基于RNA-seq的套袋对‘天源红’猕猴桃果实花色苷合成关键结构基因表达的影响

【目的】探讨套袋对红肉猕猴桃果实生长发育过程中不同部位花色苷合成关键结构基因表达的影响,为解析光照对花色苷合成分子机制的影响提供依据。【方法】以全红型软枣猕猴桃‘天源红’为试材并对其进行套袋处理,在RNA-seq的基础上,筛选候选基因,利用实时荧光定量PCR对这些候选基因在‘天源红’盛花后7个时期的果肉样品中的表达量进行相对定量。根据荧光定量结果和聚类分析,最终确定关键候选基因,利用实时荧光定量PCR对关键候选基因在‘天源红’不同处理、不同时期、不同果实部位中的表达量进行相对定量分析,并对关键候选基因的表达量和花色苷含量进行相关性分析。【结果】12个候选基因在盛花后7个时期中的表达具有一定的规律,且各自的表达规律不尽相同。在果肉颜色明显变为红色的盛花后110 d,F3H、LDOX和F3GT的表达量较其他时期高。聚类分析结果显示,LDOX和F3GT分别聚为一类,且与其他的基因明显分开。LDOX在处理1和处理2的果肉以及处理3的果心中的表达量与花色苷含量呈极显著相关,而F3GT在处理1的果肉和处理3的果心中的表达量与花色苷含量呈极显著相关。【结论】LDOX和F3GT可能是‘天源红’果实花色苷生物合成途径中的关键结构基因。套袋抑制LDOX在‘天源红’外果皮、果肉中的表达,而一直套袋促进其在果心中的表达。套袋抑制了F3GT在果肉中的表达,而对果心中F3GT的表达无明显影响。     

黄肉苹果转色期前后类胡萝卜素合成相关差异表达基因鉴定

为了了解黄肉苹果种质成熟时富集类胡萝卜素的分子机制,以黄肉种质‘东北黄海棠’为材料,选择转色期前后(盛花后90 d和115 d)两个发育时期的果实进行RNA-seq测序,分析两个样本差异表达基因,并利用实时荧光定量PCR技术验证获得的类胡萝卜素合成相关差异表达基因的表达水平。结果获得两个样本显著差异表达基因共3 056个,与盛花后90 d果实比较,成熟期果实中有1 270个基因上调表达,1 786个基因下调表达。对这些表达差异基因进行了Pathway富集分析,结果显示差异表达基因涉及类胡萝卜素、苯丙氨酸以及类黄酮等代谢途径,其中类胡萝卜素代谢途径基因有3个上调,4个下调。通过对这7个差异表达基因进一步的qRT-PCR及聚类分析,发现一个新的候选基因MdCCD4b,该基因与菊花以及桃等CCD4聚为一类,与其他作物功能已知的CCD4一样,其表达水平与黄肉种质中类胡萝卜素积累呈负相关,推测黄肉种质果实成熟后类胡萝卜素的富集与MdCCD4b基因显著下调有关。     

核桃种子油脂转化期转录组分析

【目的】从分子水平上探索核桃(Juglans regia L.)种子油脂转化时期的脂肪酸合成相关基因的表达模式。【方法】基于Illumina Hi SeqTM4000高通量测序平台,以新疆早实核桃‘新新2号’(J.regia‘Xinxin2’)品种种子的种仁为材料,对核桃种子油脂转化期3个不同阶段(花后60~70 d,简称G1;花后90~100 d,简称G2;花后120~130 d,简称G3)进行转录组测序比较分析。【结果】组装得到174 545条Unigene,其中G2 vs G1、G3 vs G2和G3 vs G1分别有9 408、8 316、6 398条上调表达的差异基因和11 916、10 485、5 218条下调表达的差异基因。代谢通路富集分析发现,3个阶段之间差异基因富集最显著的是脂肪酸生物合成代谢途径。随机挑选8个基因进行荧光定量验证,结果与测序数据一致,表明核桃种子油脂转化期的转录组测序结果可信度高。不同时期基因差异表达富集度最高的为脂肪酸生物合成代谢通路。在脂肪酸生物合成途径上乙酰辅酶A的羧基转移酶α亚基基因acc A、生物素羧基载体蛋白基因acc B和生物素羧化酶亚基基因acc C的表达量在G1到G3持续上升,β-酮酰ACP合酶Ⅱ基因fab F、β-酮酰-ACP还原酶基因fab G和硬脂酰-ACP去饱和酶基因FAB2的表达量在G1到G3也持续上升,并且G2与G1之间上调表达的差异基因最多。【结论】核桃种子的油脂转化在G2阶段脂肪酸合成最活跃,脂肪酸生物合成途径与油脂合成有关的accA、accB、accC、fabF、fabG、fabI和FAB2基因均呈上调表达。     

