基于转录组数据的油茶WRKY转录因子序列分析

为给有针对性地深入研究油茶WRKY转录因子及植物萜类物质合成的遗传改良提供科学依据,以果实膨大期和油脂转化高峰期的油茶种仁为试材构建转录组数据库,通过基因注释分析筛选出4条WRKY转录因子基因序列,然后采用生物信息学软件对其进行分析。结果表明,这4条WRKY基因与已知调控萜类代谢的植物WRKY基因功能结构域高度保守,而且分属于WRKY-1、WRKY-2、WRKY-3型,其中Unigene61424和Unigene2093所属的分支包含调控萜类代谢的WRKY基因。     

基于RNA-Seq的油茶种子α-亚麻酸代谢途径及相关基因分析

以油茶果实膨大期和油脂合成高峰期的种子为材料,进行转录组测序和表达谱数据库构建,并对油茶种子α-亚麻酸代谢途径相关基因进行分析。转录组测序获得油茶种子α-亚麻酸代谢非冗余基因 Unigenes序列共112条,与α-亚麻酸代谢密切相关的不饱和脂肪酸合成途径非冗余基因 Unigenes 序列94条,包含12种调控α-亚麻酸代谢主要酶基因。表达谱数据分析显示,果实膨大期和油脂合成高峰期的α-亚麻酸合成代谢途径相关基因具有不同的表达模式,参与油茶种子α-亚麻酸的合成及形成多种不饱和脂肪酸的物质转化。采用实时荧光定量 PCR方法验证油茶种子 LOX,AOS,ACOX,AOC,OPR,AACT,PLA2,HPL,DOX,MFP,FAD2,FAD3等关键基因在油茶种子油脂合成不同时期的相对表达量,结果表明各基因表达规律与表达谱数据分析结果一致。克隆、调控这些相关基因将会为提高α-亚麻酸含量的油茶育种提供依据。     

油茶产量对关键生长时期热积温和高温日数的响应

【目的】研究气象因子对油茶产量的影响,确定油茶关键生长时期的高温干旱指标及其影响关系,为油茶高温干旱灾害预警提供参考。【方法】基于湖南省不同区域油茶标准化产量数据和2007—2015年气象资料,包括油茶果实膨大高峰期和油脂转化期的平均气温、降水、日照时数、降水日数以及≥30℃热积温和≥30℃高温日数等气象指标,对油茶标准化产量进行回归分析,确定可指示高温干旱出现的因素和阈值,并建立产量预测模型。【结果】在果实膨大高峰期,降水日数与油茶标准化产量呈显著负相关;在果实膨大高峰期和油脂转化期,≥30℃热积温和≥30℃高温日数均与油茶标准化产量呈显著负相关。油茶果实膨大高峰期≥30℃热积温达到36.7℃或≥30℃高温日数达到26天,以及油脂转化期≥30℃热积温达到13.6℃或≥30℃高温日数达到10天,为高温干旱出现的阈值。采用果实膨大高峰期≥30℃日热积温预测油茶标准化产量的模型效果最好。【结论】可将导致高温干旱灾害的果实膨大高峰期和油脂转化期的热积温或高温日数阈值作为油茶产量降低的预警信号,并提出防灾减灾措施;采用果实膨大高峰期至油脂转化期≥30℃热积温和≥30℃高温日数建立油茶产量预测模型,可较好进行油茶产量预测预报,为油茶管理决策提供参考。     

油茶成熟期喷施乙烯利对果实成熟及品质的影响

【目的】提高果实成熟整齐度,促进油茶鲜果机械化采收。【方法】以‘长林18号’‘赣石83-4’‘赣石447’为试验对象,在果实成熟期喷施0.2、0.6、0.8、1.2 g/L乙烯利和等量清水,调查油茶果实开裂动态,测定果实表观性状指标、种仁内营养物质含量和脂肪酸组分及含量,揭示乙烯利对油茶果实成熟和品质的影响。【结果】1.2 g/L乙烯利处理促进油茶果实开裂的效果最好,1.2 g/L处理的裂果率达到50%的所需时间比对照缩短了4 d,比0.6、0.8 g/L处理缩短了2 d。喷施乙烯利后,油茶的单果鲜质量、鲜果出籽率、鲜果出仁率、果实含水率以及连续2 a的单株产量无明显变化,种仁可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、油脂含量及各脂肪酸组分含量有不同程度的变化;‘长林18号’种仁的可溶性糖含量减少,油脂和可溶性蛋白含量有所增加;‘赣石447’种仁的可溶性糖和油脂含量整体上分别呈现减少和增加的趋势;‘赣石83-4’种仁的可溶性糖和可溶性蛋白含量均减少,油脂含量增加。‘长林18号’和‘赣石447’种仁的饱和脂肪酸含量明显升高,不饱和脂肪酸含量显著降低;‘赣石83-4’种仁的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸含...     

