大白菜核雄性不育相关基因BrLTP1的克隆及特征分析

 利用cDNA-AFLP技术分析大白菜核雄性不育两用系‘AB02’可育株（msms）和不育株（Msms）花蕾的基因表达谱,在可育株混合花蕾cDNA中扩增出1条特异条带TDF-25,通过RACE和RT-PCR技术克隆了该基因的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因编码脂质转移蛋白,命名为BrLTP1。BrLTP1全长cDNA序列为750 bp,推测编码1个包含183个氨基酸残基的前体蛋白。BrLTP1蛋白含有典型的脂质转移蛋白N端信号肽,保守的AAI结构域和半胱氨酸位点。预测BrLTP1蛋白含有多种修饰性位点,包括1个PKC磷酸化位点,2个N–糖基化位点和10个N–端豆蔻酰基化位点。基因表达模式表明,BrLTP1在两用系不育株花蕾中受到强烈抑制,在可育株的大花蕾、成熟花药以及花瓣中高水平表达。     

梨雄性不育系‘新梨7号’花器官内氨基酸含量和过氧化氢酶活性分析

以梨雄性可育系‘香梨’为对照,研究了不育系‘新梨7号’在小孢子发育期间花蕾花药中游离氨基酸总量、游离脯氨酸含量和过氧化氢酶活性的变化。结果表明,伴随着花芽萌动和花粉母细胞减数分裂,花芽花药中氨基酸总量呈上升趋势,并且‘香梨’略高于‘新梨7号’。‘新梨7号’与‘香梨’脯氨酸含量均在萌芽期表现出上升态势,进入4月后‘香梨’增幅明显高于‘新梨7号’,以至在4月中旬开花时‘香梨’脯氨酸含量比同期‘新梨7号’高出数倍。在整个花芽萌动期,‘香梨’过氧化氢酶活性持续升高,‘新梨7号’在花芽萌芽前期与‘香梨’同步提高,但在4月1日达到峰值后呈快速下降趋势,以至在开花时‘香梨’花药中过氧化氢酶活性已高出‘新梨7号’数倍。为此,我们初步认为‘新梨7号’不育系花药内氨基酸代谢失调是其小孢子败育的重要特征,其中脯氨酸缺乏是其花粉败育的主要结果。同时,包括过氧化氢酶在内的保护性酶代谢失调与小孢子败育关系密切。     

茶树CsAIL的克隆及在不同休眠阶段的表达分析

从茶树不同休眠状态腋芽转录组中筛选出一条差异表达基因,经全长克隆和同源性分析证实该基因为与多年生植物休眠的形成和解除密切相关的AINTEGUMEN-LIKE(AIL)的同源基因,命名为CsAIL。生物信息分析表明,该基因包含1个1 872 bp的开放阅读框,编码623个氨基酸。编码的蛋白质分子质量为69.2kD,理论等电点为6.6,是一种非分泌性蛋白;该蛋白有两个保守的AP2结构域,是植物中特有的广泛参与生长发育调节的AP2亚家族成员。亚细胞定位预测CsAIL蛋白不存在于叶绿体或者线粒体中,可能定位于其他细胞器;经同源性分析,在‘云抗十号’和‘舒茶早’全基因水平上分别鉴定了11个和12个AIL同源基因。系统进化树及序列保守性分析显示,Cs AIL与‘云抗十号’CSA001743.1和‘舒茶早’TEA027750.1的进化关系最近,与已知的拟南芥AIL蛋白处于不同分支,但具有典型的保守结构域和已知的重要氨基酸位点。启动子序列分析显示该基因可能受生理节律、光及多种激素等信号共同调控。CsAIL在茶树顶芽、腋芽和茎中的表达量较高,叶片中较低,花中几乎不表达。在茶树冬季类休眠和生理休眠阶段,该基因的表达量在叶和越冬芽中均逐渐下调并维持在较低水平;在生态休眠及萌动阶段显著上调。分析其可能的下游调控基因CsCYCD3.2和CsCYCD6.1的表达,二者与Cs AIL的表达模式高度一致,与越冬芽的休眠状态存在高度关联。本研究表明,CsAIL可能是参与茶树休眠调控的关键基因,与CsCYCDs共同在茶树年休眠—生长循环中发挥作用。     