猕猴桃OSCA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过q RT-PCR法分析它们在不同非生物胁迫下的表达特征。【结果】在中华猕猴桃基因组中共鉴定出16个OSCA基因,它们不均等地分布于13条染色体上,其启动子区域存在大量响应逆境胁迫的顺式作用元件。OSCA3在干旱、盐、高温和低温胁迫下表达量均较显著上调,OSCA8在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调,OSCA1和OSCA14在低温胁迫处理下表达量显著上调,OSCA7和OSCA15均显著响应干旱胁迫。【结论】鉴定出6个受非生物胁迫显著诱导表达的猕猴桃OSCA基因,为进一步研究OSCA基因在响应猕猴桃非生物胁迫中的分子功能提供了重要依据。     

套袋对‘马家柚’果肉主要类胡萝卜素积累及相关基因表达的影响

【目的】通过对江西特色品种‘马家柚’进行套袋处理,了解套袋对其果肉主要类胡萝卜素积累及相关基因表达的影响。【方法】以不套袋处理为对照,分析套袋处理后‘马家柚’果肉色泽、果肉主要类胡萝卜素(番茄红素和β-胡萝卜素)含量以及类胡萝卜素代谢相关基因的表达水平变化。【结果】‘马家柚’果肉a*值、H值和CCI值从套袋后15 d开始显著高于不套袋处理果肉,表现为套袋后果肉颜色更红,综合性状更好。番茄红素含量自套袋后15 d开始,及β-胡萝卜素含量从套袋后30 d开始显著高于不套袋处理。进一步分析类胡萝卜素代谢相关基因表达情况发现:与不套袋相比,套袋前中期,番茄红素和β-胡萝卜素合成的大部分相关基因表现为上调表达,其中与番茄红素和β-胡萝卜素合成相关的PSY2、PDS、β-LCY1、β-LCY2上调显著,分别上调17.23、1.72;8.15、16.36;4.56、1.57;31.78、1.17倍,而与β-胡萝卜素降解相关的BCH基因在套袋前期显著高于不套袋处理,但在套袋中期显著低于不套袋处理,下调3.07倍。【结论】因此推测套袋与促进番茄红素和β-胡萝卜素的积累与二者合成相关基因PSY2、PDS、β-LCY1、β-LCY2的上调表达有关,而β-胡萝卜素降解相关基因BCH在中期时的下调表达可能也起到一定作用。     

纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因筛选及功能预测

【目的】综合分析纸皮核桃内果皮硬化期转录本表达情况,获得3个代表样本间差异表达基因,为系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下基础。【方法】采用转录组测序技术对其内果皮硬化期3个样品测序,利用生物信息学方法和软件筛选样本间的差异表达基因并进行生物学功能预测。【结果】通过Trinity软件拼接得到76 814条Unigene,筛选出了609个差异表达基因,利用Gene Ontology和KEGG数据库对差异表达基因注释,发现差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、ABC转运子合成、泛醌和其他萜类醌生物合成等途径中。【结论】筛出了纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因显著富集的主要代谢途径,为今后系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下了良好基础。     

根域限制对‘巨峰’葡萄花色苷代谢途径关键基因表达的影响

【目的】阐明根域限制调控葡萄果皮花色苷合成的分子机制。【方法】以‘巨峰’葡萄为试材,进行根域限制栽培处理,以传统露地栽培为对照,研究‘巨峰’葡萄果实发育过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的变化,以及根域限制对果实成熟过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的影响。【结果】PAL、4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’H、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录水平自转色期开始升高,接近成熟期下降。根域限制下‘巨峰’葡萄花色苷合成相关基因PAL和F3’H的转录表达在果实成熟的部分时期受到上调,而4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录表达在转色期至成熟过程中均受到了上调,CHS1在果实发育过程中其转录表达无明显上调变化且根域限制与对照差异不大。【结论】根域限制促进了葡萄果皮花色苷合成途径中14个相关基因的转录表达。     

