香蕉水通道蛋白基因的克隆与表达分析

[目的]更好了解香蕉果实与水分代谢的关系。[方法]依据从抑制差减杂交文库(SSH)中获得的一个cDNA序列,设计5′和3′RACE引物,从香蕉果实中扩增基因5′和3′末端片段,并用RT-PCR的方法探讨该基因在香蕉各组织中的表达情况。[结果]获得一个1 132 bp的水通道蛋白全长基因,命名为MaPIPl;1。MaPIPl;1基因包含861 bp的完整阅读框架,编码的蛋白有6个跨膜结构及aspara-gine-proline-alanine(NPA)和aromatic/arginine 2个保守区。其与水稻水通道蛋白基因OsPIP1;2在氨基酸序列上有94.1%的一致性和97.9%的相似性。且MaPIP1;1在香蕉各器官中均稳定表达。[结论]MaPIPl;1可能与香蕉的水分代谢相关。     

水稻水通道蛋白OsPIP2-6的亚细胞定位研究

[目的]探讨水稻水通道蛋白OsPIP2-6的亚细胞定位。[方法]克隆了水稻中的重要通道蛋白OsPIP2—6基因,构建了瞬时表达载体,通过基因枪法在洋葱表皮中进行瞬时表达,并通过激光共聚焦显微镜进行了观察。[结果]水稻水通道蛋白OsPIP2-6主要定位在细胞质膜上,证明了OsPIP2-6是个水通道蛋白。[结论]为植物水通道蛋白的深入研究提供了理论依据。     

水稻水通道蛋白OsPIP2-6的亚细胞定位研究（摘要）

[目的]探讨水稻水通道蛋白OsPIP2-6的亚细胞定位。[方法]克隆了水稻中的重要通道蛋白OsPIP2-6基因,构建了瞬时表达载体,通过基因枪法在洋葱表皮中进行瞬时表达,并通过激光共聚焦显微镜进行了观察。[结果]水稻水通道蛋白OsPIP2-6主要定位在细胞质膜上,证明了OsPIP2-6是个水通道蛋白。[结论]为植物水通道蛋白的深入研究提供了理论依据。     

水稻硫转运蛋白基因OsST的亚细胞定位

[目的]构建水稻硫酸根转运基因OsST与YFP黄色荧光蛋白融合表达载体,对OsST蛋白进行亚细胞定位。[方法]从水稻叶片的cDNA中克隆OsST基因ORF全长,测序验证后连入pAT—YFP表达载体,通过基因枪将融合栽体转入洋葱上表皮细胞,在激光共聚焦显微镜下观察细胞中荧光发光部位。[结果]OsST蛋白定位于细胞膜和核膜上。[结论]为进一步研究硫转运蛋白的功能及硫酸根运输的机理奠定了基础。     

烟草DXS基因的克隆及其亚细胞定位分析

[目的]从烟草cDNA中扩增出1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)基因(去除终止密码子TAA),并对其进行亚细胞定位分析。[方法]利用RT-PCR技术分离、克隆DXS,将烟草DXS基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因重组构建亚细胞定位表达载体,转入根癌农杆菌LBA4404后注射侵染本氏烟烟草幼苗进行瞬时表达;并利用激光共聚焦扫描显微镜观察转GFP植株的表达情况。[结果]显微镜观察发现,DXS和GFP融合蛋白仅在本氏烟叶肉细胞(尤其是保卫细胞)的叶绿体中产生绿色荧光,DXS基因在叶绿体中特异表达。[结论]DXS定位在叶绿体中,为接下来对DXS基因功能研究提供了理论依据。     

草莓乙烯响应因子FaERF003基因克隆与表达模式分析

[目的]为了探明乙烯响应因子FaERF003在草莓果实成熟中的作用.[方法]转录组测序和实时荧光定量PCR检测FaERF003基因在草莓果实不同发育时期的表达水平,利用生物信息学方法分析FaERF003 DNA结合域的氨基酸序列与蛋白质结构,烟草叶片瞬时转化分析FaERF003亚细胞定位.[结果]FaERF003基因CDS区全长894 bp,编码297个氨基酸,预测FaERF003蛋白的分子量为32.9 kD,等电点为8.55,属于AP2/ERF蛋白超家族.FaERF003在草莓果实成熟过程中表达迅速升高且与乙烯前体ACC含量变化趋势相似,推测该基因与乙烯信号转导相关.FaERF003蛋白定位于细胞核和胞质.[结论]FaERF003可能作为乙烯响应因子与乙烯调控草莓果实成熟密切相关.     

