库尔勒香梨PsiERF基因的克隆和表达分析

【目的】筛选克隆库尔勒香梨萼片脱落与宿存的相关基因,研究其在脱萼样品与宿萼样品中表达。【方法】 以库尔勒香梨脱萼和宿萼花器官转录组测序数据为基础,从Unigenes中选出一条转录组和数字表达谱测序结果共有的与萼片脱落宿存相关的具有AP2/ERF结构域的差异基因,命名为PsiERF,对其进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR分析其在花期不同阶段不同器官中的表达量。【结果】PsiERF cDNA序列的长度是1 195 bp,包含一个编码264个氨基酸长度为795 bp的开放阅读框(ORF),一个123 bp的5'端非编码区和一个277 bp的3'端非编码区。库尔勒香梨的PsiERF的核酸与氨基酸序列与其他植物的ERF109基因具有高度的同源性。实时荧光定量结果显示,其在全花样本中,宿萼组全花样品表达量在所有时期均高于脱萼组全花样品,而在宿萼组样品末花期萼片表达量极显著高于子房。【结论】筛选、克隆并鉴定一个新的库尔勒香梨PsiERF基因,该基因属于AP2/ERF家族中的ERF亚家族,与库尔勒香梨的萼片宿存脱落存在密切关系。     

IAA及其运输载体PIN对库尔勒香梨萼片脱落与宿存影响的研究

目前,我国库尔勒香梨栽培面积逐步增大,产量大幅度升高,脱萼果减少,果肉质地变硬,石细胞含量增多,可食比例减少,风味口感下降,品质明显下降,严重影响香梨的销售。影响库尔勒香梨果萼脱落或宿存的因素很多。本文主要从香梨萼片发育、生长素对香梨萼片脱落或宿存的影响以及从分子层面阐述生长素极性运输载体PIN蛋白和该蛋白如何调控生长素运输与脱落,对提高香梨果萼脱落率以及改善果实品质及外观有重要意义。     

IAA及其运输载体PIN对香梨萼片脱落与宿存影响的研究

目前我国库尔勒香梨种植栽培面积逐步增大,产量大幅度升高,脱萼果减少,果肉质地变硬,石细胞含量增多,可食比例减少,风味口感下降,品质明显下降, 严重影响香梨的销售情况。而影响‘库尔勒香梨’果萼发脱落或宿存的因素存在许多方面,本文主要从香梨萼片发育、生长素对香梨萼片脱落或宿存的影响以及从分子层面阐述生长素极性运输载体PIN蛋白和该蛋白如何调控生长素运输与脱落,为提高香梨果萼脱落率以及改善果实品质及外观有重要意义。     

库尔勒香梨果实脱萼与宿萼的研究概述

库尔勒香梨果实萼片脱落与宿存的影响因素有很多方面,从砧木、光照、授粉、植物激素等多方面加以阐述,为提高库尔勒香梨果实品质进一步研究提供了理论借鉴和实践依据。     

‘库尔勒香梨’幼果内源激素分布差异与果实萼片脱落的关系

以‘库尔勒香梨’‘鸭梨’‘锦丰梨’为试验材料,探究‘库尔勒香梨’幼果不同部位内源激素分布差异与果实萼片脱落之间的关系。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定幼果萼端、中部和下部的IAA、ZR、GA3和ABA质量分数,进行差异显著性分析。结果表明,‘库尔勒香梨’脱萼幼果、‘鸭梨’幼果与‘库尔勒香梨’宿萼幼果、‘锦丰梨’幼果萼端IAA、ZR质量分数不存在差异性,而幼果下部IAA和ZR质量分数存在极显著性差异,‘库尔勒香梨’脱萼幼果和宿萼幼果下部ABA和GA3质量分数存在极显著性差异。‘库尔勒香梨’脱萼幼果和‘鸭梨’幼果中的IAA、GA3主要分布在萼端,ZR主要分布在中部,ABA主要分布在萼端和下部;宿萼幼果和‘锦丰梨’幼果中的IAA、ZR和GA3主要分布在幼果中部,ABA主要分布在幼果下部。在‘库尔勒香梨’萼片脱落临界期,脱宿萼幼果不同部位内源激素质量分数存在显著差异性,幼果下部IAA、ZR质量分数高有利于萼片宿存,幼萼片端GA3和ABA质量分数高可能有利于萼片脱落。     

