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1.
以‘西伯利亚’百合(Lilium‘Siberia’)花蕾期、半开期、盛开期、衰败期的花瓣为材料,利用RNA-seq技术对其转录组进行高通量测序,分析单萜合成途径中差异表达的基因并阐明其分子机制。结果显示,‘西伯利亚’百合通过转录组测序分析共得到56.28 Gb clean base,223.40 Mb clean reads和124 233个unigene,其中35 749个基因得到注释。萜骨架合成途径中的基因表达水平在不同花期表现出显著差异。其中,甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)中的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)、4-羟基-3-甲丁-2-烯基二磷酸合成酶(HDS)、4-羟基-3-甲丁-2烯基二磷酸还原酶(HDR)、牻牛儿基二磷酸合成酶(GPS)基因的表达水平随花期变化呈先升高后降低的趋势。罗勒烯合成酶(OCS)基因表现出相似变化规律,在盛开期表达量最高。甲羟戊酸(MVA)途径中的3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)的基因表达同样出现先升高后降低的趋势。单萜合成下游的分支途径中,茄尼基二磷酸合成酶(SDS)、牻牛儿基牻牛儿基二磷酸合成酶(GGDR)基因的表达则出现相反的趋势,在盛开期的表达量最低。研究结果表明MEP途径中的关键基因可随花期变化规律性的表达,以调控单萜的生物合成,在盛开期有较高释放量,且盛开期MVA途径的活化以及泛醌和萜醌代谢支路基因的低表达也促进了单萜的生物合成。  相似文献   

2.
以‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)花蕾期、半开期、盛开期、衰败期的花瓣为材料,利用RNA-seq技术对其转录组进行高通量测序,分析单萜合成途径中差异表达的基因并阐明其分子机制。结果显示,‘西伯利亚’百合通过转录组测序分析共得到56.28 Gb clean base,223.40 Mb clean reads和124 233个unigene,其中35 749个基因得到注释。萜骨架合成途径中的基因表达水平在不同花期表现出显著差异。其中,甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)中的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)、4-羟基-3-甲丁-2-烯基二磷酸合成酶(HDS)、4-羟基-3-甲丁-2烯基二磷酸还原酶(HDR)、牻牛儿基二磷酸合成酶(GPS)基因的表达水平随花期变化呈先升高后降低的趋势。罗勒烯合成酶(OCS)基因表现出相似变化规律,在盛开期表达量最高。甲羟戊酸(MVA)途径中的3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)的基因表达同样出现先升高后降低的趋势。单萜合成下游的分支途径中,茄尼基二磷酸合成酶(SDS)、牻牛儿基牻牛儿基二磷酸合成酶(GGDR)基因的表达则出现相反的趋势,在盛开期的表达量最低。研究结果表明MEP途径中的关键基因可随花期变化规律性的表达,以调控单萜的生物合成,在盛开期有较高释放量,且盛开期MVA途径的活化以及泛醌和萜醌代谢支路基因的低表达也促进了单萜的生物合成。  相似文献   

3.
芳樟醇是小苍兰花香的主要成分,为了研究小苍兰芳樟醇合酶的合成与代谢机理,采用RT-PCR方法从小苍兰‘金童’花瓣中克隆到1个芳樟醇合酶(linalool synthase,LIS)基因,含有完整的c DNA开放阅读框(open reading frame,ORF),共1 779个碱基(Gen Bank收录号KX452731)。与其他物种的芳樟醇合酶氨基酸序列有40%~95%的同源性。系统进化树分析显示,‘金童’LIS与小苍兰首先聚为一类,其次与百合、姜、芭蕉的单贴合酶亲缘关系较近。应用荧光定量PCR分析表明,在小苍兰品种White Wing-2中LIS表达量最高,在花瓣中高表达,且在花发育的始花期表达量最高。  相似文献   

4.
采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取了山茶品种‘克瑞墨大牡丹’不同花器官自然挥发的花香挥发油,并用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析了花香成分。分别从整花、花瓣、雄蕊中检测到了89、80、21种化合物。花香成分主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成,其中以单萜中的芳樟醇相对含量最高,以下依次为顺式氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、十四烷等。花瓣和雄蕊中花香成分有较大差别,芳樟醇在花瓣和雄蕊中均占首位,相对含量分别为15.12%和63.97%,雄蕊缺乏烷烃和芳香烃。同一朵花所有花瓣的花香绝对挥发量是所有雄蕊的3倍以上,但质量相同时雄蕊的挥发量却明显高于花瓣,表明花瓣和雄蕊对‘克瑞墨大牡丹’的花香具有同样重要的贡献。  相似文献   

