水杨酸诱导湖北海棠全长cDNA文库的构建及应用

以'湖北海棠'为材料,经水杨酸处理后,用改良CTAB法提取总RNA,纯化后构建全长cDNA文库,并进行PGIP基因的克隆.结果表明:(1)提取的总RNA无降解,无污染;mRNA弥散带主要集中在500～2 000 bp左右,没有rRNA 残留.(2)ds cDNA弥散带主要分布于300～2 000 bp之间,PCR验证后片段大小分布于200～2 000 bp之间,说明合成ds cDNA质量较好,成功地构建了全长cDNA文库.(3)通过PCR从该cDNA文库中克隆了PGIP基因,命名为MhPGIP,GenBank登录号为FJ449708;其核苷酸序列及推导氨基酸序列与苹果的一致性分别为98%和97%,该序列含有两个串联的亮氨酸重复序列.综上所述,构建的全长cDNA文库质量很好,该文库的建成可以用于今后抗病新基因的挖掘、克隆和利用,为苹果抗病机理的研究奠定基础.     

湖北海棠5A基因进化与表达分析

以水杨酸(SA)诱导的湖北海棠双链cDNA为模板,克隆湖北海棠5A基因并对其序列进行比对分析,用邻位法构建进化树;以根、茎、叶等器官的单链cDNA为模板、以半定量及NCBI数据库相关EST分析研究其5A基因的表达特性,以探讨湖北海棠真核生物蛋白翻译起始因子5A基因序列、表达及进化的相关信息.结果表明:(1)湖北海棠5A基因编码框长度为477个核苷酸,编码159个氨基酸,其序列与部分已报道的双子叶植物一致性达91％,与单子叶植物、细菌、古细菌、藻类一致性分别为96％、55％、70％、63％.(2)蛋白的三级结构显示湖北海棠5A蛋白与拟南芥5A蛋白也十分相似;基因进化分析显示湖北海棠5A基因沿着细菌、古细菌、藻类的进化路径,最后与月季聚在同一分枝中.(3)基因表达分析表明,湖北海棠5A基因不仅在根、茎、叶、花、果实、种子等器官中表达,而且在不同的发育时期和各种胁迫条件下表达,具有组成性表达的特点.     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

中华猕猴桃品种‘Hort16A’果肉颜色形成的分子机制

对中华猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)品种‘Hort16A’果实发育过程(花后2~140 d及采后7~16 d)中果肉颜色的变化进行了观察,并对果实采后果肉中叶绿素和类胡萝卜素含量以及叶绿素和类胡萝卜素生物合成和降解相关基因的表达进行了研究。结果表明:花后2~140 d,中华猕猴桃品种‘Hort16A’的果肉为绿色;采后7~16 d,果肉颜色由绿变黄,果肉中叶绿素含量先升高后显著降低,类胡萝卜素含量无显著变化;类胡萝卜素/叶绿素比在采后16 d显著升高。采后12 d果肉中叶绿素生物合成相关基因中CAO1、Glu TR1、LHCB1、LHCB2、CBR1和CLH1基因的相对表达量较采后7 d显著升高,之后显著降低;采后12~16 d果肉中叶绿素降解相关基因中PAO1、PAO2、PPH1、PPH_2、PPH3、SGR1和SGR2基因的相对表达量总体上显著高于采后7 d,说明果肉中叶绿素含量降低是叶绿素的生物合成减少及其降解增加共同作用的结果。采后12~16 d果肉中类胡萝卜素生物合成相关基因中Crt ISO1、ZISO1、LCYB2、CYP1和CHY1基因的相对表达量较采后7 d显著升高,类胡萝卜素降解相关基因中NCED1、NCED2、ZEP1和CCD2基因的相对表达量也显著升高,说明类胡萝卜素生物合成和降解达到平衡,导致类胡萝卜素含量无显著变化。相关性分析结果显示:中华猕猴桃品种‘Hort16A’果实采后果肉中叶绿素含量与PAO2基因的相对表达量在0.05水平上显著正相关,但与SGR1基因的相对表达量显著负相关;类胡萝卜素含量与LCYB2和CYP1基因的相对表达量在0.05水平上显著正相关;个别叶绿素和类胡萝卜素生物合成和降解相关基因相对表达量间的相关性在0.05或0.01水平上显著。研究结果显示:中华猕猴桃品种‘Hort16A’果实采后果肉中叶绿素的生物合成减少及其降解增加是导致叶绿素含量降低和果肉变黄的主要原因。     

