中国水仙NtPI2基因的克隆及遗传转化

采用RT-PCR和RACE技术,从中国水仙‘金盏银台’中获得1个MADS-box基因NtPI2。NtPI2基因全长810bp,含有1个627bp开放阅读框,编码208个氨基酸。系统进化树显示,NtPI2属于B类MADS-box基因家族的PI/GLO类基因。荧光定量PCR分析表明,NtPI2基因在中国水仙‘金盏银台’各营养器官中都有表达;在单瓣和重瓣水仙花朵的各个部位均有表达,但表达模式存在差异。比较NtPI2在单瓣和重瓣中国水仙中的表达模式,发现重瓣水仙‘玉玲珑’的瓣化雄蕊和副冠的NtPI2基因表达量较单瓣水仙‘金盏银台’显著增高,推测NtPI2基因在瓣化雄蕊中表达量显著增高可能是重瓣中国水仙发生的直接原因。成功构建了NtPI2基因的pCAMBIA1302-NtPI2超表达载体,并通过农杆菌介导法进行烟草的遗传转化,分子鉴定结果表明共获得了8株转NtPI2基因植株。本研究为深入探索NtPI2基因的功能及其与中国水仙重瓣花形成的关系奠定了基础。     

草莓ξ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS的克隆及特征分析

用RT-PCR和RACE技术从草莓(Fragaria ananassa Duchesne)果实中克隆到ξ-胡萝卜素脱氧酶基因ZDS,命名为FaZDS,其cDNA全长2148 bp,具有1个1710 bp的完整开放阅读框(ORF),编码569个氨基酸.序列分析表明,FaZDS编码的氨基酸序列与其它植物的ZDS蛋白有很高的相似性.系统进化树分析表明,草莓与苹果的ZDS蛋白亲缘关系较近.原核表达结果表明FaZDS基因在大肠杆菌中能高效表达.用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析表明,FaZDS基因在草每的花、叶片和果实中均有表达,表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞叶.     

草莓ζ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS的克隆及特征分析

用RT-PCR和RACE技术从草莓(Fragaria ananassa Duchesne)果实中克隆到ζ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS,命名为FaZDS,其cDNA全长2148 bp,具有1个1710 bp的完整开放阅读框(ORF),编码569个氨基酸。序列分析表明,FaZDS编码的氨基酸序列与其它植物的ZDS蛋白有很高的相似性。系统进化树分析表明,草莓与苹果的ZDS蛋白亲缘关系较近。原核表达结果表明FaZDS基因在大肠杆菌中能高效表达。用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析表明,FaZDS基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达,表达量为花红果粉红果白果青果叶。     

樱胚珠发育调控基因PrseSTK在单瓣与重瓣花中的表达比较

用同源克隆方法,从日本晚樱（Prunus lannesiana）花芽中克隆出了PrseSTK基因的cDNA全长,GenBank登录号为GU332504。其包括1个共669 bp的完整开放阅读框,编码222个氨基酸和1个终止密码子。同源序列比对和分子系统进化分析表明,PrseSTK是拟南芥的STK同源基因,其编码蛋白的C末端拥有2个高度保守模体：AG motif Ⅰ和Ⅱ,属D类MADS-box转录因子。其在花器官中表达的组织特异性分析表明,在单瓣‘大岛樱’中,PrseSTK主要在雄蕊和雌蕊中表达;但在重瓣品种‘普贤像’中,其在萼片、雄蕊和叶化雌蕊中均有表达。其在2个品种4轮花器官中的表达呈现明显的差异,并与拟南芥STK基因表达的组织特异性也有一定的差别;其在花萼中的异位表达可能与重瓣品种萼筒异位子房的发育调控相关。     

西伯利亚蓼钙调蛋白基因的克隆及其在盐胁迫下的表达

已从西伯利亚蓼叶中cDNA文库中获得的钙调蛋白EST序列,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆了具有完整编码区的钙调蛋白基因的cDNA序列（GenBank登录号GQ988382）,命名为PsCaM。该基因全长615bp,编码区为450bp,编码149个氨基酸,5＇非翻译区为63bp,3＇非翻译区为102bp。同源性分析表明,该蛋白与其他植物钙调蛋白高度保守,氨基酸同源性高达98%。用实时荧光定量PCR研究3%NaHCO3胁迫下西伯利亚蓼基因表达的结果显示,自然条件下,该基因在叶中表达量最高,地下茎次之,茎中最低;盐胁迫下CaM在西伯利亚蓼的地下茎、茎和叶中均有表达,表达模式不同。     

