49种山茶在低温和盐胁迫下的双抗能力分析

根据杜鹃红山茶(Camellia azalea)抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)基因(CaAPX1,GenBank登录号:KP635267)序列,设计实时荧光定量PCR引物,并对4℃低温和200 mg·L~(-1)NaCl胁迫下杜鹃红山茶CaAPX1表达量进行分析,发现该基因能够在低温和NaCl胁迫下应激上调表达。实时荧光定量PCR分析发现,CaAPX1在49个山茶品种中均得到表达,但表达量有差异。通过田间抗寒耐盐指数和APX1表达量隶属函数值对49个山茶品种抗寒和耐盐双抗能力进行分析,其中Ⅰ类抗寒和耐盐能力强的有4个品种,Ⅱ类抗寒和耐盐能力中等的有11个品种,Ⅲ类抗寒和耐盐能力弱的有34个品种。     

矮生山茶‘恨天高’GA20ox1的克隆及其对转基因烟草株形的影响

根据山茶（Camellia japonica）同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3′,5′-RACE技术,从云南山茶（C. reticulata）矮生品种‘恨天高’茎尖组织中克隆出GA20–氧化酶（GA20-oxidase,GA20ox）基因,命名为CrGA20ox1（GenBank登录号：KP635268）,基因全长1 178 bp,开放阅读框1 146 bp,编码381个氨基酸。实时荧光定量PCR分析发现,GA20ox1在4种不同的山茶中均得到表达,其中乔木类的浙江红山茶（C. chekiangoleosa）GA20ox1表达量最高,其次是岳麓连蕊茶（C. handelii）及金花茶（C. nitidissima）,表达量最低的为矮生品种‘恨天高’。结果表明该基因的表达量高低与测试物种的株高有关。GA20ox1在4个物种不同组织中的表达模式基本一致,且在茎尖组织中的表达量均高于叶片。CrGA20ox1转基因烟草分析结果表明,过表达CrGA20ox1烟草株高约为野生型的3.6倍,而沉默表达 CrGA20ox1烟草株高约为野生型的一半。     

山茶花的盆栽方法与技巧

正山茶花(Camellia japonica)又名茶花、耐冬、曼陀罗树,为山茶科山茶属灌木或小乔木。目前人工栽培的山茶类植物还有云南山茶、杜鹃红山茶、红皮糙果茶、南山茶、单体红山茶、金花茶、茶梅等。栽培的品种繁多,如‘十八学士’、‘红六角’、‘列香’、‘贝拉大玫瑰’等。山茶花的最大特点是花期较长久,一朵花能开放20多天,且鲜艳如故。所以说山茶花是人们钟爱的名花的确为名副其实。山茶花具有较强的抗烟尘、抗含硫等有     

优良茶花杂交育种材料——杜鹃红山茶

<正>杜鹃红山茶(Camellia azalea)又名张氏红山茶,杜鹃茶,四季茶、四季杜鹃红山茶、"假大头茶"等,是山茶科山茶属植物,因其花似山茶叶像杜鹃而得名。杜鹃红山茶是我国独有的一种极其珍稀的山茶品种,曾濒临灭绝,为国家一级保护植物,于上世纪80年代在广东省阳春县鹅凰嶂自然保护区被发现。目前杜鹃红山茶野生数量稀少,茶花市场也少见,仅有少量栽培品种在广西、广东、云南、四川、浙江、福建等地种植。     

异位表达苹果G蛋白偶联受体基因MdGCR1降低烟草的抗旱性

以‘嘎拉’苹果(Malus×domestica‘Royal Gala’)为材料,采用同源克隆和PCR技术分离了G蛋白偶联受体基因MdGCR1。其开放阅读框(ORF)为960 bp,编码含有319个氨基酸的蛋白。系统进化树分析显示,MdGCR1与梨GCR1亲缘关系最近,同源性最高。基因表达分析显示MdGCR1主要在苹果根、茎和叶中表达,在花和果实中的表达量较低;MdGCR1受多种逆境胁迫诱导,参与多种激素响应。构建了MdGCR1植物过表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化获得了转MdGCR1烟草。转基因材料抗性试验结果显示:超量表达MdGCR1显著降低烟草对干旱胁迫的抗性,表明苹果G蛋白偶联受体基因MdGCR1在响应植物抗旱胁迫中发挥重要作用。     

