向日葵ACC氧化酶基因(HaACO1)的克隆及表达分析

目的:克隆向日葵中的ACC氧化酶基因(HaACO1),并对其进行生物信息学分析及盐胁迫表达分析,为理解向日葵ACC氧化酶生理功能并加强对ACO基因的利用奠定基础。方法:以前期从盐胁迫的内葵杂4号根中获得的ACC氧化酶基因片段4-4-7TDF(KM823963)为基础,通过RT-PCR和5'/3'RACE技术克隆ACO基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的cDNA序列及编码的蛋白质序列进行分析。同时采用PCR方法克隆基因组DNA(genemic DNA,gDNA)序列,并对其进行结构分析。利用实时荧光定量PCR分析Na Cl胁迫下向日葵根、下胚轴、叶中HaACO1的表达量和不同NaCl浓度及不同胁迫时间下根中Ha ACO1的表达量。结果:Ha ACO1的cDNA序列全长为1 135bp,其开放阅读框为942bp,编码313个氨基酸。预测其分子质量和等电点分别为35.84k Da和5.13,基因登录号为KP966508。HaACO1与已报道的多种植物的ACO基因核苷酸序列及其推导的氨基酸序列有较高的相似性,分别为76%~83%和77%~88%。gDNA起始密码子至终止密码子序列长1 018bp,包含2个外显子和1个内含子,基因登录号为KP988289。实时荧光定量PCR分析表明向日葵HaACO1在不同器官及不同NaCl浓度、不同时间诱导下存在特异性表达差异。结论:获得的向日葵HaACO1是植物ACO家族成员之一,该基因应答盐胁迫具有独特的表达模式。     

提取航天诱变向日葵种子总RNA的一种有效方法

目的:从航天诱变向日葵种子中提取高质量的总RNA.方法:采用改进的SDS法,提取缓冲液与氯仿同时作用液氮研磨材料后,用酸酚-氯仿抽提一次,经LiCl过夜沉淀、DNase I处理、1/2体积的无水乙醇沉淀多糖,最后加入1/10体积的醋酸钠和2倍体积的无水乙醇沉淀总RNA,用琼脂糖凝胶电泳与紫外分光光度法测定产量与纯度,用...     

向日葵离体再生体系的建立

为了建立高效的向日葵离体再生体系,从基因差异、外植体取材、生长素和细胞分裂素浓度、附加物的添加等方面出发,对向日葵愈伤诱导、分化、生根等过程进行了系统优化。结果表明：杂交材料相对于自交材料更容易实现再生;最佳外植体是生长4 d的子叶;最佳愈伤诱导培养基是MS培养基 (MS) +2.0 mg/L 6-苄基腺嘌呤 (6-BA)+0.5 mg/L奈乙酸 (NAA)+1.0 mg/L激动素 (KT),诱导率最高可达100％;最佳分化培养基是MS+0.2 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.3 mg/L KT+0.3 mg/L硝酸银 (AgNO3)+0.2 g/L活性炭 (AC),芽分化率可达71％;最佳生根培养基是1/2 MS+0.6 mg/L吲哆丁酸 (IBA),生根率最高为77％。方差分析表明,材料基因型、外植体生长时间、激素、AgNO3、AC对向日葵再生呈现显著性影响。     