中国水仙NtSOC1基因克隆及亚细胞定位

以中国水仙‘金盏银台’为实验材料,采用RACE和RT-PCR技术获得1个与开花相关的转录因子(SOC1)的同源基因NtSOC1。NtSOC1的cDNA全长1 603bp,含有1个687bp开放阅读框,编码228个氨基酸。生物信息学分析表明,NtSOC1与单子叶植物的SOC1同源基因的氨基酸序列较为相似,且在C末端同样含有一个保守性很高的SOC1motif序列,说明NtSOC1是属于SOC1/TM3亚家族基因。荧光定量PCR分析显示,NtSOC1在花芽分化阶段的表达量随着花芽的分化而升高,花芽分化结束时减少,表明NtSOC1基因可能参与中国水仙的花芽分化。成功构建了NtSOC1基因表达载体pCAMBIA1302-NtSOC1,通过农杆菌转化洋葱表皮对编码蛋白进行亚细胞定位结果显示,NtSOC1基因编码蛋白定位于细胞核,符合转录因子的亚细胞定位特征。该实验结果为进一步研究NtSOC1基因的生物学功能奠定了基础。     

中国水仙NtAP1基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR和RACE技术,从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)幼嫩花芽中分离得到1个与花发育相关的MADS-box基因,将其命名为NtAP1(GenBank登录号为JN704304)。该基因全长1 155bp,含有1个762bp的开放阅读框,编码253个氨基酸。系统进化分析表明,该基因属于AP1-like基因。半定量RT-PCR分析表明,该基因在水仙品种‘金盏银台’和‘玉玲珑’的花瓣、副冠、雄蕊和雌蕊中均有表达,且在雌蕊中的表达量最高。研究认为,该实验分离出的NtAP1基因在‘玉玲珑’重瓣的形成过程中没有发挥重要的作用。     

基于转录组挖掘‘云香’水仙萜类合成基因及NaIDI的克隆

为深入挖掘中国水仙转录组中萜类合成相关基因,了解中国水仙萜类代谢途径和分子调控机制,该研究以‘云香’水仙为材料,在其盛花期花瓣与副冠转录组测序的基础上,筛选已注释的萜类合成途径基因并利用NCBI blastn进行再注释,通过对部分候选基因的表达量与生物信息分析进一步筛选出代表基因,采用RT PCR技术克隆了水仙异戊烯基焦磷酸异构酶基因NaIDI,并对其蛋白序列与特异性表达进行分析。结果表明：(1)Blast比对筛选得到52 个与萜类合成上游途径相关的Unigenes,二次筛选获得11个显著差异表达的代表基因。(2)NaIDI基因开放阅读框(ORF)长度为858 bp,编码285个氨基酸,其氨基酸序列与‘金盏银台’水仙相似度97.19%;亚细胞定位预测显示该基因定位在叶绿体;系统进化分析表明其与芦笋亲缘关系比较近。(3)实时荧光定量分析结果表明,NaIDI基因在水仙开花的不同时期和不同组织器官中差异表达显著,且在盛花期时副冠中的表达量最高,与中国水仙挥发性萜类化合物在开花不同时期和不同组织器官中的表达规律一致,表明NaIDI在萜类代谢中发挥着一定作用。     

中国水仙NtMYB7基因的克隆及功能初步研究

为研究中国水仙类黄酮代谢调控网络,从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)中克隆得到一个R2R3-MYB基因,命名为NtMYB7(GenBank登录号:MF522208)。序列分析表明,NtMYB7基因cDNA开放阅读框(ORF)为753bp,编码250个氨基酸。氨基酸多重序列比对分析发现,NtMYB7含有R2和R3保守结构域,属于R2R3-MYB家族;系统进化树分析结果显示,NtMYB7与花青素合成抑制因子聚为一类。实时荧光定量PCR分析发现,NtMYB7基因在中国水仙不同时期花瓣和副冠以及不同器官中均有表达,且NtMYB7基因在鳞茎盘中表达量最高。瞬时表达分析发现,NtMYB7使花青素合成激活因子StMYB诱导产生的红色变浅;定量PCR分析表明,NtMYB7基因显著抑制烟草黄酮醇代谢分支FLS基因的表达,同时抑制StMYB激活的花青素和原花青素合成结构基因的表达。研究结果初步判断,NtMYB7基因是中国水仙类黄酮代谢途径的抑制因子。     

苦荞查尔酮合成酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因（CHS）的全长DNA序列和cDNA开放阅读框（ORF)序列. 序列分析表明,苦荞CHS DNA序列（GU172165）全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区（HM852753）全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS. 生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列（GFGPG）、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点. 半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子＞叶＞茎＞花＞根＞成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性.     