‘云香’水仙ACC氧化酶基因克隆及遗传转化

以‘云香’水仙花瓣为试验材料,采用RT-PCR技术克隆出乙烯生物合成途径中的关键酶ACC氧化酶(ACO)基因的全长序列1 162 bp,命名为NtACO1(GenBank登录号为KX082935)。其开放阅读框(ORF)长度为939 bp,编码312个氨基酸。NtACO1蛋白包括ACO家族保守的DIOX_N和20G-FeⅡ_Oxy结构域。分子进化树分析表明,NtACO1蛋白与‘金盏银台’水仙亲缘关系最近。通过qRT-PCR检测NtACO1在‘云香’水仙花朵开放过程中的表达模式,结果表明,NtACO1在花瓣和副冠中的表达量随着花朵发育衰老而逐渐上升,并且各个时期花瓣中的表达量都高于副冠,推测NtACO1可能参与了‘云香’花的发育和衰老。构建了NtACO1的正、反义植物表达载体,并以烟草叶片为外植体,通过根癌农杆菌介导的遗传转化体系,获得NtACO1过表达转基因植株。转基因烟草与野生型相比缩短了营养生长期,开花较早,叶片较少。该研究为进一步探究水仙花ACO基因功能,以及延长水仙花花期的分子育种奠定了试验基础。     

百合APX基因的克隆及转LlAPX提高拟南芥耐盐性

从铁炮百合‘白天堂’（Lilium longiforum‘White Heaven’）组培苗叶片中克隆得到一个抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）的cDNA序列,全长1 074 bp,推断其编码251个氨基酸。系统进化树分析表明APX在进化过程中保守性很高。通过构建过表达载体,转化拟南芥,其APX酶活性提高了4.7 ~ 7.8倍,AsA含量提高了1.5 ~ 2.3倍,其种子耐盐性提高。     

蕹菜耐受长时间高温后的miRNA分析

miRNA是广泛存在于真核生物体内的一类长度为20～24 nt的小分子非编码RNA,在植物生长发育和逆境适应过程中发挥重要作用。蕹菜(Ipomoea aquatica)可以耐受长时间高温,而其miRNA还未被鉴定,其在耐受长时间高温后的作用还未知。以蕹菜耐热性强的品种‘泰国三叉’和耐热性差的品种‘柳叶’为材料,经42℃高温处理15d后分别构建两个高质量sRNA库,经检测两个库中碱基质量值大于或等于30的序列数量均超过17.3Mb,且‘泰国三叉’中24nt的序列数量远远高于‘柳叶’。与蕹菜转录组比对分析后,分别得到1 363 258和1 629 209条序列,两个库共有的序列仅有1 047 133条(11.36%),说明耐热性不同的蕹菜中s RNA有很大差别。共鉴定出蕹菜中存在71个miRNA,其中差异表达的有22个,通过TargetFinder预测其靶基因,共得到233个靶基因。进一步以耐热性强的品种‘本地三叉’和耐热性弱的品种‘竹叶’为材料研究其在长时间高温后miR160、miR166、miR172、miR393和miR3627前体的差异表达量,结果表明,高温后两品种中pre-miR160-2的表达都显著上调,但是不耐热的‘竹叶’中上调的倍数更多;mi R166在耐热性强的‘本地三叉’中表达量下降,在耐热性较差的‘竹叶’中表达量显著上升;miR172可以被长时间高温诱导,但在耐热性不同的两个品种蕹菜中并没有差异;miR3627的表达量在耐热蕹菜‘本地三叉’中下降,在不耐热蕹菜‘竹叶’中没有明显变化。miRNA前体表达模式的差异说明其在蕹菜耐受长时间高温过程中的作用机制不同。     

高温对耐热大葱品种PSⅡ和抗氧化酶活性的影响

 以‘章丘大葱’为对照,研究了25 ~ 50 ℃下耐热大葱品种‘春味’、‘吉叶晚抽’和‘长悦’叶片丙二醛含量,电解质外渗率,叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。结果表明,高温下耐热大葱品种叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率的下降和电解质外渗率的增加幅度小于章丘大葱,说明耐热大葱品种PSⅡ和细胞膜热稳定性高于章丘大葱。高温下,3个耐热大葱品种和章丘大葱叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性上升,但耐热品种上升幅度显著高于章丘大葱,表明其叶片抗氧化能力较高。因此,耐热大葱品种叶片较高的抗氧化酶活性是其耐热性较强的原因之一。     

菠萝AcSERK15’上游区(-499/+258bp)转录活性的研究

【目的】探究Ac SERK1启动子的功能,有助于了解Ac SERK1的表达调控模式。【方法】以‘神湾’菠萝(Ananas comosus L.‘Shenwan’)为材料,将Ac SERK1启动子缺失序列与GUS融合,构建植物表达载体,并导入根瘤农杆菌GV3101中。利用农杆菌真空渗透法侵染烟草叶片,并检测GUS活性;利用浸染法转化菠萝胚性愈伤组织获得转基因植株,分析光照、2,4-D和4℃等处理后的GUS表达量。【结果】构建2个Ac SERK1启动子植物缺失表达载体,分别命名为p(-30/+258 bp)和p(-499/+258 bp)。烟草瞬时表达结果显示p(-499/+258 bp)表现出强的GUS活性,p(-30/+258 bp)表现出微弱的GUS活性。q RT-PCR结果表明,光照处理后,GUS表达量降低。相反的,2,4-D和4℃处理转基因菠萝植株后GUS表达量均显著增加。【结论】Ac SERK1启动子-499/-30 bp区段内含有光、生长素和低温响应元件。     

