油茶CoSAD基因载体的构建、鉴定及功能分析

为揭示油茶( Camellia oleifera Abel)硬脂酰-ACP脱饱和酶( SAD)基因(即CoSAD基因)的功能,构建了该基因的原核表达载体pET28b-CoSAD、植物表达载体pBI121-CoSAD和RNA干扰载体pBI121-CoSAD RNAi,并采用PCR扩增及双酶切方法对3类载体进行鉴定;在此基础上,对原核表达载体中的CoSAD基因进行诱导表达分析,并对pBI121-CoSAD转化的拟南芥〔Arabidopsis thaliana ( Linn.) Heynh.〕sad突变体植株和pBI121-CoSAD RNAi转化的拟南芥野生型植株进行转基因鉴定和主要脂肪酸成分含量分析。 PCR扩增和双酶切结果显示：从 pET28b-CoSAD、pBI121-CoSAD和pBI121-CoSAD RNAi 载体的阳性克隆中均可获得目的条带,表明这3类载体均构建成功;用1 mmol·L-1 IPTG分别诱导0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 h,CoSAD基因均能够在pET28b-CoSAD转化的大肠杆菌BL21感受态细胞中正常表达,能够获得与预测结果相符的相对分子质量约47000的特异目的蛋白条带,且蛋白活性随诱导时间的延长而升高。从pBI121-CoSAD转化的拟南芥突变体植株和pBI121-CoSAD RNAi转化的拟南芥野生型植株中也均可扩增出目的条带。 GC-MS分析结果显示：与拟南芥野生型植株相比,其突变体植株的硬脂酸和棕榈酸含量较高、油酸和棕榈油酸含量较低;但突变体植株经pBI121-CoSAD转化后,硬脂酸和棕榈酸含量降低而油酸和棕榈油酸含量提高;野生型植株经过pBI121-CoSAD RNAi转化后,硬脂酸和棕榈酸含量提高、油酸和棕榈油酸含量降低,表明pBI121-CoSAD转化能够促进拟南芥sad突变体植株体内饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸转化,而pBI121-CoSAD RNAi转化对拟南芥SAD基因的表达有明显的抑制作用,这2种重组质粒均可影响拟南芥植株的脂肪酸含量。研究结果表明：油茶CoSAD基因具有调控饱和脂肪酸(硬脂酸和棕榈酸)向不饱和脂肪酸(油酸和棕榈油酸)转化的功能,对茶油的脂肪酸组成具有关键的调控作用。     

油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的克隆与表达分析

以国审油茶(Camellia oleifera)良种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库基础之上,采用RACE技术,克隆获得油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的全长c DNA序列,命名为Co ACAD(基因登录号KJ910338)。该基因c DNA全长为2702 bp,含有2487 bp的开放读码框,编码828个氨基酸,分子量为92.4113 k D,理论等电点p I为8.47,具有2个比较明显的跨膜区和酪氨酸蛋白激酶活性位点LVHGDFRIDNLVF,存在5个亚结构域;在Co ACAD基因c DNA全长序列的基础上构建表达载体,其中原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达,获得表观分子量约为93 k D的目的蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,Co ACAD基因在果实膨大期和成熟期上调表达,预示着Co ACAD基因可能在种子发育过程中参与能量供应过程的调控。     

赤桉ACT1和ACT2基因的克隆与生物信息学分析

为了解赤桉(Eucalyptus camaldulensis)肌动蛋白(Actin)在生长发育过程中的功能,根据赤桉幼苗转录组数据库中的肌动蛋白基因序列,从赤桉嫩叶中克隆了2条Actin基因片段,并利用RACE技术获得Actin基因的全长cDNA,分别命名为ECACT1和EC-ACT2基因。生物信息学分析表明,这两条基因的全长cDNA分别为1533 bp和1387 bp,均含有1个编码377个氨基酸的开放阅读框。经比对分析,赤桉Actin蛋白的氨基酸序列与其他植物Actin蛋白的具有较高的相似性,并且具有Actin蛋白特有的保守序列和相关特征。因此推测这两条基因对桉树的生长发育具有一定的调控作用。     

巨桉SuSy基因家族的生物信息学分析

为了解EgrSuSy基因家族的生物学功能,从巨桉(Eucalyptusgrandis)基因组数据库中筛选出18个SuSy基因家族成员(EgrSuSy1～EgrSuSy18),采用生物信息学方法对其基因特征与表达模式进行分析。结果表明,EgrSuSy基因分布在7条染色体上,EgrSuSy蛋白均定位在细胞质膜上,EgrSuSy家族成员均不具备信号肽。EgrSuSy蛋白质由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲、β-转角组成。EgrSuSy蛋白与毛果杨(Populustrichocarpa)的SuSy蛋白亲缘关系相近。18个EgrSuSy基因在巨桉未成熟木质部、成熟叶片、韧皮部、茎尖、木质部以及幼叶组织中的表达模式不同。因此,EgrSuSy在巨桉不同组织和发育时期的功能可能存在差异。     

