葡萄BRX基因家族生物信息学分析

BRX基因家族是一类植物特有的转录因子家族,在拟南芥中参与调节根细胞的增殖与伸长。利用生物信息学方法对葡萄基因组中存在的BRX基因家族进行了电子克隆,并对其进行了基因组的定位、蛋白质的结构、理化性质、二级结构及亚细胞定位的预测与分析,并对其与其它植物进化的亲缘关系进行了研究。基因组定位结果发现:葡萄基因组中6个BRX基因集中分布在3条染色体上,其中Vv BRX1和Vv BRX2分布在第2条染色体上,Vv BRX3和Vv BRX4分布在第9条染色体上,Vv BRX5和Vv BRX6分布在第11条染色体上;编码蛋白的氨基酸数目为360~560个,Vv BRX5的相对分子量(61 884.4)和理论等电点(9.38)均最大,而Vv BRX1的相对分子量(40 239.1)和理论等电点(6.23)均最小。研究显示,不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间存在一定的差异,但都为疏水性蛋白;α-螺旋和无规则卷曲为6个BRX氨基酸序列的主要组成部分;均不存在跨膜域及信号肽。基因结构分析表明,6个BRX基因都含有外显子和内含子结构。亚细胞定位分析表明:6个Vv BRX基因均定位于细胞核。系统进化分析结果表明,Vv BRX1、Vv BRX2基因与胡杨的亲缘关系最近,相似性达96%;Vv BRX3、Vv BRX4与蓖麻、麻疯树、柑橘、可可、大豆聚为一类,说明其进化关系较近;Vv BRX5与其它Vv BRX基因明显分开;Vv BRX6基因与莲的亲缘关系最近。试验结果为葡萄BRX基因家族的克隆和功能分析奠定了一定的研究基础。     

2个芽变苹果品种枝条主要性状比较

短枝型芽变品种是中国苹果矮化密植栽培可以利用的重要种质资源,研究其形成的生理基础和相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理奠定基础。以枝条快速生长期的普通型品种‘烟富8号’和短枝型品种‘惠民短枝’叶片、茎与茎尖作为试验材料,测定枝条粗度和节间长度,采用HPLC法测定内源激素(IAA、GA3和ABA)和可溶性糖(葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨糖醇)含量,应用实时定量qRT-PCR技术比较分析激素相关基因在不同品种中的表达特性,为研究苹果枝条发育调控机理提供支撑。结果表明,‘烟富8号’的节间长度高出‘惠民短枝’1.2倍,而枝条粗度显著低于‘惠民短枝’;茎中的蔗糖和山梨糖醇含量分别显著高于‘惠民短枝’2.5倍和1.3倍,茎尖中的葡萄糖含量仅为‘惠民短枝’的0.3倍;茎和茎尖中的GA 3和IAA含量、TIR1和GA20ox基因的表达水平显著高于‘惠民短枝’,而ABA含量、SnRK2和PYL基因表达水平显著低于‘惠民短枝’;叶片中GA20ox基因的表达水平显著高于‘惠民短枝’。研究推测,较低浓度的GA3、IAA、蔗糖和山梨糖醇,及较高浓度的ABA和葡萄糖与短枝型苹果品种的形成密切相关。     

