中国南瓜海南农家品种间的遗传特异性分析和DNA指纹图谱构建

在收集中国南瓜海南农家品种的基础上,本研究应用ISSR和SRAP标记技术对28份海南农家品种间的遗传特异性进行了分析,并构建指纹图谱,为中国南瓜海南农家品种鉴定、评价、保护和利用提供科学依据。结果表明,所供试的品种间存在显著的遗传特异性,具有特殊的遗传基础或背景,所筛选的6个ISSR引物和11对SRAP引物共产生了10个特异标记和11条唯一缺失带;应用ISSR引物组合UBC807/UBC814/UBC844/UBC868和UBC808/UBC814/UBC844/UBC868,以及SRAP引物组合Me1/Em2 Me1/Em10 Me2/Em3和Me1/Em1 Me1/Em10 Me8/Em3分别绘制了四张28份中国南瓜海南农家品种的DNA指纹图谱,所构建的DNA指纹图谱直观、简单。ISSR标记和SRAP标记技术可有效应用于中国南瓜海南农家品种DNA指纹图谱的构建和遗传特异性鉴定。     

NaCl胁迫对中国南瓜杂交种成株期根系生理生化特征的影响

以中国南瓜360-3×112-2杂交种和黑籽南瓜为材料,在水培条件下研究了成株期NaCl胁迫对其植株生长和根系生理生化特征的影响.结果表明:(1)NaCl胁迫对2材料的根系鲜重、地上部鲜重、主蔓长度和功能叶单叶面积都有不同程度抑制,而黑籽南瓜所受抑制更强,并以功能叶单叶面积受抑制程度最大.(2)NaCl处理能显著提高杂交种的根系活力,却对黑籽南瓜植株根系活力有显著抑制作用.(3)随NaCl胁迫延续,2材料根系中可溶性糖和脯氨酸含量均呈现先上升后下降的规律,且杂交种植株的上升幅度较大而下降的幅度较小并始终显著高于同期黑籽南瓜.(4)2材料根系O2·-产生速率随NaCl胁迫延续而倍增,但杂交种上升幅度逐渐减小,而黑籽南瓜上升幅度持续增加;MDA含量在杂交种根系中先升后降,而在黑籽南瓜中持续上升,且同期黑籽南瓜增加幅度明显大于杂交种;黑籽南瓜根系的O2·-产生速率和MDA含量始终显著高于同期其它处理.(5)NaCl胁迫使2材料根系抗氧化酶活性均有不同程度增加但变化趋势有异,且杂交种的酶活性增幅均大于同时期黑籽南瓜.研究发现,成株期的中国南瓜杂交种360-3×112-2在NaCl胁迫下生长抑制率较低,根系活力、渗透调节能力和活性氧平衡调节能力较强,耐盐性优于黑籽南瓜,可望作为耐盐瓜类砧木使用.     

中国南瓜CmHSP70基因的克隆及表达分析

为了探究中国南瓜(Cucurbita moschata)热激蛋白70基因的功能,该研究采用转录组测序和RT PCR方法,从中国南瓜中分离获得3个HSP70基因的开放阅读框(ORF)全长,分别命名为CmHSP70 1、CmHSP70 2和CmHSP70 3,三者的序列长度分别为1 998、1 941和2 118 bp,编码666、647和706个氨基酸。蛋白序列分析显示,3个CmHSP70蛋白均属于亲水性蛋白,都含有典型的NBD和SBD保守结构域;CmHSP70 1蛋白含有信号肽和跨膜结构,亚细胞主要定位于内质网;CmHSP70 2蛋白和CmHSP70 3蛋白不含信号肽和跨膜结构,亚细胞主要定位于细胞质和叶绿体。同源比对和进化分析发现,3个CmHSP70蛋白与苦瓜、甜瓜和黄瓜的HSP70蛋白的相似性最高且遗传距离最近。qRT PCR分析显示,42 ℃处理能够诱导3个CmHSP70基因在根、茎、嫩叶和成熟叶中表达,并且表达量存在明显的组织特异性,成熟叶中基因的表达量最高;高温条件下,成熟叶中3个CmHSP70基因均能够在短时间内(处理0~2 h)响应热胁迫而大量表达,尤其是CmHSP70 2基因,推测该基因可能在中国南瓜热胁迫过程发挥重要的调节作用。该研究结果为深入了解HSP70基因功能以及阐明中国南瓜的耐热机制提供理论依据。     

中国南瓜CmNPR1基因的克隆和表达分析

从实验室前期对中国南瓜雌花败育转录组测序结果推测,CmNPR1基因可能在南瓜花发育过程中发挥重要功能。该研究以中国南瓜自交系‘3 1’为试验材料,采用同源克隆方法获得中国南瓜CmNPR1基因CDS序列,通过生物信息学、基因表达以及亚细胞定位分析对该基因进行初步研究, 为进一步研究CmNPR1基因在南瓜花发育中的功能和作用机制奠定基础。结果表明：(1)中国南瓜CmNPR1基因CDS全长1 442 bp,编码480个氨基酸;蛋白序列包含有一个BTB/POZ和一个锚蛋白重复序列(Ank)保守结构域;该蛋白无信号肽和跨膜结构;多序列比对分析结果显示,CmNPR1氨基酸序列与美洲南瓜的亲缘关系最近,为96.05%,其次是印度南瓜,为95.63%。(2)CmNPR1基因在所取样品中花纵径0.5 cm时期表达量最高,且在花不同结构中柱头的表达量最高。(3)通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该蛋白定位于细胞质和细胞核。     

氯化钠胁迫对南瓜根系游离态多胺含量和活性氧水平的影响

以中国南瓜杂交种‘360.3×112.2’和黑籽南瓜为试验材料，在营养液栽培条件下研究了NaCl胁迫对两种南瓜植株生长、根系活性氧水平和游离态多胺含量的影响.结果表明，NaCl胁迫10 d后，与对照相比，两种南瓜植株生长都受到明显抑制，但中国南瓜杂交种比黑籽南瓜植株的耐盐性强.NaCl胁迫使南瓜根系O₂^-·产生速率和H₂O₂含量提高，且黑籽南瓜的O₂^-·产生速率和H₂O₂含量高于中国南瓜杂交种.两种南瓜根系中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)和多胺(PAs)含量及Put/PAs高于对照，并呈现先升后降的趋势；根系中（Spd+Spm）/Put低于对照，呈现先降后升的趋势.中国南瓜杂交种根系中Put含量和Put/PAs低于黑籽南瓜，而Spd、Spm含量和（Spd+Spm）/Put高于黑籽南瓜.表明两种南瓜根系中多胺含量的升高对减少或清除组织中的活性氧有积极作用，Put向Spd、Spm的转化有利于增强植株的耐盐性；中国南瓜杂交种‘360.3×112.2’的耐盐性高于黑籽南瓜与其根系中Put/PAs较低、（Spd+Spm）/Put和PAs含量较高，使其清除活性氧能力较强有关.