转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性．结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强（转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍）,番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加（转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是时照的1．5倍）,转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低（对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1．3倍）,植株生长量显著高于对照（转基因植株株高高于对照50％）．在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1．75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的（转反义NR、ACC、CTR1基因）2～3．5倍以上．     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收.结果显示,FRO2基因在缺铁条件下大量表达;其表达量在根系中最强,其次是果实,叶片中最弱;在正常培养条件下,转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种;在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多,吸收有效铁也最多.综合分析表明：FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律,均为缺铁胁迫下最强.这说明,由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达,使其编码的铁还原酶活性增加,根系还原和吸收的有效铁增多,致使其叶片中有效铁的积累最多.     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收. 结果显示, FRO2基因在缺铁条件下大量表达; 其表达量在根系中最强, 其次是果实, 叶片中最弱; 在正常培养条件下, 转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种; 在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多, 吸收有效铁也最多. 综合分析表明: FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律, 均为缺铁胁迫下最强. 这说明, 由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达, 使其编码的铁还原酶活性增加, 根系还原和吸收的有效铁增多, 致使其叶片中有效铁的积累最多.     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C(Vc)含量新品种, 克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因, 并转入了番茄. 通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现: GalUR 基因在转GalUR 基因番茄中得到了过量表达; 在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%; 在耐贮藏转基因番茄F3、 F2、 F1中也均高于对照, 其中F3的表达量最高, 是对照的2～3倍; 在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍; 所有供试GalUR 基因表达量均为红果最多、粉红果次之, 青果最少. 转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律. 转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上. GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、 CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C（Vc）含量新品种,克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因,并转入了番茄.通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现：GalUR基因在转GalUR基因番茄中得到了过量表达;在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%;在耐贮藏转基因番茄F3、F2、F1中也均高于对照,其中F3的表达量最高,是对照的2～3倍;在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍;所有供试GalUR基因表达量均为红果最多、粉红果次之,青果最少.转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律.转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上.GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

杜梨根系铁吸收关键基因生物信息学分析及缺铁胁迫对其表达的影响

为了探究缺铁胁迫对杜梨根系铁吸收关键基因表达的影响,对杜梨根系铁吸收关键基因三价铁还原酶(Pb FRO2)基因和铁转运蛋白(Pb IRT1)基因的氨基酸序列进行了多重序列比对和进化树分析;采用改良的Hoagland营养液水培杜梨的方法,研究了缺铁胁迫对杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1基因相对表达量以及根系铁和锌含量的影响。结果表明,Pb FRO2蛋白具有还原酶特性,Pb IRT1蛋白属于二价金属离子转运蛋白家族—ZIP家族;缺铁胁迫9 d内,杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1的表达量整体上呈现出先升高后降低的趋势,胁迫3 d表达量达到最高点且与对照(加FeEDTA)差异显著;缺铁胁迫30 d,杜梨根系中铁含量比对照降低77.46%,而锌含量提高1 139.40%。综上可知,缺铁胁迫可诱导杜梨根系铁吸收关键基因表达量升高,进而促进二价金属离子转运蛋白的活性提高。     

不同铁浓度对苹果砧木Fe3+还原酶活性的影响

通过营养液培养的方法,研究了不同铁浓度处理对4种苹果砧木植物铁含量以及根系Fe3+还原酶活性的影响.结果表明,缺铁导致砧木根系Fe3+还原酶活性增加.砧木种类不同,培养溶液中铁浓度不同,Fe3+还原酶活性也有所不同.随着培养液中铁浓度的增加,根中Fe3+还原酶活性逐渐降低.在缺铁胁迫条件下,各砧木根系中Fe3+还原酶活性达最高水平,即小金海棠＞M26＞八棱海棠＞SH40.在最适铁浓度水平下,SH40和八棱海棠根系中铁含量高于枝叶中铁含量,对缺铁较敏感,容易表现缺铁黄化现象.而小金海棠和M26根系中铁含量低于枝叶中铁含量,对缺铁不敏感,不易表现出缺铁黄化现象.     

转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠对缺铁胁迫的响应

 在低铁(铁浓度为10-6mol·L-1)水培条件下，2个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。叶片叶绿素含量和净光合速率显著高于对照；叶片细胞间隙CO2浓度显著低于对照；根系的质子分泌和三价铁螯合物还原酶（FCR）活性均升高，明显强于同样条件下的非转基因植株。根系扫描电镜结果显示，转基因株系根系的吸收区和根毛的表面结构皱折增多，表面积增大。     

转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠株系的鉴定

 【目的】选育具有抗缺铁能力的苹果属植物新种质。【方法】通过半定量式RT-PCR检测、印迹杂交、营养液pH的变化和低铁(铁浓度为10-6 mol•L-1)水培条件下，根系和叶片的金属元素含量分析。【结果】在通过Southern杂交获得的9个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系中，有6个转基因株系成功转录，目的基因在叶片和根系中都有表达。其中2个在缺铁情况下显著提高了根系总铁的含量和叶片中活性铁的含量，同时也大幅度提高了根系和叶片中锌的含量。【结论】转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。     

喷施复合氨基酸铁肥对猕猴桃果实品质的影响

【目的】研究喷施复合氨基酸铁肥对猕猴桃叶片铁含量及果实品质和产量的影响,筛选用于猕猴桃缺铁黄化病防治及果实品质提高的复合氨基酸铁肥的最佳喷施浓度。【方法】以黄化程度为4级,树龄5年的"秦美"猕猴桃为供试品种,采用田间试验,以喷施清水为对照,测定猕猴桃叶片中的铁含量、猕猴桃产量和果实中的还原糖、可滴定酸、维生素C、铁含量,研究喷施不同浓度复合氨基酸铁肥(分别稀释1 500,1 000,500倍)对石灰性土壤条件下猕猴桃果实品质的影响。【结果】与对照相比,喷施不同浓度复合氨基酸铁肥均可显著提高缺铁黄化猕猴桃叶片的铁含量。在一定喷施浓度范围内,猕猴桃果实中的可溶性固形物、还原糖、维生素C含量及糖酸比随着复合氨基酸铁肥喷施浓度的增加呈先增加后降低的趋势,可滴定酸含量随着复合氨基酸铁肥喷施浓度的增加呈先降低后增加的趋势,其中喷施稀释1 000倍复合氨基酸铁肥时果实的维生素C、可溶性固形物、还原糖含量最高,可滴定酸含量最低,风味最佳;而喷施稀释500倍复合氨基酸铁肥的果实铁含量最高。与对照相比,喷施复合氨基酸铁肥对猕猴桃产量的影响不明显。【结论】综合考虑作用效果,稀释1 000倍是石灰性土壤条件下改善猕猴桃品质的最佳复合氨基酸铁肥的使用浓度。