叶用莴苣ARF4Like基因克隆及高温下的表达分析

【目的】探明叶用莴苣ARF4Like基因与抽薹之间的关联。【方法】从“GB-30”的cDNA中得到并克隆出LsARF4Like基因全部cDNA序列,再应用SOPMA、MEME、SWISS-MODEL等生物信息软件对cDNA序列进行分析。【结果】分析序列发现,基因全长为2 295 bp,开放阅读框2 295 bp,共编码764个氨基酸,含有ARF家族保守结构域。运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术测定了LsARF4Like基因在高温处理后的基因表达变化,分析其结果显示,高温使LsARF4Like基因表达量显著上调。【结论】高温促进叶用莴苣GB-30中LsARF4Like基因的表达,推测LsARF4Like基因与叶用莴苣抽薹存在一定的关联。     

叶用莴苣LsARF1的生物信息学分析及其表达

[目的]为了探究LsARF1基因在叶用莴苣抽薹中的作用机制.[方法]采用ProtParam、SignalP4.0、SOPMA、NCBI CD-search、SWISS-MODEL、DNAMAN7.0、MEGA7等生物学软件对其进行生物信息学分析.实时荧光定量PCR分析该基因在不同温度下随时间变化的表达情况.[结果]序列分析表明,该基因的开放阅读框为1968bp,编码656个氨基酸,并保留了ARF结构域.实时荧光定量PCR分析表明,在高温处理下,该基因在易抽薹品种GB-30中表达下调.[结论]LsARF1基因可能在生菜抽薹过程中发挥重要作用.     

外源激素处理对叶用莴苣内源激素含量及抽薹特性影响

【目的】分析不同激素处理对叶用莴苣抽薹的影响。【方法】以绿色散叶莴苣耐抽薹GS59品种为材料,采用不同激素喷施处理后,利用酶联免疫法检测叶用莴苣中相关激素水平变化的情况。【结果】对照组在整个处理期内未发生抽薹;矮壮素处理后,叶用莴苣株型紧凑、茎粗壮且不易发生抽薹;赤霉素与生长素处理后植株均提早发生抽薹;三碘苯甲酸处理后,叶用莴苣早期无显著变化,后期发生迅速抽薹现象,但植株叶片小,茎细弱。【结论】在生产栽培时,可根据不同需要,进行激素选择。为了提高产量,可喷施矮壮素;为了促进抽薹开花,赤霉素为最优选择。     

叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-3701和LsHsp70-1707基因与抽薹特性的表达分析

[目的]探讨叶用莴苣热激蛋白Ls Hsp70-3701和Ls Hsp70-1707基因在抽薹前后的表达水平,分析Hsp70基因与叶用莴苣抽薹的相关性。[方法]采用实时荧光定量方法检测Ls Hsp70-3701和Ls Hsp70-1707基因在不同品种中的相对表达量,分析其差异性。[结果]Ls Hsp70-3701基因在热敏品种P-S11抽薹期的表达量显著高于抽薹前;在耐热品种G-S59抽薹初期的表达量与抽薹前无显著差异,但后期表达量显著降低。Ls Hsp70-1707基因在热敏品种P-S11抽薹初期表达量与抽薹前差异不显著,但其后表达水平显著高于抽薹前;在GS59中抽薹期的最大表达量低于抽薹前的最大表达量,但两者差异不显著,而其他时间的相对表达量却显著低于抽薹前最高水平。[结论]Ls Hsp70-3701和Ls Hsp70-1707基因与叶用莴苣抽薹具有一定的相关性,叶用莴苣抽薹是差异基因表达的结果。     