香蕉MaPRMT1基因的分离及表达分析

[目的]为研究香蕉果实采后成熟机理奠定分子基础。[方法]通过抑制差减杂交和cDNA微阵列相结合的方法分离获得1个香蕉PRMT基因的cDNA片断,并克隆了该基因全长cDNA序列,对其进行生物信息学分析和在香蕉不同器官与果实不同成熟时期的表达模式分析。[结果]MaPRMT1基因cDNA全长1158 bp,具有完整的开放阅读框,编码385个氨基酸,与植物中的PRMT的同源性较高,含有1个Methyltransf-11结构域。在香蕉根、茎、叶和果实中均有表达,且在茎和叶中的表达量较高。随采后天数的增加,表达量逐渐下降,但至香蕉乙烯释放高峰时最大,后又开始下降。[结论]MaPRMT1属于第1类精氨酸甲基转移酶,在香蕉不同器官和果实不同成熟期呈差异表达。     

香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1的克隆及序列分析

[目的]为香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1调控机理的研究奠定基础。[方法]根据在香蕉果实抑制缩减文库中获得的一个CBL基因片段,采用PCR方法克隆了MaCBL1基因全长cDNA序列并对其进行了初步的生物信息学分析。[结果]MaCBL1基因cDNA序列全长1 078 bp,编码213个氨基酸残基。多重序列比对结果显示,MaCBL1推导的氨基酸序列与其他植物来源的CBL基因的氨基酸序列同源性较高。遗传进化分析表明MaCBL1与其他植物如杨树、甘蓝、沙冬青、棉花和水稻的CBL基因的亲缘关系较近,并在同一个进化枝上。[结论]该研究为进一步研究香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白对香蕉生长发育、果实的成熟调控及对各种逆境反应的调控提供了依据。     

非生物胁迫对水通道蛋白启动子活性的调节作用

前期通过染色体步移法克隆得到巴西蕉水通道蛋白基因MaPIP1-2上游841 bp的启动子序列,分析其启动子序列含有响应干旱和高盐等非生物胁迫的顺式作用元件。为了进一步研究该启动子的功能,成功构建MaPIP1-2基因启动子的植物表达载体,并且转化拟南芥,在MaPIP1-2::GUS转基因拟南芥中发现,MaPIP1-2启动子活性受到干旱和高盐的诱导表达,随着浓度增加,其启动活性增强。     

番茄水通道蛋白基因SIAQP的克隆与序列分析

[目的]通过分析克隆得到的番茄水通道蛋白SIAQP基因的cDNA全长序列特征、编码蛋白的细胞定位及其在番茄材料Mirco Tom中经干旱胁迫后的表达模式,为进一步研究番茄在逆境下的抗逆机制及加快番茄抗逆育种积累资料.[方法]采用RACE技术克隆番茄水通道蛋白基因的cDNA全长,结合生物信息学软件分析该基因的编码蛋白特性;利用基因枪转化法将S1AQP基因与GFP融合的瞬时表达载体(S1AQP::GFP)转入洋葱表皮细胞,对该基因进行亚细胞定位;利用Real time-PCR分析该基因在番茄品种Mirco Tom中经干旱胁迫下的表达机制.[结果]S1AQP基因(GenBank登录号:HQ433337)cDNA全长为1 107 bp,编码区含852 bp,共编码283个氨基酸.生物信息学软件分析表明,SIAQP基因含有6个跨膜区,2个NPA单元,其氨基酸残基与MIP家族蛋白保守区序列完全一致,且该基因氨基酸序列与其它物种PIP类质膜型水通道蛋白氨基酸序列具有很高的同源性.11个物种间的聚类分析表明,S1AQP基因编码的蛋白与马铃薯质膜型水通道蛋白遗传距离最近.细胞定位结果确认S1AQP基因编码蛋白在细胞质膜上发挥生物学作用.Southern杂交结果显示,S1AQP基因在番茄基因组DNA中呈单拷贝.Real time-PCR分析结果证实,干旱胁迫下该基因表达量总体呈下降趋势.[结论]对番茄水通道蛋白S1AQP基因在干旱胁迫后的表达模式分析,预示该基因表达受逆境条件的影响,为今后进一步探讨其在干旱胁迫中发挥的作用提供了重要信息.     

香蕉MaPRMT1基因的分离及表达分析(英文)

[Objective] The aim of experiment was to lay molecular foundation for studying maturity mechanism of banana after harvest. [Method] The combined method of suppressing subtractive hybridization and cDNA micro-array were used to obtain cDNA segment of one PRMT gene in banana and the whole cDNA sequence of the gene was cloned.The bioinformatics analysis was operated on it,in addition, the expression profile analysis was conducted in different organs and different mature periods of banana.[Result] The whole length of cDNA in MaPRMT1 was 1 158 bp and possessed a complete open reading frame,which could encode 385 amino acids.It had high homology with PRMT in plant,containing one Methyltransf₁ domain.The MaPRMT1 gene was expressed in root,stem,leaf and fruit of banana and the expression levels in stem and leaf were relatively high.As the increase of days after harvest,the expression level declined gradually,however it reached maximum when ethylene release was biggest,then it declined.[Conclusion] MaPRMT1 belonged to the first kind of arginine methyltransferase and it was expressed differently in different organs and fruits at different mature periods.     