HS-SPME & GC-MS分析印加果种子的挥发性物质

利用顶空固相微萃取-气相色谱质谱法(HS-SPME & GC-MS)分析印加果Plukenetia volubilis近成熟种子的挥发性物质,通过面积归一法计算出各成分的相对含量。结果共分离鉴定出64种化学成分,其中6种酯类化合物,占45.86%;12种醇类化合物,占27.71%;7种烯烃类化合物,占6.71%;9种醛类化合物,占3.89%;6种酮类化合物,占2.78%;16种烷烃类化合物,占1.78%。此外,盐酸氨基脲占5.47%,氨基脲占3.25%,还有1.51%三氯乙酸和0.23%甲基异丙基苯及其他化合物。     

SSR标记在桉树树种精准鉴定中的应用分析

为精准鉴定桉树种质,利用4个在种内完全保守的SSR位点对28种桉树(Eucalyptus)进行鉴定。根据这4个SSR位点的微卫星重复次数和侧翼序列特异核苷酸组合,构建了28种桉树种间种质资源的鉴定条码,能够精准鉴定9种桉树。这为桉树杂交育种工作提供了生物学依据。     

油茶FAD2基因的植物表达载体和RNA干扰载体构建及其功能分析

茶油是从油茶种子中提取的食用植物油,富含油酸、亚油酸以及亚麻酸等多种人体必需的不饱和脂肪酸。在植物的不饱和脂肪酸生物合成途径中,脂肪酸脱饱和酶(Fatty Acid Desaturase,FAD)有多个家族成员,可以将单不饱和脂肪酸转化成多不饱和脂肪酸,其中FAD2可以将油酸(18∶1Δ9)和棕榈油酸(16∶1Δ9)转化成亚麻酸(18∶2Δ9,11)和十六碳二烯酸(16∶2Δ9,11)。为了揭示油茶FAD2基因的功能,本研究在原有的基础上构建了这个基因的植物表达载体p BI121-Co FAD2以及RNA干扰载体p BI121-Co FAD2 RNAi,并分别对相应的拟南芥突变体和野生型植株进行了转基因研究。结果表明,同野生型相比,fad突变体中,18∶1和16∶1含量较高,18∶2和16∶2含量较低;突变体植株经过植物表达载体的转化后,脂肪酸组分得到了恢复;而野生型植株经过RNA干扰载体的转化后,18∶1和16∶1含量升高,18∶2和16∶2含量降低。由此说明,油茶FAD2基因在植物体内具有调控18∶1和16∶1转变成18∶2和16∶2的功能,对于茶油脂肪酸组分的构成起着关键的调控作用。     

近红外光谱技术在稻米特性检测中的应用(综述)

近红外光谱技术是一种新型的检测分析技术,广泛应用于农业、林业、工业、医药以及食品等多个行业领域。文章综述近红外光谱技术在稻米特性检测中的应用概况,包括对大米淀粉、蛋白质和脂肪酸等营养物质的测定,大米糊化特性、粘稠度和食味特性的分析,水稻生长过程中氮、磷、钾和其他营养元素含量的分析,育种研究与品种鉴别,病害、重金属等有害物质以及其他方面。同时,指出该技术在当前检测应用中存在的一些问题,并针对目前发展趋势展望该技术的前景。     

中国引种桉树种质资源的遗传多样性分析

该研究从110对SSR引物中,选用47个扩增稳定、条带特异的SSR多态位点,对42种159份桉树种质材料进行PCR扩增,通过统计条带构建二维数据库的方法,进行遗传多样性分析和聚类分析。结果显示:(1)共检测到137个等位基因,平均每个位点等位基因数为2.915个,各位点等位基因变异范围为2~7个。(2)遗传多样性分析结果表明,平均Shannon’s信息指数为0.181,平均观察杂合度Ho为0.068,平均多态信息含量PIC为0.182。综合各指标分析发现,位点eSSR-GR018、eSSR-GR083和eSSR-GR109的多态性程度最高,反映的遗传信息量更大,能够在桉树种质资源的遗传多样性分析和种质鉴定等方面发挥更大的作用。(3)非加权类平均法(UPGMA法)和主坐标分析法(PCoA法)聚类分析均表明,159份桉树种质材料分为两大类群,且昆士兰桉和少花桉间具有较高的遗传相似度,很可能产生杂交种;聚类结果与基于形态学的HillJohnson分类系统基本一致。研究表明,中国引种的桉树种质资源具有较高水平的遗传多样性,该研究所选用的47对SSR引物可有效地应用于桉树种质资源的鉴定分析。     

油茶3羟酰CoA脱水酶基因的克隆与表达分析

3羟酰CoA脱水酶是一类催化3羟酰CoA脱水转化成为烯酰CoA形式的酶。本研究以国审油茶品种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库的基础之上,采用RACE技术,克隆到一个油茶3羟酰CoA脱水酶基因的cDNA全长,命名为CoHCD(Gen Bank登录号KJ910336)。该基因cDNA全长为1145bp,含有666bp的开放读码框,编码221个氨基酸,分子量为25.2kDa,理论等电点p I为9.4,疏水残基占整个氨基酸残基的48.9%,是亲水性蛋白,具有4个比较明显的跨膜区和蛋白质酪氨酸磷酸酶基序"HGXXGXXRS"。在基因c DNA全长序列的基础上,分别成功地构建了原核表达载体、超表达载体和RNA干扰载体,其中,原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)上成功诱导表达,获得表观分子量约为25 k Da的相应目的蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,在5个不同发育时期的油茶种子中CoHCD高效表达主要集中在8~10月,转录最高峰发生在9月,其表达量在种子发育过程中呈增加趋势。