叶用莴苣热激蛋白90（LsHsp90）基因的克隆及其在热激下的表达

【目的】克隆叶用莴苣热激蛋白Hsp90基因并探讨其响应热胁迫的相关机制,为揭示叶用莴苣抗热分子机制奠定理论基础。【方法】采用同源克隆和RACE 技术相结合,从叶用莴苣叶片总RNA 中克隆LsHsp90 cDNA 序列。通过实时荧光定量 PCR (qRT-PCR) 分析LsHsp90在叶用莴苣耐热品种Z36和热敏品种S106受37℃和42℃热激后叶片的表达差异。【结果】该基因cDNA序列全长2 330 bp,开放阅读框2 097 bp,编码698个氨基酸,推导的蛋白质分子量约79.8 kD。蛋白质结构预测及同源比对分析表明,LsHsp90基因编码蛋白含ATPase位点和Hsp90保守结构域,并与拟南芥（AY081302.1）、紫茎泽兰（EU269070.1）等多种物种的热激蛋白90高度同源;进化树分析表明,LsHsp90与紫茎泽兰Hsp90基因（EU269070.1）聚为一类。qRT-PCR分析表明,37℃热胁迫下,该基因在耐热品种和热敏品种的叶片中均上调表达;42℃高温胁迫下,热敏品种S106 中下调表达,而耐热品种Z36上调表达。【结论】成功从叶用莴苣叶片中分离克隆到LsHsp90,该基因具有已知物种Hsp90基因的特征,该基因在热胁迫下有不同的表达特征,预示该基因其可能在抗高温胁迫中起重要作用。     

外源生长素对叶用莴苣抽薹过程中内源激素含量的影响

【目的】为深入研究叶用莴苣抽薹的激素协同调控关系和内在机制,为制定科学合理的延迟抽薹调控措施提供理论基础。【方法】分别对叶用莴苣易抽薹品种GB-30、中间型品种GB-26与耐抽薹品种GB-25喷施外源生长素(IAA),通过酶联免疫分析法测定赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)以及茉莉酸甲酯(MeJA)含量。【结果】低浓度的IAA处理后3个不同品种的GA₃含量增加,较高浓度的IAA处理之后,前9 d的GA₃的含量都会显著降低,随后回升。低浓度的外源IAA会促进内源IAA的增加,高浓度处理之后没有明显的促进作用,但是会使内源IAA的含量提前达到峰值。喷施较高浓度的IAA能够使GB-25和GB-30的ABA含量提前达到最大值。在处理前期,MeJA均有一个累积的过程,第9天时达到最大,3个品种的处理组在第9天时MeJA的积累量都比对照要高,其中易抽薹品种的差距是最明显的。【结论】叶用莴苣在抽薹前需要较低量的GA₃、IAA和较高量的ABA、MeJA。外施IAA能够提高内源GA₃     

基于转录组信息的叶用莴苣MADS-box转录因子家族分析

[目的]基于转录组数据鉴定分析叶用莴苣MADS-box基因家族,筛选高温促进叶用莴苣抽薹过程中MADS-box家族特异性表达的基因,以期为叶用莴苣高温诱导抽薹的分子机制鉴定提供理论依据.[方法]从叶用莴苣转录组数据中鉴定获得MADS-box家族转录因子并进行生物信息学分析,利用qRT-PCR技术分析叶用莴苣易抽薹品种'S39'在高温处理下MADS-box基因的表达模式.[结果]在叶用莴苣转录组中共鉴定到14个MADS-box转录因子,其编码的蛋白质含有212～253个氨基酸,蛋白质大小为24026.50～29380.16 Da,理论等电点范围为5.27～9.44,其中2个为稳定蛋白,12个属于不稳定蛋白,均为亲水性蛋白.亚细胞定位预测结果显示所有蛋白质均定位于细胞核.qRT-PCR结果表明,在高温处理下,LsMADS32表达量无显著规律;Ls-MADS16和LsMADS37表达总体呈下降趋势;LsMADS5,LsMADS14,LsMADS15,LsMADS29,LsMADS35,LsMADS39,LsMADS43,LsMADS45,LsMADS48,LsMADS54和LsMADS56表达趋势基本相同,呈先上升后下降趋势,LsMADS15在高温处理7d后达到峰值,其他基因在高温处理5d后达到峰值,其中LsMADS54在高温处理5d后骤升1000倍,LsMADS56在高温处理5d后骤升70倍.[结论]MADS-box家族中的部分成员可能与高温诱导抽薹密切相关,LsMADS54和LsMADS56是叶用莴苣响应高温诱导后抽薹开花调控网络中的潜在的重要转录因子.     

