭菜生长和促进营养物质合成。和土培韭菜相比,架床培和漂浮培韭菜可溶性糖含量分别增加了50.56%、28.09%;维生素C含量增加了74.92%、53.34%;可溶性固形物含量增加9.96%、3.23%;可溶性蛋白质含量增加了60.93%、35.55%;游离氨基酸含量增加18.18%、4.55%。此外,架床培和漂浮培韭菜的根系活力水平(48.48%和28.44%)和净光合速率(15.16%和9.22%)也显著提升。然而营养液培模式下韭菜的硝酸盐累积也较高,架床培和漂浮培韭菜分别达2375.31mg.kg-1、2348.15mg.kg-1,均未超过国家限量标准,但较土培升高了132.93%和130.27%。
  2.通过营养液中添加不同浓度(0、6、12、18mmol·L-1)氯素处理韭菜,发现氯素能显著降低营养液培韭菜硝酸盐累积。其中,氯素浓度为12mmol.L-1时减控效果最好,硝酸盐含量最低,比不添加氯素处理减少42.64%;同时,氯素处理下叶片中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸丙氨酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)的活性显著增强。NR活性在氯素浓度为12mmol.L-1时最大,高于对照28.1%;GS、GPT和GOT活性也较高,分别增加了64.76%、82.16%、45.11%。
  3.12mmol.L-1氯素浓度处理韭菜后,不仅有效降低了硝酸盐累积,而且促进韭菜各营养物质的形成。和对照相比,可溶性蛋白质、可溶性糖和维生素C含量分别显著增加了26.23%、30.91%和29.16%。韭菜中各游离氨基酸组分、水解氨基酸组分含量和总量均有不同程度的增加。此外,其根系活力水平和净光合速率也明显提高,分别比不添加氯素提高了122.91%和33.30%。
  4.通过调控营养液中氯硫组分,发现增氯减硫处理(T1、T2、T3)能够进一步减少韭菜内硝酸盐累积量并且提高氮代谢关键酶的活性。结果显示,T2(12mmol.L-1氯素、1mmol·L-1硫素)处理下韭菜硝酸盐含量最低,为942.35mg kg-1,分别比CK1(0mmol·L-1氯素、3mmol·L-1硫素)和CK2(12mmol·L-1氯素、3mmol.L-1硫素)减少了53.29%和30.74%。同时,韭菜叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸丙氨酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)的活性进一步增强。此外,韭菜中可溶性蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸等营养指标的含量均较CK1和CK2有不同程度增加。T2处理下根系活力最好,分别比CK1和CK2升高了81.99%和33.10%。
  综合分析认为,在韭菜硝态氮的供给、吸收、还原、同化乃至转氨等全程路径中会呈现出硝态氮的累积库与代谢源端库、氮素还原库与中间库乃至终端库。增氯减硫可以显著增加氮素在终端库的转化利用,即蛋白质含量大幅度提高,这种效应传递至前端,不仅促进了氮素在中间库的转氨作用和在还原库的同化作用,并且可以带动氮素从累积库向源端库的分配,进而拉动植物根系对氮素的吸收,既保证了产量,降低了硝酸盐累积量且提高了氮素的吸收及转化利用,又提高了韭菜品质。
[硕士论文] 郭霞霞
计算机应用技术 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:花椰菜作为中国一种重要的经济作物,其成熟的最佳采摘时间需要经验丰富的菜农通过人工选择的方式进行判别,但这种方式不仅导致产量减少,而且增大了菜农的人力资金投入。因此,降低劳动成本,采用非破坏方式对花椰菜进行产前产量预测成为了亟待解决的问题。目前,国内对花椰菜产量研究主要集中在生物学的角度,根据花椰菜的不同品种来灌溉和施肥,这些传统种植方法由于无法精准的预测花椰菜重量,其在一定程度上无法完全转化为经济效益,直接影响着菜农的经济收益。本文利用Kinect V2传感器得到花椰菜的三维模型,并获取模型的长、宽、高、最大横截面积、体积等特征信息,再对多元线性回归模型、岭回归模型和Lasso模型的重量预测精度进行了比较分析。为进一步提高预测精度,通过支持向量回归模型对花椰菜重量进行预测,并对采用不同核函数的模型的预测精度进行了对比分析。这种通过传感器获得三维模型再利用机器学习预测重量的方法,满足了采用非破坏方式对花椰菜进行产前产量预测的要求。论文主要工作如下:
  (1)为避免周围场景对扫描数据的影响,对数据采集场景进行了设计;在分析Kinect V2技术参数及其深度测量原理的基础上,对Kinect V2的深度相机进行了标定。采用ICP算法实现了三维点云配准,通过TSDF点云融合算法完成了对花椰菜的三维重构,并提取了花椰菜三维模型的长、宽、高、最大横截面积和体积等特征信息。
  (2)首先建立了花椰菜重量预测的多元线性回归模型,对该模型进行正则化得到岭回归、Lasso模型,并对其进行了对比分析;然后采用随机梯度下降法对多元线性回归、岭回归和Lasso模型进行了优化。结果表明,正则化后模型的泛化能力更强,花椰菜重量预测Lasso模型的预测精度更高,精度为73.0%。
  (3)为提高花椰菜重量的预测精度,建立了支持向量回归模型。支持向量回归中,核参数gamma和参数C的选择对结果的影响至关重要,通过交叉验证的方式获得了最优参数,根据不同的核函数对花椰菜重量进行预测。结果表明,采用高斯核函数的花椰菜重量预测支持向量回归模型的预测效果最佳,为93.2%。
[硕士论文] 屈玉洁
