绿小米和白小米谷子籽粒叶绿素合成途径结构基因的表达分析

【目的】不同种类色素积累使小米呈现出不同的颜色性状。通过对比绿色小米和白色小米间的米色表型差异、不同色差指标值、叶绿素含量、籽粒内部超微结构和叶绿素合成途径结构基因的表达差异,找出导致绿色和白色小米颜色差异的关键酶基因,探索绿色小米米色形成的分子机制。【方法】利用色差仪对米色(L*、a*、b*)值进行测定;采用紫外分光光度计法分别对绿小米和白小米籽粒中叶绿素a、b及总叶绿素含量进行测定;通过透射电镜观察分析处于灌浆中期的小米籽粒内部淀粉体和质体小球的大小和数量;同时采用qRT-PCR方法对叶绿素合成途径上游和下游共18个结构基因在不同米色表型的3个品种中的表达模式进行了分析;并以谷子幼苗叶片DNA为模板,对不同米色品种谷子中SiCAO全长进行克隆及序列比对分析。【结果】大青谷和露米青谷脱壳后的小米颜色为绿色,牛毛白的小米颜色为白色,且色差仪检测结果显示绿色小米的绿度指标a*值低于白色小米;2个绿色小米籽粒中的Chla、Chlb和Chl含量均显著高于白色小米籽粒,且在白色小米籽粒中仅检测到0.006 mg·g-1的Chlb;qRT-PCR结果显示,SiCAO在白米品种籽粒中几乎不表达,而其在2个绿小米品种籽粒中都有高峰度表达,SiCAO在不同米色品种中的极显著差异表达是它们呈现米色表型差异的主要原因;从3个品种中分别克隆出开放阅读框架为1 626 bp的SiCAO,它们分别在第171、184、195、286、318个氨基酸处存在差异;超微结构观察表明,谷子籽粒胚乳层主要由单粒淀粉体构成,绿小米较白小米中的淀粉体个体较大、着色深,且绿小米淀粉体周围充满了质体小球及圆球体,这种差异可能对籽粒中色素积累产生影响。【结论】SiCAO在绿米品种籽粒中的过量表达和在白米品种籽粒中的不表达是导致绿色和白色小米籽粒叶绿素含量差异,进而使得它们分别呈现绿色和白色表型的主要原因之一。     

绿小米和白小米谷子籽粒叶绿素合成途径结构基因的表达分析

【目的】不同种类色素积累使小米呈现出不同的颜色性状。通过对比绿色小米和白色小米间的米色表型差异、不同色差指标值、叶绿素含量、籽粒内部超微结构和叶绿素合成途径结构基因的表达差异,找出导致绿色和白色小米颜色差异的关键酶基因,探索绿色小米米色形成的分子机制。【方法】利用色差仪对米色（L*、a*、b*）值进行测定;采用紫外分光光度计法分别对绿小米和白小米籽粒中叶绿素a、b及总叶绿素含量进行测定;通过透射电镜观察分析处于灌浆中期的小米籽粒内部淀粉体和质体小球的大小和数量;同时采用qRT-PCR方法对叶绿素合成途径上游和下游共18个结构基因在不同米色表型的3个品种中的表达模式进行了分析;并以谷子幼苗叶片DNA为模板,对不同米色品种谷子中SiCAO全长进行克隆及序列比对分析。【结果】大青谷和露米青谷脱壳后的小米颜色为绿色,牛毛白的小米颜色为白色,且色差仪检测结果显示绿色小米的绿度指标a*值低于白色小米;2个绿色小米籽粒中的Chla、Chlb和Chl含量均显著高于白色小米籽粒,且在白色小米籽粒中仅检测到0.006 mg·g^-1的Chlb;qRT-PCR结果显示,SiCAO在白米品种籽粒中几乎不表达,而其在2个绿小米品种籽粒中都有高峰度表达,SiCAO在不同米色品种中的极显著差异表达是它们呈现米色表型差异的主要原因;从3个品种中分别克隆出开放阅读框架为1 626 bp的SiCAO,它们分别在第171、184、195、286、318个氨基酸处存在差异;超微结构观察表明,谷子籽粒胚乳层主要由单粒淀粉体构成,绿小米较白小米中的淀粉体个体较大、着色深,且绿小米淀粉体周围充满了质体小球及圆球体,这种差异可能对籽粒中色素积累产生影响。【结论】SiCAO在绿米品种籽粒中的过量表达和在白米品种籽粒中的不表达是导致绿色和白色小米籽粒叶绿素含量差异,进而使得它们分别呈现绿色和白色表型的主要原因之一。     