香花油茶不同时期果实油脂及组分含量差异

为了更好地把握香花油茶(Camellia osmantha)采收时机,本研究从9月7日至11月30日,每隔1周采集香花油茶果实对油脂及组分含量进行测定分析,结果表明:香花油茶在整个测定期内鲜出籽率的变化不大,但随着果实成熟度的增加,鲜果干出籽率、干籽出仁率、种仁含油率以及折算的鲜果含油率均呈上升趋势,至11月维持较平稳水平。而脂肪酸组成方面,不饱和脂肪酸的油酸以及饱和脂肪酸的硬脂酸也随着果实成熟度的增加不断上升,而不饱和脂肪酸的亚油酸及饱和脂肪酸的棕榈酸则随着果实成熟度的增加不断下降。11月9日,测定香花油茶鲜果的干出籽率、种仁含油率以及鲜果含油率分别达到33.06%、49.35%和9.25%,均是所有采样中最高的,且脂肪酸组成中不饱和脂肪酸油酸含量也最高。因此,南宁地区香花油茶最适宜的果实采摘时期在11月中旬。     

油茶果实生长特性和油脂含量变化的研究

通过对油茶主要良种的标定植株进行果实生长和含油量分析研究,探索油茶果实油脂形成与转化的内在机理.结果表明果实体积生长主要在6月中旬至7月下旬.油茶果实质量的增加主要在6月中旬至7月下旬和9月中旬至10月下旬采收前两个高峰期,其质量增加值超过油茶果实总质量的2/3.油茶种仁含油率、鲜籽含油率和鲜果含油率均随果实生长逐渐增加,年周期内存在两个增长高峰期,为8月中旬至9月初与9月下旬至10月下旬采收前.油茶鲜果含油率在9月20日至10月20日的高峰期的增幅达鲜果总含油量的68.9%,指出霜降籽油茶果实不宜提前采收,否则会对产油量造成很大的损失.     

高州油茶不同产区果实含油率及脂肪酸组成的变异特征

为给高州油茶良种选育和栽培利用提供技术依据,在广东省的高州、揭阳和阳春3个高州油茶主产区,选择成熟林分,开展样地调查,测定不同产区高州油茶果实出仁率,采用核磁共振仪测定种仁含油率,并利用气相色谱-质谱联用技术对不同地区高州油茶油脂进行脂肪酸组分和含量的分析测定。结果表明:3个产区的高州油茶种子出仁率在43.49%～49.04%之间;种仁含油率在41.91%～45.14%之间;高州油茶中不饱和脂肪酸含量在82.72%～88.01%之间;棕榈酸含量在7.43%～13.63%之间;硬脂酸含量在1.35%～3.86%之间;油酸含量在73.83%～82.79%之间;亚油酸含量在4.42%～8.03%之间;亚麻酸含量在0～1.08%之间。不同产区由于气候、水热、海拔等不同,高州油茶种子中脂肪酸含量存在一定的差异,但差异不显著。     

油茶种子EST文库构建及主要表达基因的分析

为研究油茶种子在油脂转化高峰期的基因表达并分离克隆与油脂合成等有关的重要基因,以油茶优良无性系湘林1号和湘林4号近成熟种子为材料构建cDNA文库;随机挑取2 327个克隆进行3'端测序构建EST文库.将数据完整并无X、N的1 979条cDNA序列与NCBI核酸数据库的非冗余序列进行同源性比较,确认763条cDNA序列与核酸数据库中其他物种的DNA序列具有很高或较高的同源性,可确认266种基因;有1 216个克隆序列为未知功能的基因序列.各类基因表现出不同的表达丰度,其中贮藏蛋白基因、与基因表达调控相关的基因、抗逆相关基因、种子成熟和胚胎发育相关的基因等为高丰度表达,与脂肪酸代谢相关的基因等为中丰度表达,另外还有大量的其他基因和未知功能基因在种子中表达.各类基因表达的数量和趋势与种子接近发育成熟阶段相吻合.     

