激素和非生物胁迫对月季RhPIP1;1 启动子活性的调节作用

 通过反向PCR 方法克隆得到月季（Rosa hybrida L.）‘萨蔓莎’质膜型水孔蛋白基因RhPIP1;1 上游2 126 bp 的启动子序列。PLACE 分析发现，RhPIP1;1 启动子序列中含有GA、ABA 和乙烯等激素诱 导相关顺式作用元件及干旱、低温和盐胁迫等非生物胁迫相关顺式作用元件。在RhPIP1;1promoter：：GUS 转基因拟南芥中发现，RhPIP1;1 启动子活性与植株发育进程相关；几乎所有器官均可检测到GUS 表达， 而且在迅速扩展的器官以及叶片和花的维管组织中尤为强烈。同时在6 d 和9 d 苗龄的转基因植株中，GA 处理上调了莲座叶中RhPIP1;1 启动子的活性，而ABA、甘露醇、NaCl 和冷处理分别下调了莲座叶和根 中RhPIP1;1 启动子的活性。将RhPIP1;1 启动子不同长度的5′端缺失片段融合GUS 基因，并在烟草叶片 中瞬时表达，缺失–580 ~–256 之间的324 bp 片段后，启动子活性显著降低。研究结果表明RhPIP1;1 启 动子对多种激素和非生物胁迫存在响应，并且这种响应具有发育和器官特异性；RhPIP1;1 启动子中–580 ~ –256 区段对于启动子活性具有重要的作用。     

耐低钾切花菊品种筛选及其苗期耐性生理研究

 对23 个切花菊品种进行苗期耐低钾指标的筛选研究，结果表明，植物干质量、钾含量、钾 积累量在不同钾浓度处理和不同品种之间均存在显著差异，可以作为切花菊耐低钾能力的评价指标。依 据耐低钾指标，筛选出耐低钾品种‘南农银山’和‘南农菲紫’，不耐低钾品种‘南农红枫’。通过水培 试验研究了不同耐性切花菊品种幼苗对低钾胁迫的生物响应。结果表明：低钾胁迫下耐性弱的‘南农红 枫’叶绿素含量显著降低，SOD 及POD 活性均明显降低，耐性品种‘南农银山’和‘南农菲紫’没有显 著性变化。此外，低钾条件下耐性品种的可溶性糖含量显著降低，淀粉含量没有显著性差异，而耐性弱 的品种可溶性糖含量没有显著差异，淀粉含量显著下降。     

菊花叶绿素a/b结合蛋白基因CmLhcb1及其启动子的克隆和表达分析

 以切花菊品种‘公子’cDNA为模板克隆出叶绿素a/b结合蛋白同源基因cab,其开放阅读框为798 bp,编码266个氨基酸。经多物种间比对分析,确认其属于cab基因家族的Lhcb1类,命名为CmLhcb1。同源克隆菊花品种‘清露’Lhcb1基因,氨基酸序列与‘公子’完全相同。CmLhcb1在叶片中的表达量比在茎、花和根中高,弱光和GA₃处理使CmLhcb1表达上调,多效唑处理后CmLhcb1表达量受到抑制。CmLhcb1的表达受昼夜节律调节,白天表达量显著高于夜间。通过high-efficiency TAIL-PCR（hiTAIL-PCR）方法克隆到‘公子’切花菊CmLhcb1起始密码子上游序列715 bp和‘清露’起始密码子上游序列716 bp,序列经PLACE数据库的比对分析,发现有很多与非生物和生物胁迫相关的元件,主要与光照、GA、ABA、水分、水杨酸和病毒相关,CmLhcb1启动子是光诱导型启动子,具有GT1-box和Z-box。     