MaHSFA1和MaHSP70在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用

【目的】探讨MaHSFA1和MaHSP70基因在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用,为有效延长香蕉贮运期提供参考依据。【方法】从香蕉基因组数据库(http://banana-genome.cirad.fr/)中搜索到MaHSFA1和MaHSP70基因序列,分别设计特异引物,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测这2个基因在香蕉热处理和低温贮藏中的表达情况。【结果】MaHSFA1基因与其他物种的HSFA1基因同源性较低,仅在HSF DNA-bind区域的保守性很高;MaHSP70基因含有一个HSPA1-2,6-8-like NBD区域,且与其他物种的HSP70基因同源性很高。7℃冷藏诱导香蕉果实的MaHSFA1和MaHSP70基因表达量整体上呈下降趋势。经52℃热水处理诱导的MaHSFA1基因表达增强,且在热激处理后0.5 h有一个小高峰;在7℃低温贮藏过程中,经热处理后的MaHSFA1基因表达量在贮藏4.0 h时迅速升高至最大值,之后又迅速下降;MaHSP70基因表达量在热激处理后0.5 h迅速升高至最大值,约是对照处理(未经热激处理)的4倍,之后逐渐下降。在整个试验过程中除7℃贮藏120.0 h外,其他时段热激处理的MaHSFA1和MaHSP70基因表达量均高于对照处理。【结论】采后香蕉果实的抗冷性与MaHSFA1和MaHSP70基因表达增强密切相关,生产上可通过热处理提高香蕉果实的抗冷性,进而延长贮运期。     

固定化酵母发酵生产香蕉菠萝复合果酒的工艺研究

[目的]探讨固定化酵母发酵生产香蕉菠萝复合果酒的工艺条件。[方法]以成熟的香蕉和菠萝为原料,通过单因素试验研究香蕉菠萝不同原料配比对复合果酒品质的影响以及初始含糖量和发酵温度等因素对香蕉菠萝复合果酒酒度生成的影响,通过正交试验确定香蕉菠萝复合果酒的最佳发酵工艺条件。[结果]在固定化酵母发酵条件下,香蕉与菠萝原材料采用1∶1的配比发酵酿制复合果酒可使其品质最佳。极差分析可知,影响该复合果酒发酵工艺的因素依次为:初始含糖量>发酵温度>亚硫酸氢钠用量>发酵pH值。该产品最佳的发酵工艺条件为:初始含糖量30%,发酵温度25℃,亚硫酸氢钠用量80 mg/L,发酵pH值4.0。[结论]在最佳工艺条件下生产的复合果酒品质最佳,具有典型的香蕉、菠萝果酒风味。     

MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的作用

【目的】研究香蕉CaM在温度胁迫及香蕉果实后熟过程中的表达模式,了解CaM在增强香蕉果实对温度胁迫的适应性作用,解释CaM参与调控香蕉果实褪绿转黄的机制。【方法】通过比对NCBI数据库中已有物种的CaM氨基酸序列,设计兼并引物。采用热硼酸法,从香蕉果皮中提取总RNA,通过RT-PCR与RACE方法扩增目的基因。利用DNAMAN软件和NCBI网站对CaM的氨基酸序列进行氨基酸比对和同源树分析。利用地高辛探针合成试剂盒（PCR DIG Probe Synthesis Kit）合成特异基因带有DIG标记的探针,使用Northern杂交法对MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的表达规律进行分析。钙离子螯合剂EGTA及钙信号恢复处理采用香蕉果皮离体培养,采用真空渗透的方法对香蕉果皮进行试剂处理,利用色差计测定颜色h值。【结果】从香蕉果皮中克隆得到一个CaM,长648 bp,编码138个氨基酸,命名为MaCaM（登录号：HM061077）,序列分析表明,MaCaM包含4个EF-Hand钙离子结合区域,与MaCaM、OsCaM、ZmCaM、AtCaM3、TaCaM1-2等基因同源性极高。Northern杂交结果表明,热激（52℃,3 min）处理香蕉果实0.5 h后,MaCaM表达迅速增强;香蕉果实在冷害温度（7℃）下放置10 d,MaCaM在冷藏的第7-10 d表达逐渐增强,当采后香蕉果实先经热激处理再放入7℃下贮藏,MaCaM表达在第4天和第7天强于7℃处理;乙烯催熟处理诱导香蕉MaCaM表达逐渐增强;30 mmol·L^-1钙离子螯合剂EGTA处理在一定程度上抑制了香蕉果实的后熟,同时也抑制了MaCaM的表达。而在EGTA处理的同时,利用30 mmol·L^-1 CaCl₂进行钙信号恢复处理,能一定程度地恢复香蕉果实的正常后熟,也恢复了MaCaM的表达。【结论】MaCaM能增强香蕉果实对温度胁迫的适应性;MaCaM作为一种调控因子参与了香蕉果实后熟的褪绿转黄过程。     

