龙眼胚性愈伤组织AGO6基因克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

依据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库Unigene序列,利用RT-PCR结合RACE技术,以龙眼胚性愈伤组织c DNA为模板,获得Dl AGO6基因的c DNA全长序列,共3 168 bp(登录号为KF819529),完整开放阅读框2 700 bp,编码900个氨基酸。生物信息学分析表明:Dl AGO6的c DNA所编码的氨基酸序列含有2个高度保守的PAZ和PIWI结构域,具有典型的AGO类蛋白的结构特征;与拟南芥AGO6蛋白序列有较高的同源性。龙眼体胚发生过程中Dl AGO6表达量的q PCR分析表明:Dl AGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织时期的表达量最高,在鱼雷形胚时期表达量最低,推测DLAGO6在龙眼松散型胚性愈伤组织阶段的高表达量,可能与细胞的旺盛分裂有关。     

山枇杷基因组DNA的提取及自然群体内ISSR遗传多样性分析

为探究山枇杷基因组DNA提取方法及群体内个体之间的遗传多样性,以采自福建省戴云山脉九仙山山枇杷(Garcinia multiflora)自然群体的41份叶片样品为材料,比较2种改良十六烷基三甲基溴化铵法(CTAB)对其基因组DNA的提取效果,并通过简单序列重复区间—聚合酶链式反应(ISSR-PCR)扩增反应体系分析其群体内遗传多样性。结果表明,CTAB-2法通过适当提高CTAB浓度,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和酚—氯仿—异戊醇,获得的基因组DNA纯度和质量较好;筛选的11条ISSR引物共扩增85个条带,其中多态性条带61条,占71.76%;NTSYS 2.10e软件设定阈值(GS)为0.78,该山枇杷样品归为4个类群,样品遗传相似系数介于0.588-0.929,平均为0.779,说明该群体的遗传基础较宽;利用STRUCTURE 2.2软件将样品分为4个类群,结合后验概率(Q值)分布表表明部分个体之间存在较丰富的遗传信息交流。     

荔枝基因枪转化及其GUS瞬时表达研究

以幼胚来源的荔枝EC作为受体材料,采用基因枪轰击的方法将外源gus基因转入荔枝,并对不同条件下的GUS瞬时表达进行了详细研究。结果表明:在其它参数不变的条件下,轰击距离、真空度、可裂膜片压力、金粉用量、质粒DNA用量等理化参数显著影响GUS瞬时表达;渗透处理可显著促进GUS瞬时表达。因此,荔枝EC基因枪转化的适宜条件为在轰击距离6 cm、真空度84.66 k Pa、可裂膜片压力7 584.23 k Pa、轰击1次的情况下,每次轰击用1μg质粒DNA包裹600μg金粉对事先用0.25 mol/L前处理4 h的荔枝EC轰击,并在轰击后渗透处理20 h。另外,经50 mg/L潮霉素筛选得到荔枝抗性愈伤组织,并通过体胚发生途径获再生植株,且GUS染色显示获得了稳定表达GUS蛋白的细胞系和植株。     

龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-4的克隆与表达分析

以龙眼（Dimocarpus longan Lour.）胚性培养物为材料,采用简并引物结合RACE方法分离得到龙眼体胚相关未知蛋白基因DlUP-4的cDNA全长序列,全长为1 061 bp,由735个核苷酸组成的开放阅读框,编码244个氨基酸（GenBank登录号为GQ443758）。采用生物信息学方法分析,发现该基因推导的蛋白分子量为28 576 ku,pI为9.96;该蛋白为60S Ribosomal protein L30蛋白质家族成员中的L7蛋白,是一个具有核糖体蛋白L30信号位点和1个典型的Ribosomal L30 like superfamily组件,无典型信号肽结构,无跨膜螺旋的亲水性蛋白;α螺旋是该蛋白最大量的结构元件,散布于整个蛋白质中。实时荧光定量PCR分析结果显示,DlUP-4基因在龙眼体胚发生过程中均有表达,其表达水平的趋势呈“M”形,其中2个高峰出现在不完全胚性紧实结构阶段和鱼雷形胚阶段,而球形胚阶段最低。该研究结果对DlUP-4基因在龙眼体胚发生过程中的作用有了一个初步的认识,其在龙眼体胚发生过程中,在调控体胚发生的启动、细胞的极化、细胞的增殖等方面可能有重要的功能,这为进一步研究该基因在龙眼体胚发生过程中的功能奠定了基础。     