RNAi沉默CsHB1降低茶树叶片愈伤组织咖啡碱积累

以‘英红9号’茶树叶片为材料，克隆HD-Zip转录因子基因CsHB1，原核表达CsHB1重组蛋白，利用本氏烟草进行CsHB1表达蛋白的亚细胞定位；构建CsHB1的RNAi转基因载体，经农杆菌介导转化‘英红9号’茶树叶片愈伤组织，并对沉默CsHB1愈伤组织系进行基因表达分析和咖啡碱含量测定。结果表明，克隆基因与NCBI登记的‘龙井43’茶树CsHB1（MF033534）有6个碱基差异，但编码相同的氨基酸序列；原核诱导表达获得CsHB1的49 kD不可溶蛋白；将CsHB1蛋白亚细胞定位于细胞核和细胞质。在沉默表达CsHB1愈伤组织中，CsHB1表达显著下降，催化茶叶咖啡碱合成的N–甲基转移酶基因yhNMT1表达下调，愈伤组织中咖啡碱含量显著降低。推测转录因子基因CsHB1的沉默抑制了靶基因yhNMT1的表达，进而降低‘英红9号’愈伤组织中咖啡碱的合成积累。     

矮牵牛花发育相关基因PhTs2的克隆及功能分析

从矮牵牛‘幻想’中克隆了花发育相关基因PhTs2，该基因CDS长855 bp，编码284个氨基酸，具有保守的adh-short结构域。进化分析表明，PhTs2蛋白与同科植物烟草和番茄的同源蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现该基因在矮牵牛花药发育的早期特异性表达。为分析其功能，构建PhTs2超量表达载体，转化了烟草，并对转基因烟草进行了鉴定：表型观测发现其花药形态异常，花粉数量减少；花粉活力和萌发率极显著降低；扫描电镜观测发现其花粉粒畸形，外壁纹饰不规则；半薄切片显示其绒毡层发育过程紊乱。该研究为培育雄性不育系提供了潜在的基因资源。     

簇生朝天椒雄性不育系及保持系的花器官及生理特性研究

以簇生椒不育系‘001A’和同型保持系‘002B’为材料,观察花器官的形态差异,研究不同器官和不同花蕾发育时期不育系与保持系的能量物质含量和保护酶活性的差异,以探索CMS型簇生椒物质代谢与雄性不育之间的关系,从理化方面研究簇生朝天椒不育系‘001A’的败育机理。结果表明:不育系‘001A’花药干瘪、无花粉、花器比正常花器小、柱头露出花药,而保持系‘002B’花药饱满,柱头不外露。不同植株器官和不同开花时期均存在保持系‘002B’中的游离脯氨酸、可溶性糖、蛋白质含量高于不育系‘001A’;各个开花时期不育系‘001A’的丙二醛含量高于保持系‘002B’,植株茎和叶的丙二醛含量表现则相反。辣椒不同植株器官均存在保持系‘002B’中的CAT活性高于不育系‘001A’,SOD活性表现则相反;在各个开花时期不育系‘001A’的POD、SOD活性均显著高于保持系‘002B’,而不育系‘001A’的CAT活性显著低于保持系‘002B’。因此,不育系花药中营养物质的缺乏和保护酶间的异常,是导致簇生朝天椒CMS花粉败育的关键。     

甘肃金塔枸杞引种栽培试验初报

引进6个枸杞品种在甘肃金塔开展区域性栽培试验研究,结果表明:6个品种均能适应当地的土壤、气候条件,但成活率、单粒重、产量等不同品种之间存在一定差异。经综合分析,筛选出‘宁杞5号’、‘宁杞7号’、‘宁杞9号’等3个品种,可作为今后当地发展枸杞产业的首选品种。     

