灰葡萄孢侵染垫缺失突变体的筛选及其相关生物学特性的研究

【目的】从农杆菌介导获得的灰葡萄孢RoseBC-3的突变体库中筛选侵染垫缺失突变体菌株,并明确其相关生物学特性。【方法】将菌株接种于洋葱表皮,利用棉兰染色观察侵染垫形成情况,筛选得到一个侵染垫缺失突变体(AT19)。采用形态学方法、离体叶片接种法、钌红染色法、小麦种子幼芽生长抑制法分别对该菌株的菌落培养性状、侵染垫产生情况、致病力、产果胶酶能力以及产植物毒性代谢产物能力进行测定。【结果】筛选灰葡萄孢突变体168株,根据侵染垫形成可分为三类：快速形成侵染垫型(158株)、缓慢形成侵染垫型(9株)和侵染垫形成缺陷型(1株,AT19)。AT19在接种洋葱120 h后依然无法形成成熟侵染垫。该菌株生长较为缓慢,菌落扩展均匀,可以产生分生孢子,对烟草、草莓、蚕豆和豌豆叶片均不能致病,可以产生果胶酶和植物代谢毒性物质。【结论】突变体菌株AT19可以产生果胶酶和植物代谢毒性物质,其致病力缺失与侵染垫产生缺陷相关。研究结果为了解灰葡萄孢侵染垫形成分子机制提供基础材料。     

再生水灌溉对葡萄叶片抗氧化酶和土壤酶的影响

本文通过小区实验,研究再生水灌溉对葡萄叶片抗氧化酶及土壤酶的影响。结果表明,再生水灌溉的葡萄叶片MDA含量和CAT活性均高于清水对照的,而清水对照的葡萄叶片SOD和POD活性高于再生水灌溉的,但差异均不显著。再生水灌溉的土壤CAT活性比清水对照低;2011年的脲酶活性显著高于其他两年,而同年份间不同处理的土壤脲酶活性无显著差异。2011年再生水灌溉的土壤蔗糖酶低于清水对照,后两年则逐渐高于对照。土壤磷酸酶高于清水对照。再生水灌溉的葡萄产量高于清水对照的。     

刺葡萄抗白腐病转录因子VdWRKY53基因克隆及表达

利用同源克隆的方法,分别获得‘刺葡萄0943’的转录因子VdWRKY53基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌侵染和水杨酸诱导的反应,并以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中转录因子VdWRKY53基因序列及表达差异。结果表明:‘刺葡萄0943’的VdWRKY53基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列和位点特征,在DNA和氨基酸水平上与‘黑比诺’VvWRKY53有5处差异,这5处氨基酸差异可能造成了其功能的差异;‘刺葡萄0943’和‘黑比诺’中的WRKY53基因启动子受葡萄白腐病菌和水杨酸诱导后表达量增加,且VdWRKY53基因表达量和趋势不同于‘黑比诺’VvWRKY53。生物信息学分析和实时荧光定量表明,在‘刺葡萄0943’抗病途径中VdWRKY53转录因子具有重要的生物学作用。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

贮藏保鲜中SO2伤害对红提葡萄香气组分的影响

采用固相微萃取技术及气相-质谱联用技术对不同SO2漂白伤害程度的红提果实进行香气成分的提取与鉴定,以探讨SO2漂白伤害对贮藏葡萄果实中香气组分的影响.结果表明,果实经漂白伤害后其具有芳香气味的气体所占比重明显下降,主要成分醇类化合物下降最多,而具有刺激难闻气味的酸类化合物所占比重明显上升;此外,4-萜烯醇、正己醇、月桂醇、松油醇、芳樟醇、橙花醇、乙酸萜烯酯及青叶醛等具有葡萄特征性香味的化合物在香气中所占比例明显下降或消失,而异辛醇、1-辛烯-3-醇、壬酸、辛酸、正癸酸、乙酸、己酸、2,6-二叔丁基对甲酚及2-丁基-5-(2-甲基丙基)-噻吩等具有臭味或刺激性气味的化合物出现或所占比重上升.说明,SO2伤害对红提果实香气的影响主要表现为香味化合物所占比重的减少或消失及异味化合物的产生.     

