‘三红蜜柚’CmCAD基因的克隆与表达分析

为了探究CmCAD基因在‘三红蜜柚’果实发育过程中的作用与表达规律,该研究以‘三红蜜柚’果实为材料,利用反转录PCR技术克隆获得3个‘三红蜜柚’CmCAD基因,分别命名为CmCAD1、CmCAD3和CmCAD4。对这3个基因所编码的蛋白进行了生物信息学分析,研究了它们在不同品种蜜柚及‘三红蜜柚’果实生长发育阶段的表达模式。结果表明:克隆得到的3个CmCAD基因cDNA长度分别为1 032 bp、1 080 bp和1 071 bp,编码344、360和357个氨基酸;生物信息分析发现3个CmCAD基因编码的蛋白含有相同的保守结构域,均有跨膜螺旋结构与磷酸化位点;系统进化树分析表明,CmCAD1、CmCAD3和CmCAD4分别与甜橙CsCAD1、拟南芥AtCAD9和甜橙CsCAD4的亲缘关系最近。实时定量PCR分析结果显示,3个CmCAD基因在不同品种蜜柚果实生长过程中表达水平存在差异,且3个CmCAD基因在‘三红蜜柚’果实发育过程中的表达规律也有所不同。研究推测,CmCAD4具有一定的潜在功能,可能参与调控‘三红蜜柚’果实中木质素的合成,但基因的具体功能与调控机理还需进一步探索。     

刺葡萄抗白腐病转录因子VdWRKY53基因克隆及表达

利用同源克隆的方法,分别获得‘刺葡萄0943’的转录因子VdWRKY53基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌侵染和水杨酸诱导的反应,并以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中转录因子VdWRKY53基因序列及表达差异。结果表明:‘刺葡萄0943’的VdWRKY53基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列和位点特征,在DNA和氨基酸水平上与‘黑比诺’VvWRKY53有5处差异,这5处氨基酸差异可能造成了其功能的差异;‘刺葡萄0943’和‘黑比诺’中的WRKY53基因启动子受葡萄白腐病菌和水杨酸诱导后表达量增加,且VdWRKY53基因表达量和趋势不同于‘黑比诺’VvWRKY53。生物信息学分析和实时荧光定量表明,在‘刺葡萄0943’抗病途径中VdWRKY53转录因子具有重要的生物学作用。     

采前壳寡糖处理对杏果实黑斑病的抗性诱导

以新疆赛买提杏为试验材料,分别在果实坐果期、膨大期、转色期及采收前48h,采用分子量为5 000、浓度为0.05%的壳寡糖(GOS)溶液对杏果实进行喷施处理,以喷施清水为对照(CK);采收后的杏果实在机械损伤接种链格孢菌后置于4℃、相对湿度90%~95%的条件下贮藏,定期统计接种链格孢菌杏果实的病斑直径和发病率,测定抗病相关酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)和几丁质酶(CHT)的活性及木质素、富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)的含量,探讨采前壳寡糖处理对杏果实黑斑病的抗性诱导及其生理机制。结果显示,贮藏结束时,采前壳寡糖处理的果实发病率与病斑直径分别比对照显著降低了16.37%和17.57%。随着贮藏期间的延长,壳寡糖处理杏果实PAL、GLU、CHT的活性和木质素、HRGP的含量均表现出先上升后下降的变化趋势,且始终显著高于同期对照,并分别在接种后第21、28、21、28和14天达到峰值,峰值比同期对照分别显著提高12.17%、78.22%、31.41%、34.81%和77.44%。研究表明,采前壳寡糖处理能通过诱导提高杏果实病程相关蛋白及细胞壁HRGP和木质素的含量来增强杏果实对黑斑病的抗性。     

‘长林4号’油茶树冠不同部位的果实性状差异

以5年生‘长林4号’油茶为试材,对树体冠层不同部位的油茶果实性状进行研究。结果表明,与树冠内层果实相比,树冠外层中上部的果实较大(29.5 g),籽粒数较多(4.8粒/果),鲜出籽率和果形指数相对较小(分别为46.8%和0.81);树冠外层果实的种仁含油率(41.2%)显著高于内层果实(α=0.05),而树冠外层不同部位的种仁含油率无显著差异;此外,树冠不同部位的果实茶油的脂肪酸组成无明显差异,果实着生部位对茶油品质的影响不大。     

‘巴斗杏’组培快繁体系建立与耐盐植株筛选

以淮北黄里‘巴斗杏’茎段为外植体,MS为基本培养基,通过茎段诱导植株再生及进行耐盐筛选。结果表明:采用4、5月‘巴斗杏’茎段用0.1%升汞灭菌8 min较适宜;在含有1.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L IBA的MS培养基上茎段增殖较快,生长旺盛;较理想的生根培养基为MS+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.2 mg/L,生根率达46.3%;‘巴斗杏’组培苗进行耐盐筛选的适宜盐浓度为0.4%～0.8%,筛选植株与对照相比差异显著。     