苹果赤霉素信号转导因子MdGAMYB的克隆和表达分析

以‘长富2号’苹果为试验材料,从其短枝顶芽中克隆得到1个赤霉素信号转导因子MdGAMYB,对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,MdGAMYB的开放阅读框(ORF)长度为1 656bp,编码551个氨基酸,蛋白质分子量为59.741 kD。生物信息学分析表明MdGAMYB编码的蛋白存在多个糖基化位点和磷酸化位点;序列分析表明,Md GAYMB和其他物种的GAMYB蛋白有很高的相似性,均含有保守的R2R3 DNA结合域和GAMYB家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域;系统进化分析表明,Md GAYMB与梨、梅花、草莓、枣和葡萄等的GAMYB蛋白具有较高的同源性。实时荧光定量PCR分析表明,Md GAYMB具有组织表达特异性,在叶片、花和芽中的表达量较高。外源GA3处理抑制了花芽孕育和翌年成花,抑制MdGAMYB的表达。在易成花品种‘烟富6号’中的表达量高于难成花品种‘长富2号’。     

柿花发育相关的MADS2box基因克隆与表达

以雌花型柿(Diospyros kaki) ‘阳丰’花为试材, 克隆得到一个与其花发育相关的MADS2box基因, 命名为DkMADS1, GenBank登录号为DQ412058。该基因cDNA全长1 193 bp, ORF为747 bp, 编码一个含有249个氨基酸的蛋白。DkMADS1 具保守的MADS区及半保守的K区, 与其它植物中的MADS2box蛋白有很高同源性。RT-PCR表达分析表明, 该基因在‘阳丰’花的萼片、花瓣、子房和‘禅寺丸’的雄蕊中均有表达。     

白菜和芜菁Ogura型雄性不育系与保持系的获得及其细胞学观察

 通过甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育材料与白菜、芜菁的种问杂交和连续回交，获得了不育性稳定的白菜、芜菁Ogura细胞质雄性不育系‘新选Ogu284’、‘矮脚黄Ogu33．14’和‘耐病 “18_4’及其相应的保持系。细胞形态学研究表明：虽然这3个不育系核背景不同，但花药败育时朗基本相同．均具有单核败育型的特征；小孢子到单核期后不再向前继续发育，而是迅速退化以至解体，丁F花前彻底败育；不育系的花药在减数分裂早期绒毡层细胞中已出现液泡．有肥大趋势，而正常花药绒毡 的发育在减数分裂过程中达到高峰，四分体时出现退化迹象，开花前完全解体。不同的Ogura细胞质雄性 育系，虽然核背景不同，但花药败育的时期基本相同，说明Og．ra CMS胞质互作关系稳定，受核背景影响小     

篱架栽培模式对枸杞叶片、果实形态特征及产量的影响

以"宁杞7号"枸杞为试材,对篱架栽培模式下枸杞叶片、果实形态特征进行了调查分析,研究了枸杞篱架栽培后叶片、果实形态特征及产量变化,以期为枸杞篱架栽培模式提供参考依据。结果表明:相比传统栽培模式,篱架栽培模式下枸杞平均叶长、叶宽、叶柄长分别比传统栽培模式增大3.98、2.08、1.75 mm;叶厚及叶鲜质量分别增加1.29倍和1.13倍;平均鲜果纵径、果形指数、单果鲜质量、单株干果产量分别增大3.33 mm、0.29、0.19 g、562 g;鲜果纵径、果形指数分别增加1.88倍和1.64倍;单株干果产量增加1.62倍。表明篱架栽培模式明显使枸杞叶片变大增厚,果实颗粒饱满,单株产量增加,有利于枸杞产量的提高。     

芜菁Br14-3-3的克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

克隆了‘津田芜菁’（Brassica rapa subsp. rapifera‘Tsuda’）通用调节因子14-3-3基因cDNA序列，命名为Br14-3-3（GenBank登录号为MK896872）。该基因全长1 113 bp，开放阅读框全长774 bp，编码含有257个氨基酸的多肽。荧光定量PCR分析Br14-3-3在‘津田芜菁’不同组织中及其在温度、脱水、渗透、ABA和无机盐等非生物胁迫下幼苗中的表达，结果表明该基因在‘津田芜菁’的花中表达量最高，幼苗中次之；低温抑制了Br14-3-3的表达，其他非生物胁迫可诱导该基因表达，暗示Br14-3-3在非生物胁迫应答中发挥功能。     

