超强表达豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)转化苹果的研究

 通过农杆菌介导法将超强表达载体PECp中的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI转入了苹果品种‘ 嘎拉’。GUS检测和Southern 杂交结果证明CpTI基因已经整合进苹果基因组。     

几种主要抗虫基因及其在蔬菜育种中的应用

综述了Bt毒蛋白基因，CpTI基因等几种主要抗虫基因的抗虫原理，分类与抗虫谱，及其在蔬菜育种上的应用。     

转甘蔗抗虫基因CpTI的RT-PCR检测

利用已修饰的CpTI基因进行转基因检测,根据修饰后的目的基因片段序列对两个甘蔗品种（P44和福农94-0403）的转基因甘蔗进行RT-PCR检测研究,结果在被检测的10株甘蔗中验证了3株已转入植株中,RT-PCR检测到的20、25、26号植株均呈阳性,证明被修饰的sck基因已成功转入甘蔗。     

苹果WUSCHEL-related homeobox(WOX)家族基因的鉴定与分析

利用生物信息学方法和苹果基因组数据库,鉴定并分析了12个苹果WUSCHEL-related homeobox(WOX)家族基因。系统进化树分析表明,苹果WOX家族和拟南芥WOX家族可被分为现代分支(WUS分支)、中间分支和祖先分支;苹果WOX家族成员均含有1个motif-1,不同分支的成员含有其分支特异的motif;基因结构分析显示,苹果WOX家族基因含有2～4个外显子,染色体定位发现11个基因分别定位在苹果的7条染色体上,1个基因无准确定位。基因表达模式分析表明,12个基因在苹果各组织中均有表达,且在果实中的表达量较高;密码子偏好性分析显示,苹果WOX家族基因的偏好性较弱。     

60个苹果新品种S基因型鉴定

绝大多数苹果品种具有自交不亲和的特性，生产中需要搭配授粉树完成异花授粉。在苹果中已经分离鉴定了50多个S-RNase基因，对于一些新选育品种的S基因型至今未得到鉴定。利用S-RNase基因特异性PCR分析的方法鉴定了60份苹果新种质资源的S基因型，在60份苹果种质资源中，有56份品种的S基因型是首次鉴定到，并首次鉴定到了一个红肉苹果品种‘红色之爱’的S基因型，其S基因型是S19S？。新品种S基因型的鉴定能够为苹果育种亲本的选择及授粉树的合理搭配提供依据。     

苹果TIFY家族基因鉴定及其在虫害胁迫下的表达分析

利用生物信息学方法在苹果全基因组中鉴定了TIFY转录因子家族基因,对基因结构、蛋白保守基序和进化关系进行了分析,同时基于新疆野苹果(Malus sieversii)转录组数据分析,明确了苹果TIFY家族基因在虫害胁迫条件下的差异表达情况。共鉴定到了16个苹果TIFY基因,其蛋白质大小介于209~449 aa之间。16个TIFY基因分布于苹果8条染色体中,所有的MdTIFY蛋白都具有保守的TIFY结构域。其中8个苹果MdTIFY与新疆野苹果转录组测序拼接转录本对应,这些基因均含有保守的TIFY功能域,多物种进化分析表明该类蛋白可聚类成7个组。7个TIFY基因的表达量在不同处理间表现出显著差异,虫害侵染后,抗虫株系中MsTIFY10B-a表达量升高34倍,MsTIFY9-c上升5.2倍。同时抗虫株系在自然条件下茉莉酸—异亮氨酸含量显著高于敏感株系。新疆野苹果中重要抗虫响应基因MsTIFY10B-a和MsTIFY9-c位于预测关联网络节点中心位置,使它们在调节植物对生物胁迫的响应中发挥重要作用。     

乙肝表面抗原大蛋白(S1S2S)基因在转基因苹果中表达

构建了乙肝表面抗原大蛋白基因PRS-S1S2S的表达载体pYF9616,通过根癌农杆菌介导法首次将该基因导入苹果品种红爱佳中,得到了抗卡那霉素的GUS阳性转化植株。随机取3株GUS染色阳性的转基因苹果植株经PCR扩增及RT-PCR检测证实该基因已整合入转基因苹果的基因组,并在转录水平得到了表达,ELISA检测证明在苹果植株中正确表达了乙肝表面抗原大蛋白基因。     

不同苹果品种抗苹果绵蚜的漆酶基因表达模式及其原核表达载体筛选

【目的】明确不同苹果品种漆酶基因在抗苹果绵蚜过程中的差异表达模式，探索原核表达苹果漆酶蛋白的方法与条件。【方法】基于转录组测序分析抗蚜品种新红星(Starkrimson)、小国光(Ralls Genet)与感蚜品种红富士(Red Fuji)3个苹果品种被苹果绵蚜为害0 h、12 h、5 d后漆酶基因的表达模式，筛选抗蚜候选漆酶基因；选择pET-28a(+)、pET-32a(+)、pGEX-TEV、pHAT2 4种载体，对4个漆酶基因MdLac23、MdLac6、MdLac7、MdLac2进行原核表达，对表达产物进行Western-Blot验证，镍柱亲和层析纯化，以ABTS为底物分析其酶活性。【结果】与对照相比，不同苹果品种被害12 h、5 d后，苹果枝条中漆酶差异表达基因数量为27个。不同苹果品种的漆酶基因表达模式存在差异，抗蚜品种新红星及小国光漆酶差异表达基因上调表达居多，感蚜品种红富士下调表达居多，新红星12个基因上调表达，无下调表达基因；小国光9个基因上调表达，3个基因下调表达；红富士10个基因下调表达，4个基因上调表达。其中新红星特有的上调表达基因数量为6个，小国光特有的上调表...     