番木瓜诱导型基因CpPGIP2启动子的克隆与分析

【目的】获得诱导型基因Cp PGIP2启动子,并分析该启动子的功能。【方法】以番木瓜Cp PGIP2基因c DNA序列(HQ660394)搜索番木瓜基因组DNA序列,获得一段约2 000 bp的5’端上游DNA序列(ABIM01005077),参照该序列设计PCR特异引物,以番木瓜叶片DNA为模板克隆该启动子,并进行生物信息学分析。将3个启动子片段替换p CAMBIA1301载体中的Ca MV 35S启动子,构建缺失启动子表达载体,以GUS瞬时表达检测缺失启动子表达活性。【结果】获得了Cp PGIP2起始密码子上游长为1 981 bp的调控序列,经分析该序列含有真菌、脱落酸、赤霉素、光照等多种响应元件,为诱导型启动子。构建了1个启动子全长表达载体和2个5’端缺失启动子表达载体,分别命名为p D0-1981、p D1-1204和p D2-261。启动子在番木瓜果肉中的瞬时表达显示,长度为1 204 bp的启动子表达活性最强。并且,该启动子在根、茎、叶、果肉和愈伤组织中均有不同程度的表达,在近外果皮的果肉处和根部表达最明显。【结论】本研究获得了Cp PGIP2启动子序列,确定了表达活性最强的启动子长度,初步分析了启动子的表达模式和顺式作用元件,为进一步深入研究Cp PGIP2基因功能以及将该启动子应用于植物基因工程育种奠定了基础。     

苹果对炭疽菌叶枯病抗性遗传的研究及其分子标记筛选

利用两个对炭疽菌叶枯病高抗的苹果品种（系）‘富士’和‘QF-2’及两个高感品种‘金冠’和‘嘎拉’为亲本配制了4个杂交群体‘富士’ב金冠’,‘金冠’ב富士’,‘嘎拉’ב富士’,‘富士’בQF-2’。以F1群体植株为试验材料,对苹果炭疽菌叶枯病的抗性进行鉴定评价和遗传分析。结果表明,4个群体中抗、感植株的分离比分别符合1︰1,1︰1,0︰1和1︰0的理论比值,初步推测苹果抗炭疽菌叶枯病性状受隐性单基因控制,抗病基因型为rr,感病基因型为RR和Rr。以‘金冠’ב富士’F1群体为试材,采用分离群体分组分析（BSA）方法,通过对均匀覆盖苹果染色体组的500对SSR引物的筛选,获得了一个与抗病性状相关的分子标记S0506206-24,该标记与抗性基因位点的连锁距离为9.8 cM。     

猕猴桃3 个品种果实耐冷性差异研究

 以猕猴桃早熟红肉品种‘红阳’、中熟黄肉品种‘华优’和晚熟绿肉品种‘徐香’的果实为 试材,研究其在0 ℃（RH 90% ~ 95%）低温贮藏过程中冷害发生情况及相关生理生化变化。结果表明： 不同品种耐冷性不同,中华猕猴桃‘红阳’和‘华优’耐冷性较弱且冷害表现早于美味猕猴桃‘徐香’。 贮藏后期‘红阳’和‘华优’冷害指数、冷害率、MDA 含量和LOX 活性显著高于‘徐香’,且乙烯释放 量及前期的呼吸速率也较高;而‘徐香’冷害程度较轻,整个贮期始终保持较高的POD 活性和较低的PPO 活性,好果率高且失重率低,贮藏效果好于‘红阳’和‘华优’,且‘华优’硬度下降较快。表明‘红阳’ 和‘华优’对低温的耐性弱于‘徐香’,这种耐冷性差异为今后选育耐冷性品种提供一定的依据。     

苹果属观赏海棠McUFGT的克隆及其在不同叶色品种间的表达差异分析

为探讨UFGT基因在观赏海棠叶片呈色过程中的作用,以观赏海棠常紫红色类品种‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得一个长度为2 186 bp的cDNA序列,其编码区共1 425 bp,编码475个氨基酸,命名为McUFGT。利用高效液相色谱法和实时荧光定量PCR技术,对3个不同叶色的观赏海棠品种‘王族’（叶片常紫红色类）、‘绚丽’（新叶红色类）和‘火焰’（叶片常绿色类）叶片中的花色素苷含量、McUFGT相对表达量进行测定分析。结果表明,在3个品种中矢车菊色素苷是主要的花色素苷物质,并且随着叶片的生长发育,不同叶色品种间矢车菊色素苷差异显著,其中以叶片常紫红色品种‘王族’矢车菊色素苷积累最多。同时矢车菊色素苷含量的变化与McUFGT相对表达量变化趋势基本一致,说明McUFGT在苹果属观赏海棠叶片花色素苷合成及色泽形成过程中具有重要的作用。     