园艺 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)为十字花科芸薹属蔬菜,在我国蔬菜产业中占有重要地位。大白菜根肿病是一种毁灭性的土传病害,一旦发病,可造成20%~90%的严重减产。因此,筛选抗性相关分子标记,加速抗性资源鉴定和品种选育十分紧迫。本研究利用Williams鉴别系统对4个地区的菌源进行了生理小种鉴定,探究了根肿菌适宜的接种条件,采用根肿菌4号生理小种对42份大白菜高代自交系与11份大白菜商品种进行了人工接种抗性鉴定,以筛选出的抗病材料和感病材料为亲本,创建F2分离群体,旨在探索根肿病遗传规律,筛选根肿病抗病分子标记,为快速准确鉴定抗性材料提供依据,为抗病品种选育提供优异资源。主要研究结果如下:
  1.利用Williams十字花科根肿菌生理小种鉴别系统对来自廊坊、康保、阿城、沈阳4个地区的病土、病根中的菌种进行生理小种鉴定,结果表明廊坊永清地区的菌种为11号生理小种;张家口康保地区的菌种为1号生理小种;黑龙江阿城地区及沈阳农业大学提供的菌种均为4号生理小种。
  2.对5份供试大白菜材料分别在播种期、两叶一心期、四叶一心期进行人工接种,在温室中培养45天后进行病情调查。结果表明,播种时期接种发病率最高,其中试材‘16Q-139’在播种时期接种发病率可达到100%;两叶一心期接种次之,平均发病率为76.11%;四叶一心期接种发病率最低,‘新乡小包23’发病率最低仅为43.33%。
  3.以4份大白菜材料‘CR3’、‘日本绿旺’、‘金龙皇’和‘16Q-139’为试材,接种后分别浇灌pH值为5.5,6.0,6.5的酸性水和pH值为7.8的自来水,在温室中培养45天后进行病情调查。试验研究表明,随着pH升高,植株的发病率与病情指数呈先上升后下降的趋势。浇灌pH值为6.0的酸性水最利于根肿病发病,浇灌pH值为7.8的自来水材料的发病率和病情指数均最低。
  4.对42份大白菜自交系材料和11份商品种接种根肿菌4号生理小种进行根肿病抗性鉴定,筛选出了2份自交系抗病材料,分别是‘16Q-265’和‘sy-74’,病情指数为10.12和8.93;商品种中筛选到3份抗性材料,分别是‘CR3’、‘CR咏春’、‘CR春泰’,病情指数分别为8.1、7.39和6.91。
  5.利用抗病材料‘16Q-265’和感病材料‘16Q-139’进行杂交得到F1代,F1代材料进行自交得到F2代群体。采用鉴定出来的4号小种菌源对F2群体进行抗病性接种鉴定,结果发现F2群体表现出抗感分离,卡方检验后符合孟德尔遗传3∶1分离比,表明本试验材料根肿病抗性主要是由显性单基因控制。
  6.利用抗/感病亲本材料‘16Q-265’、‘16Q-139’及其后代F2群体为试材,进行分子标记筛选,通过对203个SSR及Indel标记的筛选,获得50个多态性标记,通过F2群体关联分析得到3个抗性相关的SSR标记。进一步对亲本和F2群体材料进行片段测序开发标记,通过89个SNP标记和58个SSR标记结合抗/感表型性状进行关联分析,初步获得与根肿病抗性相关的2个分子标记。
[博士论文] 于清悦
生物学;植物学 东北农业大学 2018(学位年度)
摘要:芥子油苷是一种富含硫和氮的来源于氨基酸的次生代谢产物,存在于十字花科植物中。根据前体氨基酸的种类不同,可以将芥子油苷分为吲哚族芥子油苷、脂肪族芥子油苷和芳香族芥子油苷。芥子油苷的水解产物具有多样的生物活性。西兰花(又称青花菜)作为一种非常受欢迎的蔬菜,其中巨大的营养价值与抗癌活性物质受到越来越多的关注。西兰花的抗癌活性主要来源于一种脂肪族芥子油苷的次生代谢产物萝卜硫素,最新研究表明某些吲哚族芥子油苷的水解产物也具有抗癌活性,并且在植物抵御病原菌和虫害过程中起到重要的作用。
  在模式植物拟南芥中,吲哚族芥子油苷的代谢途径已经被研究透彻。有三个转录因子类MYB家族成员在吲哚族芥子油苷的合成调控中起到重要的作用,分别为MYB51、MYB34和MYB122。MYB51主要在地上部分调控吲哚族芥子油苷的合成,MYB34主要负责根中的调控。超量表达MYB51可以增加吲哚族合成基因的表达,从而增加吲哚族芥子油苷的含量。植物通过吲哚族芥子油苷防御病原菌的机理也逐渐被揭示,吲哚族芥子油苷与其降解产物可以触发细胞壁胼胝质的合成,减弱病原菌导致的细胞程序性死亡。
  近年来,随着其他十字花科植物的基因组测序,芥子油苷通路及其调控因子也逐渐被鉴定,一些芸薹属蔬菜中吲哚族芥子油苷合成基因的表达模式也陆续被报道。然而,在广受欢迎的蔬菜西兰花中,调控吲哚族芥子油苷关键基因MYB51的生理功能和分子特性还是未知。本研究克隆并鉴定了一个西兰花基因MYB51,命名为BoMYB51。通过在拟南芥中超量表达BoMYB51,分析吲哚族芥子油苷代谢通路相关基因的表达以及芥子油苷的含量,检测Flg22(Flagellin22)诱导的胼胝质沉积。通过在拟南芥中表达BoMYB51启动子驱动的GUS(β-glucuronidase)及Real-time PCR技术,分析了BoMYB51的组织表达特性与激素和胁迫下的表达模式,初步揭示BoMYB51的分子特性和可能参与的生理过程。通过本研究,将加深对芸薹属蔬菜吲哚族芥子油昔调控机理的理解,为十字花科吲哚族芥子油苷的研究提供理论数据,为改良抗病西兰花品种奠定理论基础。本研究的主要研究结果如下:
  (1)BoMYB51的克隆与生物信息学分析
  根据实验室前期转录组测序数据获得的MYB51参考序列,利用cDNA末端快速扩增技术(Rapid-amplification of cDNA Ends,RACE)克隆西兰花“青秀”品种的MYB51mRNA全长。MYB51的cDNA全长1641bp,其中5'端非编码区(Untranslated region,UTR)长度为355bp,3'端非编码区长度为323bp,编码区(Coding sequence,CDS)长度为963bp,可编码320个氨基酸,我们将其命名为BoMYB51(基因序列登录号:No.MF693155)。
  (2)BoMYB51超量表达及功能分析