花粉发育相关基因BcMF13不同转录本的克隆及分析

在克隆花粉发育相关基因BcMF13时,用RACE技术进行3’端扩增,得到了两个不同长度的3’转录本。与EST库比对,发现与其相似性高的序列都来源于十字花科芸薹属、萝卜属等植物的生殖器官,并且在这些近源属中也出现不同转录本。这些不同转录本的存在说明BcMF13存在剪切异构体,调控过程灵活复杂,反映出该基因具有重要功能。同时,对BcMF13基因的RT-PCR表达研究表明,它只在可育株系中表达,在不育株系中不表达,且主要集中在大花蕾、雄蕊中表达。分析BcMF13推导的蛋白结构,发现其编码的蛋白包含多个生物活性位点。以上结果均表明BcMF13与花粉育性相关,多个剪切异构体的发现说明BcMF13在执行生理功能时较为活跃。     

‘津田’芜菁Transparent Testa Glabra 1（BrTTG1）基因的克隆及表达分析

TTG1（Transparent Testa Glabra 1）蛋白是一种WD40类蛋白,参与植物的生长和发育。采用RT-PCR方法从芜菁品种‘津田＇中克隆了BrTTG1 cDNA序列（GenBank登录号HM208590）。该基因cDNA开放阅读框长度为1 014 bp,编码一个由337个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白分子量为37.28 kDa,理论等电点为4.66。与其他植物中的TTG1蛋白进行同源性比对结果显示,BrTTG1与甘蓝型油菜的TTG1同源性最高。BrTTG1蛋白在31～337位氨基酸处含有WD40超家族的保守结构域。荧光定量PCR检测BrTTG1在‘津田＇芜菁不同组织中的表达结果表明,该基因在有花青素合成的红色‘津田＇芜菁根皮中表达量最高。     

外源脱落酸对油用牡丹'凤丹'生理特性的影响

为了明确外源脱落酸(ABA)对油用牡丹‘凤丹’生理特性的影响,筛选调控‘凤丹’抗逆性的最适ABA浓度,以期为‘凤丹’丰产栽培技术研究提供理论依据。以‘凤丹’为实验材料,采用整株喷施法,以不同浓度外源脱落酸溶液处理‘凤丹’植株,测定ABA处理后不同时期‘凤丹’叶片生理特性的变化规律。随着叶片的衰老,‘凤丹’叶片P_n、G_s、C_i、T_r呈下降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量呈升高趋势。外源脱落酸处理显著增加叶片渗透调节物质的含量及抗氧化酶的活性,并降低了膜质过氧化产物的含量(p0.05),并对P_n、G_s、C_i和T_r有一定调节作用。得到的结果是喷施100 mg/L的外源ABA显著提高油用牡丹‘凤丹’的抗氧化酶活性,降低了膜质过氧化程度,提高了‘凤丹’叶片保水能力。     

‘741杨’D2类细胞周期蛋白基因的克隆及功能鉴定

D类细胞周期蛋白(D-type cyclin,CYCD)调控细胞周期G1/S期转变。CYCD与细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)结合形成CYCD/CDK复合物,被激活的CYCD/CDK复合物通过磷酸化下游细胞周期响应因子调控细胞周期有序进行,进而影响植物的生长发育。该研究以‘741杨’为实验材料,成功鉴定得到1个D2类细胞周期蛋白基因(PtoCYCD2;1)。研究表明:(1)实时定量PCR(qRT-PCR)显示,PtoCYCD2;1基因在根、茎、叶、叶柄、树皮和木质部中均有表达,在叶中的相对表达水平最高。(2)亚细胞定位表明PtoCYCD2;1蛋白定位于细胞核。(3)与野生型(Wild-Type poplar,WT)相比,过表达PtoCYCD2;1基因的‘741杨’出现株高降低,茎直径减小,叶片明显下卷的表型。(4)扫描电镜分析(SEM)显示,转基因杨树叶片的上表皮细胞平均面积变小,细胞数量增多;树脂切片结果显示与WT相比,转基因杨树叶片的栅栏组织和海绵组织的细胞间隙疏松。(5)qRT-PCR结果显示,转基因杨树中细胞周期调控基因CDKA;1、CDKB1;1和CDKB2;1的表达水平显著上调,植物成视网膜细胞瘤相关蛋白1(retinoblastoma-related protein1,RBR1)基因、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子(kip-related protein,KRP)基因的表达水平显著下调。该研究结果为进一步研究木本植物CYCD2基因的功能奠定了基础。