观赏海棠McF3'H的克隆及不同品种间表达差异分析

为了探究McF3′H基因与花色苷之间的关系,以苹果属观赏海棠‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)基因序列,其基因编码区共1 536bp,编码511个氨基酸,命名为McF3′H。McF3′H编码的氨基酸序列与其他物种的F3′H蛋白具有较高相似性。对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’、‘绚丽’和‘王族’叶片不同发育时期的McF3′H表达量、花青苷含量进行测定分析。结果表明McF3′H基因在3种不同叶色类型的观赏海棠品种叶片中均有表达,常色紫叶类‘王族’叶片McF3′H相对表达量明显高于新叶有色类‘绚丽’和绿色叶‘火焰’,McF3′H表达量与花色苷含量的变化规律较为一致。说明McF3′H在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。     

观赏海棠叶片McmiR159a克隆及功能验证

【目的】为了验证观赏海棠叶片McmiR159a对花色苷代谢的调控作用。【方法】以观赏海棠红叶品种‘王族’为试验材料,确定McmiR159a前体基因序列并对其靶基因进行预测,构建McmiR159a过表达载体并瞬时转入‘王族’组培苗。其次通过高效液相色谱和qRT-PCR分析瞬时侵染植株中花色苷的含量及其合成途径中结构基因的表达量。【结果】结果表明,McmiR159a在观赏海棠中过表达下调其靶基因表达,上调花色苷代谢途径关键基因的表达,进而增加花色苷的含量。【结论】研究结果表明,观赏海棠中McmiR159a对花色苷的合成具有正调控作用。     

苹果属植物DNA去甲基化基因MdIDM1参与低温促进花色素苷的积累

[目的]为探明DNA去甲基化基因与苹果属植物低温诱导花色素苷积累的关系.[方法]以苹果'嘎啦'和观赏海棠'王族'与观赏海棠'火焰'组培苗叶片为试材,16℃低温连续处理7d,通过RNA提取和反转录cDNA,克隆得到苹果属植物DNA去甲基化关键基因MdIDM1,通过荧光定量PCR和高效液相色谱分别检测叶片中花色素苷合成基因和花色素苷含量,对去甲基化基因MdIDM1表达量进行相关性分析.[结果]低温胁迫促进苹果属植物着色,同时随着低温处理时间的增加MdIDM1的表达逐渐升高,且与花色素苷生物合成基因表达和花色素苷积累呈正相关.[结论]低温条件下,DNA去甲基化基因MdIDM1可能参与苹果属植物花色素苷积累.     

观赏海棠中McmiR160a的克隆及调控红叶着色的功能分析

【目的】为了验证观赏海棠叶片McmiR160a对花色素苷代谢的调控作用。【方法】以观赏海棠常色红叶品种‘王族’为试验材料,确定miR160a的前体基因序列并对其靶基因进行预测,克隆McmiR160a前体序列并构建过表达载体并瞬时转入‘王族’组培苗。通过高效液相色谱和qRT-PCR分析瞬时侵染植株中花色素苷的含量及其合成途径中结构基因的表达量。【结果】结果表明,在观赏海棠中过表达McmiR160a可以降低花色素苷的含量,同时降低其靶基因和花色素苷代谢途径关键基因表达水平。【结论】研究结果表明,观赏海棠中McmiR160a对花色素苷的合成具有负调控作用。     

观赏海棠中McmiR160a的克隆及调控红叶着色的功能分析

【目的】为了验证观赏海棠叶片McmiR160a对花色素苷代谢的调控作用。【方法】以观赏海棠常色红叶品种‘王族’为试验材料,确定miR160a的前体基因序列并对其靶基因进行预测,克隆McmiR160a前体序列并构建过表达载体并瞬时转入‘王族’组培苗。通过高效液相色谱和qRT-PCR分析瞬时侵染植株中花色素苷的含量及其合成途径中结构基因的表达量。【结果】结果表明,在观赏海棠中过表达McmiR160a可以降低花色素苷的含量,同时降低其靶基因和花色素苷代谢途径关键基因表达水平。【结论】研究结果表明,观赏海棠中McmiR160a对花色素苷的合成具有负调控作用。     