中国水仙生物技术研究进展

中国水仙是我国传统名花,其栽培中一直存在三个问题:品种单一、繁殖速度有限、病毒积累严重。生物技术的发展为解决中国水仙目前存在的问题提供了新的途径,将成为中国水仙遗传改良、种质资源创新的重要手段。该文从四个方面综述了近年来中国水仙生物技术的研究进展:(1)离体培养;(2)基因工程;(3)离体突变体筛选;(4)分子标记。     

中国水仙水杨酸甲酯合成酶基因克隆与表达分析

为了解中国水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)花香气形成的分子机理,以花发育形成相关基因的SSH文库获得的cDNA片段为基础,利用RACE技术从中国水仙花朵中克隆了水杨酸甲酯合成酶基因,命名为NtSAMT1 (GeneBank No. JX273470),其cDNA全长1323 bp,包含1个1131 bp完整阅读框架,编码376个氨基酸,具有Methyltransf_7 superfamily蛋白保守区,与仙女扇(Clarkia breweri) SAMT蛋白(1m6eX)的三维结构相似。系统进化树分析表明,中国水仙与粳稻的SAMT蛋白亲缘关系最近。原核表达结果表明NtSAMT1在大肠杆菌中能高效表达。半定量RT-PCR分析表明,NtSAMT1在花蕾期就有表达,第1天完全开放时各部位均有表达,以雄蕊与雌蕊的表达量最高,第8天已检测不到表达。     

中国水仙遗传转化研究进展(综述)

中国水仙是我国传统名花,其栽培种一直存在三个问题：品种单一,繁殖速度有限,病毒积累严重。生物技术的发展为解决中国水仙目前存在的问题提供了新的途径。本文从外植体的预处理、愈伤组织和小鳞茎的诱导与分化、生根及移栽等方面概述中国水仙的组织培养进展,较详尽地阐述中国水仙基因工程的研究进展,并对中国水仙未来研究方向进行展望。     

Identification of Genes Involved in Flavonoid Biosynthesis of Chinese Narcissus (Narcissus tazetta L. var. chinensis)

Plant Molecular Biology Reporter - Chinese narcissus (Narcissus tazetta L. var. chinensis Roem.) is a popular flower in Asia. However, flower colors are limited with all cultivars having a white...     

福建3个产地水仙的核型分析

通过对福建漳州、平潭和南日岛3地水仙(Narcissus tazetta Linn. var. chinensis Roem.)核型的分析,探讨南日岛地区水仙的起源,了解南日岛、漳州、平潭3地水仙的亲缘关系.结果表明:3地水仙的染色体数目及倍性相同,均为同源三倍体(2n=3x=30);核型差异较小,都属于典型不对称的二型核型.3地水仙是同一起源的中国水仙,它们之间形态特征的差异是不同环境条件下的自发突变,经过长期的自然选择所形成的基因型和生态型的差异.     

霍格兰溶液培养对水仙生长发育的影响

用霍格兰(Hoagland)溶液培养水仙(Narcissus tazettavar.chinensisBeem),结果显示霍格兰溶液培养的水仙植株根系健壮、嫩白,叶片鲜绿厚实。花梗数和每梗花朵数平均比对照增多5.85支/株和2.85朵/穗,花朵直径比对照平均增大2.9 mm。花期延长5 d左右。     

中国水仙与欧洲水仙品种RAPD指纹的研究

利用随机多态性DNA(RAPD)技术对中国水仙和欧洲红口水仙共6个品种进行了分析。选用了12个10bp引物共扩增出119条DNA片段。计算各样本间的相似性系数和遗传距离,并采用UPGMA法对遗传距离进行了聚类分析。结果表明：中国水仙3个品种亲缘关系十分密切,红口水仙3个品种亲缘关系较近,而中国水仙与红口水仙3个品种间的亲缘关系较远。建立的水仙RAPD技术体系可帮助育种亲本的选配及水仙品种的鉴定。     

