云锦杜鹃苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及功能分析

苯丙氨酸解氨酶(phenylalaninammo-nialyase,PAL)是植物香气化合物中苯甲酸甲酯合成途径的关键酶。为探究云锦杜鹃Rhododendron fortunei RhPAL基因的功能,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆RhPAL基因全长cDNA序列,并应用高效液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)联用技术分析云锦杜鹃不同发育阶段的不同组织中RhPAL基因表达水平和代谢物含量变化关系。结果表明,从云锦杜鹃花cDNA中克隆得到RhPAL基因,含有完整的cDNA开放阅读框(open reading frame,ORF)序列长2145bp,编码715个氨基酸,与其他物种的PAL蛋白质氨基酸序列具有较高的同源性;qRT-PCR分析表明,在不同花期的花瓣中,RhPAL表达量呈上升趋势,在衰败期表达量最高,雌蕊的表达量远远高于雄蕊,同时,新叶高于老叶,叶片的表达量高于花瓣和花蕊。通过酶联检疫法检测分析云锦杜鹃不同花期的花...     

杜鹃花TPS基因家族鉴定及与萜类物质代谢的关系分析

萜烯合成酶（terpene synthase,TPS）能催化不同的前体物质生成不同的萜类化合物,是合成萜类物质的关键酶。为探究杜鹃花TPS基因家族成员在萜类物质代谢过程中的表达模式,本文基于杜鹃花基因组数据库,利用生物信息学方法对杜鹃花TPS基因（TPS）进行家族成员鉴定;通过云锦杜鹃和诺娃杜鹃两种不同种高山杜鹃的转录组测序结果,结合qRT-PCR、顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析两种杜鹃不同发育时期花瓣中TPS家族成员表达水平和代谢物含量变化关系。结果表明,从杜鹃花基因组数据库中共鉴定获得47个RsTPS成员,RsTPS家族成员长度在591-2 634 bp之间,含有3-12个外显子不等,编码196-877个氨基酸;RsTPS家族成员主要分布在叶绿体和细胞质;系统进化分析结果显示RsTPS基因分为5个亚组。通过分析转录组数据得到7个功能注释为TPS的基因家族成员,发现TPS1、TPS10、TPS12和TPS13的表达量在4个时期中呈现出先上升,到盛开期达到顶峰后再下降的趋势。对基因表达量变化与萜类物质含量变化进行相关性分析,发现TPS1、TPS4、TPS9、TPS10、TPS12和TPS13表达量与云锦杜鹃不同时期花瓣中萜类物质含量变化呈显著性正相关,推测这6个基因家族成员可能是参与云锦杜鹃花香调控的关键基因。     

低温胁迫对“繁景”杜鹃生理特性及叶片超微结构的影响

"繁景"杜鹃为杂交后代优良新种,研究其对低温的耐受能力,为宁波及周边城市将其作为绿化植物提供参考。该研究以一年生杂交后代优良株系"繁景"为材料,采用盆栽试验,利用人工降温的方法,研究不同低温(0℃,-3℃,-6℃,-9℃)对其生长状态、生理生化及叶片超微结构的影响。结果表明:在-3℃和0℃的低温胁迫下,叶绿素含量降低缓慢且与处理前变化不显著,在-9℃和-6℃的低温胁迫下,其叶绿素含量要显著低于处理前和对照组,不同低温处理下,叶片光合速率均呈下降趋势,至试验结束时,光合速率与温度成正比。在-9℃和-6℃低温胁迫下,其叶片相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量增长最快,且过氧化氢酶(Cata-lase,CAT)、以及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性下降幅度最大,在-3℃和0℃低温胁迫下,MDA的含量增长较明显,但可溶性蛋白,CAT,POD及SOD活性变化不明显。温度降低对其叶片超微结构的影响较大,在0℃和-3℃低温胁迫下,其细胞结构正常;在-6℃低温胁迫下,类囊体结构开始模糊,淀粉粒和嗜锇颗粒变大且增多;在-9℃低温胁迫下,细胞膜开始解体,叶绿体被膜破损缺失严重,空洞化程度严重,部分细胞甚至成为空细胞。综合各指标变化情况,杜鹃优良株系能耐受的较低温度为-6℃。因此,杜鹃该优良株系为较耐寒品种,可作为宁波及周边城市良好的杜鹃花绿化候选材料。     

比利时杜鹃花RhDFR基因克隆及分析

二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)是植物花青素合成过程中的关键酶,能够催化二氢黄酮醇生成无色花青素。该试验以红色和白色比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort.)不同器官和不同发育时期的花瓣为实验材料,利用反转录(RT-PCR)和RACE技术克隆RhDFR基因,利用植物酶联免疫试剂盒(ELISA)测定不同发育时期的花瓣RhDFR酶活性,利用qRT-PCR技术定量分析不同器官和不同发育时期的花瓣RhDFR基因,构建pET-28a-RhDFR原核表达载体对RhDFR蛋白进行制备和纯化,为进一步探究杜鹃花DFR基因功能以及花色的分子机理奠定基础。结果表明：(1)成功获得比利时杜鹃花RhDFR基因全长1 253 bp,其开放阅读框1 035 bp,编码344个氨基酸,含有1个NADPH结合保守基序和1个底物结合区域,具有高度保守性;系统进化分析显示,比利时杜鹃花RhDFR蛋白与越橘(Vaccinium corymbosum)DFR蛋白亲缘关系最近。(2)ELISA试剂盒分析显示,比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣DFR酶活性呈先上升后下降的趋势,并于红花初开期和白花盛开期的...     

云锦杜鹃不同花期挥发性成分的HS-SPME-GC-MS检测与主成分分析

为了探究云锦杜鹃的挥发性成分,该研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对云锦杜鹃不同花期中的挥发性成分进行定性定量分析,并通过主成分分析法分析其特征挥发性成分。结果表明:四个花期共检测出50种挥发性成分,共分为苯丙酸类/苯环型、萜烯类、醇类、醛类、烃类和其他类六大类组分。对29种主要挥发性物质进行主成分分析,提取了两个主成分,累计方差贡献率达到88.545%。分析发现,β-月桂烯、β-罗勒烯、可巴烯、异喇叭烯、桉树脑、衣兰烯、(+)-表二环倍半水芹烯、(3R-反式)-4-乙烯基-4-甲基-3-(1-甲基乙烯基)-1-(1-甲基乙基)-环己烯与第1主成分呈高度正相关,第2主成分的贡献率为31.455%,其中丁香酚的影响最大,呈高度负相关,这些物质是影响云锦杜鹃香气的关键性成分。在9种高度相关的物质中,萜烯类物质占了7种。综上认为,萜烯类物质是云锦杜鹃主要特征香气成分。