观赏海棠中McmiR160a的克隆及调控红叶着色的功能分析

【目的】为了验证观赏海棠叶片McmiR160a对花色素苷代谢的调控作用。【方法】以观赏海棠常色红叶品种‘王族’为试验材料，确定miR160a的前体基因序列并对其靶基因进行预测，克隆McmiR160a前体序列并构建过表达载体并瞬时转入‘王族’组培苗。通过高效液相色谱和qRT-PCR分析瞬时侵染植株中花色素苷的含量及其合成途径中结构基因的表达量。【结果】结果表明，在观赏海棠中过表达McmiR160a可以降低花色素苷的含量，同时降低其靶基因和花色素苷代谢途径关键基因表达水平。【结论】研究结果表明,观赏海棠中McmiR160a对花色素苷的合成具有负调控作用。     

芒果(Mangifera indica)F3’H基因的克隆及其表达分析

花色素苷的合成是红色芒果果实着色的主要代谢途径,而类黄酮3’羟化酶(F3’H)基因是花色素苷合成的一个关键酶,其参与决定了花色、果实颜色、种皮颜色、茎叶表面等花色素苷的生物合成。本研究根据已经报道的F3’H基因的序列设计兼并引物,采用3’RACE和5’RACE方法,克隆得到了芒果果实F3’H基因的全长c DNA序列为1782 bp。该基因开放阅读框为1548 bp,编码515个氨基酸,分子重量为57.44 k D。通过系统发育分析发现该基因编码的蛋白与西洋梨、草莓、大豆等具有较近的亲缘关系。对不同芒果品种的F3’H基因的表达进行分析发现:红色的贵妃品种中表达量较高,而黄色的金煌品种中表达量较低。     

水分胁迫对赤霞珠葡萄果实花色苷生物合成的影响

为研究不同水分胁迫对葡萄果实花色苷生物合成相关基因表达与总花色苷质量分数之间的关系。以3 a生‘赤霞珠’为试材,在果实转色前1周进行水分胁迫处理,测定了采收期葡萄果实百粒质量、可溶性固形物质量分数、可滴定酸质量浓度、总酚和单宁质量分数,用pH示差法和qRT-PCR技术分别检测果实总花色苷质量分数和花色苷合成相关基因的表达量。结果表明:轻度和中度胁迫降低了采收期果实百粒质量和可滴定酸质量浓度,增加了可溶性固形物质量分数、单宁和总酚质量分数。同时,轻度和中度胁迫也提高了果实成熟过程中总花色苷质量分数,在花后110 d达到最大,分别为0.241%和0.228%;轻度和中度胁迫上调了PAL、 CHS1、DFR、 F3′H、 F3′5′H、UFGT和 MybA1基因的表达量,其中花后90 d, CHS1、 F3′H、 F3′5′H和 MybA1基因的表达量最高;花后100 d,PAL和DFR基因的表达量最高;花后110 d,UFGT基因的表达量最高。重度水分胁迫会降低果实成熟后期 CHS1、 F3′H、 F3′5′H和UFGT表达量。相关性分析表明,中度水分胁迫 CHS1表达量与总花色苷质量分数呈显著正相关,重度水分胁迫PAL和 MybA1基因表达量与总花色苷质量分数呈显著正相关。轻度和中度水分胁迫促进葡萄花色苷生物合成中相关基因的表达,从而提高葡萄果实总花色苷质量分数。     

6个朱砂梅品种花色苷合成结构基因及转录因子编码基因的表达模式分析

为明晰朱砂梅品种群梅花花色表型差异形成的分子调控机制,以花色由浅至深呈梯度变化的6个朱砂梅品种为试验材料,利用色差仪和分光光度计测定不同品种盛花期花瓣的花色表型及花色苷含量,通过荧光定量PCR及相关性分析,对花色苷合成结构基因(PmCHS、PmCHI、PmF3H、PmF3′H、PmDFR、PmANS、PmUFGT)及转录因子编码基因(PmMYB1、PmbHLH3)的转录特性进行探究。结果表明,各品种间花瓣花色苷含量与花色红度的变化趋势一致;PmMYB1、PmbHLH3、PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的相对表达量与花色苷含量呈极显著正相关;转录因子编码基因PmMYB1与PmbHLH3的相对表达量呈极显著正相关,且均与结构基因PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的表达水平呈显著或极显著正相关。推测转录因子编码基因PmMYB1PmbHLH3通过正向调控结构基因PmF3′H、PmDFR和PmUFGT的表达从而调控朱砂梅花瓣的呈色。     

