香草兰花芽分化期蛋白质及碳水化合物变化研究

以墨西哥香草兰花芽分化期花芽、混合花芽、叶芽及其功能叶为研究对象,研究香草兰花芽分化期蛋白质及碳水化合物变化及其差异,结果表明：香草兰叶芽蛋白质含量持续下降,花芽和混合花芽的蛋白质含量在花序分化初期上升至顶峰而后下降,说明香草兰花芽在花序分化前需要累积大量蛋白质。叶芽的可溶性糖、蔗糖含量均无显著变化,花芽和混合花芽均存在明显的上升和下降趋势;在整个花芽分化期,花芽可溶性糖和蔗糖含量均高于叶芽。叶芽的淀粉含量呈升高趋势,花芽和混合花芽的淀粉含量呈先上升后下降趋势。在整个花芽分化期过程中,花芽、混合花芽功能叶C/N比均高于叶芽功能叶,且花芽功能叶和叶芽功能叶间差异达显著水平。     

香草兰花芽分化期叶片矿质元素变化研究

以香草兰花芽和叶芽功能叶为试验材料,研究其在香草兰花芽分化期矿质元素含量动态变化及差异。结果表明：在香草兰花芽分化期,叶芽和花芽功能叶N含量呈上升趋势,P、K呈下降趋势;Mg、Mn呈先升高后下降趋势,Cu、Zn反之;Ca、Fe、B含量波动频繁且花芽和叶芽功能叶变化不一致。整个香草兰花芽分化期中,花芽功能叶N、P、K含量均低于叶芽功能叶,Mg、Mn、Cu、Zn含量高于叶芽功能叶,二者的Ca、Fe、B含量呈高低波动,无统一规律。     

龙眼LEAFY同源基因片段的克隆和表达

研究克隆的龙眼（Dimcarpus Longan Llour.）LFY同源基因（LFY）保守区片段在不同组织器官以及"冲梢"逆转成的营养芽中的表达情况,为进一步鉴定龙眼LFY同源基因的功能及分析其在龙眼花序的冲梢"过程中的作用机理奠定基础。根据不同物种LEAFY同源基因保守区序列设计简并引物,从 红核子"龙眼（D.longan Lour.cv.Red Seed）中克隆了425bp的cDNA片段。同源性比较结果表明,获得的序列为龙眼LEAFY 同源基因（LLFY）;同时还获得了1816bp的LLFY基因组序列片段并进行了序列分析。通过RT-PCR研究LLFY在6种龙眼不同组织器官的表达发现LLFY在花序芽和花芽中的表达量最高,叶芽中有微量表达,叶片和茎段中没有表达;在冲梢"逆转成的营养芽中,LFY的表达量明显高于叶芽     

番荔枝AsCO基因的克隆及表达

应用RACE方法克隆得到番荔枝CO同源基因cDNA的全长,命名为AsCO(基因登录号:KJ699387)。AsCO基因开放阅读框1 083 bp,编码360个氨基酸,推测蛋白质分子量为39.65 ku,等电点为4.72。序列分析结果显示:AsCO基因编码的蛋白氨基端具有2个典型的B-box型锌指结构域,碳端具有CCT结构域,属于第一类CO基因。同源性分析结果表明,AsCO蛋白与北美木兰CO蛋白亲缘关系最近,与其它植物的亲缘关系较远。定量RT-PCR分析结果表明,AsCO基因在去除叶柄的花芽中表达量比不去叶柄的表达量高,在花蕾发育的不同阶段呈现先上升再下降的趋势。     

黑喉石斛DoFT1基因在花发育过程中的表达模式分析及功能验证

FT（FLOWERING LOCUS T）基因是植物开花调控过程中的关键整合基因。为探明黑喉石斛（Dendrobium ochreatum）FT同源基因功能及其在黑喉石斛嫩茎开花过程中扮演的角色,本研究以黑喉石斛为试验材料,基于转录组测序结果,克隆得到黑喉石斛FT同源基因,命名为DoFT1。DoFT1基因编码区长度为537 bp,共编码178个氨基酸;生物信息学分析结果表明,该基因编码的蛋白属于PEBP家族蛋白,其含有关键保守氨基酸位点Tyr84和11个连续保守氨基酸残基序列,为FT同源基因;进化树分析结果显示,DoFT1氨基酸序列与铁皮石斛和小兰屿蝴蝶兰同源基因亲缘关系较近;Real-time PCR分析结果显示,DoFT1主要在黑喉石斛叶片部位表达,其表达量在花芽开始分化阶段出现上调,并在花芽成熟期达到峰值后呈下降趋势;将DoFT1导入烟草中超量表达,可以显著促进烟草提前开花。     