‘浙猕砧1号’对长期淹水处理的响应特征

【目的】分析葛枣猕猴桃优株‘浙猕砧1号’对涝害胁迫的响应机制,为猕猴桃耐涝砧木的筛选提供理论依据。【方法】以葛枣猕猴桃优株‘浙猕砧1号’组培苗为试材,通过人工模拟淹水试验,检测葛枣猕猴桃在长时间持续淹水过程中的生理反应及逆境相关基因的表达情况,探究葛枣猕猴桃对涝害胁迫的响应机制。【结果】在持续淹水过程中‘,浙猕砧1号’叶绿素含量有所下降;根系活力降低,气生根发生明显且活力旺盛;叶片气孔开度下降,气孔密度增加;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在淹水处理的中后期相对较高,H2O2活性和丙二醛(MDA)的含量呈先上升后下降的趋势。AcCIPK9和AcCIPK13在处理初期表现不明显,处理后期显著上调表达;AcERF4和AcERF5在处理42 d表达量达到最高;相关功能基因AcSAD、AcADH、AcHSP17.5、AcPDC1、AcGAD、AcLBD和AcHB1在涝害处理后期都有不同程度的上调表达。【结论】‘浙猕砧1号’在淹水处理过程中,气生根发生明显,保护酶迅速积累,地上部分与地下部分的比例优化,以及相关信号蛋白和功能基因响应,促使植株逐渐适应外界多水环境,并能承受52天的持续淹水,表现出良好的适应性及耐涝性。     

桃类胡萝卜素合成关键基因PpCCD4的表达与启动子活性分析

【目的】分析桃果实成熟过程中类胡萝卜素总量与关键基因PpCCD4表达的相关性,探究不同品种PpCCD4启动子的活性差异,进而解释PpCCD4在黄白肉果实中的表达差异。【方法】测定果实发育时期类胡萝卜素总含量,并与该时期PpCCD4的表达进行相关性分析,分别检测果实PpCCD4转录本差异,进行基因全长与启动子序列分析。构建PpCCD4启动子驱动GUS表达载体并转化农杆菌侵染桃果肉,根据果肉GUS染色分析2种启动子活性的差异,以期解释PpCCD4在果实发育时期表达量的差异。【结果】‘燕红’成熟过程中果实类胡萝卜素总含量降低,其PpCCD4在发育过程中的表达显著上调‘;金童6号’果实类胡萝卜素总含量升高,其PpCCD4的表达始终处于较低水平‘。金童6号’中PpCCD4相较‘燕红’在CDS区发生了2个碱基的插入,且两PpCCD4转录本不同,启动子克隆发现‘燕红’对应的启动子有较多的转录增强和启动元件,而黄肉品种则具有更多的抗逆应答元件;同时GUS染色结果表示,桃果肉中2种启动子驱动的GUS染色有明显的显色差异,启动子活性差异显著。【结论】黄肉品种中移码突变的产生造成了PpCCD4的功能丧失;2个品种果肉PpCCD4转录模式不同,其启动子活性的差异是造成PpCCD4在黄肉和白肉果实中表达差异显著的主要原因。     

侧耳属3种食用菌解剖学性状比较

以PDA培养基和棉籽壳为培养料,培养了姬菇、榆黄蘑和鲍鱼菇,并对其解剖结构进行了比较,结果表明,姬菇、榆黄蘑和鲍鱼菇菌丝均具有锁状联合,子实体菌柄都侧生,每个担子顶部产生4个担孢子,孢子内含油滴,孢子印皆为白色。姬菇和鲍鱼菇菌盖颜色为灰黑色,榆黄蘑为黄色,姬菇和榆黄蘑菌丝生长快,姬菇菌丝浓密,榆黄蘑和鲍鱼菇菌丝稀疏,鲍鱼菇菌丝能产生黑色分生孢子。姬菇和榆黄蘑子实体小而多,出菇早、产量高,鲍鱼菇子实体较大内部组织紧密,担子、担孢子梗粗壮,孢子饱满油滴大。     

