高、低糖甘蔗品种苗期糖分含量及代谢相关酶活性分析

以高糖（GT35）和低糖（B8）甘蔗品种苗期不同部位的叶和茎为材料,采用HPLC技术测定蔗糖、葡萄糖和果糖含量,分析2个甘蔗品种叶和茎中蔗糖代谢相关酶活性与糖分含量的相关性和差异性。结果表明：2个甘蔗品种苗期叶中蔗糖含量与SPS和SS-s酶活性呈显著正相关,茎中己糖含量与NI酶活性呈显著正相关,茎中蔗糖含量与SPS酶活性呈显著正相关,而与SS-c、SAI和CIN酶活性呈显著负相关。GT35茎中蔗糖含量显著高于B8,叶中蔗糖含量显著低于B8。GT35茎中SPS和叶中SS-s酶活性均显著高于B8,茎中SS-s和SS-c酶活性低于B8,其中只有幼茎中SS-c酶活性与B8差异不显著。说明苗期叶中高SS-s酶活性,茎中高SPS酶活性,低SS-s和SS-c酶活性,可能是调节高糖甘蔗品种苗期茎中蔗糖积累的重要因素。     

国家甘蔗品种第五轮区试漳州蔗区2005年试验小结

在2005年漳州蔗区举行的国家甘蔗品种新植区域试验中,参试的14个国家甘蔗品种在农艺性状方面表现为出苗率、分蘖力一般,植株高大,中茎.对蔗茎产量和蔗糖分进行综合分析,表现最好的甘蔗品种是闽糖96-1409、闽糖93-730、MEX105,这三个品种蔗茎产量高、蔗糖分好;表现较好的品种是桂糖96-154、粤糖94-128、HoCP91-556、HoCP92-648、Q170、LCP85-384和福农98-1103,这七个品种蔗茎产量、蔗糖分、公顷含糖量都比较好;其余品种在各个方面表现一般.     

国家甘蔗品种第五轮区试漳州蔗区2005年试验小结

在2005年漳州蔗区举行的国家甘蔗品种新植区域试验中，参试的14个周家甘蔗品种在农艺性状方而表现为出苗率、分蘖力一般，植株高大，中茎。对蔗茎产量和蔗糖份进行综合分析，表现最好的甘蔗品种是闽糖96—1409、闽糖93—730、MEX105，这三个品种蔗茎产量高、蔗糖分好；表现较好的品种是桂糖96—154、粤糖94—128、HoCP91—556、HoCP92-648、Q170、LCP85—384和福农98-1103，这七个品种蔗茎产量、蔗糖分、公顷含糖量都比较好；其余品种在各个方面表现一般。     

国家甘蔗品种第七轮区域试验在漳州点的表现

参试的9个甘蔗品种在农艺性状方面整体表现较好,出苗率及分蘖率除个别品种较弱外,其余表现良好;云蔗03-194、闽糖96-1027、CI-2003宿根性较好;对蔗茎产量、蔗糖分及含糖量综合分析结果表明,福农04-2816、桂糖97-40蔗糖分高,蔗茎产量较差;闽糖96-1027、云蔗03-332、粤甘26号宿根性好,蔗茎产量高,丰产性好,蔗糖分一般;福农04-3504、云蔗03-194、CI-2003、粤甘24号蔗糖分较好,蔗茎产量一般。     

甘蔗蔗糖转运蛋白ShSUT4基因克隆及表达分析

采用RACE技术从甘蔗体内克隆出一个新型蔗糖转运蛋白基因，命名为ShSUT4（GenBank登录号为GQ485583.1），预测其编码501个氨基酸，存在GPH（蔗糖/H+共转运体）超家族保守结构域，具有12跨膜结构。初步研究结果表明，ShSUT4在甘蔗根茎叶中均有表达；且在9个不同甘蔗品种成熟茎中表达量存在差异，在其中8个品种中ShSUT4表达量的高低与所测茎节中锤度高低呈正相关性，推测ShSUT4可能参与调控甘蔗体内蔗糖的积累。     