  构建BoMYB51超量表达载体并对拟南芥进行遗传转化,得到5个转基因株系。通过Real-time PCR方法分析吲哚族芥子油苷相关基因的表达模式,发现核心结构合成相关基因TSB1、CYP79B2、CYP83B1和SOT16上调表达,结构修饰基因CYP81F2和IGMT2表达水平则不变,而吲哚族芥子油苷降解基因TGG1和PEN2和吲哚族芥子油苷合成调控基因MYB34和MYB122的表达水平下降。通过高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)检测野生型和超量表达拟南芥的芥子油苷含量,发现超量表达BoMYB51的拟南芥中吲哚族芥子油苷的含量显著升高,脂肪族芥子油苷除了萝卜硫素(4-methyl sulphinylbutyl Glucosinolate,4MSOB)含量下降外没有显著变化。结果表明BoMYB51可以通过提高吲哚族芥子油苷合成基因的表达来提高吲哚族芥子油苷的含量。
  通过Flg22处理野生型和超量表达的拟南芥植株,检测胼胝质的沉积,发现在正常情况下,超量表达拟南芥的胼胝质沉积比野生型强。而Flg22处理下,野生型和超量表达拟南芥的胼胝质沉积都被诱导,而超量表达拟南芥的诱导程度更强。结果表明超量表达BoMYB51可以增强Flg22诱导的胼胝质沉积从而抵御病原菌侵害。
  (3)BoMYB51启动子驱动的GUS组织定位表达模式分析
  构建BoMYB51启动子驱动的GUS表达载体并对拟南芥进行遗传转化,通过GUS染色分析BoMYB51的组织定位表达情况。结果表明在幼苗的子叶、真叶和根中均有明显的GUS信号,成苗期的叶片、叶柄、茎、花序和未成熟的角果上部分也有明显的GUS信号。表明BoMYB51启动子广泛的表达在植物各组织中。
  不同激素和胁迫处理下,BoMYB51启动子驱动的GUS表达也不相同。水杨酸(Salicylic acid,SA)和茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)显著促进GUS表达,脱落酸(Abscisic acid,ABA)和乙烯(Ethylene,ET)对GUS表达没有明显影响,而赤霉素(Gibberellin acid,GA)表现出了不同组织的GUS特异表达现象。机械损伤系统的诱导了GUS表达,Flg22、盐、和紫外线(Ultraviolet,UV)处理也增强的GUS表达,说明BoMYB51启动子活性不仅响应激素的诱导,而且也响应生物和非生物的胁迫。
  (4)BoMYB51在西兰花中的表达模式分析
  通过Real-time PCR法分析BoMYB51在西兰花中的表达模式,证实了BoMYB51在各组织均有表达且与拟南芥中BoMYB51启动子驱动的GUS组织表达情况相同。在不同激素和胁迫处理下,BoMYB51表达受SA、JA、Flg22、盐、机械损伤和UV的诱导,GA处理时分开检测子叶和真叶的表达发现子叶中BoMYB51表达被诱导,真叶中BoMYB51表达被抑制,这些结果与BoMYB51启动子驱动的GUS的表达情况一致。然而在ABA、ET和干旱胁迫下,BoMYB51的表达被诱导,与GUS表达情况不一致。综上,BoMYB51响应多种激素信号途径,并且可能在非生物胁迫中也起到一定的作用。
[硕士论文] 龙玲
植物保护-农药学 广西大学 2018(学位年度)
摘要:蔬菜的生长周期短,病虫害较多,为了保障蔬菜需求量,农药使用量多且频繁,故可能引起农药残留问题较为严重。本文研究新烟碱类药剂(噻虫啉、呋虫胺、噻虫嗪、啶虫脒、噻虫胺、吡虫啉及其代谢产物烯式吡虫啉、6-氯吡啶-3羟酸、5-羟基吡虫啉)及三唑类杀菌剂苯醚甲环唑在不同蔬菜中的吸收、累积及代谢规律,为蔬菜农药安全应用提供参考。主要研究结果如下:
  1.五种新烟碱类杀虫剂在小松菜上吸收及转移差异的研究:采用室内盆栽实验比较5种新烟碱类药剂在小松菜中残留降解规律。通过研究发现五种药剂均能从根部进入蔬菜体内,再转运至茎叶。在小松菜茎叶中累积量最多的为啶虫脒,最少的为噻虫嗪。另外,在实验蔬菜中,噻虫嗪能加速代谢成噻虫胺,尤其在根系中。
  2.吡虫啉及其代谢物在2种青菜中吸收及代谢差异的研究:采用室内盆栽实验比较了吡虫啉及其代谢物在茼蒿和小松菜中吸收、累积及代谢差异。结果是根、茎叶和土壤三种基质中的药物浓度均是在小松菜大于茼蒿;吡虫啉及其代谢物从土壤转移至根系中,都是小松菜比茼蒿较容易转移,而从根系转移至茎叶中,则相反。此外吡虫啉在2种蔬菜体内代谢差异不大,但其在小松菜体内比茼蒿体内的更易降解。
  3.根系分泌物对结合态农药的影响机理研究:单一根系分泌物草酸、柠檬酸、甘氨酸、丙氨酸、葡萄糖和果糖对结合态农药的活化效果,其中有机酸是最佳的,糖类效果不明显;通过研究不同蔬菜小松菜、茼蒿、高梗白、上海青、矮脚黄对结合态农药的吸收及活化差异,发现小松菜和茼蒿对苯醚甲环唑及吡虫啉的吸收较为明显。
[硕士论文] 文亮
林业 四川农业大学 2018(学位年度)
摘要:盘珠姜花Hedychium panzhuum作为四川常见草本植物,其姿态素雅、香气芬芳、花期较长,但目前仅见其结实特性的报道。本研究以野生盘珠姜花为材料,通过个体和群体的开花动态、群落花期、访花昆虫的种类、访花行为和鲜切花保存等方面进行观察研究,旨在对其开花物候的基本特性和开发利用提供一定的理论基础。研究结果表明:
  (1)开花物候:盘珠姜花的花期为7月下旬~10月中上旬,居群开花持续时间约为77天,花序的开花持续时间为12~25天,单花观赏期为2~3天。单株花序的开花呈自下而上的规律性,盘珠姜花的花期内日开花变化大致呈抛物线变化,开花高峰期约在始花后5d,高峰期持续7~8d,达到高峰后曲线呈波浪状下降。盘珠姜花在一天8:00~18:00内各个区段的开花数呈单峰曲线,在该时间段外几乎不开花。从花蕾开裂到退化雄蕊萎焉,观赏期约为2~3d。在开花过程中,花丝和花柱位置存在动态变化,呈现约120~170°的角度。