龙眼胚性愈伤组织miR398b前体克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

以龙眼松散型胚性愈伤组织为材料,对miR398b前体进行克隆,并分析其在龙眼体胚发生过程中的表达。结果表明:获得长85 bp的龙眼miR398b前体序列(GenBank登录号:GU968639),该前体与葡萄、毛果杨的miR398b前体序列具有较高的同源性,并包含长21 bp的miR398b成熟序列;其在龙眼体胚发生过程中的表达具有组织特异性,主要在球形胚和子叶形胚阶段大量积累,在松散型胚性愈伤组织、胚性愈伤组织II、不完全胚性紧实结构、心形胚和成熟胚阶段中等表达,在鱼雷形胚阶段几乎不表达,说明pre-miR398b主要在龙眼球形胚和子叶形胚阶段起主要作用。     

龙眼胚性愈伤组织NBS-LRR类抗性基因的同源克隆及序列分析

以龙眼胚性愈伤组织cDNA为材料进行龙眼抗性基因同源克隆(RGA).结果表明:在51个阳性克隆中有29条没有重复的序列与已知抗性基因具有同源性.经多重序列对比发现,29条序列均发现典型的NBS结构,其中26条序列具有完整的NBS结构域基序,包括p-Loop/Kinase-1a[GGV (I/M) GKTT],kinase-2[LVDDVW(D)],kinase3a (GSRⅢTTRD)以及一个疏水的[GL(F)PL(F)AL];3条序列表现为截断的NBS序列,其中有2条出现终止信号.进化树分析发现,29条序列可分为明显的2个类群,仅2条序列归为TNL类群,其余27条均为non-TNL类群.non-TNL类群可以进一步分为4个亚类群,non-TNL-1、non-TNL-2类群与毛果杨BED-NBS-LRR (BNL)基因有较高同源性,non-TNL-1类群kinase-2[LLMDGLW]基序在组内保守,但与已知R基因存在较大差异.通过RACE克隆non-TNL-1成员NBS39全长发现,NBS39氨基酸残基序列N-端具有明显的coiled-coil结构,pfam分析具有NBS及LRR8功能域,但不具有BED-finger结构.     

龙眼胚性愈伤组织肌动蛋白基因(actin)片段的克隆与序列分析

采用同源克隆方法从龙眼胚性愈伤组织分离肌动蛋白基因（actin）。通过保守区和3’RACE扩增,分别获得347bp和837bp的特异片段,经过序列拼接得到895bp的龙眼actin基因3’端序列。与多种植物的肌动蛋白基因进行同源性比较,该片段的核苷酸序列同源性多在80%以上,氨基酸序列同源性大于90%,具有高度保守性。可作为龙眼体胚发生过程中基因表达分析的内参。     

龙眼体胚发生过程中RNA甲基化相关基因全基因组鉴定及表达分析

为了解龙眼RNA甲基化相关基因的生物学功能,本研究基于基因组和转录组数据,采用生物信息学分析方法,进行龙眼基因组RNA甲基化相关基因成员鉴定,蛋白结构域及特性分析,分子进化树分析,体胚发生过程和组织器官基因表达水平分析以及ABA处理下的定量表达分析。结果显示：龙眼中有7个参与RNA甲基化过程中的关键基因,包括5个RNA甲基转移酶基因和2个去RNA甲基化酶基因;各成员内含子数量差别较大,为4~28个不等;进化树分析显示,龙眼RNA甲基转移酶和去甲基化酶蛋白与甜橙亲缘关系最近;蛋白结构域分析显示,RNA甲基化相关酶具有保守的蛋白结构域;龙眼RNA甲基化相关基因启动子区域中主要含有光响应功能元件、激素响应功能元件、胁迫响应功能元件和分生组织表达响应元件,推测RNA甲基化相关基因可能对植物的生长发育和适应不良环境有一定调节作用;RNA甲基化相关基因部分成员在龙眼体胚不同发生阶段和不同组织器官中的表达有明显区别,推测龙眼RNA甲基化相关基因可能参与不同体胚发育阶段和组织器官形态建成;不同浓度ABA处理下,龙眼EC中RNA甲基化相关基因的表达情况各异,其中DlVIR、DlALKBH10B和DlMTB的相对表达量受到一定的抑制作用,而DlFIP37则呈现上调表达,暗示龙眼RNA甲基化相关基因参与激素响应途径。本研究表明,龙眼RNA甲基化相关基因除了可能在叶的形成、花的发育和植株的形态建成等方面发挥重要的作用外,还可能参与调控胚胎发育和响应非生物胁迫,推测龙眼RNA甲基化相关基因成员在功能上具有差异性和多样性。     