甘、芥种间杂交后代DH株系K0959PEG干旱胁迫差异表达研究

[目的]了解甘、芥种间杂交后代抗旱材料K0959在干旱胁迫处理下相关基因的表达情况.[方法]利用cDNA-AFLP技术,以经25% PEG-6000胁迫处理的K0959植株叶片为材料,比较其与非胁迫处理对照的基因表达差异.[结果]从128个引物组合中筛选出16个引物组合,可获得30余条差异片段;经二次扩增,可获得15个大小为102~384bp、在胁迫中表达的差异片段.通过对片段的克隆测序、同源性比对,15个差异片段中,有7个片段与拟南芥的mRNA同源性较高,其中4个片段(2B,2D,3-2B和14B)为非重复的TDFs;1个片段(3D)与甘蓝的同源性较高,1个片段(2C)与甘蓝型油菜的mRNA同源性较高,而6个大小为102~240bp的片段(D2-1、6A和9-2C等)在GenBank中与已知基因或序列无任何同源性,可能为尚未发现的新基因.其中6个已知功能的TDFs片段分别参与能量、新陈代谢、细胞运输途径以及细胞周期和DNA加工等过程.[结论]获得的差异表达基因对于了解甘、芥种间杂交后代油菜抗旱性形成的调控机制具有参考价值.     

鹤望兰八氢番茄红素合成酶基因克隆及表达分析

[目的]揭示八氢番茄红素合成酶(PSY)基因在鹤望兰花色形成中的作用.[方法]依据植物PSY基因的氨基酸保守序列设计引物,从鹤望兰黄色花萼中克隆PSY片段,对该片段进行序列比对和系统进化分析,并应用RT-PCR技术分析PSY基因在不同器官和花朵发育过程中的表达特性.[结果]克隆获得248 bp的PSY段,编码82个氨基酸,经注册,在GenBank的登录号为JN887695.由该片段推导出的氨基酸序列与其他植物的PSY蛋白有很高的同源性,其中与大蒜的亲缘关系最近,达90%,初步证明为目标基因.此外,该基因在鹤望兰始花期和黄色萼片中表达量最高.[结论]PSY可能在转录水平上对鹤望兰黄色花的形成起调控作用.     

薄壳山核桃MADS-box基因保守片段的克隆与序列分析

[目的]克隆薄壳山核桃MADS-box基因的保守片段,进行系统发育分析,为研究薄壳山核桃花发育相关MADS-box家族基因及其发育的分子机理奠定基础.[方法]以薄壳山核桃品种‘马罕’雄花花序为材料,提取总RNA反转录cDNA,采用RT-PCR克隆MADS-box基因的保守片段,并将其推导氨基酸序列与已知拟南芥的MADS-box家族基因进行系统发育分析.[结果]分离获得28条MADS-box基因的cDNA片段,片段长度均为137 bp,包含基因起始密码子,核苷酸序列同源性为65.7%~98.5%,其推导氨基酸序列中有11个存在差异.系统发育树分析结果表明,这些基因片段分别归入拟南芥MADS-box基因不同亚家族中,包含ABCDE模型中的各类基因.[结论]薄壳山核桃中存在多种MADS-box家族基因,克隆的片段包含ABCDE模型中的各类花发育基因.     