5.
本文以陆地棉(Gossypium hirsutum)‘石远321’为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术,研究了经甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)取食诱导和茉莉酸甲酯(MeJA)处理的茉莉酸(JA)合成途径中关键基因及萜类合酶基因的时间表达模式。甜菜夜蛾取食陆地棉后,JA合成途径脂氧合酶基因(GhLOX1和GhLOX2)、丙二烯氧化物合酶基因(GhAOS)、丙二烯氧化物环化酶基因(GhAOC)随处理时间变化均有不同程度的上调表达,其中GhLOX2表达量上调最明显,处理后12和72h表达量分别上升64.4和118.7倍;5个萜类合酶基因GhTPS1、GhTPS2、GhTPS3、GhTPS4、GhTPS5随处理时间变化表达模式明显不同,GhTPS4和GhTPS5表达量明显升高。外源MeJA处理后,GhLOX2表达量急剧上升,变化最大;5个萜类合酶基因均受MeJA诱导表达,但表达量在处理后不同时间有明显差异,GhTPS4处理后各时间点的表达量均高于对照。这些结果表明JA合成途径的GhLOX2和萜类合酶基因GhTPS4是响应甜菜夜蛾取食诱导和MeJA处理最为重要的基因。  相似文献   

6.
为了研究光敏因素互作因子(phytochrome interacting factors,PIFs)在光诱导花香物质合成释放中的调控作用,该研究从‘马里兰’金鱼草 (Antirrhinum majus ‘Maryland True Pink’)中克隆PIF4转录因子(AmPIF4)编码区序列,进行生物信息学分析、亚细胞定位和瞬时表达载体转化烟草,研究AmPIF4蛋白在细胞中的分布;并采用qRT PCR 技术检测AmPIF4基因的时空表达,运用病毒诱导的基因沉默(VIGS)验证基因功能,采用ATD GC/MS技术测定花香成分含量。结果显示:(1) 成功克隆到AmPIF4基因开放阅读框全长1 497 bp,编码498个氨基酸;理论分子量55.58 kD,理论等电点6.44;同源比对分析显示AmPIF4蛋白与芝麻(Sesamum indicum)序列相似度最高。(2)AmPIF4蛋白主要定位于细胞核。(3) 实时定量分析表明,AmPIF4基因在金鱼草各个时期及不同器官、组织中均有表达,而在花盛开期达到最高,其中在盛开期的叶片中表达量最高,但叶片与茎和萼片中的表达差异不显著。 (4)基因沉默使金鱼草花瓣中AmPIF4基因的相对表达量较野生型显著下调约65%,且与阴性对照相比AmPIF4表达量也显著降低,同时使金鱼草花瓣中主要花香挥发物成分月桂烯、罗勒烯、苯甲酸甲酯较野生型分别显著增加了22%、24%、12%,花香释放量总体含量上升。研究表明,AmPIF4对花香物质合成释放有负调控作用,可能参与光对花香次生代谢的调控。  相似文献   

7.
采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取了山茶品种‘克瑞墨大牡丹’不同花器官自然挥发的花香挥发油,并用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析了花香成分。分别从整花、花瓣、雄蕊中检测到了89、80、21种化合物。花香成分主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成,其中以单萜中的芳樟醇相对含量最高,以下依次为顺式氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、十四烷等。花瓣和雄蕊中花香成分有较大差别,芳樟醇在花瓣和雄蕊中均占首位,相对含量分别为15.12%和63.97%,雄蕊缺乏烷烃和芳香烃。同一朵花所有花瓣的花香绝对挥发量是所有雄蕊的3倍以上,但质量相同时雄蕊的挥发量却明显高于花瓣,表明花瓣和雄蕊对‘克瑞墨大牡丹’的花香具有同样重要的贡献。  相似文献   

8.
为更好地挖掘八角(Illicium verum)挥发油合成相关基因,该文对挥发油性状差异显著的优良无性系桂角69号及普通品种砧01号叶片进行了转录组测序及组装注释,并对差异表达基因进行了GO分类和KEGG通路分析。结果表明:(1)转录本经组装后获得84 182条序列,使用NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、KOG、GO和Pfam数据库进行序列比对,共注释了59 161条序列,筛选出30 572个差异表达基因。与砧01号相比,桂角69号叶片中上调基因有15 025个,下调基因有15 547个。(2)GO分类结果显示共有20 287个差异基因被注释。KEGG分析结果表明,有21 600个差异基因被注释到133条KEGG通路上,其中挥发油合成相关的单萜生物合成通路、萜类骨架生物合成通路、苯丙素合成通路中的芳樟醇合酶、月桂烯合酶、香叶基香叶基焦磷酸合酶、肉桂酰辅酶A还原酶、咖啡酸3-O-甲基转移酶、肉桂醇脱氢酶等关键酶基因呈差异表达。(3)转录因子分析发现差异表达基因分布于31个转录因子家族,其中MYB家族序列数量最多。该文利用转录组测序技术分析八角优良无性系与普通品种叶片的差异基因及...  相似文献   