两种海棠秋季叶色变化的生理机制研究

以王族海棠(Malus‘Royalty’)和光辉海棠(Malus‘Guanghui’)秋季(8~10月)成熟叶片为试验材料,观察其叶色变化,并对其叶绿素、花色素苷、可溶性糖含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行测定,以期揭示两种海棠叶片色泽、内色素变化与其内源物质的相关关系。结果表明,王族海棠叶片虽生育期呈现紫红色,但秋季却出现"返绿"现象;光辉海棠则随着温度升高,叶片由绿色转变为红色,温度降低,红色退去,叶片呈现绿色。上述指标测定结果显示,两种海棠叶色表现均与叶片内色素的比例密切相关。王族海棠叶片内当花色素苷与叶绿素含量比值降至14时,其叶色由紫红色转变为绿色,其叶色变化主要是由花色素苷降解而叶绿素的积累引起的;光辉海棠成熟叶片的叶色变化则是由花色素苷和类胡萝卜素的含量共同决定的,花色素苷与叶绿素含量比值升至3、类胡萝卜素大量积累时,其叶色由绿色转变为橙红色。可溶性糖为花色素苷的合成提供原料和能源,PAL活性和叶片内色素的合成有必然联系,但不是惟一决定色素合成的调控酶。     

外源6-BA对葡萄果实花色苷含量及相关基因表达的影响

【目的】阐明6-BA对葡萄果实花色苷含量及其生物合成相关基因表达的影响,为提高葡萄果实花色苷含量的研究提供参考。【方法】以‘梅洛’葡萄为试材,对其进行不同质量浓度(0,100,200,400mg/L)6-BA处理,研究6-BA对葡萄果实花色苷含量及其合成相关基因表达的影响,分析花色苷含量与其合成相关基因表达量的相关性。【结果】100mg/L 6-BA处理可提高葡萄果实花色苷含量,花后110d达到最大,为5.21mg/g;100mg/L 6-BA处理葡萄果实PAL、CHS1、F3′H、UFGT基因的表达量在花后90d显著提高,200mg/L 6-BA处理F3′5′H基因的表达量显著提高,400mg/L 6-BA处理则相反。相关性分析表明,100mg/L 6-BA处理葡萄果实花色苷含量与CHS1、UF-GT基因相对表达量呈显著正相关,200和400mg/L 6-BA处理组花色苷含量与PAL基因相对表达量呈显著和极显著正相关;100和400mg/L 6-BA处理组MybA1与UFGT的相对表达量呈显著正相关。【结论】低质量浓度6-BA处理有利于提高果实花色苷含量,在果实着色后期可影响花色苷合成相关基因的表达。     

外源6BA对葡萄果实花色苷含量及相关基因表达的影响

【目的】阐明6BA对葡萄果实花色苷含量及其生物合成相关基因表达的影响，为提高葡萄果实花色苷含量的研究提供参考。【方法】以‘梅洛’葡萄为试材，对其进行不同质量浓度（0，100，200，400 mg/L）6BA处理，研究6BA对葡萄果实花色苷含量及其合成相关基因表达的影响，分析花色苷含量与其合成相关基因表达量的相关性。【结果】100 mg/L 6BA处理可提高葡萄果实花色苷含量，花后110 d达到最大，为5.21 mg/g；100 mg/L 6BA处理葡萄果实PAL、CHS1、F3′H、UFGT基因的表达量在花后90 d显著提高，200 mg/L 6BA处理F3′5′H基因的表达量显著提高,400 mg/L 6BA处理则相反。相关性分析表明，100 mg/L 6BA处理葡萄果实花色苷含量与CHS1、UFGT基因相对表达量呈显著正相关，200和400 mg/L 6BA处理组花色苷含量与PAL基因相对表达量呈显著和极显著正相关；100和400 mg/L 6BA处理组MybA1与UFGT的相对表达量呈显著正相关。【结论】低质量浓度6BA处理有利于提高果实花色苷含量，在果实着色后期可影响花色苷合成相关基因的表达。     