Cloning and expression of phytoene synthase gene in Strelitzia reginae

[目的]揭示八氢番茄红素合成酶(PSY)基因在鹤望兰花色形成中的作用.[方法]依据植物PSY基因的氨基酸保守序列设计引物,从鹤望兰黄色花萼中克隆PSY片段,对该片段进行序列比对和系统进化分析,并应用RT-PCR技术分析PSY基因在不同器官和花朵发育过程中的表达特性.[结果]克隆获得248 bp的PSY段,编码82个氨基酸,经注册,在GenBank的登录号为JN887695.由该片段推导出的氨基酸序列与其他植物的PSY蛋白有很高的同源性,其中与大蒜的亲缘关系最近,达90％,初步证明为目标基因.此外,该基因在鹤望兰始花期和黄色萼片中表达量最高.[结论]PSY可能在转录水平上对鹤望兰黄色花的形成起调控作用.     

光肩星天牛mRNA差异显示体系的建立与触角差异表达基因的筛选

【目的】建立一套适合光肩星天牛的mRNA差异显示(DDRT-PCR)体系,并对光肩星天牛触角差异表达基因进行初步研究。【方法】以光肩星天牛雌、雄个体的触角和去触角的身体部分为材料,对影响mRNA差异显示体系的主要因子进行优化,并研究了其差异表达基因。【结果】建立了适合光肩星天牛mRNA差异显示的反应体系,并筛选得到最适的PCR退火温度。使用此体系分离得到28条触角差异表达基因片段,其中9个片段的翻译产物分别与觅食相关蛋白、MYB转录因子、β-乙酰葡萄糖胺转移酶、化学感受蛋白11、表皮蛋白peritrophins1-I、甘油激酶、抗菌肽Alo-3、26S蛋白酶体(非ATP酶亚基12)和清道夫受体等已知蛋白有较高的同源性。【结论】利用建立的DDRT-PCR体系对供试材料进行扩增,扩增产物条带丰富且清晰,可用于分离差异表达基因,得到的触角差异显示基因可能参与了光肩星天牛的嗅觉识别过程。     

梨脱萼果与宿萼果品质比较

【目的】对多个梨品种的脱萼果与宿萼果的内外品质进行综合比较,为梨优质果实的评价和品质提升提供理论和实践指导。【方法】以玉露香梨、酥梨、玉酥梨、红香酥、硕丰5个品种为试验材料,采用质构仪分析果实质地特性等方法,研究脱萼果与宿萼果内外品质。【结果】不同品种脱萼果的单果重均显著低于宿萼果,可溶性固形物含量均高于宿萼果;不同品种的各个质地指标在脱萼果与宿萼果之间没有显著差异;脱萼果的果皮硬度及果肉硬度均小于宿萼果;单位面积果肉组织中,不同梨品种脱萼果的石细胞含量均高于宿萼果,但大直径石细胞团含量均低于宿萼果。【结论】综合比较梨脱萼果、宿萼果内外品质后可得,脱萼果果个更为适中、果形佳,且可溶性固形物含量更高,硬度及石细胞团直径较小,口感更好。     

库尔勒香梨kfpSPL及其启动子克隆分析

【目的】 研究库尔勒香梨萼片脱落、宿存与kfpSPL基因之间存在的关系,并克隆该基因及其启动子。【方法】以库尔勒香梨花器官作为材料,库尔勒香梨kfpSPL基因的cDNA序列以及梨基因组信息为模板设计引物,通过PCR获得该基因及其启动子,进行上游调控序列顺式作用元件的预测分析(PLACE数据库和PlantCare数据库)。【结果】克隆获得kfpSPL基因的基因组DNA序列长度为3 320 bp和2 332 bp的上游启动子调控序列,kfpSPL基因的基因组DNA与Pyrus bretschneideri 数据库中的一段长度相同的序列具有99%的同源性,E值为0,并发现该基因有三段内含子,将克隆得到的启动子序列在梨全基因组序列数据库中进行相似性搜索,发现克隆得到的上游启动子序列的1~796 nt和1 042~2 332 nt分别与scaffold291.0中290 783~289 988 nt和289 990~288 701 nt的同源性为96%和97%,E值均为0。以生物信息学分析为依据,kfpSPL启动子序列中存在一些相关的调控元件,赤霉素响应元件GARE-motif、P-box,光响应中的顺式作用元件ACE、 Box II、CATT-motif、G-box、TCT-motif、Box 4,防御和应激反应中的顺式作用元件TC-rich repeats, 启动子和增强子区的共同顺式作用元件CAAT-box等,转录起始的核心启动子元件TATA-box等。【结论】kfpSPL基因启动子序列中存在与赤霉素、脱落酸、水杨酸等激素相关的顺式作用元件,不同生长调节剂处理脱萼果和宿萼果的花器官可以调控kfpSPL基因的表达水平。     