9.
采用顶空–固相微萃取技术,分析杂交兰不同品种、不同花期和花器官不同部位的花香成分。结果表明,杂交兰花香的主要成分为萜烯类化合物。不同品种间花香释放量差异明显,‘K24’以桉油精(23.91%)和正己醇(13.74%)为主,‘K21-1’以反式–橙花叔醇(30.39%)和环己烷(22.99%)为主;‘红美人’以α-法呢烯(43.50%)和芳樟醇(34.52%)为主;‘K18’以石竹烯(43.57%)和α-香柑油烯(19.59%)为主,‘黄金龙’以β-月桂烯(25.23%)和α-香柑油烯(15.45%)为主;‘十八格格’以β-石竹烯(42.99%)和α-法呢烯(19.65%)为主;‘汉城公主’以β-石竹烯(52.40%)和α-法呢烯(9.99%)为主。‘K18’释放量和化合物数量在盛开期最高。在花器官不同部位中,花瓣和萼片主要释放β-石竹烯,唇瓣主要释放β-罗勒烯。  相似文献   

10.
以青香蕉苹果叶片为材料,研究青香蕉苹果‘White Winter Pearmain’α-法尼烯合酶(α-farnesene synthase,Md AFS)全长基因结构特征及编码蛋白质性质,分析Md AFS基因的诱导表达模式。采用生物信息学软件对Md AFS及其编码蛋白质进行详细分析,应用MEGA 6.0对不同物种来源的AFS构建系统进化树,利用q RT-PCR技术研究Md AFS诱导表达模式。α-法尼烯合酶基因(Gen Bank No:AY563622)全长1 731 bp,由576氨基酸组成,是α螺旋为主要构成元件的混合型蛋白。不同物种的α-法尼烯合酶氨基酸序列相似度低,但α-法尼烯合酶N端RRx8W和C端的H-α1loop具有高度保守性。非生物胁迫和激素信号能诱导Md AFS基因上调表达,且MV、ABA和Me JA诱导该基因上调表达更加明显。α-法尼烯合酶氨基酸序列相似度低,但蛋白三维结构相似;α-法尼烯合酶在蛋白结构和功能上具有单萜合酶特征,初步揭示了非生物胁迫和激素信号能诱导青香蕉苹果α-法尼烯代谢途径的关键酶Md AFS基因上调表达。  相似文献   

11.
为了研究马铃薯萜类代谢物的生物合成机制,从马铃薯基因组数据中筛选到一个萜类合酶基因。通过RT-PCR方法,从致病疫霉侵染后的马铃薯品种‘费乌瑞它’中成功克隆到该基因,命名为StHcS,并对其进行生物信息学分析、生化功能鉴定及表达模式分析。结果表明:(1)序列分析显示StHcS编码区序列长1 497 bp,编码498个氨基酸,分子质量为74.78 kD。(2)StHcS基因编码的蛋白序列含有DDXXD催化功能域,与短柱茶(Camellia maliflora)中的四甲基环癸二烯甲醇合酶相似度最高。(3)蛋白体外催化实验和大肠杆菌代谢工程分析表明,StHcS可以催化生成倍半萜化合物四甲基环癸二烯甲醇(hedycaryol)。(4)基因表达分析显示,StHcS可以被致病疫霉侵染诱导表达反式法尼烯焦磷酸(FPP),且在侵染后72 h表达最高;GC-MS分析显示,在受侵染的马铃薯块茎中检测到四甲基环癸二烯甲醇。StHcS生化功能的鉴定为倍半萜合酶的研究提供了多样性,也是首次在马铃薯中发现的四甲基环癸二烯甲醇合酶,为马铃薯萜类代谢途径解析提供了参考。  相似文献   