新疆红肉苹果杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异相关酶活性的初步研究

 以‘富士’× 新疆红肉苹果杂交F₁群体中的2个绵肉株系‘绵肉1号’、‘绵肉2号’和2个脆肉株系‘脆肉1号’、‘脆肉2号’不同发育时期的果实为试材,测定其果实硬度、脆度、乙烯释放量和细胞壁降解酶活性,分析探讨它们之间的相关性。结果表明：①2个脆肉株系各个时期的果实硬度和脆度均显著高于2个绵肉株系;②在幼果期和果实膨大期的乙烯释放量均小,绵肉株系与脆肉株系间差异不明显,在花后130 d的成熟期,2个绵肉株系的乙烯释放量是2个脆肉株系的10倍;③2个绵肉株系果实的果胶酶和β–半乳糖苷酶活性绝大部分发育时期高于2个脆肉株系,而α-L–阿拉伯呋喃糖苷酶、β–木糖苷酶、淀粉酶和脂氧合酶的活性在发育前期差异较小,到发育后期2个绵肉株系显著高于2个脆肉株系;④相关分析显示,绵肉脆肉特性与多聚半乳糖醛酸酶、α-L–阿拉伯呋喃糖苷酶及淀粉酶活性密切相关。     

‘苹果枣’自然三倍体倍性的发现与鉴定

 采用酶解去壁低渗法对枣品种‘苹果枣’进行了核型分析,其核型公式为：2n = 3x = 36 = 21m + 15sm（2SAT）,核型为2A 型,是迄今为止新发现的第2 个栆自然三倍体品种。对花粉母细胞减数 分裂观察结果表明,‘苹果枣’分裂不规则,终变期出现单价体、二价体和三价体,其中三价体约占57.5%, 最少含有7 个三价体,最多则含10 个三价体,3 个染色体组之间具有很高的同源性,后期Ⅰ和后期Ⅱ出 现落后染色体和染色体不均等分离现象;末期Ⅱ一些细胞还产生少数三分体及极少数五分体,形成不等 孢子,导致配子体高度不育,由此可判断‘苹果枣’为同源三倍体。用分子标记技术对‘苹果枣’和已 知的三倍体品种‘赞皇大枣’进行分子鉴定,两者分子指纹有显著差异,为不同的两个自然三倍体品种。     

梨贝壳杉烯酸氧化酶基因PcKAO1 的克隆与表达分析

 以梨矮化砧木‘中矮1 号’新梢叶片为试材,根据苹果基因组中相关序列信息设计特异引 物,通过RT-PCR 的方法克隆了梨赤霉素合成过程中关键酶--贝壳杉烯酸氧化酶（KAO）基因的编码 框全长序列。该序列全长1 568 bp,开放阅读框（ORF）编码503 个氨基酸,相对分子量为57.59 kD,等 电点为9.47,氨基酸序列与其它物种已知的KAO 序列具有53.14% ~ 98.61%的相似性,且具有细胞色素 P450 家族蛋白典型的功能结构域和跨膜结构域,将该基因命名为PcKAO1,GenBank 登录号为 KC153027.1。用同样的方法克隆了对照梨品种‘早酥’（乔化）和‘锦香’（半矮化）的PcKAO1 基因, 通过比对分析发现3 个品种的PcKAO1 基因间仅有个别碱基差异,其编码的蛋白序列完全一致。RT-PCR 半定量分析表明：PcKAO1 基因在‘中矮1 号’各个检测的器官组织中均有表达,其中以种子和子房中的 表达量最高;在3 个品种的新梢叶片中,除新梢生长初期（5 月10 日）之外,其他时期矮化砧木‘中矮 1 号’均低于乔化和半矮化的对照品种‘早酥’和‘锦香’,而在这些时期‘中矮1 号’新梢生长逐渐减 缓乃至停长。     

蝴蝶兰新品种‘滴彩’