固原鸡线粒体基因组ATPase 8基因的克隆及序列分析

[目的]扩增固原鸡（白羽、麻羽、红羽）、肉鸡品种AA鸡及蛋用品种罗曼鸡线粒体ATPase 8（ATP酶第8亚基）基因。[方法]从鸡血液中提取基因组DNA。然后,利用已经公布的鉴别检测鸡的源性成分的特异性引物,PCR扩增线粒体ATPase 8基因并测序。[结果]固原鸡不同品系和AA鸡的ATPase 8基因全序列为165 bp,罗曼鸡为168 bp。[结论]不同品系固原鸡的ATPase 8基因序列与罗曼鸡和AA肉鸡均有较高的同源性,但是与鹌鹑、鹧鸪、鸵鸟、鹅、火鸡的同源性相对较差。     

基于计算机视觉的库尔勒香梨脱萼果识别研究

[目的]针对库尔勒香梨的图像,对香梨脱萼果和宿萼果进行分类及识别研究。[方法]利用Matlab软件进行图像数据获取、灰度化、中值滤波,利用动态阀值分割二值化图像;为弥补二值化后图像中出现的孔洞,基于数学形态学算子填充孔洞。设计神经网络参数,然后利用试验样本对BP神经网络进行训练和测试。[结果]所提出的方法能够获得很高的正确识别率,能够有效地将脱萼果识别出来。[结论]用BP神经网络来分类识别香梨脱萼果可以达到较好的效果。     

生物有机肥对库尔勒香梨产量及品质的影响

【目的】研究生物有机肥对库尔勒香梨产量及品质的影响。【方法】选取代表性试验地,进行化学肥料、生物有机肥料、化肥与生物有机肥混施以及对照处理并进行分析。【结果】（1）以化肥与生物有机肥处理下产量最高,与其他施肥处理有极显著差异。（2）在库尔勒香梨等级上,一级梨的产量在化肥与生物有机肥混施处理下表现出最高产量,表现为极显著差异（P＜0.01）。在二级梨中以化学肥料处理最佳,三级梨、四级梨中各处理产量相差不大,差异性不显著。（3）不同施肥处理比对照处理中的单果质量有不同程度提高,果形指数受不同施肥处理的影响不大,可溶性糖含量均有不同程度增加,与对照处理相比,生物有机肥与混施处理中的果实可溶性糖增长较高,分别增加了15.58;和17.75;;可滴定酸的含量均有不同程度下降,其中最小值为0.61 g／kg,以生物有机肥与化学肥料混施处理最多,达到14.29;。果实中 VC 含量分别增加11.16;、15.18;、13.84;,其中以生物有机肥处理效果最好。【结论】施用生物有机肥能够提高库尔勒香梨产量,促进果实品质的改善。     