香草兰花粉保存与种间杂交育种初步研究

利用大花香草兰、帝皇香草兰与墨西哥香草兰进行种间杂交育种,以期改变目前生产上香草兰品种单一的局面。对香草兰花粉的保存方法进行研究,同时以人工授粉进行3个种间的正反交,统计杂交组合的结实率并观测杂交果荚的生长发育。结果表明,香草兰花粉适宜用花粉粒离体方式在4 ℃低温中保存50 d;6种香草兰杂交组合的平均结实率为78％,共得到31个的杂交果荚;6种香草兰杂交果荚的生长发育有一定差异,其形状与母本自交果荚类似;部分杂交果荚的长度和宽度与母本自交果荚有显著差异。香草兰杂交果荚内含有数量庞大的杂交种子,是潜在的香草兰育种新种质。     

海南省香草兰主要病虫害现状调查

为摸清海南省香草兰主要病虫害种类及危害情况,2008年3月～2009年12月对海南省琼海、万宁、定安、屯昌、儋州等5个市(县)共10个乡镇进行了调查,结果表明:目前为害海南香草兰生产的主要病虫害有8种.其中病害6种,分别是香草兰根(茎)腐病、香草兰疫病、香草兰细菌性软腐病、香草兰花叶病、香草兰白绢病和香草兰炭疽病;虫害有2种,分别是香草兰拟小黄卷蛾和可可盲蝽.分布广且为害严重的是香草兰根(茎)腐病、香草兰疫病、香草兰细菌性软腐病和香草兰花叶病.     

蝴蝶兰蔗糖合成酶基因的cDNA克隆及其表达分析

利用低夜温诱导的蝴蝶兰花芽的抑制消减杂交文库中分离的蔗糖合成酶基因的ESTs片段,采用RT-PCR和RACE技术,从蝴蝶兰花芽中克隆得到蔗糖合成酶基因的全长cDNA,命名为PhSUS,GenBank登录号JX162557.该基因全长2 816 bp,包含147 bp的5’非编码区、218 bp的3 '非编码区和一个长度为2 451 bp编码816个氨基酸的开放阅读框.PhSUS预测的分子量为93.30 ku,等电点为5.95.蛋白同源性分析结果表明,PhSUS与兰科植物的文心兰、石斛兰和莫氏兰(Mokara)等的蔗糖合成酶有很高同源性.保守结构域分析结果表明,PhSUS含有蔗糖合成酶和葡糖基转移酶两个保守功能域及4个ADP结合位点.表达分析结果表明,PhSUS在检测的组织中都有表达,但表达丰度不同.PhSUS在花蕾发育中后期、成熟花和花器官的表达量都较营养阶段根和叶中的表达量高.PhSUS的克隆为研究其参与花芽分化和发育的表达调控奠定了重要基础.     

海南香草兰疫病发生情况调查及疫霉菌种类鉴定

通过对海南各香草兰种植园进行普查,明确了香草兰疫病目前在海南省万宁、琼海、屯昌、定安等地香草兰种植园均有发生,该病一年有两个发病高峰期,4月下旬至6月上旬和9月中旬至11月上旬;对香草兰疫病病原进行分离、形态特征鉴定和rDNA ITS序列测序分析,明确了其疫霉菌种类为烟草疫霉（寄生疫霉）Phytophthora nicotianae（P.parasitica）,交配型为A2交配型。     