  (2)访花昆虫及访花行为:盘珠姜花的访花昆虫共有8种,分属于5目,8科,其中根据访花频率确定雄蜂和风蝶为盘珠姜花的主要访花昆虫,不同种类的昆虫其访花行为不同,凤蝶的平均停留时间是雄蜂的3倍,但雄蜂的出访率是凤蝶的3倍。二者的日活动规律出现单峰型和双峰型,风蝶属于单峰型,访花高峰期集中在10:00-12:00,熊蜂为双峰型,访花高峰期分布于11:00-12:00和13:00-14:00两个时间段。阴雨天气和多云天气,盘珠姜花的访花者的数量较少,在1~4只之间。
  (3)鲜切花保存:10.0mg/mL Ca2++500mL蒸馏水+3g蔗糖+0.5g食盐+1.0mL酒精+1.0mL醋+1/4片维生素C保鲜液能够显著延长姜花切花寿命;增加姜花切花鲜重,增加其吸水量,增强保水性;延缓姜花切花POD活性上升,从而延缓姜花切花衰老;有助于姜花花瓣可溶性糖含量的增加,并延缓可溶性糖含量的减少。
  (4)开发对策:盘珠姜花株型高大,可以栽植花坛花镜中;花型似蝴蝶,可以用作鲜切花观赏;其花,可以提炼精油用以配备化妆品等;其根茎可入药和食用。盘珠姜花是具有很强分蘖能力的草本植物,在种子繁殖相对困难的情况下,可先采取分株或挖取野外成株的的地下块茎进行繁殖的方式。
[硕士论文] 朱晓威
生物学 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:芋是一种重要的地下球茎类作物,其球茎富含淀粉。芋淀粉颗粒非常小,仅为马铃薯淀粉的十分之一,理化性质独特,具有潜在的开发利用价值。然而国内外有关芋球茎淀粉积累、淀粉体发育鲜有报道,有关芋淀粉理化性质的研究也不充分。为此,本研究以荔浦槟榔芋、兴化龙香芋、泰兴香荷芋和靖江香沙芋为试验材料,采用树脂半薄切片、光学显微镜和透射电镜等技术,结合图像分析软件研究了槟榔芋球茎淀粉体的发育过程;采用显微观察、X-射线衍射和傅里叶变红外光谱等分析技术,分别比较了三个品种(龙香芋、香荷芋和香沙芋)之间以及母芋和子芋(槟榔芋)之间淀粉理化性质的差异,主要研究结果如下:
  (1)槟榔芋母芋球茎在发育过程中鲜重不断增大,含水量逐渐降低;球茎总淀粉含量逐渐上升,可溶性糖含量先上升后下降;母芋球茎薄壁细胞体积不断增大,内部淀粉体的数目、直径以及面积总体上呈上升趋势,同时单个淀粉体内淀粉粒的数量也不断增多。
  (2)芋淀粉体是由多个大小不一的不规则淀粉粒构成,淀粉粒的增殖是以大淀粉粒为发起点,向四周或一侧进行增殖;淀粉体边缘光滑,且部分淀粉体边缘有“一小片区域”存在数个排列松散的小淀粉粒,推测该区域是淀粉体增殖起始部位,而在其他区域内淀粉粒排列紧致,且淀粉粒较大。
  (3)根据淀粉体发育的特点,芋球茎淀粉的积累过程大致可以划分为三个阶段:淀粉形成阶段,表现为淀粉体在直径上的增大;淀粉快速积累阶段:表现为淀粉体在数目上的增加;淀粉体充实阶段:表现为淀粉体内淀粉粒在数量上的增加。
  (4)龙香芋、香荷芋和香沙芋子芋淀粉的形态和理化特性均存在诸多的异同。三者淀粉均为不规则多面体形和圆球形的外观,淀粉粒呈单峰分布,XRD衍射峰类似。龙香芋淀粉粒平均粒径最小、表观直链淀粉含量最低,而香沙芋淀粉粒最大、表观直链淀粉含量最高;龙香芋淀粉无定型区所占的比例最高、香荷芋淀粉次之、香沙芋淀粉最低;在相对结晶度方面,龙香芋淀粉低于香沙芋淀粉而高于香荷芋淀粉;龙香芋淀粉的峰值温度最高,香荷芋淀粉最低,但香荷芋淀粉的热焓值最大,龙香芋淀粉最小;香沙芋淀粉的峰值粘度、崩解值等一系列粘度参数均为最大,龙香芋淀粉最小。
  (5)槟榔芋的母芋和子芋淀粉具有相似的形态和结晶类型,但也存在许多不同的理化性质。与子芋淀粉相比,母芋淀粉平均粒径较大、相对结晶度和外部有序度较高、膨胀势较大,粘滞特性参数都较高,但其表观直链淀粉含量较低,溶解度较小。
  综合本研究芋的理化性质及一些产业对于淀粉性质的要求,龙香芋淀粉因其粒径小,更适合作为化妆品的添加剂;香荷芋和香沙芋的淀粉含量高、粒径大,更适合用于工业生产;由于直链淀粉较支链淀粉更能提高食品的脆性和强度,故有着较高支链淀粉含量的香沙芋淀粉更适用于加工膨化食品;槟榔芋母芋淀粉的膨胀势大,较子芋淀粉更能够改善肉制品品质。上述研究结果不仅可以深化芋球茎淀粉体的发育和淀粉合成机制的研究,同时也能为芋淀粉在食品和非食品行业中的应用提供有价值的参考信息。
[硕士论文] 谢飞
蔬菜学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:大白菜属于十字花科芸薹属,是我国栽培面积最大的一类蔬菜,因其口感好,营养丰富,深受人们喜爱。细胞质雄性不育是大白菜类蔬菜杂种优势利用的主要途径之一。芥菜hau CMS是一种新型的细胞质雄性不育类型,其不育性稳定、彻底。但是,新开发细胞质雄性不育源在属(种)间杂交过程中,由于核代换引起的核质互作不协调,转育后的CMS表型产生一些不良性状,如蜜腺发育不正常、叶片黄化等。
  本研究通过芥菜hau CMS与大白菜进行种间杂交与回交获得大白菜hau细胞质雄性不育系1409A和其保持系1409B,但1409A植株存在不同程度的叶片黄化现象,然而正常芥菜(保持系)与大白菜杂交的后代以及芥菜hau CMS与芥菜类蔬菜之间的杂交后代叶色正常。本研究以此作为切入点,将1409A和1409B作为试验材料进行反向遗传学的比较研究,通过对这两组材料的叶片表型鉴定、遗传验证、叶绿体超微结构观察、叶片主要色素测定和光合指标测定、转录组测序、叶绿体基因组测序、RNA编辑位点研究和关键基因的功能分析等诸多方面,系统地诠释了大白菜不育系叶片黄化的分子机理。这将为核质互作产生不良性状的生物学问题提供理论基础,实践上将加快芥菜hau CMS在大白菜类蔬菜中的利用。主要的研究结果如下:
  1、1409A和1409B的表型观察与遗传验证