番茄脯氨酸脱氢酶基因的克隆与RNAi植物表达载体的构建

[目的]克隆了脯氨酸脱氢酶ProDH基因的全长cDNA,构建了ProDH基因的RNA干扰植物表达载体,并转化到农杆菌.[方法]以“耐运2000番茄”幼苗为试材,根据GenBan中公布的番茄脯氨酸脱氢酶ProDH基因的序列信息设计了一对特异性引物,克隆了该基因的全长cDNA,分析基因序列选择正反向片段并扩增,并通过酶切、连接的方法构建了ProDH基因的RNA干扰植物表达载体PBI121-PDHi利用冻融法将表达载体转化到农杆菌EHA105中.[结果]所克隆到的ProDH基因片段长2 001 bp,其中CDS为1 491 bp,编码380个氨基酸.测序结果与公布序列同源性100％,因此可以用来构建干扰载体;通过酶切与测序鉴定,证明表达载体构建成功.[结论]经特异性引物扩增检测,证明表达载体已转入农杆菌,为进一步的研究该基因奠定了基础.     

抑制消减杂交技术筛选鹅产蛋期差异表达基因

[目的]鉴定筛选鹅产蛋与就巢差异表达基因。[方法]应用抑制消减杂交技术构建鹅产蛋与就巢鹅卵巢组织双向cDNA文库,获得差异表达基因。[结果]从双向文库随机挑选单菌落进行PCR验证,结果表明文库质量良好。选取654个阳性克隆进行测序分析,获得641条表达序列标签（ESTs）。对ESTs进行去除载体序列、质量检测、聚类及拼接,经Blast比对,有166条ESTs找到与之匹配的同源序列,其中92个是功能基因。[结论]比较就巢与产蛋SSH文库,发现产蛋特异性基因文库中参与物质能量代谢、细胞防御的基因较多,而在就巢SSH库中参与细胞凋亡、信号转导及细胞结构的基因出现频率较高。该结果对进一步研究鹅卵泡发育及繁殖力分子标记筛选打下了基础。     

花期增温对香梨幼果期果实同化物积累及坐果率和萼片脱落的影响

【目的】研究库尔勒香梨花期温度变化对香梨果实脱萼率和坐果率的影响及其与同化物积累的关系,确定花期温度变化对库尔勒香梨果实发育的影响机制。【方法】以库尔勒香梨为试验材料,在初花期和盛花期进行增温处理,测定在坐果始期、萼片离层形成期与萼片脱落期的果实同化物含量的变化并观察梨果实脱萼率和坐果率。【结果】与对照相比,香梨不同花期增温处理均能降低脱萼率,盛花期增温处理的脱萼率差异极显著,降低了2.29倍;各处理组间坐果率差异均不显著。在坐果始期,盛花期增温处理后果实可溶性糖和蔗糖含量显著增加,相比对照分别高1.86和2.79倍,但初花处理与对照差异不显著。在萼片离层形成期未形成离层果实可溶性糖,蔗糖和淀粉含量均高于离层形成果。在萼片脱落期,各处理宿萼果果糖和淀粉含量均高与脱萼果。【结论】初花期增温处理对萼片脱落率和坐果始期果实同化物积累没有显著影响;盛花期增温处理促进坐果始期果实同化物积累,进而抑制萼片的脱落。     

不同产地库尔勒香梨萼端黑斑病对果实品质的影响

[目的]研究不同产地库尔勒香梨萼端黑斑病对果实品质的影响。[方法]以沙依东园艺场和阿克苏地区生产的库尔勒香梨为试验材料,通过对贮藏过程中健康梨和感病梨色差(L、a、b值)、可溶性固形物含量和果实硬度的测定,研究不同产地库尔勒香梨萼端黑斑病对果实品质的影响。[结果]沙依东健康梨L和b值大于阿克苏,a值小于阿克苏。同一产地健康梨和感病梨L、a、b值差异显著,感病梨a和b值大于健康梨,L值小于健康梨。2个产地库尔勒香梨果实的可溶性固形物含量和果实硬度均呈逐渐下降趋势,感病梨中2个指标的下降速度比健康梨更快。沙依东库尔勒香梨的可溶性固形物含量变化较小,因而品质较好。[结论]该研究为提高库尔勒香梨果实品质和控制其萼端黑斑病的发生提供理论依据。