12.
温郁金是著名的"浙八味"之一,药用价值高、应用广泛,萜类化合物是其主要的药用成分.萜类合酶是植物萜类化合物生物合成途径中的关键酶.依据温郁金根茎的转录组数据,采用反转录PCR获得了1个萜类合酶基因CwTPS4(GenBank登录号:MW774935),其开放阅读框长1515 bp,编码504个氨基酸,含有萜类合酶特有的结构域和保守序列RXR、DDXXD等;生物信息学分析表明CwTPS4编码的蛋白定位在细胞质中、无跨膜区域,为水溶性的稳定蛋白,属于萜类合酶的TPS-a亚家族成员.实时荧光定量分析表明,CwTPS4基因主要在生长旺盛的叶片中表达,其次在根茎膨大初期的根茎中表达量较高,而在成熟或衰老的组织中表达量较低.本研究从温郁金中克隆得到1个新的萜类合酶基因CwTPS4,经生物信息学分析表明CwTPS4可能参与了温郁金中倍半萜类化合物的合成,为下一步研究其在温郁金萜类物质合成中的功能奠定了一定的基础.  相似文献   

13.
利用生物信息学方法,通过电子克隆获得葡萄(Vitis vinifera Linn.) (E)-β-丁香烯合酶基因的cDNA序列;以从葡萄品种‘德引84-1’(‘Deyin 84-1’)果肉中提取的mRNA为cDNA模板,利用特异PCR技术克隆得到1个全长1 880 bp的基因,被命名为Vv-ECar(GenBank登录号JF808010),该基因序列包括开放阅读框1 674 bp、3’非翻译编码区209 bp和poly+ (A) 28 bp,可编码557个氨基酸.比对结果显示:葡萄Vv-ECar基因的核苷酸序列与葡萄VvGwECar2基因的同源性达93%,二者编码的氨基酸序列同源性达90.8%,均含有植物萜类合酶家族共有的保守域DDXXD;葡萄Vv-ECar与茶[Camellia sinensis (Linn.)0.Kuntze]和杨(Populus balsamifera subsp.trichocarpa×P.deltoids)的萜类合酶相关基因同源性均在73%以上;分子进化树的分析结果也显示葡萄Vv-ECar基因编码的氨基酸序列与其他植物的同源序列具有高度保守性.半定量RT-PCR和荧光定量PCR分析结果显示:在葡萄果实发育的不同阶段均有Vv-ECar基因的表达,但其相对表达量随果实的发育呈先低后高的趋势,其中在幼果期相对表达量最高.  相似文献   

14.
为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因,本研究借助转录组测序技术,以热带睡莲品种保罗蓝为研究对象,对其花器官的花瓣(PE,petal)、雄蕊(ST,stamen)和雌蕊(PI,pistil) 3个部位进行转录组测序分析。差异表达基因分析结果显示,花瓣相对于雌蕊(PE-vs-PI)、雄蕊相对于雌蕊(ST-vs-PI)和雄蕊相对于花瓣(ST-vs-PE)的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个。GO分类和富集分析显示,3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程;KEGG分类和富集分析显示,PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多,其次为ST-vs-PI,ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因,富集于4条萜类物质合成通路,且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异表达基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因中随机...  相似文献   

15.
为明确芳香植物甜罗勒Ocimum basilicum不同时期对捕食性天敌大草蛉Chrysopa pallens的影响作用,本研究利用Y型嗅觉仪测定了甜罗勒不同发育阶段(营养期和开花期)对大草蛉的嗅觉行为反应,并通过GC-MS检测了甜罗勒不同发育阶段花和叶释放的挥发性化合物,进而测定了芳樟醇、罗勒烯、丁香酚、萜品油烯、樟脑、β-榄香烯6种主要挥发物质在0.1 μg/L和0.01 μg/L浓度下对大草蛉的嗅觉行为反应。结果表明,开花期的甜罗勒植株可以显著吸引大草蛉雌虫。甜罗勒主要挥发物为单萜和倍半萜。0.1 μg/L浓度芳樟醇和0.01 μg/L浓度β-榄香烯可显著吸引大草蛉。0.1 μg/L、0.01 μg/L浓度的萜品油烯和0.01 μg/L浓度的樟脑、丁香酚、芳樟醇、罗勒烯对大草蛉具有不显著的趋向选择。因此,大草蛉对甜罗勒偏好性可能与不同时期的挥发物质不同有关,这为进一步开发甜罗勒作为大草蛉诱集定殖功能植物提供支撑数据。  相似文献   

16.
1-MCP对东方百合开放与衰老的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
以东方系列百合(Lilium spp.)‘西伯利亚’品种为材料,研究了1-甲基环丙烯(1-MCP)对百合切花质膜透性、乙烯释放量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量等生理指标的影响。结果表明:1-MCP可延缓百合切花花瓣质膜相对透性的增加,延长百合切花瓶插寿命;降低百合花瓣乙烯释放量,推迟乙烯峰的出现;降低百合花瓣丙二醛含量,对可溶性蛋白含量的变化无明显影响。本研究结果说明1-MCP对东方百合切花的保鲜有一定效果,确定了1-MCP处理东方百合的最佳使用浓度为0.01μL/L。  相似文献   