施氮水平对不同甘蔗品种产量和蔗糖分的影响

试验采用裂区设计,以6个甘蔗栽培品种(桂选B9、桂斐1号、新台糖22号、桂糖42号、桂糖46号和桂糖47号)为主区,以尿素施用量(150 kg/hm~2和600 kg/hm~2)为副区,于伸长期施入全部氮肥,测定施氮水平对甘蔗农艺性状及产量和糖分的影响。研究发现不同氮素水平对甘蔗萌芽出苗影响不大,而分蘖率随施氮量增加而提高;同一品种的株高和茎径在低氮和高氮处理间差异不明显,而除了桂糖42号,其他品种高氮处理有效茎数比低氮处理多;不同品种间的株高、茎径和有效茎数存在明显的差异;试验所有品种甘蔗产量随着尿素施用量在150 kg/hm~2到600 kg/hm~2升高而增加;桂糖42号的高氮处理蔗糖分高于低氮,其他品种甘蔗蔗糖分均是低氮处理高于高氮处理;氮肥施用增加对增加甘蔗分蘖率、有效茎数和甘蔗产量有明显的效应,但降低甘蔗蔗糖分;不同品种对氮肥的响应不同,与品种的特性有很大关系。因此,生产上应结合甘蔗品种特性,有针对性施用氮肥,促进甘蔗的高效节本栽培。     

国家甘蔗品种第六轮区试漳州蔗区2009年宿根试验小结

在2009年漳州蔗区举行的国家甘蔗品种第六轮宿根区域试验中,参试的11个国家甘蔗品种在农艺性状方面表现为发株率一般,分蘖力较强,植株高大。对蔗茎产量和蔗糖分进行综合分析,表现最好的品种是桂辐98-296、闽糖95-261、闽糖96-6016,这三个品种蔗茎产量高、蔗糖分较好;表现较好的品种是桂引6号,这个品种蔗茎产量或蔗糖分和公顷含糖量都比较好;福农02-3924、福农99-20169、赣蔗99-591、粤甘18号、云蔗99-91五个品种蔗糖分比对照种高0.5个百分点以上,其余品种在各个方面表现一般。     

国家甘蔗品种第十轮区试福州点新植试验初报

在2014年国家甘蔗品种第十轮区试福州点试验中,参试的10个甘蔗品种在农艺性状方面整体表现较好,粤甘46号出苗率表现好,分蘖率除云瑞07-1433和柳城07-500表现较弱外,其余品种表现良好。对蔗茎产量、甘蔗蔗糖分及公顷含糖量综合分析结果表明,赣蔗07-538平均蔗糖分高,蔗茎产量一般;福农07-2020蔗糖分偏低,但蔗茎产量高,公顷含糖量最高;粤甘46号平均蔗糖分居第二,蔗茎产量较高。     

2005-2006年度国家甘蔗品种第五轮区试总结

在2005-2006年漳州蔗区举行的两年新植一年宿根国家甘蔗品种区域试验中，参试的14个国家甘蔗品种在农艺性状方面表现为出苗率较好，分蘖力强，植株高大．对蔗茎产量和蔗糖份进行综合分析，表现最好的品种是MEX105、LCP85-384、闽糖96-1409．这三个品种蔗茎产量高、蔗糖分好；表现较好的品种是闽糖93-730、桂糖96-154、HoCP92-648、HoCP91-556、福农98-1103和云蔗99-596，这六个品种蔗茎产量或蔗糖分和公顷含糖量都比较好；其余品种在各个方面表现一般。     

甘蔗新品种新植比较试验初报

在 2005年芗城蔗区举行的福建省甘蔗新品种区域试验中,参试的 5个甘蔗品种在农艺性状方面表现为出苗率高,分蘖力、植株高度一般,中茎.对蔗茎产量和蔗糖份进行综合分析,表现最好的甘蔗品种是闽糖 96-1409、 LCP85-384,这二个品种蔗茎产量高、蔗糖分好;其次为闽糖 93-730,该品种蔗茎产量较高、蔗糖分较好;福农 98-1103蔗茎产量高,但蔗糖分较低;CP88-1762 蔗茎产量较低,但蔗糖分比较好.     