  大白菜hau CMS植株的叶片黄化表型从子叶期开始出现,叶片在整个生长时期都有不同程度的黄化现象,而在苗期黄化表型更加明显;在对1409A和1409B的遗传背景验证中发现,芥菜hau CMS×1409B的杂种后代叶片表型为正常绿色,需继续用1409B做轮回亲本,观察后面回交世代植株的叶片表型;芥菜保持系×1409B的杂种后代没有叶片黄化的表型,说明大白菜hau CMS的叶片黄化是由于芥菜hau不育胞质的转育而造成的;1409A×芥菜保持系的杂种后代叶片均有黄化表型,不出现叶片黄化性状分离,所以不能构建用于正向遗传学研究的分离群体。
  2、1409A和1409B的叶绿体超微结构观察
  利用TEM观察大白菜细胞质雄性不育系1409A和1409B叶片的叶绿体超微结构,发现1409A的叶绿体没有成熟的淀粉粒,不能正常地供给能量;缺乏完整的基粒结构和类囊体膜,且类囊体结构松散,部分基粒存在降解的现象,在花期形成较大的叶绿体空腔。
  3、1409A和1409B的色素含量与光合指标测定
  对1409A和1409B叶片的主要色素进行定量测定,结果发现相对于1409B而言,1409A的叶绿素、类胡萝卜素、花青素和异黄酮的含量分别下降57.0%,58.9%,64.6%和61.3%。然而,1409A的总黄酮含量升高13.3%。叶绿体发育异常和叶绿素含量的减少,也导致了1409A植株的净光合速率降低34.3%。
  4、1409A和1409B的转录组测序
  基于以上结果,对大白菜1409A和1409B转录组进行测序,以分析1409A和1409B基因表达水平上的差异。结果获得485个DEGs,其中有189个表达上调基因,296个表达下调基因。在DEGs中筛选到影响叶绿体发育的基因(GLK1、GLK2)、分别调控叶绿素和类胡萝卜素生物合成的基因(PORB、CYP707A4)、涉及花青素和类黄酮生物合成的23个转录因子、调节转录后RNA编辑的基因(PPR)等可能与大白菜不育系叶片黄化相关的关键基因。
  5、1409A和1409B的叶绿体测序
  通过高盐-低pH法提取高质量大白菜叶绿体DNA的,并完成大白菜叶绿体基因组的测序。利用DOGMA注释出大白菜不育系蛋白编码基因94个,rRNA8个,tRNA36个,大白菜保持系蛋白编码基因92个,rRNA8个,tRNA37个,最后组装成完整的大白菜叶绿体基因组。在此基础上,进行比较基因组分析,发现accD、ccsA、rpoC2、和trnL-UAA基因中存在INDELs,其中rpoC2基因有12个INDELs,accD和ccsA基因各有6个INDELs。此外,rpoC2、ndhF、matK、rpoB、ccsA等71个基因共存在758个SNPs,其中具有20个以上SNPs的基因有15个。
  6、RNA编辑分析
  在转录组测序数据中,发现多个编码PPR蛋白的基因存在差异表达。利用CURE-chloroplast平台,预测到1409A和1409B中基因matK、psbE、rpoC2、rps14和rps16共存在6个差异的RNA编辑位点,此外,在另外的13个基因中预测到38个共同的RNA编辑位点。目前,已验证基因psbE、ndhG和rps14的差异RNA编辑位点,更多的RNA编辑位点以及这些位点与大白菜叶片黄化的关系,需进一步的鉴定。
[硕士论文] 李艺潇
蔬菜学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:红菜薹(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.purpurea Hort.2n=2x=20),为十字花科芸薹属白菜变种之一,起源于我国长江流域,因其花茎鲜嫩多汁,颜色鲜艳,富含对人类身体有益的花青苷而深受广大消费者的喜爱。在其茎基部多发侧枝,类似禾本科作物的分蘖,为红菜薹产量的主要构成因素。因此,研究红菜薹分蘖性状的遗传规律以及克隆相关基因,对于红菜薹丰产性育种具有重要的实践意义。本课题以多分蘖的红菜薹自交不亲和系L-100为母本,以少分蘖的菜心自交系L-101为父本,构建F1、F2、BCP1、BCP2四个遗传世代,对分蘖性状进行了六世代联合遗传分析。同时,将QTL-seq(极端池简化基因组测序技术)与传统遗传连锁分析的方法相结合,利用F2分离世代对控制分蘖相关的QTL位点进行了基因定位。主要结果如下:
  1、红菜薹分蘖性状的遗传分析。通过六世代联合分析,可知红菜薹分蘖性状符合D模型,即一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,分蘖性状相较于不分蘖性状为显性性状。主基因在BCP1、BCP2、F2三个分离群体中的遗传率为21.63%、1.17%、36.1%,而多基因遗传率分别为47.98%、32.2%和53.52%。各个世代的多基因遗传率显著高于主基因遗传率,该性状以多基因遗传为主。三个分离群体遗传率的平均值为64.2‰整体遗传率适中,在对分蘖选择过程中可在早世代大群体进行选择。
  2、红菜薹分蘖性状的QTL定位。在F2群体中挑选极端表型单株构建极端池进行简化基因组测序,生物信息学分析显示,在A07染色体物理距离18Mb-25Mb范围内出现了明显的SNP不平衡现象,所以推断A07染色体物理距离18Mb-24Mb范围内可能存在控制红菜薹分蘖的一个QTL位点。因此,我们进一步利用遗传连锁分析的方法验证QTL-seq分析的准确性。通过两亲本间测序的分析对比结果,共设计InDel和CAPS分子标记236对。使用两亲本及两极端池对这些标记进行筛选,并最终获得11对多态性标记。利用筛选到的11对连锁标记对185株F2单株进QTL分析,结果显示:在标记InA0740和InA0788之间存在控制分蘖的QTL位点,可解释16%的表型变异。这两个标记对应的物理位置分别为18.91Mb和21.1Mb,与QTL-seq结果吻合。将控制分蘖的位点初步定位在A07染色体物理距离为18.91M-21.1M的目标区段。
