CDPK20基因表达及其对山药块茎膨大调控作用研究

为探讨钙依赖性蛋白激酶(CDPK)在山药块茎淀粉及内源激素合成中的作用,该研究以‘毕克齐’和‘大和长芋’山药为试验材料,测定了块茎的淀粉、糖、内源激素含量等指标并进行相关性分析;采用RT-PCR技术克隆了钙依赖性蛋白激酶基因(CDPK20),并进行生物信息学分析,构建CDPK∶GFP融合载体,对CDPK蛋白进行亚细胞定位,实时荧光定量PCR对CDPK20在山药块茎不同发育时期的表达进行分析。结果表明:(1)CDPK20基因开放阅读框长为1047 bp,共编码348个氨基酸。(2)CDPK20蛋白定位于细胞核和细胞膜。(3)CDPK20的表达量在块茎种植后的105~165 d呈现先升后降的趋势。(4)CDPK酶活性与淀粉含量呈极显著正相关,与可溶性总糖含量和还原糖呈显著负相关,与ABA呈极显著负相关,与ZR呈极显著正相关。研究表明,CDPK参与块茎中的淀粉和糖代谢及植物内源激素ABA、ZR的合成。     

基于RNA-Seq的向日葵脂肪酸合成基因筛选与分析

向日葵(Helianthus annuus L.)是世界四大油料作物之一。为解析向日葵主要脂肪酸组分的生物合成分子机制,选用高油酸自交系J9、低油酸自交系P50为研究材料;采用错期播种同期采样试验,以液相色谱测定授粉后不同样品籽粒的脂肪酸组分与含量;利用RNA-Seq技术,对不同样品测序,获得各样品与脂肪酸合成相关的基因表达数据,以气象学数据、液相色谱数据、向日葵基因组数据和转录组数据为基础,采用生物信息学方法分析相关数据。结果表明：(1)高油酸向日葵材料脂肪酸组分和含量受温度影响小,而低油酸材料易受温度影响;(2)J9和P50的12个样本的高表达基因数在7500个左右,而中、低表达基因数相当,是高表达基因的两倍,约15000个;(3)品种特异性表达基因和品种间特异表达基因去除重复后,在J9和P50在-CK和S数据集得到15885个,GO功能富集获得的与脂质代谢直接相关的403个DEGs 映射到与的脂质代谢相关的KEGG代谢通路,累计29个DEGs直接参与了19条相关KEGG通路。本研究将为深入解析向日葵脂肪酸代谢分子机制提供新信息。