梅EST-SSR标记的开发及利用

利用MISA软件对10 123条梅EST序列进行SSR位点查找,得到含SSR位点的序列935条,SSR位点1233个,平均每100条EST序列中含有12.18个SSR位点.2核苷酸、3核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占35.52%和41.36%.设计了40对EST-SSR引物并进行扩增,有24对引物能扩增出理想的PCR 产物,其中17对引物具有较好的扩增多态性.测序后发现13对引物中有73.08%的片段具有相应的SSR位点,对杏DNA指纹中部分谱带的测序结果也证明了是梅扩增出的相应的SSR位点.根据本研究含有SSR位点的测序结果推算,从梅EST中开发真实SSR位点的数目为901.随机选择13对引物对杏和梅进行DNA指纹构建与遗传多样性分析,结果发现,来源于梅的EST-SSR引物在杏中有很高的通用性,这些引物把梅和杏分成了两大群体,说明他们是遗传差异明显的两种植物.     

葡萄SAUR基因家族鉴定与生物信息学分析

为了研究葡萄早期应答生长素基因SAUR(Small auxin-up RNA)家族,本研究利用全基因组信息鉴定了葡萄64个SAUR家族成员,并对SAUR家族成员的基因结构、氨基酸特性、染色体定位、基因进化、基因功能以及组织表达进行分析。结果表明,葡萄全基因组上64个SAUR家族成员在19条染色体中的8条染色体上呈现簇状分布,主要分布在3、4号染色体上,其中3号染色体上数量最多为37个;葡萄SAUR家族基因长度较短,有59个基因是无内含子基因;蛋白理化特征分析显示,多数SAUR蛋白呈碱性,结构稳定性较差,蛋白脂溶指数高,呈亲水性;基因功能预测结果表明,葡萄SAUR基因主要担当生长因子、结构蛋白、转录、转录调控以及响应胁迫应答和免疫应答6种功能,其中更多参与生长调节功能;根据系统进化分析将其分为10个分支,另外不同组织表达谱的分析结果表明SAUR基因家族成员具有不同的组织表达模式,对于非生物胁迫具有一定的调节作用。这些信息为葡萄SAUR基因家族功能分析奠定了一定的工作基础。     

国际葡萄品种目录数据库的使用与分析

葡萄是世界上最重要的果树之一,在世界范围内拥有上万份的种质资源,其遗传多样性非常丰富。近年来,随着葡萄产业与计算机信息通信技术的飞速发展,建立葡萄种质资源网络数据库显得尤为重要。1984年,德国Geilweilerhof葡萄育种研究所在国际植物遗传资源委员会(IPGRI,现更名Bioversity International)与国际葡萄和葡萄酒组织(OIV)支持下,建立了世界上最丰富的葡萄种质数据库——国际葡萄品种目录(VIVC,Vitis International Variety Catalogue)。为了让广大葡萄育种者和科研人员更好地认识VIVC的功能及其所登录的大量葡萄种质的特点,达到促进对葡萄种质资源的利用与创新,本研究介绍了VIVC的主要功能与数据库中登录的葡萄种质资源的情况,并对这些葡萄种质的育种地区、用途、果皮色泽、花器类型、种子有无等性状以及SSR标记在葡萄种质鉴定中的利用等进行了分析。     

葡萄浆果着色分子机理的重要研究进展

葡萄浆果的颜色主要是由花色苷的量决定的,花色苷的生物合成受结构基因和调节基因的控制。葡萄浆果着色是一个非常复杂的过程,不同种葡萄乃至同品种群不同品种的着色机制特性不同。近些年来,Myb调控葡萄花色苷生物合成机理的发现使人们对花色苷生物合成有了更进一步的了解。     

葡萄基因电子表达分析平台的验证与应用

为了验证作者建立的葡萄(Vitis vinifera L.)基因电子表达分析平台在葡萄果实发育相关基因的表达预测及特定序列快速检索等方面的应用效果,利用NCBI上公布的大量葡萄EST序列及半定量PCR和RT-PCR技术,对葡萄不同器官中VvANR、VvCHI、VvCHS2和VvDFR基因的表达分析预测结果进行验证,并对该平台具有的特定序列快速检索功能进行了简介.预测结果表明:葡萄各器官中VvANR、VvCHI、VvCHS2和VvDFR基因的无冗余EST序列数量均较多,分别为33条、36条、55条和46条;4个基因的表达量有一定差异,VvANR在花序和芽中表达量较高,VvCHI在花序、果实和芽中表达量较高,VvCHS2在果实、芽、花序和花中表达量较高,VvDFR在花序、芽、花、果实和根中表达量均较高.半定量PCR和RT-PCR实验结果显示:VvANR主要在花序、花和小果中表达;VvCHI主要在小果、花、茎和花序中表达;VvCHS2主要在茎、花序、花和小果中表达;VvDFR在各组织中表达量从高至低依次排序为花、花序、茎、叶、小果、中果、大果.验证结果表明:采用葡萄基因电子表达分析平台识别表达量较高的组织时,平台的预测结果与实验结果基本一致;而在预测一些表达量较低的组织时效果较差.应用该平台、通过5个步骤,可以简便、快速检索出特定组织或特定状况下的特定cDNA文库信息.     