  3、红菜薹分蘖性状的候选基因预测。通过查阅文献及基因注释,在目标区域内获得6个候选基因。我们对这6个基因在两亲本的不同组织部位的相对表达量进行了分析,结果表明TCP1同源基因Bra004212在多分蘖亲本的腋芽处的相对表达量是少分蘖亲本的16.1倍,TSF同源基因Bra004117在两亲本间不同部位的相对表达量都存在差异,多分蘖亲本分别是少分蘖亲本的16.29倍、3.56倍和10.59倍。TCP1属于TCP转录因子家族主要在拟南芥的子叶叶柄、叶尖,叶脉以及分枝处表达,与叶和茎的伸长有关,TSF为调控开花的四个主要基因之一,但有研究指出其能够在短日照下影响拟南芥侧芽的伸长。结合基因注释及表达量分析可推测Bra004212及Bra004117作为该位点的候选基因。
  为进一步分析候选基因,采用TA克隆的方法获得Bra004212和Bra004117的CDS序列。使用MegAlign软件对两基因在两亲本间的差异进行分析。分析结果显示Bra004212在两亲本间存在两个单碱基突变,导致了两个氨基酸的变化,Bra004117在两亲本间仅在CDS序列存在一个SNP突变,且该突变为同义突变,并没有引起氨基酸序列的变化。
  4、F2.3单基因家系群体的构建。为了进一步克隆分蘖性状相关的目的基因,首先构建F2.3家系群体。利用连锁分子标记InA0740和InA07234筛选和鉴定来自F2分离群体的230个单株,选取标记检测均为杂合带型的单株,自交后获得F2∶3家系后代。盛花期对家系的分蘖性状进行统计调查,根据分蘖数将其划分为三个等级,筛选分离比符合3∶1的F2∶3家系分离群体,最终得到单基因家系分离群体106-216。
[硕士论文] 邹雪园
植物营养学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:采用水肥一体化技术,发展节水、节肥、省工的蔬菜种植模式是节本增效、可持续发展的有效途径。本研究根据2016年田间试验结果,2017年调整施肥计划,大白菜和西兰花农户习惯施肥(CN)和滴灌、喷灌全量施肥(DH、SH)的N、P2O5、K2O为240-240-300kg/hm2,大白菜的喷灌施肥和滴灌施肥均设置两个梯度的减肥处理,分别为192-192-240kg/hm2(DL和SL)和216-216-270kg/hm2(DM和SM);西兰花的滴灌施肥和喷灌施肥也设置两个梯度的减肥处理,分别为144-144-120kg/hm2(DL和SL)和192-192-210kg/hm2(DM和SM);并设置不施肥对照CK。以比较两种蔬菜滴灌和喷灌施肥效果的差异,为大白菜和西兰花水肥一体化技术提供理论依据和应用参考。主要研究结果如下:
  (1)较习惯施肥CN,滴灌和喷灌施肥均增加了大白菜地上部生物量、包心重、包心高、包心周长。滴灌施肥DL、DM、DH分别比CN增产22.8%、42.0%和59.3%,喷灌施肥SL、SM、SH分别比CN增产35.0%、55.0%和66.3%。滴灌和喷灌施肥提高大白菜维生素C含量,SH处理增加幅度最大,增幅达38.2%;滴灌施肥的硝酸盐与习惯施肥无显著差异,喷灌处理的硝酸盐比习惯施肥略高,但都在安全标准范围之内。这说明喷灌施肥SH处理对提高大白菜产量和改善品质的效果最好。
  (2)较习惯施肥CN,滴灌施肥和喷灌施肥均显著提高大白菜氮、磷、钾肥的利用率,喷灌施肥SM和SH处理的氮、磷、钾的利用率则分别增加了184.4%和205.5%、123.7%和121.7%以及103.8%和111.4%,且二者之间差异不显著。
  (3)较习惯施肥CN,滴灌和喷灌施肥能促进西兰花花球的生长,增加花球重量,滴灌施肥DH处理增产8.6%,喷灌施肥SM和SH处理分别增产8.3%和19.6%。滴灌和喷灌施肥对西兰花维生素C影响都不大。滴灌施肥(DL、DM、DH)的花球硝酸盐含量分别降低了27.5%、24.9%和16.9%;喷灌SL处理的花球硝酸盐含量降低了20.5%,SM和SH的花球硝酸盐含量略有上升,但都在安全标准范围之内。综合产量和品质,喷灌施肥SH处理表现最好。
  (4)较习惯施肥CN,西兰花滴灌DH处理的氮、磷、钾肥料利用率分别增加了11.9%、23.0%和18.9%;喷灌SL、SM和SH处理的氮、磷、钾肥料利用率分别增加41.0%、38.2%和53.5%,30.9%、29.1%和50.7%,59.1%、56.4%和36.8%。说明西兰花喷灌SH处理的肥料利用率最高。
  (5)较习惯施肥CN,滴灌施肥(DH、DM、DL)导致种植大白菜后0~10cm和10~20cm土壤剖面的硝酸盐分别降低5.06%~37.01%和15.2%~32.6%,喷灌施肥(SH、SM、SL)相应剖面的硝酸盐则分别降低了12.0%~32.3%和23.8%~40.1%;两者均显著降低了表土的电导率以及有效磷、速效钾和碱解氮含量,但对有机质影响不大。滴灌和喷灌施肥也显著降低了种植西兰花后土壤剖面的硝酸盐含量以及表土电导率、有效磷、速效钾的含量,这与大白菜表现基本一致。
  综上所述,与农户习惯施肥相比,滴灌施肥和喷灌施肥处理均能增加大白菜和西兰花的产量、改善品质、提高肥料利用率、降低土壤剖面硝酸盐含量和表土(0-10cm and10-20cm)的电导率EC。且喷灌施肥比相同施肥量的滴灌施肥效果更好。因此,大白菜和西兰花的种植推荐采用喷灌施肥模式,全生育期均分8次施肥,依次施肥比例分别为肥料总量的5%、5%、10%、15%、20%、20%、15%、10%。
[硕士论文] 黄驰
食品加工与安全 四川农业大学 2018(学位年度)
摘要:本文以樱桃番茄、毛豆荚和韭黄三种常见蔬菜为试材,针对不同蔬菜种类分别采用了次氯酸钠(NaClO)、二氧化氯(ClO2)、水杨酸(SA)、双氧水(H2O2)和过氧乙酸(PAA)等常用的化学清洗剂进行清洗试验,筛选适宜于每种蔬菜清洗杀菌的最优清洗剂种类和使用浓度,并对清洗后的贮藏效果进行评价。
  樱桃番茄实验结果显示,对樱桃番茄清洗效果最适宜的为有效氯浓度100mg/L的NaClO溶液,用此清洗剂能显著降低贮藏期间微生物数量、降低樱桃番茄褐变程度、降低可溶性固形物水平,且对樱桃番茄的硬度没有影响,可有效延长其贮藏时间。
