沙棘刺和芽的组织解剖与转录组分析北大核心CSCD

该研究通过组织切片分析比较了沙棘刺与芽的组织染色差异,通过转录组测序分析比较了刺和芽的基因表达谱差异,通过qRT-PCR验证候选基因的表达水平,为进一步通过基因工程手段调控沙棘刺的发育提供候选基因。结果表明:(1)沙棘芽横切面的组织边界层次分明,而沙棘刺横切面的组织边界模糊,且刺尖中心的红色区域较大,木质素自发荧光结果表明刺中木质化程度显著增强。(2)转录组分析组装得到81560个单基因(unigenes),其中包含9385个差异表达基因(DEGs)。(3)GO和KEGG富集分析表明,富集程度最高的基因主要与细胞壁、表皮、气孔发育有关,尤其是与木质素合成途径相关;芽刺相关DEGs分析结果表明,木质素合成相关DEGs共20个,角质、木栓质和蜡质生物合成相关DEGs共29个,植物表皮发育和气孔复合体发育的相关DEGs相同共14个;结合文献分析推测,部分热头蛋白基因参与控制沙棘刺顶端分生组织消失,木质素合成相关基因则与刺硬化过程密切相关。(4)qRT-PCR分析验证显示,与芽相比,挑选的6个木质素合成相关DEGs中有3个分别上调了9.5倍、41.1倍和13.7倍,3个下调至5%、14%和24%;挑选的4个角质、木栓质和蜡质生物合成相关DEGs中有2个分别上调3.6倍和22.1倍,另外2个下调至3%和6%;挑选的4个表皮和气孔发育相关DEGs均下调至6%、13%、3%和4%;关键基因的相对表达水平与转录组测定的TPM值可相互印证,表明验证结果与转录组分析结果一致。研究发现,沙棘刺和芽具有明显的形态和组织差异,二者间的DEGs主要与木质素合成以及细胞壁、表皮和气孔发育有关。     

小麦HMW-GS转基因沉默效应的遗传分析

以主栽小麦品种'高原602'和'高原142'为母本,'QQ5'为父本进行杂交,采用SDS-PAGE检测亲本、杂种F1、F2及BC1F1、BC1F1′代的HMW-GS表达情况.结果表明:'QQ5'中HMW-GS的沉默效应在杂交后代中表现为显性,在杂种F1、F2及BC1F1、BC1F1′代中遵循孟德尔遗传规律;'QQ5'自身的沉默效应对育成品种中的其他HMW-GS也有作用;在'QQ5'和杂交后代中,对HMW-GS的沉默并不影响LMW-GS的表达;在杂交F2中,出现了一些原本只在'QQ5'的野生型(bobwhite)中表达的带型,这说明'QQ5'中HMW-GS的基因组DNA并没有被破坏,其沉默机制可能在mRNA水平.     

过表达MtVP1对马铃薯表型及糖代谢的影响

I型H⁺-PPase参与糖异生和蔗糖分解代谢,利用不同的糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)饲喂拟南芥(Arabidopsis thaliana)Ⅰ型H⁺-PPase基因不同类型的突变体,产生的表型不一致,因此,推测Ⅰ型H⁺-PPase可能存在其它影响糖代谢的机制。为进一步明确该酶对糖代谢的影响,以过表达MtVP1的马铃薯(Solanum tuberosum)渭薯4号为研究对象,观察不同培养条件下的表型,监测糖含量变化,并利用转录组测序分析转录谱。结果表明,过表达MtVP1马铃薯表现出红色茎、紫色花和表皮毛更发达,单株块茎数减少,块茎变大,块茎皱缩速度加快;转基因马铃薯块茎中淀粉、葡萄糖和果糖含量显著下降,芽中葡萄糖和果糖含量也显著下降。果糖饲喂导致转基因马铃薯花青素含量显著降低;转基因马铃薯体内果糖-1,6-二磷酸酶和果糖-2,6-二磷酸酶基因表达上调3–7倍。研究结果为进一步从糖代谢角度探究Ⅰ型H⁺-PPase的生理功能提供参考。     

根部喷施FeSO_4对春小麦籽粒组分和面粉品质的影响

以4个春小麦品种为材料,在温室条件下研究了根部喷施不同量FeSO4对小麦籽粒硫含量、铁含量、蛋白质含量、淀粉组成、SDS沉淀值、面筋品质和面团流变学特性的影响.结果表明:喷施FeSO4后4个品种的硫含量、铁含量、蛋白含量、SDS沉淀值、湿面筋含量和面筋指数均显著高于对照,但各处理间干面筋含量无显著变化,且不同品种、不同品质参数达到最高值的FeSO4喷施量并不一致;2个品种的直链淀粉含量、直支比和总淀粉含量比对照显著降低,另2个品种直链淀粉含量和直支比却无显著变化;各品种的面团形成时间、稳定时间和断裂时间随着FeSO4喷施量的增加呈现出先升高后降低的趋势,并均在15 g/m2或22.5 g/m2 FeSO4喷施量水平达到最佳,但均与FeSO4喷施量无显著相关性.研究发现,根部喷施适宜浓度的FeSO4可在一定程度上改善春小麦籽粒组分和面粉品质,但改善的效果因品种和品质参数而异.