17.
萜类是植物生长发育中具有重要作用的次级代谢产物,某些萜类可被生物和非生物胁迫诱导产生。用200 mmol/L NaCl溶液处理商用玉米品种天塔五号(F1)及其父母本三叶期幼苗,qRT-PCR结果发现萜类合成途径中的萜烯合酶基因2(terpene synthase 2, TPS2)、萜烯合酶基因3(terpene synthase 3, TPS3)、牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因4(geranylgeranyl diphosphate synthase 4, GGPS4)在三组材料中表达量随胁迫时间延长均先上调再下调,且F1表达量显著高于亲本。F1自交F2代耐盐性及基因表达情况分析表明,F2代中三个基因表达仍与耐盐性呈正相关。对盐胁迫条件下总类胡萝卜素及各成分含量、生物量、光合指标、叶绿素和脯氨酸含量进行测定,发现F1耐盐能力明显优于亲本,表明 TPS2、TPS3、GGPS4 基因高水平表达与F1发挥耐盐优势、抵御逆境胁迫有一定相关性。  相似文献   

18.
宋佳昱  谢琳  张玄兵 《广西植物》2016,36(3):373-378
该研究采用固相微萃取法(SPEM)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),分析绿罗勒、莴苣罗勒和大叶罗勒精油的化学成分。结果表明:从绿罗勒(Ocimum basilicum‘Green’)中鉴定出40种化学成分;从莴苣罗勒(O.basilicum‘Lettuce’)中鉴定出26个化学成分;从大叶罗勒(O.basilicum var.majus)中鉴定出36个化学成分。绿罗勒、莴苣罗勒和大叶罗勒精油中共有的香味物质为芳樟醇、[1S-(1à,4à,7à)]-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-甘菊环烃]和榄香烯。从绿罗勒、莴苣罗勒和大叶罗勒精油检测到的主要成分中发现,绿罗勒和大叶罗勒同为芳樟醇,化学型同为芳樟醇型;莴苣罗勒为桉树脑,化学型为桉树脑型。此外,还对绿罗勒、莴苣罗勒和大叶罗勒精油化学型的差异进行了分析,对罗勒精油的应用前景进行了展望。  相似文献   

19.
该研究以杂交兰(Cymbidium hybrid)不同花色花香品种‘玉凤’(K18,黄色)和‘福韵丹霞’(K24,紫红色)为材料,采用RNA-Seq技术获得杂交兰不同花期的花朵转录组数据,分析杂交兰不同时期花色/花香相关基因的表达变化,探讨杂交兰花色花香形成的分子机理,为杂交的定向改良和新品种选育提供依据。结果表明:(1)K18和K24分别获得11914和6793个差异表达基因;KEGG注释显示,有58个差异基因与花色花香合成相关;进一步分析发现,类黄酮是K18和K24的主要花色素,其合成基因在小花蕾期显著上调,其中K18通过查尔酮异构酶基因(CHI)、类黄酮-3′,5′羟化酶基因(F3′5′H)和黄酮醇合酶基因(FLS)途径生成黄酮醇,K24则通过花青素合成酶基因(ANS)途径生成花青素。(2)qRT-PCR验证表明,萜类骨架基因羟甲基戊二酰辅酶基因(HMGS)、羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR2)和甲羟戊酸-5-焦磷酸合酶基因(MVD)等的表达量均在K18盛花期最高,同时6个下游的萜烯合酶(TPS)基因在K18中表达量比K24上调100倍以上。(3)定量分析表明,K24、K18中的花色素苷总含量分别为608.74、122.28μg·g-1,K18花色苷含量仅为K24的20%;K24花中色素物质主要成分为矢车菊素苷,使其花色呈红色;K18中飞燕草素苷含量相对较高(花色为黄色)。研究推测,ANS基因的较高表达可能是K24花瓣中花色苷含量高于K18的原因之一,K18通过CHI、F3′5′H、FLS途径积累了大量黄酮醇而不是花青素,从而影响了花朵颜色的决定。  相似文献   

20.
黄蔷薇花精油化学成分的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用气相色谱─质谱联用的方法,分析测定了黄蔷薇花精油的化学成分,从中分离到45种成分,鉴定出40种,其含量占精油总量的92.74%,主要的香气成分是1,8─桉油醇(19.94%),苎烯(13.40%),△─3─蒈烯(5.10%),月桂烯(3.60%),α─萜品醇(2.49%),莰烯(2.16%),芳樟醇(1.15%),β-罗勒烯─y(0.86%),丁香酚(0.82%)和香叶醇。  相似文献   

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