低温胁迫对玉米转绿过程中叶绿素生物合成的影响

【目的】通过对低温胁迫下玉米(Zea mays L.)幼苗转绿过程中叶绿素生物合成中间产物的分析,探究转绿过程中低温调控叶绿素合成的机制。【方法】将黑暗下发芽6 d的玉米幼苗分别置于25℃常温和14℃低温条件下见光48 h,测定见光前和不同温度下见光后幼苗的叶绿素生物合成的主要前体物质积累量,以分析低温对叶绿素生物合成途径的影响。【结果】在25℃常温下,光照促进叶绿素(Chl)和血红素(heme)的合成;而在14℃低温胁迫下,δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和Mg-原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)的积累量显著上升,单卟啉胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、Mg-原卟啉甲酯(Mpe)、Mg-原卟啉Ⅸ二酯(Mpde)、原叶绿素酸酯(Pchlide)和叶绿素酸酯(Chlide)光照后积累量较常温下低,最终导致叶绿素含量下降,表明ALA向PBG的转化、及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化过程可能受到低温抑制。【结论】14℃低温通过影响ALA向PBG的转化以及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化,抑制玉米的转绿过程。     

硝态氮对组培‘嘎拉3’叶绿素合成及相关基因表达的影响

为研究硝态氮在组培‘嘎拉3’叶绿素合成过程中的作用及其分子基础。本试验以0 mmol·L~(-1) NO_3~-的MS培养基为对照组,探讨硝态氮对组培‘嘎拉3’叶绿素和光合产物含量、叶片的解剖结构以及叶绿素合成途径关键基因MdHEMA、MdHEMD、MdCHLD、MdCHLM、MdPORA相对表达量的影响。结果表明:对照组叶片在14 d时叶缘开始变黄,21 d时由叶缘到叶脉变黄,茎基部无愈伤组织形成。对照组叶绿素含量在14 d时无明显变化,在21 d时下降幅度增大,相对于硝态氮处理,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别下降36.67%、36.84%和26.53%。对照组叶片中可溶性糖含量在21 d后显著降低且低于硝态氮处理,淀粉含量则在7 d后显著增加,高于硝态氮处理。对照组叶片解剖结构在14 d时,栅栏组织变宽与海绵组织界限不清晰,21 d后细胞变形。MdCHLD、MdHEMA和MdPORA这三个基因的相对表达量在14 d达到峰值后降低且显著低于硝态氮处理,MdCHLM在第7 d时达到峰值而MdHEMD则在第21 d达到峰值,这5个基因在缺硝态氮条件下表达趋势相似,都是先升高后降低,表明他们在叶绿素合成途径起作用。以上结果表明硝态氮通过影响叶片解剖结构和叶绿素合成途径关键酶基因的表达量来维持叶绿素含量和光合产物的相对稳定。     

羽衣甘蓝花青素合成途径结构基因的表达特性

羽衣甘蓝红鸽属十字花科云薹属,因其中心部分累积了大量的花青素而呈现深紫色。为了研究其花青素生物合成的机理,以圆叶羽衣甘蓝红鸽系列和白鸽系列为试验材料,通过半定量RT-PCR方法研究了花青素合成代谢途径结构基因的表达特性。结果表明,除苯丙氨酸裂解酶(PAL)和查尔酮合成酶(CHS)在红鸽和白鸽系列中的表达水平基本一致外,其他结构基因在红鸽中的表达水平要明显高于白鸽,尤其二氢黄酮醇还原酶(DFR)和花青素合成酶(ANS),在红鸽中的表达水平显著强于白鸽;红鸽幼叶和老叶中花青素生物合成结构基因的表达水平趋于一致。另外,为了研究温度对羽衣甘蓝花青素合成的影响,通过半定量RT-PCR方法检测了室温和低温环境下生长的红鸽幼叶花青素合成结构基因的表达。结果显示,低温可以诱导CHS,黄烷酮-3-羟化酶(F3H),DFR,ANS,类黄酮-葡萄糖基转移酶(UFGT)基因的过量表达,使羽衣甘蓝红鸽经历低温后,植株中积累大量的花青素而呈现深紫色。     