不同时期观赏海棠叶色和花色变化规律研究

为探讨观赏海棠叶色和花色的变化规律,挖掘其特异种质,利用NF555色差仪对29份观赏海棠品种生长季内不同时期的叶色和花色参数进行测定。结果表明:观赏海棠初叶期叶色较淡,比成熟期叶色丰富,随着叶片生长,叶色趋于稳定。花苞期和花末期花色色系复杂,花苞期花色尤为丰富,盛花期花色逐渐稳定统一。基于不同时期叶色和花色参数分析,在叶片成熟过程中,冬红果、雪球、春雪叶色基本不变,粉芽、印第安魔力叶色变化幅度大;绿色系种质绿宝石、春雪、当娜叶绿色且纯正明亮。在开花过程中,湖北海棠、西府海棠、垂丝海棠花色相对稳定;粉屋顶、春雪、萨伊拉姆花色差异大。     

4种苹果属植物线粒体基因组的组装与比较分析

【目的】深入了解苹果属不同品种线粒体基因组之间的差异,并阐明其物种特异性。【方法】通过3代测序技术对4种苹果属植物进行测序,得到基因组原始数据,进而提取出线粒体基因组数据。通过生物信息技术手段进行组装和注释,分别从基因组组成和结构特征进行多方面比较分析。【结果】组装出了‘富士’、‘SH6’、‘火焰’、‘王族’4个品种的线粒体基因组,并且注释了其基因结构。另外对线粒体基因组的特征、重复序列、ORFs以及系统发育方面进行对比分析。【结论】苹果属线粒体基因组组装结果均在400 kb左右,并且在已经组装出的线粒体基因组中‘SH6’线粒体基因组最大。通过线粒体基因组特征比较发现,‘富士’的蛋白质编码基因区域最大并且注释到的基因最多。另外在‘火焰’中预测到的分散重复序列和简单重复序列数量最多,但是其中预测到的ORFs数量最少。4个供试品种与已发表的4个种或品种相比,其线粒体基因组大小、蛋白质编码基因区域具有特异性,且进化关系不同,为苹果属植物进化及新种质创制提供了理论依据。     

浅谈王族海棠的田间栽培管理技术

王族海棠是近年从美国引进的优良海棠品种之一.2010年,乌鲁木齐市种苗场引入种植,栽培效果良好.王族海棠耐寒、耐旱,适于我国北方地区栽植.其叶色紫红,花色艳丽,果实别致,经冬不落,具有较佳的观赏效果,是集观叶、观花、观果为一体的新优果树品种,本文介绍了王族海棠的田间栽培管理技术.     

轻度盐碱地8个北美海棠品种的年轮生长动态

为研究不同北美海棠品种在轻度盐碱土上的生长特性,以北美海棠品种中的‘冬红’‘舞美’‘亚当’‘喜洋洋’‘绚丽’‘凯尔斯’‘王族’‘红宝石’为研究对象,研究了其不同年份的年轮生长动态。结果显示:盐碱地上8个北美海棠品种6年平均的年轮增长量为‘冬红’(0.633cm)最高,‘王族’(0.464 cm)最低;从不同年份的年轮生长动态来看,各品种2015年(0.739 cm)的平均年轮生长量最高,相比2011年(0.260 cm)增长了183.85%。从各年年轮的变化幅度看,‘冬红’‘舞美’‘绚丽’和‘红宝石’变幅较小,‘凯尔斯’‘亚当’‘喜洋洋’和‘王族’波动较大。综合分析认为,‘冬红’更适应轻度盐碱地种植。     