向日葵菌核病拮抗菌的筛选、鉴定及防效测定

[背景] 由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）引起的菌核病是影响向日葵产量的重要病害,近年来在我国内蒙古和甘肃等地频繁发生。[目的] 挖掘能够对向日葵菌核病进行生物防治的拮抗菌株和有效方法。[方法] 用4种不同的培养基通过稀释涂布法对向日葵健康植株的根际土壤菌群进行分离,利用平板对峙实验筛选出对核盘菌有抑制作用的菌株。选取拮抗作用较强的菌株进行向日葵离体叶片防效测定,采用形态学特征、生理生化特性结合16S rRNA基因序列分析进行菌种鉴定,并配制成不同单菌剂和复合菌剂进行盆栽实验,测定活体防效。[结果] 从土壤中共分离出142株菌,从中筛选到12株抑菌圈明显的拮抗菌株。其中拮抗菌Bacillus sp.NM63、JQ134、J7、J33和Streptomyces sp.Z9、ZX6抑菌圈直径大于25 mm,这6株菌在向日葵离体叶片防效测定实验中效果显著。菌株NM63、JQ134、J7、Z9、J33和ZX6单菌剂盆栽实验的防治效果依次为79.06%、74.10%、70.72%、67.83%、65.11%和57.11%。菌株配比为Z9：NM63：JQ134：J7=1：1：1：1的复合发酵菌剂Ⅰ对向日葵盆栽的活体防效为81.43%,菌株配比为Z9：NM63：JQ134：J7=1：2：2：1的复合发酵菌剂Ⅱ对向日葵盆栽的活体防效为85.88%。[结论] 筛选鉴定出多株对核盘菌具有较强抑制作用的拮抗菌株,复合菌剂Ⅱ对向日葵菌核病的防治具有显著效果。     

海葵的采集、观察与保存

海葵约有l000多种,营固着生活,一般为单体。栖息于世界各地的海洋中,我国沿海各地也多有分布,它是我国海滨常见的腔肠动物,属珊瑚纲,海葵目,其中绿海葵较多些,易采到。自然界中．绿海葵生活在潮间带区域．固着于岩石上或岩石缝间,涨潮时触手完全伸展。形似向日葵的头状花序,退潮时触手和身体收缩成球形。由于海葵身体基部的附着力极强,它和岩右粘贴牢固,徒手很难采到完整的标本。须用尖头凿刀将它从岩石上分离下来,但要十分小心,不能使其基部受伤。     

镉、锌、铜胁迫对向日葵早期幼苗生长的影响

分析了3种重金属离子(Cd2+、Cu2+、Zn2+)对向日葵种子胚根伸长和早期幼苗生长的影响.结果表明,3种重金属离子对向日葵胚根伸长的抑制作用依次为:Cd2+>Cu2+>Zn2+.3种重金属胁迫明显降低了幼苗生长和叶绿素含量,并显著提高了H2O2水平.其中Cd2+胁迫引起幼苗H2O2爆发高于Cu2+和Zn2+胁迫.进一步分析植株抗氧化系统的变化发现,随着重金属离子浓度的增加,向日葵幼苗酶类抗氧化物质SOD和CAT的活性表现为先增加后降低的趋势;重金属胁迫提高了非酶类的抗氧化物质脯氨酸和GSH的含量.其中Cd2+和Zn2+胁迫对脯氨酸含量变化的影响大于Cu2+胁迫;而Cu2+胁迫对GSH含量变化的影响大于Cd2+和Zn2+胁迫.     

观赏向日葵八氢番茄红素脱氢酶基因PDS的cDNA克隆与表达特性分析

采用RT-PCR和RACE技术从观赏向目葵‘闽葵3号’黄色花瓣中克隆到类胡萝卜素合成途径关键基因HaPDS的cDNA,该cDNA全长2017bp,具有一个1710bp的完整开放阅读框（ORF）,编码一个570个氨基酸的蛋白质。序列分析表明,HaPDS编码的氨基酸序列与其他植物的PDs蛋白具有很高的同源性,在N-端有一个辅助因子结合结构域,C-端有一个类胡萝卜素结合域。系统进化树分析显示,观赏向日葵HaPDS与万寿菊、菊花蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量RT-PCR技术分析表明,胁肋路因在花发育的盛花期表达量最高;不同组织中的表达量舌状花瓣〉苞片〉叶片〉绿色管状花〉黑色管状花：随着基因表达量的增加,花色由白色到黄色、金黄色转变。     

向日葵根石油醚萃取部分化学成分研究

利用75%乙醇对向日葵根化学成分进行提取;再用萃取法将向日葵根化学成分乙醇提取物分为石油醚萃取物浸膏、乙酸乙酯萃取物漫膏、正丁醇萃取物浸膏;最后用常压硅胶色谱从石油醚萃取物漫膏中分离得到1个甾体类化合物A,经质谱、碳核磁共振和氢核磁共振谱鉴定,确定出其结构为β-谷甾醇。     