崇明水仙根尖体细胞染色体的观察和核型分析

以崇明水仙(Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem.)根尖体细胞为实验材料,对适宜于崇明水仙细胞学研究的前处理液和前处理时间进行了筛选,在此基础上,应用根尖压片法对重瓣花型和单瓣花型崇明水仙体细胞染色体数、核型及倍性进行了比较分析.结果显示:适宜的前处理液是对二氯苯饱和溶液,适宜的前处理时间为12 h.重瓣花型和单瓣花型崇明水仙的染色体核型差异较小,相同点为:不对称二型核型,染色体基数x=10,三倍体,体细胞染色体数2n=3x=30,第7号染色体的短臂具随体,核型均属于"3B"型,臂比大于2的染色体比率为90%.不同点为:重瓣花型的第7号和第8号染色体分别为sm和st型,单瓣花型的第7号和第8号染色体分别为st和sm型;前者的核型不对称系数(76.48%)略小于后者(76.71%);前者的相对长度系数为12L+6M2+12S,后者的相对长度系数为12L+3M1+3M2+12S;前者的最长染色体与最短染色体长度的比值(3.10)略小于后者(3.19).重瓣花型的核型公式为2n=3x=30=15st+15sm(3SAT),单瓣花型的核型公式为2n=3x=30=15st(3SAT)+15sm,崇明水仙根尖体细胞染色体的平均核型公式为2n=3x=30=15st(3SAT)+15sm.根据研究结果初步推测崇明水仙为节段异源三倍体.     

浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群的物种多样性、环境解释及空间分布格局分析

在野外调查基础上,对浙江南麂列岛大檑山屿水仙(Narcissus tazetta var.chinensis M.Roem.)自然居群5个典型生境(乔木林地、林缘、弃耕地、荒坡和灌木林地)的物种组成和α多样性指数进行分析,并采用典范对应分析(CCA)、最小生成树(MST)分析和空间点格局分析(SPPA)分别研究水仙自然居群物种分布与主要环境因子的关系、水仙与其伴生种的种间关系及空间分布格局.结果表明:浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群5个生境共有植物28种,其中,乔木林地、林缘、弃耕地、荒坡和灌木林地分别有16、13、9、8和8种.5个生境中水仙的重要值均最高.弃耕地和乔木林地的Shannon-Wiener多样性指数较高,灌木林地和林缘其次,荒坡最低.5个生境的聚类分析结果显示:弃耕地和乔木林地聚为一组,其他3个生境聚为另一组.CCA排序结果显示:水仙的分布与坡度呈负相关,与土壤的电导率、含水量和温度以及坡向和海拔呈正相关,说明水仙适宜生长于坡度平缓以及土壤的含水量、电导率和温度适中的生境.MST分析结果显示:水仙与其伴生种羊蹄(Rumex japonicus Houtt.)、鬼针草(Bidens pilosa Linn.)、野艾蒿(Artemisia lavandulifolia DC.)的种间关系最近,这3个伴生种应作为水仙自然居群恢复生物治理的重点防控对象.SPPA分析结果显示:荒坡中水仙群丛分布数量相对较多,集中分布于东北角,西部和南部较少;在0.0~0.1 m尺度时,水仙群丛表现为随机分布;在大于0.1 m尺度时,表现为集中分布.研究结果显示:浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群主要集中分布在东南坡的弃耕地,海岛生境异质性与自身繁殖特性是影响南麂列岛水仙自然居群恢复的关键因素,建议对水仙群落动态进行长期监测和相关研究,并结合岛屿生态系统进行综合管理.     

中国水仙花芽分化观察及储藏条件对花芽数的影响研究

以三年生中国水仙‘金盏银台’为材料,采用石蜡切片法观察其花芽形态分化过程。结果表明：中国水仙的花芽分化从7月上旬开始,到9月中旬形成雌蕊结束。其过程可分为叶芽时期、花序原基形成期、佛焰状总苞形成期、花原基形成期、花冠形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期7个时期。其中花冠形成期较长,20 d左右。花芽的外部形态变化上,分化后期芽的生长速度明显快于前期。对鳞茎球内花序数量的统计结果显示,高温储藏及烟熏法共同使用对中国水仙花序的形成具有很好的促进作用。