外源MeJA对叶用莴苣内源激素含量的影响

【目的】探明外源茉莉酸甲酯对不同类型叶用莴苣抽薹过程中内源激素含量的影响。【方法】分别对叶用莴苣易抽薹品种GB-30、中间型品种GB-26与耐抽薹品种GB-25外源喷施茉莉酸甲酯,通过酶联免疫分析法测定其茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)含量。【结果】在3个品种内源MeJA含量动态变化中,处理组含量显著高于对照组;GB-25内源GA₃处理组含量始终显著高于对照组,GB-26,GB-30内源GA₃处理组含量始终显著低于对照组;GB-25对照组在处理第18天出现单峰值随后下降,处理组呈逐步上升趋势,除处理第18天,处理组始终显著高于对照组,GB-30曲线变化与GB-25类似;3个品种的脱落酸含量变化趋势接近,总体呈现先大幅上升后小幅下降的趋势。【结论】外源喷施MeJA对内源MeJA与ABA的影响最为关键。     

不同品种叶用莴苣叶绿素荧光参数比较

比较了意大利全年耐抽薹叶用莴苣、香港玻璃温室叶用莴苣、大禹奶油叶用莴苣3种叶用莴苣的叶绿素荧光参数,结果表明:意大利全年耐抽薹叶用莴苣生长较快,PSⅡ活性较高、光能转化效率较高、光合电子传递速度较快,适合在江苏地区广泛种植。     

叶用莴苣热激蛋白基因LsHsp70-2711的克隆及高温胁迫下的功能分析

【目的】通过克隆Hsp70相关基因,并利用VIGS分析叶用莴苣热胁迫下Hsp70表达量和形态变化,为解析热激蛋白基因Hsp70在高温胁迫下的响应机制及分子机理奠定基础。【方法】通过同源克隆及RACE技术,获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-2711的cDNA全长序列,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在不同温度和不同高温时间下的叶用莴苣热敏品种‘P-S11’和耐热品种‘G-S59’的表达差异,确定基因和高温的相关性。根据VIGS技术,构建p TRV-LsHsp702711瞬时沉默载体,转化农杆菌GV1301,注射法侵染叶用莴苣叶片,三周后经PCR鉴定得到阳性植株。对照组和阳性组在基因表达和形态上进行对比,对照植株和阳性植株热胁迫和干旱处理后再次分析LsHsp70-2711的表达特性,观测形态变化。【结果】LsHsp70-2711 cDNA全长为2 226 bp,开放阅读框为2 154 bp,编码718个氨基酸,与拟南芥(NP_187864.1)、番茄(NP_001266213.1)、水母雪莲花(AAB99745.1)等物种的Hsp70同源性达到80%以上,证明此基因属于Hsp70家族。根据qRT-PCR结果,高温胁迫下该基因在两个品种中的表达均上调,在耐热品种中总体表达水平均高于热敏品种,耐热品种LsHsp70-2711的表达量最大值出现在42℃、60 min,37℃、60 min时热敏品种基因表达量达最大值,且在42℃高温下热敏品种‘P-S11’中基因表达随着胁迫时间的增加受到抑制,而耐热品种‘G-S59’则能长时间保持较高的表达水平,此结果和田间两品种间耐热差异表现相符合。亚细胞定位显示,LsHsp70-2711主要在细胞质中。将构建好的载体侵入叶用莴苣,鉴定后获得阳性植株。由定量PCR结果可知,未进行胁迫处理的阳性植株与对照株相比,LsHsp70-2711表达量下降,茎长明显增长。热胁迫和干旱处理后的阳性植株LsHsp70-2711表达量显著低于对照植株,高温处理对LsHsp70-2711的影响大于干旱胁迫。【结论】LsHsp70-2711属于Hsp70基因家族,其与叶用莴苣耐热性相关。研究结果为解析叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-2711在叶用莴苣高温抽薹方面的功能提供了理论支持。     

叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因的克隆及表达分析

为了解叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因在高温下的作用机制,通过同源克隆及RACE技术克隆并获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因全长cDNA序列,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析基因在不同叶用莴苣品种中的表达量差异。该基因全长2 400bp(KP258179),开放阅读框为2 106bp,编码701个氨基酸,与西瓜(AAC03416.1)、牵牛花(ABZ04081.1)、黄瓜(CAA52149.1)、菠菜(AAB91471.1)等HSP70蛋白高度同源。实时荧光定量PCR结果表明:高温处理时,该基因在热敏品种中表达没有明显增加,随着处理时间的增加甚至表现为下调,而在耐热品种中,其表达上调。成功克隆得到叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因,热胁迫下该基因在不同品种中的表达有一定的差异性,推测该基因可能与叶用莴苣耐热性相关。     