文心兰OnCOBRA基因克隆及表达模式分析

以文心兰试管苗为材料,采用RT-PCR结合RACE法,克隆文心兰OnCOBRA基因的cDNA全长和DNA序列。结果表明:COBRA全长为1 601 bp,开放阅读框(ORF)为1 386 bp,共编码461个氨基酸;OnCOBRA的DNA序列共2 949 bp,且含有6个外显子和5个内含子。生物信息学结果表明,OnCOBRA属于不稳定的疏水蛋白,具有信号肽、跨膜结构和CCVS保守区域,亚细胞定位于细胞膜中;与无油樟、玉米、籼稻、拟南芥等具有较高的同源性。系统进化树分析结果表明,文心兰OnCOBRA蛋白与玉米(ZmCOBRA)、无油樟(AtCOBRA)、籼稻(OsCOBRA)处于统一分枝,推测OnCOBRA基因是COBRA基因家族的成员。qPCR结果表明,OnCORBA为组成型表达,在成苗期表达量最高,在文心兰类原球茎时期表达量最低。     

白兰花萜类合成酶基因McHMGR保守区的克隆及其表达分析

以白兰(Michelia alba DC.)花瓣为材料,采用RT-PCR方法,克隆得到白兰花萜类代谢途径中3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(Mc HMGR)的保守区,该c DNA保守区长为421bp,编码128个氨基酸。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与同属植物乐昌含笑的HMGR具有99%的同源性。采用实时荧光定量PCR技术检测Mc HMGR在白兰开花过程中四个时期的的表达量变化,结果表明,表达量在盛花期最高,花芽期最低。     

杜鹃红山茶ACO1的克隆及其表达分析研究

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,从杜鹃红山茶（C. azalea）花芽组织中克隆出ACC氧化酶（ACC-oxidase, ACO）基因,命名为CaACO1,基因全长1232 bp,开放阅读框963 bp,编码320个氨基酸。实时荧光定量PCR分析发现,ACO1在杜鹃红山茶不同组织中均得到表达,其中茎尖ACO1表达量最低,其次花芽、叶芽、根尖,表达量较高的是真叶和花器官,随着叶片成熟和花器官发育ACO1表达量均逐渐增加。结果表明,该基因可能参与杜鹃红山茶叶片发育,并且与花器官衰老密切相关。ACO1在参试的8个山茶品种花器官发育过程中的表达模式基本一致,但不同品种间的表达量存在差异。相关性分析发现ACO1表达量与花型、花色、花径和花瓣数4个形态指标均无显著相关性。     

香草兰的钙素营养与钙肥施用

对海南几个不同生产水平的香草兰种植园进行调查，以及对香草兰进行田间和盆栽试验研究，结果表明：不同产量水平的香草兰种植园片钙含量存在显的差异，施用石灰能促进香草兰的生长，增加叶片数，蔓粗，蔓长，提高香草兰豆荚的产量，提供钙素营养，增加植株含钙量，减轻病害的发生。     

海南香草兰基地土壤环境质量评价

以无公害食品产地环境质量评价方法为基础,对海南香草兰基地的土壤生态环境进行评价。结果表明,海南香草兰基地的六六六、滴滴涕、总砷、总汞、总铬等各单项污染指数均小于1,适合发展无公害香草兰。     

龙眼DlTRF2-like的克隆及表达模式分析

以龙眼成熟叶片为材料,克隆龙眼MYB-related基因家族TRF2-like基因,命名为DlTRF2-like,并对其进行生物信息学和表达模式分析。DlTRF2-like基因属于MYB-related家族的TRF-like亚家族,ORF长度是909 bp,编码含有302个氨基酸残基的蛋白,预测该基因定位于细胞核,同源基因进化分析表明龙眼DlTRF2-like与阿月浑子PvTRF2-like亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR检测DlTRF2-like基因在‘四季蜜’龙眼不同组织及乙烯利和多效唑处理后不同时间的相对表达量。结果表明：DlTRF2-like在龙眼不同组织中均有表达,在花芽中表达量最高;乙烯利和多效唑处理后,DlTRF2-like基因的表达量明显高于对照,推测DlTRF2-like响应乙烯利和多效唑信号促进龙眼成花。     

火龙果节律钟输出基因HpGI的克隆与表达分析

节律钟输出基因GIGANTEA通过光周期途径促进植物开花,为研究火龙果GIGANTEA同源基因功能,应用RT-PCR克隆获得该基因的开放阅读框序列,命名为Hylocereus polyrhizus GIGANTEA (HpGI),GenBank登录号为MK609546。序列分析结果表明,HpGI开放阅读框长度为3537 bp,编码1178个氨基酸。系统进化分析显示,HpGI与甜菜BvGI、菠菜SoGI、丝石竹GpGI的分子进化距离较近。预测HpGI定位于细胞核,无信号肽和跨膜螺旋结构域,属于非分泌蛋白。基因表达分析结果表明,HpGI基因在茎和花芽中的表达量显著高于茎芽、果皮和根;相比对照,延长光周期处理8 d时,其表达量显著上调。推测HpGI基因可能通过光周期途径促进火龙果开花。     