  毛豆荚清洗实验结果显示,不同清洗剂清洗后对毛豆荚的杀菌效果不同,104mg/L的ClO2溶液清洗效果与250mg/L NaClO溶液无差异,但是高浓度的ClO2清洗后显著降低毛豆荚电导率,并且其安全性可靠,所以104mg/L的ClO2溶液为最适清洗剂。
  韭黄实验结果显示,双氧水以对韭黄清洗后微生物有显著的抑制,并且能保留其感官水平,双氧水清洗组中最优清洗浓度为35mg/L;过氧乙酸也是一种对韭黄清洗有效的清洗剂,但是受浓度影响较大,过高浓度的过氧乙酸会降低韭黄品质,而过氧乙酸最优清洗浓度为200mg/L;水杨酸相对于双氧水和过氧乙酸的清洗效果较差,使用后对韭黄保鲜效果影响较小,除水杨酸外的两种清洗剂能在常温下使韭黄贮藏时间达到5d。
[硕士论文] 刘灿
农产品加工及贮藏工程 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:山药块茎由于根茎粗长,茎脆易断,在采收、运输、销售期间极易受到机械损伤,造成块茎破损,不仅引起感官的变化,发生褐变和细胞失水皱缩,更容易受到致病菌的侵染,导致块茎的腐烂变质,失去食用和加工价值。研究表明在多种果蔬中愈伤能减少病菌侵染和失水。因此,为明确山药合适的愈伤条件,本试验以菜山药为试材,研究了愈伤期间不同温度对切段山药的栓化进程的影响,包括愈伤期间抗病性和失重率变化,栓化成分的组织化学定位观察,并探讨不同温度在愈伤过程中酚类代谢和活性氧代谢的变化规律。并在最佳愈伤温度下结合几种药剂处理,筛选出了山药块茎愈伤的最佳复合条件。结果如下:
  1、研究了5℃-35℃(相对湿度RH85%)温度范围内,温度对山药愈伤进程的影响,测定了愈伤期间各温度处理组的腐烂直径、失重率及品质指标总糖、还原糖和可溶性蛋白质含量,并对愈伤能力进行比较,对栓化进程中SPP自发荧光和木质素积累进行染色及含量测定。比较不同愈伤温度处理,发现愈伤温度为35℃可以有效提高损伤山药的抗病性,较其他温度处理菌斑直径减小,愈伤期间35℃处理失重率较大,但愈伤完成后失水率低于其他温度处理。木质素的含量较其他温度处理有所提高;愈伤温度升高,有效提高了PAL、PPO酶活性和总酚、黄酮的含量,35℃下愈伤促进了山药愈伤进程中酚类物质的积累;35℃下愈伤较其他处理组提高了SOD、POD活性,增加了H2O2的含量和超氧阴离子产生速率,35℃下愈伤使山药块茎活性氧代谢加快,加快了愈伤进程。根据以上研究结果,最终选定山药块茎的最佳愈伤条件为35℃。
  2、试验在上述最佳愈伤温度下进一步研究了几种诱抗剂(BABA、2,4-D、NaHCO3)对山药块茎的愈伤效果,通过抗病性试验筛选出合适的药剂处理浓度,最后选定BABA最适浓度为1mmol/L、NaHCO3最适浓度为1mmol/L、2,4-D最适浓度为0.125mmol/L;然后分别以1mmol/L BABA(T1)、0.0125mmol/L2,4-D(T2)、1mmol/L NaHCO3(T3)、1mmol/L BABA+1mmol/L NaHCO3(T4)及0.0125mmol/L2,4-D+1mmol/L NaHCO3(T5)在35℃下处理山药块茎,比较了愈伤3d后腐烂直径和愈伤过程中失重率,对愈伤期间SPP、木质素的组织化学定位观察,测定了愈伤期间次生代谢产物总酚、黄酮含量,PAL、PPO酶活性变化及活性氧代谢H2O2的含量、超氧阴离子产生速率及SOD、CAT、POD酶的活性。结果表明,药剂结合温度处理效果优于35℃单独处理,药剂结合温度处理能使腐烂直径减小;药剂结合处理使SPP和木质素的积累时间提前、积累程度增大;较35℃单一处理,药剂处理在一定程度上增强了酚类代谢活性和活性氧代谢活性。表明结合药剂处理能增强山药块茎的愈伤进程;T4复合药剂处理组较其他处理组腐烂直径最小,使SPP和木质素的积累量增大、积累时间提前;将PAL、PPO、POD、SOD、CAT活性维持在一个较高水平,木质素、总酚、黄酮含量增加。T4复合药剂处理较其他处理提高了山药块茎抗病性,加速促进栓化组织形成。
[硕士论文] 赵冬梅
蔬菜学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:生菜叶片通常有红色和绿色两种,红叶生菜因具有独特的颜色、质地和保健功能,越来越受到人们的喜爱。生菜叶片红色的形成是由于花青素的积累,在矮牵牛、拟南芥以及玉米中,花青素合成的分子机理已经有详细的研究,但是生菜中花青素的研究报道相对较少。
  为了克隆调控生菜叶片红色深浅的基因,本实验室将绿色油麦菜Y37与浅红色生菜S1杂交,杂交后自交创建颜色分离群体,对Y37×S1重组自交系进行遗传分析,发现实验室已经克隆的4个生菜叶片颜色调控基因(3个调控基因RLL1-3和1个结构基因RLL4∶ANS)并不能完全解释生菜中叶片颜色的差异,筛选了114个家系,经过表型鉴定,共得到32个叶片颜色存在分离的F4家系,利用RLL1~4基因相关的分子标记检测,发现Q54家系为四个位点纯合,但是叶色存在分离的群体(叶深红与叶浅红的分离比≈3∶1),表明该家系的叶片颜色差异由新的单个叶片颜色基因控制的,利用BSR-Seq的方法,定位该分离群体的叶片颜色控制基因。
  将25株浅红植株和25株深红植株分别混成一个极端表型池,取相同样品混池提取RNA,进行RNA测序。分析测序数据发现,在9号染色体的63Mb~69Mb区域内,等位基因频率具有显著差异,推测控制生菜叶片红色深浅的基因位于此区域内。进一步开发CAPS和SNP分子标记,筛选交换单株,最终将候选基因定位在9号染色体的63.898Mb~64.256Mb区域内,约357.5Kb。对该区段的基因注释分析,发现该区段内有三个与花青素相关的基因,进一步比较三个基因在两个亲本中的序列差异和表达量差异,最终将编码WD40蛋白的基因确定为候选基因候选基因,命名为RLL5。在亲本中RLL5基因存在两处碱基的突变,均发生在保守结构域,第402bp(即第134个氨基酸)处单个碱基的突变导致氨基酸发生突变(缬氨酸变成天冬氨酸),使得RLL5基因功能缺失。