施氮时期对酿酒葡萄叶片氮代谢酶及相关基因表达的影响

以10年生‘蛇龙珠’葡萄为材料,在萌芽期(S1)、新梢旺长期(S2)、开花期(S3)、果实第一次膨大期(S4)、副梢生长旺期(S5)和果实第二次膨大期(S6)分别一次性施入尿素300kg·hm-2,以不施氮肥为对照(CK),分析了花前5d(DBF5)、花后25d(DAF25)、花后55d(DAF55)和花后85d(DAF85)叶片的各项指标,以明确氮素施用时期对葡萄叶片氮代谢的调控与影响。结果表明:(1)S1和S2处理葡萄叶片中总氮及可溶性蛋白含量在DAF25时显著增加。(2)S3和S4处理的NR及GS活性在DAF85时显著高于其他处理;在DAF25时,S1和S2处理的GOGAT活性,以及S3和S4处理的GDH活性均显著高于同期对照和其他施肥处理。(3)各施肥处理叶片VvNR表达水平在不同时期均高于同期对照,S3处理VvNR表达水平在DAF25和DAF85时分别为对照的3.4倍和2.7倍;S3和S4处理的VvGS表达水平分别在DAF55和DAF85时达到最高值,S3处理的VvGOGAT和S4处理的VvGDH表达水平在DAF55和DAF85均显著高于其他处理,S3处理的VvGDH表达水平在DAF55和DAF85仅次于S4处理。研究表明,氮素通过诱导叶片氮素代谢基因的响应,从而调控叶片中氮素代谢酶活性增加,促进了氮素的积累,S3和S4处理在不同时期氮代谢酶活性和对应的基因表达水平均较高,更有利于叶片中氮素的转化和代谢。     

刺三加叶组成成分与质量分析

为评价刺三加这一药食两用植物,对刺三加叶中的粗灰分、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪等部分营养成分与K、Ca、Mg、Fe、Mn、P、Zn、Na和Cu等部分矿质元素及活性成分(绿原酸和总黄酮)进行了测定分析。结果表明:刺三加叶中的粗灰分、粗纤维、粗蛋白及粗脂肪的含量分别为:2.75%、2.34%、4.63%和4.13%,与6种常见蔬菜相比较,是6种常见蔬菜的2~10倍;K、Ca、Mg、Fe、Mn、P、Zn、Na和Cu等矿质元素含量分别为:516.00、1061.00、86.58、8.13、4.18、156.12、9.61、8.27和0.044(mg/100 g);与6种常见蔬菜比较后发现除Na和Cu元素含量略低于6种常见蔬菜外,其它成分均相当或高于6种常见蔬菜,其中K、P、Ca、Fe、Mn、Zn是6种常见蔬菜的4~15倍;刺三加叶还含有丰富的药用活性成分黄酮和绿原酸,黄酮含量为4.06%,绿原酸含量为3.72%,证明刺三加是一种极具开发利用价值的药食两用植物。该研究为刺三加这一植物的开发利用提供一定的理论依据。     

甘薯地上部分黄酮类化合物含量变化

通过对8、9、10月品种为86-11甘薯叶、茎中总黄酮含量进行了提取,以芦丁为对照品,用紫外分光光度法对其含量进行了测定。结果表明9月份该品种甘薯叶中黄酮类化合物含量最高(10.08%),嫩茎和老茎8月份含量最高(3.07%、2.45%)。同时对另一品种金薯6号10月份的叶及嫩茎中的总黄酮含量也进行了测定,金薯6号叶中的总黄酮含量明显高于86-11,说明甘薯品种间存在基因型差异,该研究为甘薯叶、茎中黄酮类化合物的提取、生产及加工利用提供了一定的理论依据。     

独根草不同部位几种化学成分的分析比较

为评价独根草这一药赏两用植物,对独根草根、茎和叶中粗灰分、粗纤维、粗脂肪、还原糖、部分矿质元素及活性成分(多糖、绿原酸和总黄酮)进行了测定分析.结果表明:独根草叶中粗灰分、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪及还原糖的含量分别为10.11％、8.02％ 、9.54％、9.91％和6.53％;Fe、Zn、Cu、Mn、K、Na、Ca和P等矿质元素含量分别为284、132.8、1.07、19.5μg/g、7.01 mg/g、169.38μg/g、221.9 μg/g和300.5 μg/g;还含有2.00％的绿原酸、6.98％的总黄酮,以及3.29％的粗多糖.叶中各成分含量多高于茎和根,证明其主要药用成分在叶;而茎和根均含有多种元素和活性成分,有一定的药用价值,是一种可以全株入药的药赏两用植物.