橡胶树羟基腈水解酶基因的克隆、表达和基因家族分析

植物体内羟基腈水解酶(HNL)催化羟基腈类化合物水解,释放氢氰酸,抵御害虫和病原菌的侵害。橡胶树是产氰植物,生物信息学研究表明,橡胶树有6个HNL基因,在分子进化分析中与大戟科其他植物的HNL基因聚为一类,与十字花科等植物的HNL亲缘关系较远,说明大戟科HNL基因的重复发生在与十字花科等植物分化之后,大戟科植物通过HNL基因的重复强化对病虫害的防御作用。通过RT-PCR从橡胶树热研7-33-97品系中克隆了其中最重要的1个HNL蛋白编码基因Hb HNL-1。该基因c DNA序列全长1 003 bp,阅读框771 bp,编码257个氨基酸,其编码蛋白分子量为29.2 ku,理论等电点为5.7。定量PCR分析表明,Hb HNL-1在初生胶乳中的表达量是次生胶乳中的100多倍,在幼嫩叶片中的表达量为成熟叶片的8倍。说明橡胶树的幼嫩组织器官是Hb HNL-1的重点防御部位。     

植物蔗糖转运蛋白研究进展

蔗糖转运蛋白(SUT)在植物的生长代谢中调控蔗糖的运输和分配,并通过蔗糖信号影响其它代谢途径。植物蔗糖转运蛋白结构较为保守,属于12次跨膜的膜蛋白基因家族。对已完成基因组测序的10个单子叶和8个双子叶植物的蔗糖转运蛋白聚类分析表明,该基因家族可以分为5个亚族,SUT1、SUT2、SUT3、SUT4、SUT5,其中SUT2和SUT4为单、双子叶所共有的基因,SUT1为双子叶特异,而SUT3、SUT5为单子叶特异。单、双子叶蔗糖转运蛋白是由2个祖先基因进化而来。SUT的组织分布和遗传转化研究表明,SUT参与植物蔗糖运输与贮存、非生物胁迫响应、胚乳发育等,且SUT家族成员之间存在功能差异。SUT2的表达受Sn RKs调控,而SUT4表达则调控部分生物钟相关基因,同时筛部移动信号等也调节SUT的表达。本文综述了植物蔗糖转运蛋白基因分类、生理功能及其在不同水平上的调控等方面的研究进展,为更好的理解蔗糖转运蛋白对植物生长发育的影响及其分子机制提供参考。     

无核荔枝凝集素基因的克隆与表达分析

应用PCR技术克隆了无核荔枝凝集素(LcLec)基因的部分cDNA(JF920723)和gDNA(JF920724)序列,序列分析表明,获得的cDNA序列含有一个468 bp的完整开放读码框结构,编码含155个氨基酸残基的多肽序列,该氨基酸残基序列与木菠萝家族的甘露糖结合凝集素同源。获得的gDNA序列含有3个内含子,长度分别为124、108和119 bp。荧光定量PCR结果表明,LcLec基因的表达量在无核荔枝果皮发育前期上升,之后下降至稳定水平;在采后果皮衰老阶段,随果皮褐变指数上升LcLec基因表达量上升。     

玉米BBR-BPC基因家族全基因组鉴定及表达分析

对玉米BBR-BPC基因家族进行全基因组鉴定，分析基因结构、染色体分布和启动子顺式作用元件结合位点、分布和数量情况以及编码蛋白的理化性质、保守基序和蛋白二级三级结构、进化关系，基于转录组的结果研究基因的组织表达模式和高温、干旱等非生物胁迫以及外源生长素等诱导表达模式。结果表明，玉米BBR-BPC家族共有4个成员，家族基因的结构存在较大的差异，且存在可变剪切，共编码9个蛋白。定位分析发现，BBR-BPC1.1和BBR-BPC4定位在细胞核，其余除定位在细胞核，叶绿体中也有分布。BBR-BPC启动子区存在多种逆境胁迫、植物激素、组织部位特异表达、光响应等顺式作用元件。BBR-BPC成员在玉米不同材料、不同组织部位中的表达水平差异较大且受热、干旱等胁迫调控。在B73和Mo17材料中，BBR-BPC受热胁迫诱导表达，与qRT-PCR验证结果一致。研究结果表明，ZmBBR-BPC基因家族不同成员会在特定部位激活或者抑制相关基因表达，响应非生物胁迫。     