香草兰O-β-葡萄糖苷酶底物特异性和温度稳定性研究

香草兰是最重要的食品香料之一,其主要香味成分为香兰素,主要存在于香草兰豆荚中。香兰素一般由成熟豆荚中的香兰素葡萄糖苷经过漫长的发酵过程转化而来。O-β-葡萄糖苷酶在发酵生香的过程中起着关键作用。研究结果表明:香草兰的根、茎、叶和豆荚中都具有O-β-糖苷酶活性,豆荚活性最高,叶片活性最低;来自不同器官的O-β-糖苷酶的底物特异性一致,都能降解香兰素糖苷、2-NPG、4-NPG,都不能降解n-OG及硫代葡萄糖苷;香草兰糖苷酶提取物在50～60℃处理1 min,对酶活性影响很小,70℃处理1 min,酶活性丧失约40%,说明香草兰糖苷酶对高温具有一定耐受性,杀青后剩余糖苷酶活性在漫长的发酵过程中能够满足酶促反应的需求。     

Characterization of O-β-glucosidase Activity in Vanilla planifolia and the change during the Curing Crocess of Vanilla Beans

香草兰是最重要的食品香料之一,其主要香味成分为香兰素,主要存在于香草兰豆荚中.香兰素一般由成熟豆荚中的香兰素葡萄糖苷经过漫长的发酵过程转化而来.O-β-葡萄糖苷酶在发酵生香的过程中起着关键作用.研究结果表明:香草兰的根、茎、叶和豆荚中都具有O-β-糖苷酶活性,豆荚活性最高,叶片活性最低；来自不同器官的O-β-糖苷酶的底物特异性一致,都能降解香兰素糖苷、2-NPG、4-NPG,都不能降解n-OG及硫代葡萄糖苷；香草兰糖苷酶提取物在50～60℃处理1 min,对酶活性影响很小,70℃处理1 min,酶活性丧失约40％,说明香草兰糖苷酶对高温具有一定耐受性,杀青后剩余糖苷酶活性在漫长的发酵过程中能够满足酶促反应的需求.     

不同密度槟榔间作对香草兰叶绿素荧光特性的影响

研究分析3种不同密度槟榔园间作对成龄香草兰叶绿素荧光参数的影响。结果表明,在一定范围内,香草兰PSII的潜在活性(Fv/Fo)和表观光合电子传递速率(ETR)随着槟榔密度的降低而显著降低;同时,最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)都呈下降趋势;低密度槟榔园间作条件下,香草兰的天线转化效率(Fv′/Fm′)最低。表明高密度槟榔(株行距为2.0 m×2.5 m)条件较适合间作香草兰,在生产中可以应用。     

乐果在香草兰和土壤中的残留动态

田间试验条件下,以推荐浓度N(625 mg/L.),2N(1 250 mg/L.),4N(2 500 mg/L)三个施药浓度分别喷施处理植株和土壤.用气相色谱法分析乐果在香草兰植株和土壤中的残留动态.结果表明:乐果在土壤中降解很快.半衰期为0.8～0.9d;植株喷施乐果时,香草兰果、茎、叶中的半衰期分别为6.1～6.4d,2.5～4d,3～4.2d;土表喷药后,乐果在植株各组织中的残留量远低于植株直接喷药的残留量,其最大残留量为0.094 1 mg/kg.不同施药方式,乐果在香草兰果、茎、叶中的残留动态曲线不同.植株喷药时,乐果在香草兰果、茎、叶中的残留量随着时间的延长逐渐降低;而土表喷药时.则呈先升高后降低的趋势,且在喷药后第1 d达到最大.比较香草兰各组织的最大残留量.植株喷药后表现为叶≥果>茎;土表喷药后则表现为果>叶>茎.但就消减动态而言,喷施同样浓度的乐果后,果荚中消减最慢,最后的残留量最大,说明果荚容易吸收积累乐果.