南美油藤种子发育过程的代谢组学和转录组学联合分析

【目的】南美油藤种子油中富含不饱和脂肪酸,是一种具有重要经济价值和应用前景的油料植物。目前影响南美油藤种子油脂合成的关键基因、途径及其调控机理尚未清晰。因此,对南美油藤种子的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因的研究,不仅能够为提高其种子油产量和改善油脂品质提供理论基础,也可为其他木本油料植物高效开发利用提供有价值的参考依据。【方法】选用不同生长阶段的南美油藤种子(形成初期、发育初期、中期、后期、成熟期)为研究对象,结合GC-MC代谢组学技术和高通量转录组测序技术,分析种子发育过程中脂质代谢物含量的动态变化规律,并根据种子不同生长阶段的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因。【结果】脂质代谢组学分析发现,南美油藤种子中高含量的α-亚麻酸和亚油酸主要在种子成熟阶段合成与累积,是判别南美油藤种子中脂肪酸缓慢累积时期与快速累积阶段的依据。转录组学分析表明,南美油藤种子成熟阶段前后的基因表达存在显著差异。结合代谢组学与转录组学的分析结果显示,与脂肪酸生物合成和累积相关的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,基因家族的不同成员存在生物学功能的差异性和多样性。其中FAD2-3、FAD7、FATA、KAS2、LACS2、LACS8和SAD酶基因表达与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著正相关,说明7个酶基因表达对南美油藤种子油脂的合成与累积有促进作用;FAD2-2、KCS1、KCS10和LACS1酶基因与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著负相关,说明4个酶基因的表达对南美油藤种子油脂的合成与累积具有抑制作用。【结论】南美油藤种子成熟前后脂肪酸含量及差异表达基因存在显著差异,可依据种子中α-亚麻酸和亚油酸的含量变化将种子发育过程划分为脂肪酸缓慢累积和快速累积2个时期;南美油藤种子脂肪酸代谢中的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,且同一基因家族的不同成员在脂肪酸的累积过程中可能具有不同的生物学功能。研究结果可为利用分子生物学技术提高南美油藤种子油产量和改变脂肪酸组分提供备选基因和相应的理论基础。     

激素信号转导代谢通路在板栗花粉直感效应中的分析

为研究植物激素信号代谢在板栗花粉直感中的作用以改善果实品质,对不同授粉组合后的板栗果实,在淀粉积累的3个时期(70 DAP、82 DAP及94 DAP)进行转录组分析。结果显示:板栗种仁在成熟期第三阶段的授粉组合,差异基因表达数量差异显著,在各授粉组合中,共同富集的代谢通路有内质网中的蛋白质加工、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等,表明这些代谢在板栗种仁发育成熟过程中起着非常关键的作用。在KEGG pathway发现参与蔗糖和淀粉代谢的主要关键酶,这些酶基因对板栗种仁的淀粉合成代谢起调控作用。在板栗种仁中有差异的主要代谢通路从真核生物的核糖体生物发生和RNA聚合酶逐渐转变为内吞作用和剪接体这两条代谢通路。     

云南德宏州油茶优株果实品质评价及其相关性分析

以云南德宏州普通油茶果实经济性状及其脂肪酸组成成分为综合指标,评价了10个优良单株的果实品质,并进行了不同品质指标间的相关性分析,旨在为油茶良种选育及优中选优提供科学依据。研究结果表明:干籽出仁率、不饱和脂肪酸含量等较高;硬脂酸、芥酸含量较低;各内外品质指标间具有一定的相关性。茶油的综合品质由高到低依次是优株XC042、XC053、XC043、XC059、XC044、XC040、LHPS045、XC037、XC057、XC049。     

油茶油脂的生物合成及调控基因的特性

茶油在种子内主要以油体形式存在,因而油体蛋白的数量与种类决定了油体的数量与特性,在长期进化中油体蛋白基因失去了内含子,可促进油体蛋白的快速表达.茶油生物合成过程中涉及了大量酶与蛋白质的参与,其中丙二酸单酰C oA决定了饱和脂肪酸的合成速度;硬脂酰ACP脱饱和酶直接控制不饱和脂肪酸的含量;油酸脱饱和酶控制多不饱和脂肪酸的含量与种类.还需克隆相关基因的全长cDNA,并通过分子生物学技术确定这些基因的功能与调控机理.     

