论文部分内容阅读
菜心(Brassica rapa syn. campestris L. ssp. Chinensis var. utilis Tsen et Lee),又名菜薹,原产于中国南部,是我国南方的特产蔬菜之一。菜心的产品器官是花薹,菜心抽薹发育对低温的要求不严格,生产上即使不经受低温诱导也能正常抽薹,这与典型的十字花科蔬菜——白菜、甘蓝等低温导致“先期抽薹”的机制不尽相同。然而低温诱导可否促进菜心生长发育,使其提早抽薹开花,目前还未见相关的研究报道。本文以菜心早熟品种‘碧绿粗苔’及晚熟品种‘翠绿80天’为试材,首先比较了0、15、20、25、30d低温(4℃)处理下菜心可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等生理指标的变化规律;利用同源序列克隆法获得菜心抽薹相关基因的片段,采用半定量RT-PCR技术研究不同春化时间处理对菜心抽薹相关基因表达特性的影响;利用RT-PCR技术扩增菜心组蛋白乙酰转移酶BrcuHAC1基因,并分析该基因时空表达特性。具体研究结果如下:(1)随着低温处理时间延长,菜心叶片中可溶性蛋白含量降低;SOD活性则先升高后降低,其中15d低温处理的SOD活性最强;MDA含量变化趋势刚好与SOD相反,其中低温处理15d的MDA含量最低。(2)获得了BrcuFLC和BrcuFRI基因,片段大小为612bp、463bp,其中不同器官中BrcuFLC的表达规律为叶>茎>花>根,而BrcuFRI则是根>茎>花、叶;低温处理对BrcuFLC的表达有明显的抑制作用,且抑制效果随低温处理时间延长而增强;BrcuFRI在0、15、20、25d低温处理中的表达量随第一、二、三、四、五片真叶期及抽薹期逐渐递增,而在30d处理中表达量呈现下降趋势。(3)获得了3个菜心自主开花途径基因,分别命名为BrcuFCA、BrcuFVE和BrcuFLD,片段大小依次为1001bp、238bp、774bp。3个基因均在花器官中的表达量最强;不同低温处理中,自主开花基因的表达量均呈现渐增发展趋势。(4)BrcuFLC的下游基因BrcuFT的扩增结果为249bp,其表达水平在不同处理中均呈现随第一、二、三、四、五片真叶期及抽薹期依次递增趋势,此外,该基因在花器官中表达量最大。(5)BrcuFLC的上游基因组蛋白乙酰转移酶基因BrcuHAC1扩增序列为804bp,与拟南芥同源基因相似性为95%。时空表达特性分析发现,该基因表达随菜心花芽形态建成过程逐渐增强,其中抽薹期表达量最大;同时在根、茎、花、叶中均表达,以花器官最强,这表明目标基因可能与花发育相关。综上所述,菜心抽薹开花虽以自主开花途径为主,然而低温处理对菜心抽薹相关基因的表达存在不同程度影响,由此表明菜心生长发育对低温诱导存在响应。