利用蝴蝶兰‘聚宝红玫瑰’与‘红龙’进行杂交,选育出中大花型紫红花品种‘滴彩’。花径9.2 cm,单枝花朵数7.6,花形圆整,具有开花整齐、花色鲜艳等优良性状。     

苹果和梨AFS基因启动子的克隆、序列比对及功能分析

苹果（Malus × domestica L.）和梨（Pyrus communis L.）果实在低温储存过程中虎皮病的发生与果皮中受乙烯诱导的α–法尼烯合酶基因（AFS）的表达及α–法尼烯的积累密切相关。采用TAIL-PCR技术分别从‘富士’苹果和‘丰产’梨中克隆到了约2 kb的α–法尼烯合酶基因（AFS）启动子序列,并提交至GenBank中（登录号分别为KM676083和KM676082）。序列比对发现两启动子同源性仅为48.31%,远低于其下游编码区97%的相似度。顺式作用元件在线预测分析发现二者同时存在乙烯、脱落酸、茉莉酸、水杨酸等激素响应元件,低温、厌氧、病原菌等胁迫响应元件,以及3个节律性表达元件和2个诱导子响应元件。对‘丰产’梨中AFS基因表达模式的分析也证实了部分预测的诱导因素对其表达有调控作用。将‘丰产’梨AFS基因启动子序列进行系列删除,与GUS报告基因构建融合表达载体转化烟草,利用GUS染色方法分析了不同长度启动子的转录活性差异,发现缩短至153 bp的启动子片段仍具有较强的转录活性,且长度在276 bp至573 bp的启动子片段其驱动下游基因转录的活性较其他片段更强。通过后续对各作用元件尤其是乙烯响应元件的研究将有助于进一步从分子水平认识虎皮病的发生机制。     

抗寒苹果新品种‘紫香’

 ‘紫香’是以‘红海棠’为母本,‘赤阳’为父本人工杂交选育而成的抗寒苹果新品种。果实短圆锥形,平均单果质量45 g,最大74 g;果面底色浅黄,阳面浓红色,外观美;果肉乳白色,细脆多汁,风味酸甜适口,芳香味浓。丰产,稳产,在黑龙江省东南部地区8月下旬至9月初成熟。植株抗逆性和适应性较强,对苹果黑星病和褐斑病有较强的抗性。     

‘紫红1 号’红肉苹果果肉抗氧化性及花色苷分析

 ‘紫红1号’是新疆红肉野苹果[Malus sieversii f. neidzwetzkyana（Dieck）Langenf.]与‘富士’苹果杂交的F₁代中的一株果肉全红的株系。以其为试材,测定其果肉的花色苷、多酚、类黄酮含量及其抗氧化能力,结果表明其果肉花色苷含量为228.3 mg · kg^-1 FW,总酚含量为2 523 mg · kg^-1 FW,类黄酮含量为2 514 mg · kg^-1 FW,其抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power,FRAP）为13.39 μmol · g^-1。利用液质联用（UPLC-PAD-/MS/MS）鉴定了红肉苹果果肉花色苷的主要组分有9种,其中4种分别为矢车菊3–O–葡萄糖苷、矢车菊3–O–半乳糖苷、矢车菊3–O–木糖苷、矢车菊3–O–阿拉伯糖苷,其中矢车菊3–O–半乳糖苷占73.37%,另外5种暂不能确定其结构。本研究表明花色苷的稳定性,发现该色素在pH 1 ~ 3,40 ℃以下比较稳定,高温加速花色苷的降解。花色苷对光照敏感,暴露在室内自然光下15 d其残留率为41.53%。     

普通白菜品种对上海地区根肿病抗性比较分析

选用常规栽培的6个普通白菜品种,在上海弘阳农庄基地进行抗根肿病对比试验;并测定发病植株与正常植株的部分生理指标。结果表明:超越808和福盛218的病情指数30,表现感病;青阳和金品夏恋的病情指数在10~20之间,表现抗病;超越909病情指数10,表现高抗;金品绿优美病情指数为0,表现免疫。6个普通白菜品种发病植株的叶长、叶宽、株高、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根部Na+含量均低于正常植株,但可溶性糖含量、根部K+含量及K+/Na+比值均显著高于正常植株。综合各项指标测定结果,金品绿优美可考虑作为上海地区根肿病病区主栽品种及辅助育种材料。     

勋章菊品种核型分析

选用4个不同株形和花色的勋章菊品种进行染色体核型分析,结果表明：（1）勋章菊品种‘红纹’、‘星白’、‘日出’的体细胞染色体数均为2n = 10,而‘中国勋章菊’为2n = 20,推测勋章菊属植物的染色体基数为x = 5,而‘中国勋章菊’为四倍体。（2）‘红纹’、‘星白’、‘日出’的核型公式分别为2n = 8m + 2sm、2n = 8m + 2sm和2n = 10m;‘中国勋章菊’的核型公式为2n = 18m + 2sm。（3）4个勋章菊品种的核型不对称系数为53.80% ~ 58.84%;除‘日出’的核型类型为“1A”,其余3个品种均为“2A”型,核型较对称。（4）从染色体核型分析结果可知,3个外引品种的亲缘关系较近。     