百子莲开花相关基因ApFT的克隆及表达分析

采用cDNA末端快速扩增（rapid amplification of cDNA ends,RACE）方法得到了百子莲（Agapanthus praecox ssp. orientalis）FT基因cDNA全长序列,命名为ApFT,GenBank登录号为KC951108。序列分析表明,百子莲ApFT基因cDNA全长815 bp,其中开放阅读框534 bp,编码177个氨基酸,5′非编码区（5′UTR）和3′非编码区（3′UTR）分别为89 bp和192 bp。ApFT编码的蛋白有一个单一而非常保守的PEBP（Phosphatidylethanolamine-binding protein,PEBP磷酸乙醇胺结合蛋白）结构域,与玉米（MFT2）、拟南芥（AtFT）和温州蜜柑（CuMFT1）等植物的FT蛋白有较高的相似性,同源性均在50%以上。系统进化树分析表明,百子莲ApFT与玉米（MFT2）聚类关系最近。实时荧光定量qRT-PCR结果显示,整个花芽分化过程中ApFT在叶片中表达量高,茎尖中表达量低。随着花芽分化的进程,在叶片中ApFT表达量逐渐降低,而茎尖中ApFT的表达量在诱导期均高于营养期和花芽分化期,推测该基因可能在调节百子莲花芽分化过程中发挥重要作用。     

月季RhRTE1 的克隆及其对乙烯响应特性分析

 利用数据库中已发表的拟南芥AtRTE1基因序列,从构建的月季花朵乙烯响应EST数据库中筛选得到一个RTE1同源片段,结合RACE技术,从月季切花品种‘Samantha’花瓣中克隆得到全长为1 233 bp的RTE1同源基因。该基因包含一个732 bp的开放阅读框、339 bp的5′非翻译区和162 bp的3′非翻译区,编码一个243 aa的肽链,其理论分子量为27.6 kD,等电点为6.87。该基因推定的氨基酸序列与拟南芥AtRTE1同源性较高,属于RTE家族中的第1组别基因,命名为RhRTE1。该基因在月季花朵自然开放中表达逐步增强,并能够被外源乙烯和切伤处理所显著诱导。将35S::GFP-RhRTE1融合蛋白转入拟南芥,发现RhRTE1蛋白主要定位于细胞膜上,并且转化植株降低了对乙烯的敏感性。以上结果说明RhRTE1可能参与了乙烯介导的月季花朵开放过程,并可能参与了花朵响应伤害的修复过程。     

山茶花CjAPL1基因正义表达载体的构建及对拟南芥的转化分析

 为研究山茶花CjAPL1基因对于重瓣花形成的作用,构建了pCAMBIA1300-CjAPL1正义植物表达载体,酶切结果显示,CjAPL1基因正向插入pCAMBIA1300的启动子和终止子之间,表明CjAPL1植物表达载体构建成功。将pCAMBIA1300-CjAPL1采用农杆菌介导的花序浸染法转化拟南芥,获得转基因阳性植株65株。随机挑选表型变异明显的3株进行PCR扩增都得到了目的条带,Southern杂交鉴定进一步确认为转基因阳性植株。同时荧光定量检测到在转基因植株中CjAPL1基因表现出较对照显著提高6 ~ 25倍的表达量。转基因阳性植株表型变异明显,花柱和雄蕊数相比野生型各增加1枚和1 ~ 4枚,萼片边缘发育成白色的瓣化状,表明在拟南芥中过量表达CjAPL1基因可以引起花器官形态的变异和数量的变化,因此该基因在花器官形成和重瓣花发育中具有显著的调控功能。     

蝴蝶兰抗坏血酸过氧化物酶基因克隆及其表达研究

从蝴蝶兰（Phalaenopsis）中克隆获得了抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）同源序列,命名为PhAPX（GenBank登录号为：FJ161977）。PhAPX cDNA全长为1 320 bp,完整的编码框为747 bp,编码249个氨基酸。生物信息学分析结果表明,PhAPX属于过氧化物酶家族ClassⅠ的成员,PhAPX蛋白可能是胞质型APX,与其他植物的APX相似性较高。real-time PCR分析表明PhAPX是一个广谱表达的基因,在蝴蝶兰根、茎、叶、花等各个部位都有表达。机械伤害和盐处理都可以诱导PhAPX表达上调,表明PhAPX在胁迫防御中起作用。     