世界苹果和苹果属植物基因中心的研究初报

根据植物分类学、酶学和核学的研究,作者确认塞威士苹果Malus sieversii.( Ldb.)Roem。是苹果的原生种,它不起源于高加索而起源于中亚细亚,一直延伸到东部与我国新疆接壤的苏联地区阿拉木图。 论文郑重提出世界苹果基因中心应当包括与苏联阿拉木图接壤的我国新疆的伊犁地区。该地区自古迄今长有九千公顷以上的塞威士苹果,而高加索的野生苹果属东方苹果Malus Orientalis Uglitzk,不是塞威士苹果。 在苹果属植物的基因中心问题上,中国的四川和云南的西部,地质学家称为川滇古陆的走廊地带是苹果属植物的大基因中心,就世界范围而言该地苹果属植物的野生种种类最多,但它不是世界苹果属植物唯一的发祥地,因为亚洲的东部和西部、欧洲、北美都长有苹果属的特有种。虽然各地苹果属植物的种类没有川滇古陆多,但所有的种类在不同的地区,同一纬向地带形成了世界苹果属植物的多基因中心。 基于细胞地理学和生态地理学的研究可以看出,世界苹果属植物种类的传播却有从亚洲到欧洲、日本和北美的趋势。     

澳大利亚科学家发现决定苹果颜色的基因

据《中国果业信息》2007后2期报道，澳大利亚联科技工业研究所的研究人员经过5a（年）的研究，鉴别出了决定苹果颜色的基因，研究人员通过DNA检测便可以知道该品种苹果应该呈现什么颜色。根据研究结果，人们可以利用苹果红色基因生产红色的苹果品种，     

苹果功能基因组数据库的构建与使用

 苹果功能基因组数据库是在苹果全基因组分析及注解基础上,对苹果基因组进行广泛的基因家族分类及系统进化分析;数据库还包含广泛的基因信息,包括CDS及蛋白质序列、染色体定位、基因结构、GO分类、蛋白质结构域分析、Interpro分类、表达谱、microRNA及相关文献等;此外,数据库还提供用户交互平台,研究人员可提交基因信息及相关文献等参与苹果基因注释。数据库登录地址是：http：//www. applegene. org/或http：//gfdb. sdau. edu. cn/。     

苹果MdNAC9的克隆及其调控黄酮醇合成功能的鉴定

为了探究红肉苹果黄酮醇合成机理,分析通路相关基因,从成熟期红肉苹果中克隆了1个NAC转录因子基因Md NAC9。通过Real-TimePCR、酵母单杂交和荧光素酶报告试验,探究Md NAC9与苹果黄酮醇积累的相关性。结果表明,在苹果果实和过表达Md NAC9的愈伤组织(OENAC9)中Md NAC9表达量变化与黄酮醇合成相关基因Md FLS表达量变化趋势一致。酵母单杂交试验证明,Md NAC9具有转录激活功能,能够特异结合Md FLS基因启动子。荧光素酶报告试验显示,Md NAC9对Md FLS的启动子有激活作用,促进Md FLS的表达。Md NAC9可能通过激活Md FLS促进苹果黄酮醇积累。     

苹果锚蛋白基因ANK家族生物信息学鉴定分析

 利用生物信息学方法对苹果ANK基因家族成员及分类鉴定,同时对其染色体定位、系统进化关系及芯片表达特性进行了分析。苹果MdANK家族包含351个基因,根据蛋白结构域差异分为16个类别,ANK-M类型最为庞大,有143个ANK蛋白;苹果的17条染色体均有ANK家族基因分布,其中第2条染色体上分布最多,有36个ANK基因。MdANK编码的蛋白在72 ~ 2 429个氨基酸范围内,等电点在4.30 ~ 11.13之间。芯片分析发现,在苹果果实成熟时期及砧木接穗互作过程中,多数MdANK基因的表达都有不同程度变化。     