蕉类果实发育过程中多酚含量及PPO·POD活性的变化

[目的]研究蕉类果实发育过程中多酚含量及多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性的变化,为蕉类果实加工原料的选择和工艺技术的改进及香蕉多酚的开发利用提供参考。[方法]于坐果后60、75、90、105、120d取样,测定果实的重量、多酚含量及PPO、POD活性。[结果]威廉斯蕉（Musa cavendishii L.,AAA基因型）、大蕉（M.sapientum L.,ABB基因型）、鸡蕉（M.paradisiaca L.,AAB基因型）和粉蕉（M.paradisiaca L.,ABB基因型）果实发育过程中,多酚含量及PPO、POD活性在果实发育初期都相对较高,而随着果实的发育逐渐下降,最后趋于稳定或稍有下降,且同一品种中PPO活性均明显高于POD活性。[结论]蕉类生产中疏果时废弃的幼果含有较多的蕉类多酚物质。因此,若要利用蕉类果实的多酚物质,宜选用幼果作为原料。以成熟的蕉类果实作为原料进行加工,有利于酶促褐变的控制。     

香蕉果实发育过程中糖代谢的研究

[目的]研究香蕉果实发育过程中糖代谢情况。[方法]于2001~2003年3月底香蕉断蕾后开始取样,研究香蕉果实发育过程中、采后糖、淀粉及转化酶的变化情况。[结果]断蕾后10~60 d香蕉淀粉含量几乎呈直线上升,之后明显减慢;葡萄糖、果糖在果实发育早期含量较低,之后含量不断上升;蔗糖含量、酸性转化酶(SAI)活性均表现出先升后降趋势,断蕾后30 d达最大;中性转化酶(NI)和细胞壁转化酶(CWI)的活性在断蕾后50~70 d都保持在较高水平。香蕉采后5~15 d淀粉含量迅速下降;蔗糖、葡萄糖、果糖含量不断上升;CWI活性快速下降;SAI、NI活性变化不大。[结论]该研究为香蕉的栽培、果实贮藏和保鲜提供了参考。     

3个蕉类品种果实多酚氧化酶的特性研究

[目的]为控制3个蕉类品种多酚氧化酶（PPO）引起的酶促褐变提供理论依据。[方法]对3个蕉类品种果实PPO的最适pH与pH稳定性、最适温度与热稳定性以及化合物的影响进行了比较分析。[结果]威廉斯蕉、大蕉及粉蕉PPO最适pH分别为8.56、.5、6.5;pH稳定性范围都在pH 6.0～11.0;PPO最适温度分别是60、303、0℃;PPO的耐热性表现为威廉斯蕉PPO〉粉蕉PPO〉大蕉PPO;威廉斯蕉PPO活性的最佳抑制剂是盐酸-L-半胱氨酸,其次是抗坏血酸,再次是NaHSO3;大蕉、粉蕉PPO活性的最佳抑制剂都是抗坏血酸,其次是NaHSO3、盐酸-L-半胱氨酸。[结论]3个蕉类品种中威廉斯蕉PPO的耐热性最高,威廉斯蕉、大蕉及粉蕉PPO的化学抑制剂基本一致。     

“粉杂1号”粉蕉广西引种试验初报

[目的]引进高抗枯萎病粉蕉品种“粉杂1号”在广西南宁试种,以期找到适合广西种植的高产、优质、高抗枯萎病粉蕉品种.[方法]2010年以金粉1号为对照在广西南宁进行粉杂1号粉蕉种植试验,测定其生育期、果实性状、产量、品质、抗病性等,明确其在广西的适应性.[结果]粉杂1号田间表现高抗香蕉枯萎病,丰产性好,品质优,果指较短而粗,果肉奶油色或乳白色,肉质软滑,味浓甜带微酸,风味佳,成熟期与普通栽培的粉蕉相似.[结论]粉杂1号粉焦的品质、产量较好,适应性强,高抗枯萎病,可在广西大面积推广种植.