基于PacBio三代测序的香瓜茄(人参果)基因组的组装北大核心CSCD

香瓜茄又名人参果,具有抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病等多种生物活性。为丰富茄科作物基因组信息及进化发育历程,获取香瓜茄全基因组序列信息,同时为香瓜茄相关分子研究奠定基础。以香瓜茄植物组织为试验材料,基于Illumina HiSeq构建小片段文库进行基因组特征评估,利用PacBio三代测序技术、Hi-C技术构建及组装香瓜茄全基因组数据库。利用生物信息学方法对获得的基因组序列进行组装、功能注释以及进化分析研究。结果表明,获得54.11 Gb Illumina HiSeq数据;获得55.08 Gb PacBio数据,reads平均长度为14 179 bp;获得Hi-C数据量约143 Gb;拼接得到该基因组contig序列总长为1.16 Gb,Hi-C纠错后contig N50为22.63 Mb;Hi-C挂载染色体,共有1.12 Gb长度的序列可以挂载到12条染色体上,占比97.16%;其中,能够确定顺序和方向的序列长度为1.08 Gb,占定位染色体序列总长度的96.11%,得到基因组大小1.25 Gb;预测有64.22%的重复序列,41 571个基因,99.06%的基因可以注释到NR、GO、KEGG等数据库中;预测得到4 360个tRNA、5 677个rRNA、154个miRNA;得到449个假基因。香瓜茄与马铃薯的进化时间大约在12.82 MYA。     

菊芋生长发育动态及光合性能指标变化研究

以‘青芋1号’菊芋为材料,通过田间试验对菊芋全生育周期的器官生长发育、干物质积累分配动态以及光合性能指标变化进行了连续观察研究。结果表明,地上部器官生长量与干物质积累量均在第18周达到峰值,之后开始迅速转向块茎生长,块茎膨大速率在第18周和第2I周有2个高峰,块茎干物质积累则经过了块茎形成、块茎形成与膨大并行、块茎迅速膨大3个阶段,峰值出现在第21周;第18周干物质开始从地上部器官向块茎转移,此时总干物质量达到峰值,之前干物质主要暂时贮存在茎内。收获时,块茎干物质量达到15．76t·hm^-2,收获指数在0．65以上;叶面积指数、光合势、净同化率与叶绿素含量在植株快速生长期和地上部干物质开始向块茎转移前一段时期均有高峰出现。     

不同果色辣椒CCS基因克隆及表达分析

果实颜色是辣椒重要的商品性状之一。本研究以观赏椒GS6、Z1，甜椒SP01及黄色突变体SP02为材料，探究辣椒红素/辣椒玉红素合酶(CCS)基因在不同成熟果色辣椒中的序列差异和表达特性，初步解析辣椒不同成熟果色形成分子机理。研究结果显示：成熟色为红色的GS6、Z1和SP01中均能克隆到CCS全长基因，且序列无差异，其全长1497bp，编码498个氨基酸，只包含一个开放阅读框序列，没有内含子序列；而黄色突变体SP02中未能克隆出CCS基因；聚类和系统进化分析发现辣椒CCS基因与茄科作物的番茄、中华辣椒和灯笼辣椒等植物的亲缘关系较近；qRT-PCR分析结果显示：在GS6中，CCS基因在花中的表达量最高；在Z1和SP01中，CCS基因在果实中的表达量显著高于其他组织，在根中表达量最低；而在SP01的茎和叶以及SP02的所有组织中，CCS基因均未表达。在果实不同发育时期，CCS基因在SP01花后30 d（Ⅲ期）、GS6和Z1花后40d（Ⅳ期）表达量显著上升。研究结果表明，甜椒黄色突变体SP02果实颜色的形成可能和CCS基因的缺失或变异密切相关，而在成熟色为红色的辣椒中CCS基因的表达可能在果实颜色形成过程中发挥着重要的作用。