呈色机制不同的桃叶片花色素苷积累及合成相关基因表达的季节性差异

[目的]红叶桃叶片夏季呈现高温"返青"现象,而早熟桃夏季果实采收后叶片逐渐变红,2种桃叶片呈色规律相反。测定其花色素苷生物合成相关结构基因和转录因子表达特性,分析与叶片呈色之间的关系。[方法]以红叶桃品种‘筑波5号’和‘洛格红叶’、早熟桃品种‘早美’和‘春蕾’以及绿叶桃品种‘京蜜’为试材,分别在春、夏、秋3个季节测定其叶片花色素苷含量、叶片色差以及与叶片花色素苷生物合成相关的结构基因(CHS、CHI、F3H、F3'H、DFR、LDOX、UFGT)和调节基因(MYB10、b HLH3、WD40、MYBPA1、MYB15、MYB16、MYB111、MYB123)的时空表达。[结果]2个红叶桃品种花色素苷含量在夏季下降,秋季回升;2个早熟桃品种夏季叶片逐渐变红,花色素苷含量一直增加;而绿叶桃叶片一直处于绿色,花色素苷含量基本保持稳定。结构基因中CHS、CHI、F3'H、DFR、LDOX、UFGT和调节基因中MYB10、MYBPA1、MYB16、MYB111、WD40、b HLH3的表达水平与桃叶片中花色素苷含量呈正相关;而MYB15和MYB123基因的表达水平与桃叶片中花色素苷含量呈负相关。[结论]6个结构基因和6个调节基因表达水平与红叶桃、早熟桃花色素苷积累关系密切,表明其在调控桃叶片着色过程中起重要作用。     

葡萄风信子FLS1基因克隆及其表达与花色性状之间的关联性分析

黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)是类黄酮合成分支路口重要的节点酶。FLS基因的表达不仅影响着黄酮醇合成,也影响着花青素苷积累和花色呈现。本研究采用PCR技术从葡萄风信子‘白丽人’中克隆到一条FLS基因(MaFLS1)。序列分析表明,MaFLS1cDNA全长1 152bp,编码383个氨基酸。同源比对及进化分析表明,MaFLS1属于2-酮戊二酸与Fe+2依赖型双加氧酶蛋白,具有典型的FLS蛋白功能域、DHQ底物特异结合位点、Fe2+和2-酮戊二酸绑定位点;MaFLS1与海枣、油棕的FLS同源性最高,可达74%~75%,与拟南芥、矮牵牛等模式植物亲缘关系较远。荧光定量PCR分析发现,MaFLS1基因在葡萄风信子中为非组织特异性表达模式,其根中表达量最高,鳞茎及花中的表达量其次,叶片中表达量最低;MaFLS1在3个不同花色的葡萄风信子品种5个不同花发育时期表达差异显著,在白色品种‘白丽人’花发育的早期(S1和S2)时期表达较高,粉色品种‘粉日出’和蓝色品种‘亚美尼亚’晚期(S3和S4)表达量最高。本研究为进一步探讨葡萄风信子FLS基因在花色呈现中的功能及黄酮醇支路的分流竞争对花色的影响提供基因资源和依据。     

8种北美海棠叶片解剖结构与耐盐性

为了解盐碱地上北美海棠叶片解剖结构差异,分析其耐盐性,以‘冬红’‘绚丽’‘王族’‘红宝石’‘喜洋洋’‘亚当’‘舞美’‘凯尔斯’8个北美海棠品种为研究对象,分析其叶片解剖结构。结果显示:‘舞美’(101.593个/mm~2)的叶片气孔密度最高,‘凯尔斯’(0.112 mm~2)的保卫细胞面积最大,‘亚当’(8.289μm)的保卫细胞横径最长,‘亚当’(37.857μm)保卫细胞的纵径最长。隶属函数综合分析显示,耐盐性上,‘凯尔斯’(0.969)最强,‘亚当’(0.789)、‘冬红’(0.688)和‘王族’(0.606)较强,‘绚丽’(0.543)、‘喜洋洋’(0.498)和‘红宝石’(0.413)较差,‘舞美’(0.064)最差。     

水分胁迫对紫色不结球白菜花色苷合成及相关基因表达的影响

用250g·L-1的聚乙二醇(PEG 6000)溶液模拟水分胁迫处理‘紫冠1号’紫色不结球白菜,运用液质联用和荧光定量PCR方法,分析水分胁迫下其叶片中花色苷质量分数、成分的变化以及花色苷合成基因BcPAL、BcCHS、BcCHI、BcF3H、BcDFR、BcANS和BcUFGT的表达特性。结果显示:1水分胁迫诱导不结球白菜积累花色苷;2共检测到11种主要的花色苷组分,分为矢车菊素类花色苷和飞燕草素类花色苷2大类,水分胁迫对不同花色苷质量分数的影响作用不同;3水分胁迫条件下,BcPAL、BcCHS和BcDFR基因的表达先升后降,BcF3H和BcUFGT基因在水分胁迫下被持续诱导表达,BcANS和BcCHI基因的表达量在胁迫初期有所下降,随后又逐渐升高。