抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育恢复系的创制

为加快抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)恢复系的创制,该试验以单生、长果自交系481 4 10为母本,以抗疫病的恢复系939 1和1021(1) 1为父本配制杂交组合,采用花药培养技术将抗疫病恢复系的Rf基因和抗疫病基因导入单生、长果自交系中,并利用分子标记辅助选择(molecular marker assisted selection, MAS)技术鉴定DH系(Double Haploid line)的Rf基因以及抗病性,进一步用室内苗期抗性鉴定的方法验证MAS筛选的含Rf DH系对疫病的抗性。结果表明：(1)花药培养的供体亲本(481 4 10×939 1)F₁诱导出22个胚状体,成苗后经倍性鉴定获得11个花培DH系;而由供体亲本［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得 9个DH系。(2)分子标记CRF SCAR对花培DH系进行分子标记辅助选择验证结果表明,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系中有7个可扩增出870 bp的特异条带,占63.6%;而供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得的DH系中则有8个能扩增出870 bp的特异条带,占88.9%。(3)分子标记FQ01/RQ01对DH系进行分子标记辅助选择筛选结果发现,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系有5个能扩增出717 bp的特异条带,占45.5%;而来自供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁的DH系有4个可扩增出717 bp的特异条带,占44.4%。(4)MAS技术初步筛选到7个携带Rf的抗疫病DH系,分别命名为‘渝辣选3 2/3 3/3 5/7 1/7 5/7 6/7 9’;苗期抗性鉴定结果显示,7个DH系中5个DH系抗疫病,2个中抗疫病;农艺性状调查和测交实验表明,‘渝辣选3 2’和‘渝辣选7 1’是单生朝天椒、果实较长,味辣,均为CMS恢复系。该研究创制的2个DH系为利用辣椒CMS三系配套选育抗病新品种奠定了基础。     

辣椒锌指蛋白DnaJ-Like基因家族鉴定及对高温胁迫的表达响应

植物DnaJ-Like锌指蛋白（DNAJE）是近年来发现的一类具有重要功能的蛋白,在光合作用、质体发育与运动和植物抗逆及防御反应中发挥重要作用。基于辣椒全基因组数据,对辣椒DNAJE基因家族（CaDNAJE）进行鉴定,利用生物信息学方法对基因和蛋白特征、比较进化、共线性关系及高温胁迫下基因表达模式等进行分析。结果表明,CaDNAJE基因家族有28个成员,不均匀的分布在10条染色体和3个Scaffold上,氨基酸序列长度为99-470 aa,分子量为10.05-52.26 kD,理论等电点（pI）为4.75-9.64,其编码蛋白主要定位在叶绿体和细胞核中;辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析可将其分为GroupⅠ 和GroupⅡ 2个亚族,同一亚族具有类似的蛋白保守motif和基因结构;CaDNAJE基因启动子区包含大量光响应、激素响应和胁迫应答元件;辣椒与拟南芥DNAJE之间存在10对共线性基因,辣椒种内仅有1对;辣椒不同组织转录组分析发现,GroupⅠ 中多数成员在各组织中均有高表达,而GroupⅡ 中除CaDNAJE2、CaDNAJE9等基因存在高表达外,多数基因表达量都很低甚至不表达;高温胁迫下,辣椒叶片过氧化氢含量急速上升后降低,丙二醛含量持续升高,抗氧化物酶活性也有不同程度的提高。同时,高温诱导热激转录因子Hsf和热激蛋白HSP耐热相关基因及CaDNAJE基因高表达,在不同胁迫时期发挥调控作用。推测CaDNAJE基因家族可能参与辣椒响应高温胁迫,提高其耐受力,以降低细胞损伤。     

重庆加工型辣椒种质资源抗疫病鉴定的分子标记筛选

为筛选出适用于重庆加工型辣椒疫病抗性鉴定的分子标记,以63份重庆加工型辣椒种质资源为材料,研究了12个辣椒疫病抗性相关分子标记的筛选效率。结果表明,7个分子标记在种质间无差异条带,2个分子标记的扩增结果不稳定,只有ZL6203、ZL6726和E73等3个分子标记在种质间能扩增出差异条带。ZL6203筛选高抗、抗性和中抗材料的效率分别为87.50%、77.78%和63.64%;ZL6726筛选抗性和感病材料的效率分别为100.00%和66.67%;E73筛选抗性和高抗材料的效率分别为77.78%和62.50%。因此,同一辣椒抗疫病分子标记对不同抗性材料筛选效率存在较大差异,ZL6203、ZL6726和E73适用于重庆地区加工型辣椒抗疫病材料的鉴定。     

一个番茄EMS叶色黄化突变体的叶绿素含量及光合作用

本试验以测序番茄品种‘Heinz 1706’的甲基磺酸乙酯(EMS)诱变所获得的叶色黄化突变体(Y55)为试材,分析了突变体的植株生长、叶片叶绿素含量及光合参数.结果表明: Y55的株高、茎粗、鲜质量均显著降低;叶绿素 a、叶绿素 b 、类胡萝卜素、总叶绿素含量以及叶绿素 a/b均显著降低,Y55叶绿素合成的前体物质含量均显著低于野生型,尤其是粪卟啉原Ⅲ及其后前体物质;且Y55叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度均显著低于野生型,最大光合速率、CO₂饱和点与补偿点、光饱和点与补偿点也显著下降;Y55的PSII最大量子效率显著降低,F_o显著升高,PSII与PSI的光合电子产量和电子传递速率显著降低;Y55处于基态的捕光色素分子、捕光色素分子处于最低激发态的平均寿命均显著降低.表明粪卟啉原Ⅲ的合成受阻可能是黄化突变体Y55叶绿素含量下降的主要原因,黄化突变降低了叶片捕光色素分子数量,影响了叶片的光合作用,进而抑制了植株的生长发育.