高温下叶用莴苣氯化钙喷施浓度的筛选

【目的】筛选出高温下叶用莴苣品种‘PS11’的最适CaCl_2喷施浓度,为促进周年均衡生产和合理生产提供依据。【方法】以叶用莴苣品种‘PS11’为试验材料,分别喷施1、3、5、7 mmol/L的CaCl_2溶液,以喷施纯水为对照,分析高温下叶用莴苣表观图以及不同浓度CaCl_2溶液对叶用莴苣茎长、叶片形态、保护酶活性、相对电导率的影响。【结果】5 mmol/L的CaCl_2溶液对高温下叶用莴苣茎生长的抑制作用最强。喷施1、3、5 mmol/L的CaCl_2溶液增加高温下叶用莴苣的叶片展幅、最大叶长。喷施7 mmol/L的CaCl_2溶液降低高温下叶用莴苣的最大叶宽,且老叶的干枯现象严重。CaCl_2溶液浓度为5 mmol/L时,叶用莴苣叶片中过氧化物酶、过氧化氢酶活性最高,叶片的相对电导率最低。【结论】高温下叶用莴苣品种‘PS11’的最适氯化钙喷施浓度为5 mmol/L。     

不同清洗方式对叶用莴苣中毒死蜱残留水平的影响

【目的】为叶用莴苣安全食用寻找依据。【方法】以叶用莴苣中散叶莴苣和结球莴苣为材料,以清水、清洁剂、盐水和淘米水浸泡5、15、30、60、120min的后,利用气相色谱检测2种叶用莴苣中毒死蜱残留量水平变化的情况。【结果】散叶莴苣和结球莴苣用清洁剂浸泡5 min可以去除50%左右的农药残留;清水浸泡5min可以去除30%左右的农药残留,并且浸泡时间越长,农药残留越少;盐水浸泡15 min可以去除40%的毒死蜱;淘米水浸泡15min可以去除35%的毒死蜱。【结论】因此,在日常生活中,考虑到时间和效率的综合因素,最好的方法为用清洁剂浸泡5min。此外,研究发现,散叶莴苣农药残留含量始终高于结球莴苣。     

外源生长素对叶用莴苣抽薹及相关生理的影响

[目的]进一步补充加快叶用莴苣育种进展,实现周年生产.[方法]选取耐抽薹品种GB-25、中间型品种GB-26以及易抽薹品种GB-30分别喷施:0、10、40、100 mg/kg的外源IAA.在第0、9、18、27、36天测量农艺性状、分析不同品种叶用莴苣抽薹特性以及叶片中生理营养.[结果]结果表明耐抽薹品种GB-25第18天中、高浓度组开始抽薹,第27天低浓度组开始抽薹,第36天对照组开始抽薹;中间型品种GB-26第9天高浓度组开始抽薹,第18天中浓度组开始抽薹,第27天低浓度、对照组开始抽薹;易抽薹品种GB-30第18天全部试验组开始抽薹.外源IAA浓度越高,抽薹程度越显著,生理营养达到峰值的时间也越早;且不同品种叶用莴苣抽薹时间存在明显差异.[结论]叶用莴苣耐抽薹品种与中间型品种比易抽薹品种对外源IAA响应更强烈;外源喷施IAA可提前完成生理营养的累积过程.     

微生物富硒菌肥在叶用莴苣生产上的应用

【目的】为微生物富硒菌肥农业生产上实际应用寻找依据。【方法】以安妮、北紫生二号和北紫生三号为试验材料,采用田间小区裂区试验法,在叶面上喷施微生物富硒菌肥,分析营养品质及硒含量。【结果】叶面喷施微生物富硒菌肥可以有效增加叶用莴苣的单株质量和硒、维生素C、蛋白质含量,且不同品种的叶用莴苣外源施硒的最佳喷施浓度和喷施时间存在显著差异。【结论】本试验条件下,安妮喷施稀释25倍菌肥、北紫生二号和三号使用稀释30～60倍菌肥时效果最好。     