油茶无性系脂肪酸组成及其与种实性状相关性

对江西省40株油茶无性系的主要脂肪酸组成及其与种实性状相关性进行研究,结果表明:(1)油茶无性系油酸含量在75.83%~85.91%间,平均为81.90%,亚油酸含量在5.43%~12.56%间,平均为7.40%;棕榈酸含量在5.27%~10.39%间,平均为7.94%;硬脂酸含量在0.42%~3.14%间,平均为1.66%。各无性系脂肪酸组成变异存在较大差异,变异系数由大到小依次为:硬脂酸(40.34%)、亚油酸(18.45%)、棕榈酸(16.43%)、油酸(2.49%);油茶无性系不饱和脂肪酸含量在86.50%~91.75%间,平均为89.30%,变异系数为1.48%;饱和脂肪酸含量在7.30%~12.45%之间,平均为9.61%,变异系数为13.35%;(2)相关性结果表明,油酸与亚油酸、棕榈酸呈极显著负相关,与单果重、果高、单果籽数呈显著正相关,亚油酸与单果重、果高呈显著负相关,这些为油茶良种选育提供了一定参考。     

长林系列油茶在不同分布区域的果实品质差异及综合评价

为了选育和推广在当地适应性较好的长林系列油茶良种,对浙江省金华、建德市和江西省樟树市的3个试验地的10个长林系列油茶品种(即长林3、4、18、21、23、27、40、53、55、166号)的果实品质和油茶籽油脂肪酸成分的差异情况进行了调查测定与分析研究。结果表明:不同分布区域下,鲜籽含水率、烘干籽出仁率的差异均显著;不同品种对鲜果纵径、横径、鲜果质量、鲜籽质量、鲜果出籽率、烘干种仁质量、干仁含油率均有显著影响。油茶籽油的脂肪酸成分,不同分布区域下亚油酸、亚麻酸、顺-11-二十碳烯酸的含量差异均显著。采用主成分分析法对各试验地的10个长林系列油茶品种进行了综合评价,结果表明:不同分布区域油茶综合评分值的大小顺序为:金华(0.960)建德(0.315)樟树(-1.275);不同品种的综合评分值,长林27、3、18、4、21、23号的综合评分值均较高。仅考虑第1主成分,各试验地的油茶其综合评分值的排名为:建德(2.771)金华(-0.350)樟树(-2.240),其中以浙江建德的长林27号为最优。     

湖北麻城早熟油茶果实性状研究

湖北麻城是我国油茶主要产地之一,拥有十分珍贵的早熟油茶种质资源。为了科学评价该种质资源的多样性,以便对其进行更好的保护与开发利用,文中从该地的实生早熟油茶群体中选取50株油茶样株,分单株采集样品,对其果实成熟期、果实颜色、果实形状及果实数量性状进行了观测。结果表明:该地早熟油茶果实的成熟期为9月下旬至10月上旬;果实颜色主要有青色、红色、黄红色和青红色;果实形状有橄榄形、卵形、球形和桔形4种,其中以球形为主;果实12个数量性状的变异系数介于12.21%~42.19%之间,其中,单果籽粒数的变异系数最大;果实12个数量性状的多样性指数介于1.296~1.706之间。以上结果表明,该地早熟油茶种质资源的多样性较为丰富。     

岑软3号油茶落果规律及其叶片营养元素含量的动态变化

为给油茶(Camellia oleifera)果实发育期间的管理和营养调控提供理论依据和实践指导,以岑软3号油茶为研究对象,探索其落果规律与叶片营养元素含量的变化。结果显示,岑软3号油茶3个落果阶段分别为1月上旬-3月上旬、4月上旬-5月下旬和8月上旬-10月上旬,落果率分别为12.99%、40.26%和14.29%;在对油茶林进行营养调控时,建议冬季休眠前的施肥应对本研究测定的全部营养元素进行不同程度的补充,夏季施肥应适当补充氮、磷、钾、铜、钙、锌和镁。     

夏秋季节水肥调控综合措施对油茶促花保果效果的影响

为了提高盛果期油茶林的产量,针对当前成林油茶落花落果率高而保花保果率低的问题,就不同的保墒、根外追施微肥与植物生长调节剂及冬季修剪等水肥调控综合技术措施对油茶保花保果效果的影响情况进行了试验研究。结果表明:(1)采用覆草、根外追施0.1 g/L的尿素与100 mg/L的GA3的坐果率最高;修剪与保水措施对坐果率的影响较大。(2)对油茶成林4月与7月保果率的影响最大的分别为修剪强度与保水措施,追施0.1g/L的硼肥有利于提高油茶4月与7月的保果率。(3)滴灌、喷施0.10 g/L的硼肥与100 mg/L的GA3及轻度修剪后油茶花芽分化数量最高;植物生长调节剂对油茶7月花芽分化的影响最大。