直立迷迭香不同木质化程度插条扦插效果研究

以直立迷迭香不同木质化程度插条为试材,进行扦插对比试验,旨在筛选出最适合北京地区直立迷迭香生产的插条类型。结果表明:在嫩梢、半木质化和完全木质化3种插条类型中,完全木质化插条生根早、根量大、分枝多,扦插效果最好,适合在生产中推广。     

鸡腿蘑菌丝体的同工酶研究

用8种不同培养基配方，培养鸡腿蘑菌丝体，其同工酶分析结果表明，鸡腿蘑菌丝体酯酶(EST)同工酶谱差异明显，过氧化物酶(POD)同工酶谱差异明显。     

不同类型蔬菜中矿质元素含量的比较研究

采用火焰原子分光光度法,测定了保定市市售的3种类型共16种蔬菜中的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn 5种矿质元素,为指导人们日常饮食提供科学依据.结果表明:不同类型蔬菜中矿质元素含量不同,叶菜类蔬菜中的(Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量高于果菜类蔬菜、根茎类蔬菜;而不同品种的蔬菜其矿质元素的含量也存在很大差异,油菜中的Ca和Mn含量最高,分别为7.6 g/100g和8.98 mg/100g;Zn含量最高的为香麦16.72 mg/100g,其次为菠菜12.63 mg/100g,洋白菜的Zn含量最低仅为0.73 mg/100g;菠菜中Fe含量最高138.43 mg/100g,其次为香麦111.11 mg/100g.综合分析结果,香麦、菠菜、油菜的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量要高于其它种类的蔬菜.     

黑核桃种子层积处理试验

本文通过种子层积处理前进行的不同预处理方法和层积天数的试验，对影响美国东部黑核桃种子层积催芽因素进行了探讨。催芽前进行冷水浸种5d(天)，沙藏层积催芽150d(天)，发芽率最高，发芽最快，播种后60d(天)调查，出苗率达75％。     

香菇子实体形态分化过程

采用香菇菌株Cr-02为实验材料。简易开放式生料栽培为栽培方法，观察到了香菇子实体形态发育的全过程。初步将之分为纽结期、褐变期、成型期和成熟期四个时期，确定了子实体形态分化的关键时期是褐变期。     

香菇原生质体单核体杂交方法试验

本试验通过三种方法收集菌丝体 ,经原生质体制备与再生后得到其单核体 ,将不同菌株的单核体杂交配对后得到了不同于亲本的杂交后代     

玉米秸秆基质对无土栽培莴苣生长的影响

以美国大速生菜为试材,以腐熟与未腐熟玉米秸秆替代草炭作为莴苣无土栽培基质中的主要材料,研究其对莴苣产量、叶面积、干物质量、光合速率、根系活力、维生素C和硝酸盐含量的影响。结果表明:T3处理(腐熟玉米秸秆∶蛭石=3∶1)基质配方最有利莴苣的生长。     

真姬菇菌丝体对四种抗生素的敏感性研究

检测了真姬菇菌丝对卡那霉素、头胞霉素、氨卞霉素、潮霉素的敏感性。结果表明:卡那霉素、头孢霉素、氨苄青霉素对真姬菇菌丝生长基本没有影响,与对照比较3种抗生素不同浓度对菌丝生长的影响效应均没有显著性差异。真姬菇菌丝对潮霉素非常敏感,10mg/L的潮霉素能够完全抑制真姬菇的菌丝生长,研究结果为进一步建立真姬菇的农杆菌介导的遗传转化打下了基础。     

蚁巢热水浸提物对鸡菌丝生长的影响

采用室内培养的方法 ,来研究白蚁蚁巢的热水浸提物对鸡菌丝生长的影响 ,探索鸡菌丝的营养特征。研究发现蚁巢热水浸提物对黄褐纹鸡菌丝的生长具有至关重要的、必不可少的作用 ,而蚁巢热水浸提物的量的多少对菌丝生长的影响不大。