  比较深红色生菜与浅红色生菜叶片花青素合成相关基因的表达量,发现在深红色生菜叶片中,花青素合成相关基因的表达量明显升高,RLL5基因的表达量没有明显差异。对两种颜色的生菜叶片中花青苷类化合物的种类及含量进行测定,显示深红色生菜叶片至少存在19种花青素类化合物,它们的含量均高于浅红色生菜叶片,这使得深红色生菜叶片中花青素的总量增多,显示深红色的表型。通过营养物质含量的比较,发现深红色叶片生菜的品质高于浅红色叶片的生菜。
  同时,对M9×S1F2代分离群体进行遗传分析,发现该群体叶片颜色也存在分离(深红色叶与浅红色叶),而且实验室已经克隆的上述五个生菜叶片颜色调控位点并不能解释M9×S1群体叶片颜色的差异,统计结果显示该群体叶深红与叶浅红的分离比≈3∶1,这表明该家系还存在一个新的红色叶片控制基因。同样利用极端混池测序的方法进行分析,发现在1号染色体的69Mb~213Mb区域内等位基因频率具有显著差异,我们推断该区域内存在调控生菜叶片红色深浅的位点。通过开发CAPS和SNP分子标记,筛选交换单株,将候选基因定位在73.58Mb~213Mb区域内,由于该区段内没有合适的分子标记,只能将基因定位这一区域。
  克隆生菜中花青素合成相关的基因,将有助于培育花青素含量丰富的生菜,阐明生菜中花青素合成途径以及花青素在生菜中积累的分子机制。
[硕士论文] 唐璇
蔬菜学 广西大学 2018(学位年度)
摘要:多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类具有致突变、致癌和致畸作用的持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs),广泛分布于大气、土壤、水体中。自然界的多环芳烃能够通过简单的物理迁移、复杂的生化反应,在自然界中不断变化,并广泛分布于大气、土壤、水体及生物体中。本试验选取各地广泛种植的有代表性的叶菜(菜心)、果菜(黄瓜)、根菜(萝卜)为研究对象,分别以0.3、0.6、0.9mg·L-1等不同浓度的16种多环芳烃对黄瓜、菜心、萝卜幼苗进行胁迫培养,以不加多环芳烃处理的幼苗为对照,研究多环芳烃对蔬菜幼苗生长和生理生化指标的影响,旨在为进一步探索不同种类蔬菜吸收及富集多环芳烃的特性提供理论依据。试验结果表明:
  1.多环芳烃处理对蔬菜幼苗生长指标的影响。对照的黄瓜幼苗叶宽、鲜重和干重显著高于各处理,但各处理浓度之间无显著差异。黄瓜幼苗的叶宽与鲜重在0.3mg·L-1PAHs浓度处理下值最小,随着处理浓度的增高呈现上升的趋势;干重随着浓度的增加逐渐减小。菜心与萝卜幼苗的叶宽和干重均无显著性差异。菜心和萝卜幼苗在0.9mg·L-1PAHs浓度处理下鲜重最小,但菜心在对照时鲜重最大,而萝卜在0.6mg·L-1PAHs处理下鲜重最大。
  2.供试各蔬菜幼苗的叶绿素含量、丙二醛含量、维生素C含量和抗氧化系统酶活性变化趋势不同。黄瓜幼苗的CAT活性、菜心幼苗的维生素C含量和POD活性以及萝卜幼苗的叶绿素b含量、SOD和CAT活性在0.3mg·L-1PAHs处理时值最小。处理浓度为0.6mg·L-1时,黄瓜幼苗的POD活性和萝卜幼苗的MDA含量值最小。黄瓜幼苗的SOD活性和萝卜幼苗的POD活性在0.9mg·L-1PAHs处理下值最小。不同浓度的PAHs处理对黄瓜和菜心叶片叶绿素的合成和光合作用以及黄瓜和萝卜幼苗的维生素C含量均有促进作用。随着PAHs处理浓度的升高,黄瓜和菜心幼苗的MDA含量呈上升趋势,在0.9mg·L-1PAHs处理下值最大。
  3.供试各蔬菜蔬菜幼苗对于PAHs的吸收存在着一些相似性与差异性。在0.6mg·L-1和0.9mg·L-1PAHs处理下,黄瓜、菜心、萝卜三种蔬菜幼苗对高环PAHs的吸收都显著高于对照,分别高出19.79%、51.48%、61.90%和21.78%、86.89%、81.78%。黄瓜和萝卜幼苗的∑PAHs含量随着处理浓度的升高而增加,在0.6mg·L-1和0.9mg·L-1PAHs处理下,菜心幼苗的∑PAHs含量与对照有显著性差异。在0.3、0.6和0.9mg·L-1三种PAHs浓度处理下,黄瓜、菜心、萝卜三种蔬菜幼苗∑PAHs的量表现为:菜心>萝卜>黄瓜。
[硕士论文] 田浩
蔬菜学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:莴苣(Lactuca sativa)种子通常为黑色和白色,一些莴笋类型为棕色种子。种子颜色形成机理在拟南芥,大豆和水稻中都有比较深入的研究,在莴苣中的相关研究却鲜有报道。
  本课题首先利用黑色种子莴苣Y37和白色种子莴苣S1杂交,并构建F4重组自交系群体,该群体出现种子颜色黑色和白色的分离。在该群体内取20株黑色种子莴苣叶片混合构建一个极端池,另取20株白色种子莴苣叶片混合构建一个极端池,分别提取RNA并测序。分析测序数据发现7号染色体44-51Mb区域内等位基因频率具有显著差异,推测该区域内存在控制莴苣种子黑白颜色的基因。扩大群体并利用图位克隆将基因精细定位到7号染色体49.16Mb-49.26Mb区域,对候选区域基因功能进行注释和预测,将编码LsTT2转录因子的基因确定为候选基因。
  另外,利用棕色种子莴苣PI251246和白色种子莴苣PI358001-1杂交得到F1,F1自交得到F2,F2种子颜色出现黑、白、棕三种颜色分离,利用黑色种子莴苣和棕色种子莴苣各20株构建两个极端池,进行RNA-Seq,发现2号染色体95-102Mb区域内等位基因频率有显著差异,开发分子标记利用图位克隆最终将基因定位到2号染色体96.24-100.63Mb之间,分析该区域内基因的表达量差异和功能,将一个编码查尔酮合成酶的基因LG2229551选为候选基因。
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