秋水仙素对草莓离体叶片再生和多倍体诱导的影响

以草莓(Fragaria×ananassa Duch.)栽培品种'雪蜜'(2n=8X=56)的离体叶片为外植体,研究了不同浓度秋水仙素对愈伤组织诱导率、不定芽再生率以及多倍体植株诱导的影响,并采用流式细胞仪对多倍体植株的倍性进行鉴定.结果显示,用质量体积分数0.1%、0.3%、0.5%和0.7%的秋水仙素浸泡2、4和6 d,草莓离体叶片均能诱导出愈伤组织和不定芽,但随秋水仙素浓度的提高和处理时间的延长,愈伤组织诱导率和不定芽再生率均显著下降.用不同浓度秋水仙素处理均能产生多倍体植株,倍性为9X、10X、11X、12X、14X和16X;随秋水仙素浓度的提高,多倍体诱导率呈现先上升后下降的变化趋势.用质量体积分数0.3%秋水仙素浸泡处理4 d是最佳的草莓离体叶片诱导方法,不定芽再生率达到40.5%,多倍体诱导率为100.0%,并且诱导产生出16X的植株.     

果肉着色过程中‘华秀’李果实部分指标的比较及相关性分析

以‘华秀’李(Prunus salicina‘Huaxiu’)果实为实验材料,对不同果肉着色期(黄色期、橙色期和红色期)的果实品质指标[果实硬度、可溶性固形物(SS)含量、可滴定酸(TA)含量和固酸比(SS/TA)]、色素[叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)和花青苷(Ant)]含量、抗氧化指标(类黄酮含量、总酚含量和DPPH·清除力)和内源激素[吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)]含量进行了比较,并对这些指标进行了相关性分析。结果表明:随着果肉着色进程,果实硬度及TA和Chl含量不断下降,SS/TA、DPPH·清除力及Car、Ant、类黄酮和IAA含量不断上升,但SS和ZT含量先上升后下降,而总酚、ABA和GA3含量先下降后上升。其中,果实硬度和SS含量在果肉由黄色期向橙色期转变过程中变化显著(P0.05),Car及上述色素和内源激素含量在果肉由橙色期向红色期转变过程中变化显著,而TA、Chl和Ant含量及SS/TA在不同着色期差异显著。并且,随着果肉着色进程,Chl和Car含量所占比例不断下降,而Ant含量所占比例不断上升,且Chl和Ant含量所占比例变化明显。相关性分析结果表明:Car含量与类黄酮、总酚和IAA含量呈显著正相关;Ant含量与类黄酮和IAA含量呈显著正相关,与DPPH·清除力呈极显著(P0.01)正相关;类黄酮含量与DPPH·清除力呈显著正相关,与IAA含量呈极显著正相关;DPPH·清除力与IAA含量呈显著正相关;ZT含量与ABA含量呈显著负相关。研究结果显示:在果肉着色过程中,‘华秀’李果实硬度下降,酸味减少,甜味增加,色泽变艳,抗氧化能力增强;其果肉颜色是叶绿素、类胡萝卜素和花青苷综合作用的结果,且其果肉颜色与其抗氧化能力关系密切,因此,可通过果肉颜色判断‘华秀’李果实的抗氧化能力。     

植物bZIP转录因子的生物学功能

碱性亮氨酸拉链(basic region/leucine zipper motif,bZIP)类转录因子是研究最多的转录因子基因家族之一,在所有的真核生物中都存在含有bZIP结构域的蛋白,且在已经测序完成的植物基因组中含有大量的bZIP类转录因子.bZIP类转录因子主要定位于细胞核中,参与多种生物学过程,包括植物生长、花发育、种子成熟、衰老、光信号、损伤、病菌防御以及对各种环境胁迫的响应等.本文对国内外近年来有关植物bZIP类转录因子在分布、结构、分类及其与植物生长发育、植物激素、抗病性、抗逆性以及基因互作等方面的研究进展进行综述并对该基因家族研究过程中存在的问题进行了讨论.     