龙眼MSIL全基因组鉴定及表达分析

MSIL（Muliticopy suppressor of IRA homolog1-Like）基因是WD重复蛋白的一个亚家族,在植物生长发育过程中发挥重要的作用。为了解龙眼MSIL（DlMSIL）基因家族的生物学功能,本研究基于基因组和转录组数据,采用生物信息学分析法对DlMSIL基因成员进行鉴定,并进行蛋白质结构及理化性质分析、系统发育进化树构建、启动子顺式作用元件分析、龙眼体胚阶段和不同组织器官表达情况以及GA₃处理下的定量表达分析。结果表明：DlMSIL基因家族含有6个成员属于WD40和CAF1C_H4-bd超家族,可分为3类;DlMSIL蛋白编码393~551 aa,等电点为4.68~7.62,该家族成员均不属于分泌蛋白;基因家族成员的内含子数目在4~14之间;DlMSIL启动子序列包含大量非生物胁迫响应元件及MYB结合位点,推测DlMSIL基因家族可能参与多种非生物胁迫反应;DlMSIL可能参与不同胚胎的发育过程和不同组织器官的形态建成。GA₃处理下的表达分析显示高浓度时,DlMSI1a与DlMSI1c的表达受到了一定的抑制,而DlMSI4a的表达量呈现先下降后上升再下降的趋势,推测DlMSIL可能参与激素响应途径。本研究表明,DlMSIL基因家族成员可能参与胚胎发育、激素信号通路以及非生物胁迫反应等多种生物学功能,体现了龙眼MSIL基因家族功能具有多样性。     

野生蕉不同颜色果皮miRNA表达谱及靶基因分析

本文以闽侯野生蕉（阿宽蕉,Musa itinerans）果皮为研究对象,对不同颜色（绿色和紫色）果皮进行转录组测序,旨在探讨miRNA在野生蕉不同颜色果皮转录后水平中发挥的作用及其可能参与的调控通路,为芭蕉属植物果皮颜色分子调控机制的研究奠定基础。取野生蕉同一果梳上不同颜色（紫色和绿色）的果皮为材料,利用高通量测序和生物信息学分析,获得野生蕉不同颜色果皮组织的miRNA表达谱,筛选不同颜色果皮差异表达的miRNA并预测相关靶基因,通过靶基因分析,获得与调控野生蕉果皮颜色可能相关的信号通路。结果从不同颜色野生蕉果皮中共获得34.11兆条原始读长,经过滤后得到28.73兆条clean reads,从中鉴定出132个已知的miRNA序列和122个新的miRNA;筛选出36个差异表达miRNA,其中10个在紫色果皮中上调表达,26个在绿色果皮中上调表达。表达量最高的miRNA为mit-miR167,而差异倍数最大的为mit-miR172a-3p-2。差异表达miRNA共预测出1164个靶基因可能参与野生蕉果皮颜色调控,并主要在DNA结合、离子跨膜运输活动等功能和植物病原互作等途径富集。其中,有7个基因直接与苯丙烷生物合成途径相关,主要受到miR156和miR482家族的调控。同时,选取6个差异表达miRNA进行定量验证,结果表明,3个miRNA在绿色果皮中上调表达,3个miRNA在紫色果皮中上调表达,定量结果与高通量测序的结果一致。本文通过高通量测序获得了野生蕉果皮miRNA表达谱,并通过生物信息学分析得到可能和调控野生蕉果皮颜色性状相关的miRNA和代谢通路。综上所述,野生蕉果皮颜色可能受到多种miRNA的调控,并涉及多个代谢通路,这有助于进一步了解果皮花青素转录后水平的调控过程,并对进一步的功能验证奠定基础。