水稻温敏突变系1103s叶绿素间断失绿期叶片蛋白质变化与叶绿素含？…

以水稻１１０３ｓ和亲本８９０２ｓ为材料,研究在降温条件下植株间断失绿性状表达过程中叶绿体蛋白质谱带,蛋白质含量与蛋白酶活性,光合作用变化。结果表明,在降温条件下,随性状表达１１０３ｓ的叶绿素含量下降,叶绿素ａ／ｂ值上升;在叶绿体蛋白质谱带中,２０ＫＤ,２５ＫＤ,５０ＫＤ及主带含量减少。从同一叶片性状表达的绿区与黄区叶绿体蛋白质比较看,黄区缺少１８ＫＤ,这说明同一叶片不同区域叶绿体蛋白质低温反应不同     

敲除DWF4基因提高拟南芥对低温胁迫的抗性

以拟南芥类固醇类C22α-羟化酶基因DWF4的T-DNA插入缺失突变体dwf4为研究材料,通过观察突变体在低温胁迫条件下的表型,检测dwf4突变体和野生型在低温胁迫条件下的相对电导率、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗冷基因表达量和过氧化物酶基因表达量的区别,探讨了该基因在抗低温胁迫反应过程中的功能。结果表明,敲除DWF4基因能够提高拟南芥对低温胁迫的抗性。dwf4突变体的抗低温胁迫能力一方面源于在低温胁迫下,与野生型相比,dwf4突变体中相对较低的电导率和较高的叶绿素含量,以及更多渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的积累,另一方面源于低温胁迫条件下dwf4突变体中低温胁迫响应的下游基因RD29A及COR47的高表达。结果还表明尽管dwf4突变体中过氧化物含量增加,但是过氧化物酶基因Prx22与Prx698的高表达对过氧化物的毒害起到了很好的抑制作用。说明在拟南芥中DWF4负调控拟南芥对低温胁迫的反应过程。     

玉米pTAC2影响苗期叶片叶绿素合成的转录组分析

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。     

擎天凤梨苞片叶绿素代谢关键基因的分离及褪绿的分子机理

【目的】擎天凤梨是一种新潮花卉,其苞片在成花变色过程中常常伴随着绿色的逐渐消退。分离叶绿素生物合成与降解途径的关键基因,探索在苞片变色过程中叶绿素代谢的分子基础和机理,有助于解析呈色苞片中绿色退化的原因。【方法】通过cDNA文库构建及EST批量测序获得叶绿素合成关键酶：谷氨酰tRNA合成酶基因（glutamyl-tRNA synthetase,GTS）和尿卟啉原-Ⅲ合酶基因（uroporphyrinogen-Ⅲsynthase,UROS）;通过同源克隆技术获得叶绿素降解关键酶：脱镁叶绿素酶（pheophytin pheophorbide hydrolase/pheophytinase,PPH）基因;通过采用透光系数法测量叶绿素含量、HPLC法测定类黄酮含量以及采用实时定量PCR法测定叶绿素代谢关键基因的基因表达模式,探索呈色苞片中绿色部分消失的分子机理。【结果】获得的GTS（GenBank：KP144289）,序列长为1 140 bp,编译171AA的蛋白氨基酸序列,并存在GlnRS-cataytic core 和Nt-trans superfamily保守区;获得的UROS（GenBank：KP144288）cDNA序列长为613 bp,编译188AA的蛋白氨基酸序列,并存在HemD和HemD Superfamily保守区;获得的PPH（GenBank：KP723523）cDNA序列长为266 bp,编译88AA的蛋白氨基酸序列,并存在Abhydrolase-6保守区。通过对不同变色阶段苞片的叶绿素、类黄酮含量测定以及叶绿素代谢相关基因的表达水平分析,可知苞片变色过程伴随着叶绿素含量的显著降低和类黄酮含量的明显增加,同时叶绿素合成相关的GTS和UROS表达水平也明显降低,而叶绿素降解关键酶基因PPH的表达水平在苞片变色初期显著上升,在变色完成后则降低到接近绿叶状态的最低水平。而作为对照材料的绿叶,其叶绿素含量是最高的,而类黄酮含量是最低的,同时叶绿素的合成相关酶基因表达量最高,而降解相关酶基因表达量最低,这与彩叶植物中叶绿素和类黄酮色素的表现较为一致。【结论】获得了擎天凤梨的叶绿素合成相关酶基因GTS和UROS以及降解关键酶基因PPH。由于叶绿素合成量减少,降解量显著增加引起叶绿素含量的降低,从而影响苞片变色过程中绿色的消退,并伴随类黄酮含量的增加。PPH在叶绿素的降解过程中起关键性作用。     