‘金星无核’葡萄短节间突变体的遗传变异和内源激素水平分析

以秋水仙素处理‘金星无核’葡萄获得的短节间突变体植株‘3-2D-05’和‘金星无核’植株新抽枝梢嫩叶、梢尖和茎段为材料,利用高效液相色谱(HPLC)法测定了新抽枝梢不同部位内源GA3、IAA及ABA的含量及比值差异;采用细胞流式仪分析两种材料叶细胞染色体倍性,并通过RAPD和SSR两种标记对两种植株进行分子鉴定,以明确...     

MicroPET观察姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑葡萄糖代谢的影响

目的利用18氟-脱氧葡萄糖microPET(18F-FDG microPET)影像学技术观察正常对照组小鼠,模型组和姜黄素治疗组APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的脑葡萄糖代谢情况。方法随机挑选6月龄正常对照组C57BL/6J小鼠3只,模型组和姜黄素治疗组APPswe/PS1dE9双转基因小鼠各3只,通过2%异氟烷吸入麻醉后,从尾静脉弹丸式注射放射性示踪剂18F-FDG每例约14.8～16.5 MBq,摄取45 min后进行10 min microPET图像采集。计算并比较各组小鼠每克脑组织(除小脑)18F-FDG的摄取率。结果姜黄素治疗组小鼠每克脑组织18F-FDG的摄取率高于正常对照组和模型组。结论姜黄素能明显提高APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑18 F-FDG的摄取及每克脑组织的摄取率,并可能通过影响脑葡萄糖代谢而发挥神经保护作用。     

藤稔葡萄花发育相关基因启动子的克隆及功能分析

采用基于热不对称交错式PCR的基因组步移法,从藤稔葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Fujiminori’)的基因组总DNA中扩增花发育相关基因FT、FLC、AP3和AG的启动子上游序列片段,并通过序列分析及PlantCARE在线预测对FT、FLC和AP3启动子片段的序列及顺式调控作用元件和功能进行了分析.扩增结果表明:AG的第1轮扩增产物无明显条带,第2轮扩增产物条带弥散,不能用于序列分析及顺式调控作用元件和功能分析;FT、FLC和AP3基因2轮扩增产物均有特异条带,FT、FLC和AP3启动子序列的实际长度分别为1 470、1 698和1 061 bp,GenBank登录号分别为HM192806、HM192805和HM192804.PlantCARE在线预测结果表明:FT、FLC和AP3启动子片段中均含有TATA-box、CAAT-box等启动子的特异表达元件及光响应元件、真菌刺激响应元件、MYB结合位点等多个顺式调控作用元件,共同受真菌刺激、MYB和光等因素的调控;FT、FLC和AP3均可能在花的分生组织中表达,且FT和AP3还可能在胚乳中表达.根据研究结果推测:FT、FLC和AP3基因的启动子序列片段中均存在多种诱导响应元件,可能均为诱导型启动子.     

贵州葡萄属野生种光合特性的研究

为掌握野生葡萄种间和种内不同单株间的光合特性差异,利用Li-6400便携式光合测定系统测定了7种野生葡萄25个单株的光合参数.结果表明:野生葡萄种间光合特性差异明显,美丽葡萄净光合速率最高,其次是刺葡萄,腺枝葡萄的净光合速率最低.野生葡萄种内不同单株间的光合指标多样性丰富,单株间光合特性差异最大的是葛藟葡萄;种内不同单株间原产地气候条件相似,其光合特性差异较小,而原产地气候差异大的单株光合特性差异也大;野生葡萄的光合速率调控机制多样,非气孔因素调控在野生葡萄种群内非常普遍.     

葡萄基因组中KUP蛋白的生物信息学分析

植物钾(K+)转运体蛋白在K+的跨膜运输中起重要作用,进而维持植物体正常生长和代谢活动.本研究中,通过隐马尔科夫模型(HMM)和葡萄蛋白质库搜索,共找到18个葡萄钾转运体蛋白(VvKUPs).利用生物信息学方法,我们对葡萄家族12条KUP蛋白序列的系统发生和KUP基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥、水稻和杨树的KUP基因家族之间的联系.基因组定位结果发现其分布在至少9条染色体上.二级结构预测结果发现不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;α-螺旋和无规则卷曲为主要二级结构组成部分.基因结构分析表明,KUP基因家族成员分别含有7～10个内含子.葡萄KUP蛋白的亚细胞定位分析表明VvKUP主要定位于膜结构上.电子表达图谱分析结果表明:12条KUP基因有对应的EST序列,其中的11条KUP有相应的电子表达谱,并主要在花、果实、花序和花蕾等组织部位表达.