葡萄VvRGL基因应答GA调控无核果实发育的研究

DELLA蛋白是GA信号传导途径的核心作用元件,属于GRAS核转录调节因子家族。该研究以‘魏可’葡萄品种为试材,通过基因克隆、启动子分析、染色体定位、基因蛋白结构及系统进化分析,鉴定VvRGL1和VvRGL2精确序列,预测其潜在功能,并采用qRT-PCR技术检测VvRGL基因应答GA在果皮、果肉及种子(区)的时空表达特征。结果表明:(1)VvRGL1及VvRGL2的染色体定位为Chr14和Chr7,开放阅读框(ORF)为2 007bp和1 815bp,编码氨基酸数量为668和604个;二者均含有GRAS保守结构域,但却不具备DELLA结构域,属于GRAS转录因子大家族成员,而不属于DELLA亚家族;基因结构分析表明,VvRGL1的DNA序列有1个内含子,2个外显子,而VvRGL2的DNA序列无内含子,有1个外显子,基因结构高度保守;进化分析表明,VvRGL1与拟南芥和柑桔的亲缘关系较近,而VvRGL2与草莓和杨树的亲缘关系较近。(2)2个基因的启动子均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的作用元件,表明它们可能参与响应GA信号传导和种子胚乳发育过程。(3)qRT-PCR结果显示,外源GA处理均不同程度降低了2个基因在葡萄果皮和种子区的表达,但却上调了其在幼果期果肉中的表达,表明在果皮与种子(区)中,GA可能通过抑制葡萄VvRGL1/RGL2基因的表达参与调控葡萄无核果实的发育。本研究结果为进一步阐明VvRGL在赤霉素信号传导及葡萄无核果实发育机理中的作用机制提供重要依据。     

一种提取葡萄芽中总RNA的方法

以葡萄品种‘Perletts‘‘(Vitis vinifera)冬芽为材料,研究了提取葡萄芽总RNA的方法,同时指出提取RNA时的注意事项。该方法具有可靠性高,易于大量制备,所提取的RNA质量高等优点。     

葡萄NAC转录因子家族生物信息学分析

NAC基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,广泛参与植物生长、发育以及器官建成、逆境胁迫应答等反应.目前,基因组信息的挖掘和分析已经成为葡萄功能基因组学研究的重要组成部分.本文利用生物信息学方法对葡萄143条NAC蛋白序列的系统发生和NAC基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的NAC基因家族之间的联系.结果显示这143条蛋白序列与拟南芥94个NAC基因蛋白序列一起分成了16个亚族,说明拟南芥与葡萄NAC基因间具有较高的保守性.基因组定位结果发现143条NAC基因分布在17条染色体上.研究还发现不同亚家族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而它们的二级结构都主要以随机卷曲为组成部分,且143条氨基酸序列三维结构十分相似.本文试验结果将为葡萄NAC基因家族的进一步功能分析提供重要研究基础.     

巨峰葡萄系谱的SSR与RAPD分析

利用RAPD和SSR 2种标记分别对系谱关系明确的22个巨峰系葡萄品种进行聚类分析,以验证2种标记方法的正确性与可靠性.结果显示,11条RAPD引物和12对SSR引物,分别扩增了82和43个清晰的条带.RAPD与SSR引物扩增的条带中分别有58和31条多态性带,其多态性比率分别为70.7％和72.1％.2种分子标记聚类结果基本一致,并且都能有效地将品种区分开来以及正确反映22个葡萄品种的亲缘关系.研究结果说明RAPD和SSR 2种分子标记均适合于巨峰系葡萄的系谱分析和种质遗传多样性研究.     

5个葡萄microRNAs及其靶基因在冬芽二次成花过程中的表达

试验以‘藤稔’葡萄为材料,利用荧光定量PCR技术检测5个葡萄miRNAs( vv-miR160a、vv-miR171a、VVmiR159、vv miR164c和vv-miR167c)及其靶基因在不同摘心处理的冬芽发育过程中的动态表达特征,以探讨microRNAs调控花发育的分子机理.结果显示:5条miRNAs及其靶基因在二次成花的冬芽中的表达发生了明显变化.其中,vv-miR160a、vv miR171a和vvmiR159表达水平明显增强,在花序中有最高表达;vv-miR164c和VVmiR167c的表达水平明显减弱,在花序中的表达最低或较低,而这些vv-miRNAs在对照组中表达水平均无明显变化.研究表明,上述miRNAs参与了葡萄冬芽的二次花的发育;从miRNAs与其靶基因的表达呈现的消长变化趋势看,这些vvmiRNAs通过负调控其靶基因表达而起作用.