遮光对长春花叶片长春碱含量和相关合成基因表达的影响

分别在红色滤光膜遮光处理和正常日光灯照条件下,研究长春花(Catharanthus roseus)无菌幼苗叶片中叶绿素含量和生物碱含量以及生物碱合成相关基因的表达变化。结果表明:与对照相比,叶片中叶绿素含量在前30d先升高,然后明显降低(P0.05),叶绿素a/b比率低于对照;文多灵(vindoline,VIN)和长春质碱(catharanthine,CAT)的含量稍高于对照后下降,VIN和CAT耦合的重要抗癌产物长春碱(vinblastine,VBL)的含量逐渐高于对照,在处理第15天达到最高为(0.0280±0.0051)mg/g;遮光处理有利于VBL合成路径相关基因(Tdc、Str、Dat和D4h)的表达,表明植物在适应遮光胁迫过程中发挥着积极的调控作用。     

水稻白化转基因株系叶绿素合成特性研究

以从水稻T-DNA转化群体中筛选出的可转绿和不可转绿两种白化株系为研究对象,分析了叶片中叶绿素及其合成途径中δ-氨基乙酰丙酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)、原叶绿素(酸)(Pchl)、原卟啉IX(Proto-IX)和镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)等6种中间产物的含量。结果发现,幼苗期可转绿和不可转绿株系叶片中均无叶绿素;在三叶期,可转绿白化株系逐渐转绿、叶绿素含量也很快增加,而不可转绿株系仍为白色、无叶绿素含量。经测定,中间产物含量推测不可转绿白化株系叶绿素合成受阻位点可能在PBG与UroⅢ之间,而可转绿白化株系叶绿素合成受阻位点可能在Pchl和Chla之间。     

不结球白菜主要营养成分与品种低温耐受性的关系

对5个不结球白菜品种(暑绿、寒笑、亮白叶、苏州青和乌塌菜)进行低温(日温为(7±2)℃,夜温为(2±2)℃)处理,分析了低温对不同品种叶片叶绿素、维生素C、蔗糖、葡萄糖、果糖和可溶性糖等有机物质积累的影响.结果表明:低温条件下,不结球白菜叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素比例显著提高,不同品种叶绿素含量的变化与不同品种耐低温特性的相关性不显著.低温处理使叶片蔗糖、葡萄糖和可溶性糖总量增加,而果糖含量降低.叶片中维生素C含量也有不同程度降低,低温耐性较强的品种乌塌菜和寒笑经低温处理后,维生素C含量仍然保持较高水平,而其他品种显著低于对照,苏州青的维生素C含量最低.分析表明:乌塌菜和寒笑由于光合产物在向糖积累或维生素C合成方向的转化中维持较好的平衡,提高叶片的修护功能,同时发挥了较强的渗调作用,从而有助于增强其耐冷性.     