不同溶质桃果实的软化与乙烯合成相关基因的差异表达

以八成熟Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’、软溶质桃‘银花露’、硬溶质桃‘湖景蜜露’、不溶质桃‘金童6号’的果实为试材,研究了25 ℃和4 ℃贮藏条件下果实软化及乙烯生物合成途径相关基因表达水平的差异。结果显示：两种贮藏温度下,Stonyhard型桃‘有名白桃’和‘霞脆’果实释放极少量乙烯;25 ℃常温条件下,Stonyhard型桃果实硬度保持较高水平,但4 ℃低温诱导了‘有名白桃’果实软化。实时荧光定量PCR表明,软溶质、硬溶质和不溶质桃的PpACS1基因均具有高表达丰度,而Stonyhard型‘霞脆’和‘有名白桃’的表达水平极低;两种贮藏温度下,5个桃品种果实在整个贮藏期间均未检测到PpACS2和PpACS3基因的表达。此外,低温诱导了PpACO1基因在Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’中的表达,‘有名白桃’果实endo-PG基因受低温刺激表达也上调。说明不同肉质类型的桃贮藏期间果实软化与乙烯的生物合成关系密切,不同温度下通过调节相关基因的表达水平进而调控果实软化进程。     

中国马铃薯主要审定品种系谱分析和细胞质分型研究

通过对中国436个马铃薯审定品种的系谱分析发现,马铃薯祖先亲本中‘疫不加’、‘竹板’、‘工业’、‘兰芽’和‘早玫瑰’应为第1代亲本,而其衍生系如‘男爵’、‘胜利’、‘燕子’、‘白头翁’、‘米拉’、‘多子白’、‘卡它丁’和‘小叶子’应为第2代亲本。在审定的436个品种中,自行选育的379个品种涉及423个亲本,分别来源于国内品种、国内品系、地方品种、新型栽培种、北美资源、欧洲资源、CIP资源和其他,共8类,且其相应的核遗传贡献分别为97.5、107、10.5、16、27.5、71、33和16.5,表明国内品种和国内品系一直是贡献最大的类型,而地方品种主要以母本为主,外来资源如新型栽培种、欧洲资源和北美资源多以父本为主。为进一步验证其准确性,利用多重引物系统,对278份国内育成品种（品系）和330份国外育成品种（品系）进行了细胞质分型。结果表明,T型和D型为主要细胞质类型,所占数量和比例分别为303个（49.8%）和243个（40%）,其次为W、A、M和P型,分别为39（6.4%）、15（2.5%）、6（1%）和2（0.3%）,但也发现部分育成品种的细胞质类型与其祖先母本不一致,未发现6种类型以外的其他细胞质类型。     

苹果U-box型E3泛素连接酶MdPUB24的耐盐性和ABA敏感性鉴定

从‘皇家嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆了一个E3泛素连接酶基因(序列号:MDP0000199588)。基因序列测序发现,该基因包含长为1 212 bp完整的开放阅读框,编码404个氨基酸。系统进化树分析表明,这一E3泛素连接酶与拟南芥At PUB24同源序列相似性最高,因此将其命名为MdPUB24。利用Plant Care数据库进行启动子顺式作用元件预测分析表明,MdPUB24启动子序列中含有与脱落酸、光、茉莉酸及干旱信号相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,MdPUB24在‘皇家嘎拉’苹果的不同组织中均有表达,且在叶片中最高;外源ABA、NaCl和低温胁迫处理能够抑制‘皇家嘎拉’苹果组培苗中MdPUB24的表达。MdPUB24过量表达的‘王林’苹果愈伤组织和异位表达的拟南芥幼苗在盐胁迫条件下,生长势与野生型相比明显变弱,表明MdPUB24负调控盐胁迫。相反,在外源ABA处理条件下,MdPUB24过量表达苹果愈伤和异位表达拟南芥与对照相比,生长势明显增强,表明MdPUB24对ABA不敏感。