‘锦苗标靶’诱抗剂抑制列当寄生向日葵的机制研究

该研究通过对2个向日葵品种(LD5009 和JK103)根系浇灌‘锦苗标靶’诱抗剂,于浇灌处理后0、24、48 和72 h分别对根系取样进行组织化学分析,测定根系H₂O₂含量、ROS清除酶活性以及抗性相关基因表达,并于浇灌处理后20 d检测向日葵生长指标和根瘤结数量,以明确‘锦苗标靶’对向日葵抑制列当寄生的诱抗机制。结果显示：(1)与对照(施用清水)相比,LD5009在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数减少了95.5个,寄生率降低了98.20%;瘤结的鲜质量和干质量分别降低了94.60%和81.63%,而向日葵株高和茎粗分别相应增加了2.09 cm和0.52 mm,增长率分别为14.92%和15.29%;JK103在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数较对照减少了37.5个,寄生率降低了98.04%,瘤结的鲜质量和干质量也分别降低了97.06%和82.69%,而向日葵的株高和茎粗分别增加了2.07 cm和0.39 mm,增长率分别为12.26%和9.70%。(2)‘锦苗标靶’诱抗剂浇灌处理后,2个向日葵品种根系中胼胝质的沉积量均有增加,但以JK103在处理48 h后增加幅度最为明显;JK103和LD5009中H₂O₂含量在处理24 h后均达到最大值,分别为3.53和2.68 μmol·g^-1,与对照相比,LD5009的H₂O₂含量增幅较大,为208.05%。(3)2个品种的ROS清除酶活性在处理后均呈先升高后降低的趋势,且均在处理48 h后达到最大值;JK103+锦苗标靶处理较清水对照的SOD、POD、CAT、PPO活性分别增加了69.77 U·g^-1、5.44 U·g^-1·min^-1、1.88 U·g^-1·min^-1和527 U·g^-1·min^-1,而LD5009+锦苗标靶处理后,上述4种酶的活性分别增加了25.91 U·g^-1、13.16 U·g^-1·min^-1、0.50 U·g^-1·min^-1和313 U·g^-1·min^-1。(4)抗性相关基因转录水平的检测结果显示,施用诱抗剂后2个品种抗性基因的转录水平都不同程度地被诱导,但以LD5009+锦苗标靶样本中被诱导的幅度最为明显,特别是CAT、Mn SOD和XTH6基因,其转录水平比对照均上调了50倍之多。研究表明,诱抗剂‘锦苗标靶’对向日葵列当的寄生有显著的抑制效果,且在向日葵列当寄生前(瘤结未形成)施用效果更佳;‘锦苗标靶’可促进向日葵根系细胞中胼胝质的沉积量增加,在结构水平上抵御列当对向日葵根系的侵染,并能够诱导向日葵根系ROS清除酶活性以及CAT、PAL、Mn SOD和XTH6等基因表达的提高,从而建立向日葵对列当寄生的获得性抗性,但诱导的程度由于品种不同而存在一定的差异。     

油葵苗期抗旱相关性状的QTL定位及候选基因筛选

干旱是限制向日葵生长发育的重要因素之一。为探究向日葵苗期抗旱性分子机制,该研究以向日葵K55与K58杂交构建的150个F₇重组自交系群体为材料,对其在正常浇水和干旱胁迫两种水分处理条件下的叶片相对电导率、叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量、根长进行表型测定,利用前期建立的SNP、SSR分子标记遗传连锁图谱,通过复合区间作图法对5个抗旱相关的性状进行QTL定位。结果表明：(1)共定位到向日葵QTL位点11个,其中正常浇水条件下5个,干旱胁迫条件下6个,表型贡献率为0.768%~7.547%,且5号连锁群上定位到的QTL位点最多(3个)。(2)QTL置信区间内共筛选到62个与干旱相关的候选基因,包括位于qLA 8 1上的rna23019、rna23004、rna22661、rna22193、rna23294、rna22783和位于qCC 13 1上的rna40140,这些基因可作为后续基因克隆及功能研究的重点候选基因。该研究结果为向日葵抗旱性研究及其遗传改良奠定了基础。