外源ABA对木薯叶片内源激素及淀粉合成相关基因的影响

在盆栽条件下,用外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)处理块根形成期的木薯品种,测定处理及对照在不同时刻叶片中ABA等激素变化、ABA合成与失活以及淀粉合成途径关键基因的表达变化。结果表明:1)正常条件下木薯叶片内源ABA水平及ABA合成途径基因均存在明显的夜间低而白天较高的昼夜节律,ABA信号转导相关基因也表现出下午的高峰表达,它们与淀粉合成途径基因的夜间表达一般具有相反的趋势。2)ABA处理后,木薯叶片内源ABA含量迅速下降,与观察到的ABA合成途径基因表达下降与后期ABA失活基因激活表达相一致,同时发现细胞分裂素中的玉米素核苷(Zeatin riboside,ZR)和生长素(Indole acetic acid,IAA)水平发生改变,预示木薯具有迅速恢复ABA平衡态的机制,并且与其他类激素存在协同作用。3)与此同时,外源ABA处理明显抑制淀粉合成上游基因表达,特别是夜晚高峰期的表达,而对下游基因的抑制相对较小。说明这些基因及相关酶类不同程度受到ABA的调控;ABA明显倾向于调控淀粉合成上游相关基因;外源ABA处理改变了叶片临时淀粉合成速率。     

自然低温对慈竹和撑绿杂交竹生理特性的影响

为探讨慈竹Neosinocalamus affinis耐寒机制,分析了慈竹与撑绿杂交竹Bambusa pervariab ilis×De ndroc alamopsis grandis在夏季常温(22～30℃)和冬季低温(-2～4℃)生理指标的变化情况.结果表明:随着气温的降低,慈竹和撑绿杂交竹叶片叶绿素质量分数降低;可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛质量分数以及电解质渗漏率显著升高(P＜0.01);超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著上升(P＜0.01).在相同低温下,慈竹游离脯氨酸、可溶性糖、叶绿素、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性显著高于撑绿杂交竹;而丙二醛以及电解质渗漏率显著低于撑绿杂交竹.慈竹在自然低温条件下通过生理机能的改变主动适应低温环境,提高其耐寒性.慈竹抗寒性强于撑绿杂交竹.     

茄子果实生长发育过程中果皮主要色素含量的变化及相关基因表达分析

【目的】探讨茄子果实生长发育过程中果皮主要色素含量变化及色素合成过程中相关基因的表达，为茄子生长发育过程中果皮颜色变化机理研究奠定基础。【方法】以2份高代自交系茄子（绿色果皮启董和紫黑色果皮8果）为试验材料，分别于授粉后15、20、25、30、35 d进行花青素相对含量、叶绿素和类胡萝卜素含量的测定，同时对花青素生物合成结构基因PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS及转录因子MYB75、JAF13、WD40，叶绿素合成关键基因HEMA1,类胡萝卜素合成关键基因PSY1进行表达分析。【结果】启董茄子的花青素相对含量、叶绿素和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势，分别在授粉后20、25、20 d达到峰值；8果茄子的花青素相对含量呈先升高再降低的变化趋势，在25 d时达到峰值，叶绿素和类胡萝卜素含量一直升高。与启董相比，8果茄子的花青素相对含量较高，叶绿素含量在15～25 d较低，类胡萝卜素含量在30～35 d较高。启董中花青素合成结构基因和转录因子MYB75、JAF13、WD40在不同生长发育时期的表达相较于8果总体偏低且变化趋势相对稳定。8果中花青素合成相关结构基因的表达均在20...     

低温贮藏条件下木薯种茎可溶性糖与干旱胁迫耐受性的相关性研究

【目的】研究木薯种茎在不同温度贮藏不同时间后的失水状况、可溶性糖含量以及相关糖代谢信号通路中有关酶基因表达量的变化,分析不同温度下海藻糖含量与种茎失水率的相关性。【方法】以‘木薯60444’种茎为试验材料,采后分别贮藏于低温(20±2)℃、常温(36±2)℃0～30 d,测定种茎失水率、相关可溶性糖含量,运用实时荧光定量PCR分析种茎糖代谢相关基因的表达,木薯种茎海藻糖含量和失水率的相关性分析采用Pearson法。【结果】低温贮藏组种茎失水率在10、20、30 d显著低于常温贮藏组(P<0.01)。低温与常温贮藏种茎海藻糖含量随贮藏时间的延长整体呈不同程度地提升,且低温贮藏组在10、20、30 d显著低于常温贮藏组(P<0.05);蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖含量均随贮藏时间的延长整体呈下降趋势。相关性分析表明,低温贮藏组与常温贮藏组种茎海藻糖含量与种茎失水率呈强线性相关,且2个贮藏组回归方程存在显著差异,低温贮藏组相关系数低于常温贮藏组。实时荧光定量PCR分析表明,低温贮藏不同程度地降低了糖酵解相关基因表达,低温贮藏组海藻糖–6–磷酸合成酶基因(MeTPS-1)的表达量在贮...     