76株薄壳山核桃实生单株的果实品质差异及综合评价

对南京地区种植的76株薄壳山核桃〔Carya illinoinensis(Wangenh.)K.Koch〕实生单株的8项果实性状和种仁中5种脂肪酸含量的差异以及各指标的相关性进行分析,并筛选出单项性状优良的单株;在此基础上,结合主成分分析结果,对供试76株单株的果实品质进行综合评价.结果显示:8项果实性状(包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、坚果纵径、坚果横径、果形指数、出仁率和含油率)以及种仁中5种脂肪酸(包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸)的含量均有较大变异,变异系数为663%~2899%,其中,出仁率的变异系数最小,亚麻酸含量的变异系数最大,8项果实性状的变异系数总体上小于5种脂肪酸含量的变异系数.部分果实性状间极显著或显著正相关,少数果实性状间极显著或显著负相关,而5种脂肪酸含量间均极显著正相关,但脂肪酸含量与果实性状间总体上无显著相关性.主成分分析结果表明:在8项果实性状中,与坚果大小有关的性状较为重要;而5种脂肪酸含量均同等重要.对果实性状和脂肪酸含量的主成分分析结果显示:第1主成分的决定指标包括含油率以及棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量,第2主成分的决定指标包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度和坚果横径,说明薄壳山核桃果实评价的首要指标为种仁中脂肪酸含量,其次为果实大小.在利用坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、出仁率、含油率、果形指数、油酸含量和不饱和脂肪酸含量8个单项指标优选单株的基础上,结合主成分分析结果,71号单株的综合得分较高,其种仁鲜质量、含油率以及油酸和不饱和脂肪酸的含量均较高,可作为优良品种选育的首选候选单株.根据上述研究结果,建议在薄壳山核桃不同育种目标的优良品种选育工作中,将主成分分析法作为单项性状筛选法的有效补充方法.     

中华猕猴桃品种'Hort16A'的果实发育特征

To explore the fruit development characteristics of Actinidia chinensis'Hort16A' , fruit shape indexes during 2-154 d after anthesis, contents of soluble sugar and titratable acid in fruit during 30-154 d after anthesis, and contents of organic acid components in fruit during 44-147 d after anthesis were analyzed. The results show that fruit of 'Hort16A' grows rapidly during 30-44 and 58-72 d after anthesis. Content of soluble solid in fruit during 100-140 d after anthesis is slightly higher than that during 2-93 d after anthesis, and increases rapidly during 147-154 d after anthesis. Fruit firmness decreases rapidly during 147-154 d after anthesis. In general, during 30-154 d after anthesis, content of soluble sugar in fruit increases gradually, while content of titratable acid decreases firstly, then increases, and decreases again. In the fruit, tartaric acid is not detected, content of quininic acid is the highest, contents of malic acid and citric acid are higher, and contents of succinic acid and fumaric acid are very low. Total content of organic acids increases firstly and then decreases, and reaches the highest value at 140 d after anthesis. It is suggested that in order to improve fruit quality of'Hort16A' , its cultivation and management plans will be set up based on fruit development characteristics.     

薄壳山核桃在南京的开花物候期观察和比较

对种植于南京的薄壳山核桃[Carya illinoensis (Wangench.)K.Koch] 18个品种(系)的开花物候期(包括雌花和雄花的单花开花过程和花期以及雄花散粉期和雌花可授期)进行了观察和比较.结果表明:供试的18个品种(系)雄花单花的开放过程包括花被裂开、雄花变黄、花药散粉、花药变黑和小花脱落5个时期,其开放过程持续天数为13～22 d;各品种(系)雄花集中在4月下旬进入初花期,5月中下旬进入落花末期,雄花的整个花期持续天数为16～24 d.雌花单花的开放过程包括子房显露、柱头裂开、柱头倒“八”字形、柱头枯萎和子房膨大5个时期,其开放过程持续14 ～ 22 d;雌花集中在4月下旬进入初花期,末花期集中在5月中旬,雌花的整个花期持续天数为12 ～23 d.18个品种(系)的雌花可授期天数为3～10d、雄花散粉期天数为4～9d,多数品种(系)的雄花散粉期与雌花可授期天数为7d.依据雌花和雄花开放的先后顺序可以确定其中的12个品种(系)为雌先型,5个品种为雄先型,仅1个品种为同时型;并根据观察结果确定了22个可行的授粉组合.适宜的品种配置方案为‘马罕’(‘Mahan’)、‘西奥克斯’(‘Sioux’)、‘金华’(‘Jinhua’)、‘卡多’(‘Caddo’)和‘波尼’(‘Pawnee’).