家庭水培叶用莴苣模式研究

以意大利耐抽薹叶用莴苣为材料,对家庭水培叶用莴苣观赏效果进行分析比较,并在其生长后期对叶用莴苣各品质指标进行测定,分析其可食性,确定最佳的营养液配方并选择合适的小型水培装置。结果表明:以日本山琦(莴苣)配方为水培营养液配方结合压缩空气式小型水培装置为最佳的家庭水培叶用莴苣模式,该模式生产出的叶用莴苣观赏性高,可食性好。     

不同品种半结球叶用莴苣抽薹特性分析

[目的]为了探明莴苣抽薹过程中的生理学基础,实现叶用莴苣的周年生产提供理论依据.[方法]采用高温33℃/25℃(日/夜)处理,研究5个品种的抽薹性,及抽薹过程中的农艺性状.[结果]根据茎尖花芽分化情况以及茎长快速伸长的时期,发现五种半结球叶用莴苣的耐抽薹性强弱依次是GB-25、GB-23、GB-26、GB-31、GB-30;半结球叶用莴苣的株高与抽薹性呈显著负相关关系.[结论]结果表明,GB-25、GB-23为耐抽薹品种,GB-31、GB-30为易抽薹品种,GB-26介于两者之间.耐抽薹性越强的品种株高增长得越迟缓.     

外源生长素和赤霉素对叶用莴苣生长的影响

【目的】为了探明外源生长素、赤霉素协同调控叶用莴苣生长发育的内在机制。【方法】以叶用莴苣GB-31为材料,通过单独喷施外源生长素、赤霉素以及生长素和赤霉素混合喷施处理后,利用酶联免疫法检测植株内源激素水平的变化。【结果】单独喷施外源生长素、赤霉素以及生长素和赤霉素混合喷施处理,短期处理均能促进植株生长,长期处理后会导致茎伸长。其中喷施生长素效果缓慢,在处理9d内能促进植株生长;喷施赤霉素处理3d促进植株生长但茎细弱;生长素、赤霉素混合喷施,植株在处理3d生长迅速,茎迅速伸长,且生长势较强。与对照相比,外源喷施激素处理后,在处理第4天,生长素、赤霉素以及脱落酸含量显著升高,但在处理后期呈现不同程度的下降。【结论】混合喷施40mg/kg生长素和25mg/kg赤霉素能在短时间快速促进叶用莴苣生长;且高水平的生长素、赤霉素以及脱落酸有利于叶用莴苣的快速生长。     

8个水培叶用莴苣品种比较

【目的】为了筛选出适宜水培生产的叶用莴苣品种。【方法】设置产量、形态、营养、风味4个维度指标,通过隶属函数法综合评价8个水培叶用莴苣品种优劣。【结果】单株质量最大的是‘橡叶绿’,净菜率最高的是‘巴达维亚’。形态表现最优的是‘奶油红’,综合营养品质最好的是‘奶油红’,风味口感最好的是‘西班牙绿’。‘小奶油绿’的综合隶属函数值最高,为0.605 1;‘橡叶红’的综合隶属函数值最低,为0.324 6。【结论】‘小奶油绿’、‘橡叶绿’是较适宜水培生产条件的叶用莴苣品种,‘橡叶红’、‘脆叶绿’相对不适宜本试验中的水培生产条件。     

家蚕Bmugt3基因cDNA序列的克隆、表达与序列分析

【目的】克隆分析家蚕Bmugt 3基因cDNA序列,并对其在家蚕不同组织中的表达进行检测。【方法】以家蚕ak1和873为供试材料,采用生物信息学方法和RT-PCR技术,对家蚕Bmugt3基因cDNA序列进行克隆和组织表达谱研究,并通过XbaⅠ和HindⅢ双酶切重组质粒,将Bmugt 3亚克隆至具有2个反向T7启动子,用于体外诱导合成双链RNA(dsRNA)的L4440载体。【结果】克隆得到了家蚕Bmugt 3基因1675bp的cDNA序列,编码462个氨基酸,编码蛋白的分子质量为52.3ku,等电点6.5;多序列比对显示,Bmugt 3基因缺失了C末端的跨膜结构域;聚类分析结果显示,其与家蚕phenol-UGT基因聚合在同一分支上。Bmugt 3基因主要在家蚕丝腺中表达。【结论】Bmugt 3基因是组织特异性表达基因,可能在家蚕类黄酮素的代谢中起作用。