玉米pTAC2影响苗期叶片叶绿素合成的转录组分析

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料（CK）和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料（zmptac2）苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T₀转基因植株,包括绿色植株（7株）和白色植株（8株）。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性（2株为未编辑,2株为杂合编辑突变）,白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体（zmptac2）叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达（zmptac2/CK）,749个基因下调表达（zmptac2/CK）。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP（plastid-encoded RNA polymerase）转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP（nuclear gene-encoded RNA polymerase）转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。     

冷处理对尾巨桉几种生理指标和POD基因转录的影响

6℃冷处理尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)半年龄树苗24 h后,检测叶片电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、POD活性等生理指标的变化,进行POD同工酶电泳,并用实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,q PCR)检测了4个POD基因的转录变化。结果表明,与常温相比,冷处理后尾巨桉的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和SOD活性无明显变化;但相对电导率、丙二醛含量和POD活性都有升高,且与常温下有显著差异。POD同工酶电泳结果显示,冷处理后,L1、L2、L8、L9和L10共5个酶带表达增强;L3、L4、L5、L6、L7共5个酶带的表达明显受到抑制。实时定量PCR检测POD1、POD2、POD3、POD4基因的转录变化发现,低温处理后4个基因的转录明显被抑制,其转录水平分别是常温下的0.21、0.41、0.40和0.21倍。上述结果表明,低温胁迫对尾巨桉的相对电导率、丙二醛含量、POD活性、POD同工酶表达变化和POD基因的转录水平等指标有显著影响,低温下这几个指标的变化幅度可作为筛选耐寒性较强尾巨桉株系的参考。     

亚低温条件下水分对温室番茄生理生化指标及产量的影响

【目的】探索亚低温条件下温室水分优化管理的技术指标,为实现番茄优质高产提供理论依据。【方法】以番茄品种"金棚1号"为材料,采用温室盆栽方法,以常温(18~35℃)环境为对照,研究亚低温(8~25℃)条件下,分别灌溉80%蒸腾蒸发量(ET)和100%蒸腾蒸发量的水分,对温室番茄生理生化指标、产量及水分利用率的影响。【结果】与常温环境相比,分别在2种灌溉条件下,亚低温均使番茄植株CAT和POD活性、叶绿素含量、叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量显著降低,而番茄叶片细胞膜相对透性、SOD活性则升高;不论在亚低温还是常温条件下,水分胁迫均抑制了番茄植株的生长发育和产量形成,且水分利用效率降低。【结论】番茄在温室冬季亚低温栽培条件下,灌水量为100%ET有利于植株生长,植株抗寒性、产量和水分利用效率均较高。     

温度对槟榔保鲜的影响

[目的]研究槟榔保鲜的适宜温度,为槟榔保鲜提供参考.[方法]以槟榔鲜果为材料,采用不同温度处理,通过测定低温条件下果实含水量、表皮叶绿素含量及其内含物的变化,筛选出槟榔保鲜的最适温度处理.[结果]槟榔鲜果贮藏期间果实水分含量、可溶性糖含量及果皮叶绿素相对含量均呈逐渐下降趋势,而粗纤维含量呈明显上升趋势;经低温处理使果实水分含量、可溶性糖含量及槟榔果皮叶绿素相对含量下降平缓,粗纤维含量上升减慢.其中以常温处理槟榔黄化与老化速度最快,以11℃低温处理保鲜效果最明显.[结论]低温处理对对槟榔鲜果贮藏具有一定效果,可延长槟榔鲜果供应期,且以11℃低温效果相对较好.