桃乙烯应答因子PpERF1a的克隆与功能分析

以‘丰光’油桃嫩梢组织为试材，克隆了1个ERF家族基因并命名为PpERF1a（ppa018178m）。该基因全长为600 bp，编码199个氨基酸，含有1 个典型的AP2 结构域。亚细胞定位结果显示PpERF1a定位于细胞膜和细胞核。在拟南芥中超量表达PpERF1a，共获得15个阳性转基因株系。与对照相比，转基因植株出现发育不良的表型，其中6株持续长出莲座叶，但不抽薹；6株能够抽薹开花，但不结实且生长势明显弱于对照；3株能够开花结实，但种子产量极低。这些结果表明PpERF1a在转基因拟南芥中具有调控生长发育的功能，为后期在桃中开展PpERF1a的功能研究提供了有益的启示。     

节瓜ACC 合酶基因CqACS 的克隆与表达分析

为分析ACC 合酶与节瓜雌性之间的关系，以雌性自交系（A36）和普通雌雄同株自交系（SX）为材料，克隆得 到节瓜ACC 合酶（CqACS）基因，并与葫芦科中已知的ACC 合酶基因进行同源序列比对分析、构建进化树；对A36 幼苗 叶片进行赤霉素（GA3）处理后用qRT-PCR 对CqACS 基因进行表达分析，并统计赤霉素处理前后20 节内的雌花率。结果 表明，CqACS 基因在雌性自交系A36 中的长度为1 318 bp，普通雌雄同株自交系SX 中长度为1 637 bp。经对比分析，SX 比A36 多了91、97、117 bp 3 个片段，除此之外只有2 个碱基的差别。同源序列比对发现，A36 中的CqACS 基因与西瓜中 的Cit-ACS1 基因同源性最高，为95.31%，与黄瓜中的Cs-ACS1 基因同源性为91.13%；SX 中的CqACS 基因与西瓜中Cit- ACS1 基因同源性为78.04%，与黄瓜中的Cs-ACS1 基因同源性为76.06%。GA3 处理后，A36 的平均雌花节率（20 节位内） 为45%，而对照为90%；qRT-PCR 分析发现，与对照相比，CqACS 基因在GA3 处理后的相对表达量显著上调，且在第3 次 处理后4 h 上调最大。     

花毛茛新品种‘妖姬’

‘妖姬’花毛茛是由‘乐园’系列中红色系与黄色大花系杂交选育而成的新品种。平均株高23.7 cm,平均花径13.8 cm,最大花径达15.0 cm,较‘乐园’大5~8 cm,每株平均花数5.4朵,平均花期54.5 d。生长良好,开花质量好,适应能力强,较耐寒。适合江苏省全境及长三角地区保护地栽培,作盆花观赏。     

茶树DHAR酶基因的克隆与非生物胁迫响应分析

利用RT-PCR技术从茶树‘龙井43’cDNA中克隆得到1个编码茶树脱氢抗坏血酸还原酶基因CsDHAR，该基因全长639 bp，编码212个氨基酸，属于谷胱甘肽转移酶（GST）超级家族成员，具较高保守性。系统进化分析结果表明CsDHAR蛋白与拟南芥DHAR1、DHAR2进化关系近，在不同物种间，与毛果杨、胡杨等植物亲缘关系较近；理化性质分析表明CsDHAR属于亲水性蛋白；结构分析表明CsDHAR蛋白具典型功能结构域，三级结构主要由α–螺旋和不规则卷曲构成。荧光定量PCR分析显示，CsDHAR在茶树叶片不同发育阶段表达量差异不显著；对‘龙井43’与‘安吉白茶’中CsDHAR进行荧光定量PCR分析，‘龙井43’在低温、高温处理4 h表达量最高、干旱和高盐处理24 h表达量最高；‘安吉白茶’在高温、高盐处理4 h表达量最高，干旱处理2 h表达量最高。不同逆境胁迫下CsDHAR均被诱导表达，表明该基因参与茶树响应逆境胁迫调节过程。     

‘秦冠’苹果MdWRKY基因亚细胞定位及原核表达

 以‘秦冠’苹果为试材,采用RT-PCR方法获得了一个WRKY基因,全长1 224 bp,推断其编码331个氨基酸,命名为MdWRKY。亚细胞定位分析MdWRKY蛋白分布在细胞核内,属于核蛋白。实时定量分析结果显示,MdWRKY基因受苹果斑点落叶病菌的诱导,表明其可能参与植物与病原菌的互作。随后进行原核表达分析,SDS/PAGE电泳结果表明表达蛋白与其蛋白大小一致。