7个蔷薇科物种HPL基因家族的鉴定和特性分析

【目的】利用生物信息学方法对7个蔷薇科HPL基因家族进行分析,以期更深入地了解蔷薇科HPL家族基因特性,在分子水平上为蔷薇科品种的研究和改良提供候选基因。【方法】用拟南芥HPL基因鉴定白梨、苹果、桃、草莓、西洋梨、黑树莓、梅七种蔷薇科物种的HPL基因,分析HPL基因的结构、保守域、系统进化关系、正选择作用、共线性关系和表达情况。【结果】鉴定确定了31个HPL基因,其中白梨6个,苹果4个,桃3个,草莓5个,西洋梨4个,黑树莓6个,梅3个;大多包含1个或3个内含子;系统进化树显示,HPL基因家族分为A、B和C 3个亚族;进化树上9个节点M0模型的ω都远小于1,平均数为0.174 8;梨、苹果、桃和梅HPL基因间存在较强的共线性关系;梨和苹果果实中检测到HPL基因表达。【结论】鉴定了7个蔷薇科物种共31个HPL基因,每个物种均不少于3个,正选择效应在HPL基因上作用明显。苹果的MDP0000424398、MDP0000225501和梨的Pbr041820.1为表达活跃的功能基因。梨主要表达的HPL基因属于C亚族,苹果主要表达的HPL基因属于B亚族。     

转基因技术在苹果育种中的应用

综述了国内外苹果转基因技术的方法、育成品种等现状，提出了苹果基因转化技术的发展前景。     

苹果铁结合蛋白基因的克隆及表达特性

 根据已报道的植物铁结合蛋白基因( ferritin) 的保守区域设计引物, 用RT2PCR 的方法从‘嘎拉’苹果叶片中获得铁结合蛋白基因的全长序列。该基因cDNA共有1 043个碱基, 其中编码区834bp, 编码277个氨基酸残基的蛋白质, 终止密码子后有209 bp左右的3’端尾随序列区。Southern杂交结果显示ferritin基因在‘嘎拉’苹果基因组中至少有7个拷贝存在。0.5 mmol·L ^{- 1}的柠檬酸铁处理‘嘎拉’苹果试管苗不同时间后的定量RT-PCR分析表明, ‘嘎拉’苹果的铁结合蛋白基因随着诱导时间的延长表达量增加, 说明该基因可能在转录水平上受铁诱导表达。     

MhRAR1和MhSGT1基因转化苹果提高轮纹病菌诱导的抗氧化酶活性

 RAR1和SGT1是植物R基因（抗病基因，resistance genes）介导的抗病防卫途径中的两个重要信号元件，在R蛋白下游和活性氧产生之间发挥作用。为了研究湖北海棠MhRAR1和MhSGT1基因在感病苹果品种植株内的表达特性及其抗病功能，利用农杆菌介导法将两种基因分别转入富士苹果。对Hyg阳性植株进行PCR和RT-PCR检测，6个转MhRAR1株系和3个转MhSGT1株系呈阳性；两种转基因苹果株系被苹果轮纹病病原菌侵染后，与对照相比都表现出抗氧化酶（SOD/POD/CAT）活性迅速升高、MDA含量变化较平缓的趋势，进一步说明RAR1和SGT1基因能够作用于苹果体内的活性氧反应和细胞膜活动进程，对植株受到外部侵害后的抗性反应有促进作用。     

苹果矮化基因的研究进展

矮化苹果具有植株矮、冠幅小、早果性、丰产性好、生产管理方便等特点,国际上苹果生产均以矮化栽培的方式进行。因此矮化栽培是我国苹果生产的发展趋势,而矮化砧木品种选育是苹果矮化栽培的基础。近年来,国内外学者对苹果矮化的遗传特点、分子标记、基因克隆和转基因等方面进行了比较深入的研究。该研究从苹果矮化遗传特点、分子标记应用及矮化基因定位、矮化相关基因克隆和矮化转基因等方面的研究进行了概述,以期为进一步利用这些基因改良苹果农艺性状及矮化机理研究提供参考。     

与苹果柱型基因(Co)相关的AFLP标记片段的克隆

Co基因是与苹果树体生长习性有关的一个主基因，是培育树体紧凑型苹果品种的一个十分重要的基因资源，所以，Co基因分子标记的研究对苹果育种具有重要价值。用PCR的方法将以短枝富士×舞姿的F1分离群体为试材筛选到的一个与Co基因连锁较为紧密的AFLP标记成功地进行了再扩增，同时也实现了此标记片段的克隆和转化。这一研究结果对该AFLP标记向SCAR标记的转换具有重要意义。     

转基因苹果组培苗铁蛋白基因在转录水平上的表达

以转菜豆铁蛋白基因的嘎拉苹果4个株系的试管苗为材料,通过定量RT-PCR的方法检测外源和内源铁蛋白基因的转录表达量,结果表明苹果转基因植株外源铁蛋白基因的转录表达量与其插入的拷贝数没有明显的关系,可能受插入位点的影响;同时在铁诱导的条件下,外源铁蛋白基因与内源的铁蛋白基因的转录表达特性一致,转录水平受铁的调控,随着铁诱导时间的延长,其mRNA表达水平逐渐增加。对转基因植株的根、茎、叶3个部位铁蛋白基因的转录表达量研究结果表明,外源菜豆铁蛋白基因与内源苹果铁蛋白基因的mRNA含量均在根部最高,茎次之,叶片最低。