葡萄白粉病菌应答基因VpSTART的克隆及表达分析

 在前期获得葡萄白粉病菌应答基因VpSTART的EST基础上,采用RACE和RT-PCR技术克隆该基因cDNA全长序列。VpSTART全长1 321 bp,3′端非编码区114 bp,包含一个1 206 bp开放阅读框,编码401个氨基酸。VpSTART蛋白分子量为45.3 kD,与欧亚种葡萄、玉米、拟南芥、蒺藜状苜蓿和蓖麻的蛋白同源性分别为99%、64%、58%、46%和25%。实时荧光定量PCR表明,VpSTART在‘商–24’葡萄花序、卷须和茎中表达量较高;感白粉病的‘湖南–1’葡萄叶片接种白粉病菌后VpSTART表达量与对照没有显著差异,而抗白粉病的‘商–24’葡萄接种12 h后VpSTART表达量增加,在24 ~ 96 h表现显著性差异;用SA、MeJA和Eth等不同信号分子分别处理‘湖南–1’和‘商–24’葡萄叶片1 ~ 48 h后,VpSTART基因的表达受SA负调控,受MeJA和Eth正调控。     

甜樱桃DELLA蛋白基因PaGAI的克隆与表达分析

 利用RT-PCR和RACE技术从甜樱桃（Prunus avium L.）嫩叶中克隆了赤霉素信号转导途径中的关键负调控因子DELLA蛋白基因cDNA全序列,将其命名为PaGAI。该基因cDNA全长2 310 bp,开放阅读框ORF为1 788 bp,推测其编码一个含有595个氨基酸残基的多肽链,蛋白质分子量约64 kD。生物信息学分析结果表明,PaGAI编码蛋白具有DELLA蛋白保守结构域,其N端存在两个非常保守的酸性结构域DELLA和VHYNP作为信号感知区域,C端有VHIID、RVER 和SAW结构域作为阻遏区域。PaGAI与其它植物的DELLA蛋白具有较高的同源性,其中与苹果MdRGL2b蛋白同源性最高,达到84%。构建pGEX-4T-1/PaGAI原核表达体系,并转化E. coli BL21,经0.5 mmol · L-1 IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE检测获得了分子质量为91 kD的融合蛋白,半定量RT-PCR分析表明,PaGAI在花、果实、叶片、韧皮部中普遍表达,在花与韧皮部中的表达远远强于在果实与叶片中的表达。     

菜薹花芽分化及BrcuFLC基因的克隆与表达

通过制作石蜡切片研究了菜薹(Brassica campestris L. ssp. chinensis (L.) Makino var. utilis Tsen et Lee)早熟品种‘油青49’和晚熟品种‘油青甜菜心80天’的花芽分化过程,结果表明,当展开2~3片真叶时花芽分化开始启动。用已报道的拟南芥Flowering locus C (FLC) 基因和FRIGIDA (FRI) 基因的保守区域设计引物,通过RT-PCR的方法从两个菜薹品种中均克隆得到了两个决定开花的关键基因,并命名为BrcuFLC (GenBank登录号为EF138603)和BrcuFRI (GenBank登录号为EU700362)。半定量式RT-PCR表达分析表明, BrcuFLC基因在早、晚熟菜薹品种的不同发育时期表达存在差异,表达量随真叶数增加而逐步减少,但在晚熟品种中BrcuFLC表达量降低幅度小;BrcuFRI则在早、晚熟品种的所有阶段表达都较低。BrcuFLC在菜薹不同部位表达的情况不同,在茎、叶中的表达强,花次之,根中表达较弱;而BrcuFRI在早、晚熟品种根中的表达量明显高于其它3个部位。     

茶树CsSPMS基因全长cDNA克隆和时空表达分析

为探究精胺合成酶（spermine synthase,SPMS）与茶树（Camellia sinensis）耐寒性的关系,以茶树品种‘迎霜’为试验材料,利用简并引物PCR扩增技术结合5′/3′RACE方法,获得与低温胁迫相关的CsSPMS片段cDNA全长序列（GenBank登录号为KJ580429）。该序列全长1 374 bp,包含1 113 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码371个氨基酸,预测分子量41.28 kD;构建亚细胞定位载体pJIT166-GFP/SPMS,亚细胞定位结果显示CsSPMS定位在细胞核上。荧光定量PCR分析表明CsSPMS在根、茎、叶、芽、花和果中都有表达,在根、茎中表达量较高;低温胁迫处理下不同组织CsSPMS的表达量,在叶片中2 h达到峰值,而在根中12 h达到高峰;在低温条件下4个茶树品种的耐寒性与CsSPMS表达量密切相关。