西瓜细菌性果斑病菌基因Aave-3192和Aave-2108的功能研究

从本实验室构建的西瓜细菌性果斑病菌菌株A13的Mini-Tn5转座子突变体库中筛选出2株致病性丧失的突变菌株166和167,亚克隆及测序结果表明,突变株166和167的Tn5插入位点基因编号分别为Aave-3192和Aave-2108。为了进一步明确这2个基因的功能,分别对这2个基因进行互补。生物学试验结果表明,互补菌株恢复对西瓜果实的致病性,且在游动性、群体感应、胞外多糖、生物膜等性状上部分恢复至野生菌株A13的水平,表明这2个基因与该病菌在西瓜上的致病性相关。     

大豆苯丙氨酸代谢途径关键酶基因的挖掘定位及结构分析

利用大豆基因组物理图和遗传图的整合图谱,应用blast软件将基因序列与大豆基因组数据库进行比对,完成了9个大豆天冬氨酸代谢途径中关键酶基因的定位以及结构分析。结果表明:9个基因分别定位在大豆的13个连锁群D1a、B1、N、I、O、C1、C2、F、L、A2、J、D1b以及B2上,并获得了基因所在序列两侧标记。利用大豆的cDNA和gDNA序列信息,获得了9个基因的结构,外显子数目为5～12个,内含子数目为4～11个。     

橡胶树HbGAIP-B基因的克隆与表达分析

DELLA是赤霉素信号传导途径中一类重要的阻遏蛋白。本研究通过RT-PCR技术,从橡胶树优良品种‘热研7-33-97’胶乳中克隆了1个DELLA蛋白编码基因(GenBank登录号为KT696440)。该基因全长cDNA序列2135bp,阅读框1905bp,编码634个氨基酸,其编码蛋白含有DELLA和GRAS结构域,分子量为69.89ku,理论等电点为5.50。HbGAIP-B氨基酸序列与麻疯树JcGAIP-B、蓖麻RcGAIP-B、拟南芥AtRGA、AtGAI、AtRGL1、AtRGL2和AtRGL3的相似性分别为82.43%、78.18%、65.05%、61.73%、52.28%、53.51%和49.92%。进化树分析表明,HbGAIP-B与JcGAIP-B亲缘关系最近。定量PCR分析表明,HbGAIP-B的表达受割胶处理诱导下调。赤霉素和乙烯利处理4h显著上调HbGAIP-B的表达,茉莉酸甲酯处理4h小幅下调HbGAIP-B表达。     

花青素合成关键酶基因的定位及结构分析

为研究大豆花青素合成途径关键酶的基因标记和结构信息,利用大豆基因组和染色体标记数据,对16个花青素合成关键酶基因(苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合酶(CHS,包括9个成员)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H)、苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶(CHI)、二氢黄酮醇还原酶(DFR)和4-香豆酰CoA连接酶(4CL),进行基因遗传图和物理图定位和基因结构分析.结果表明:16个基因分别定位在A1、A2、B1、B2、D1a、D1b、D2、I、K、O等10个连锁群上,并获得了基因所在序列两侧标记.利用大豆的cDNA和gDNA序列信息,获得了16个基因的结构,外显子数目1～7个,内含子数目0～6个,其中PAL、DFR2、GmCHS7是单外显子基因,4CL、CHI、F3H、GmCHS1、GmCHS5、GmCHS8有1个内含子,DFR1、GmCHS2、GmCHS3、GmCHS6有2个内含子,GmCHS4、GmCHS9有3个内含子,GmIRCHS则有6个内含子.     

巨桉EgrWRKY70基因克隆和初步表达分析

WRKY家族为植物所特有,参与调控植物逆境胁迫、生长发育和衰老等生物学过程。为了获得WRKY70同源基因在桉树响应胁迫中的作用和功能,克隆巨桉(Eucalyptus grandis)中的Egr WRKY70基因,通过生物信息学分析和q RT-PCR进行功能的初步鉴定。结果表明,Egr WRKY70基因编码321个氨基酸,蛋白分子量为36.18 ku,只有一个WRKY结构域,属于WRKY转录因子III a类成员。同时,Egr WRKY70与麻风树的Jcu WRKY70的亲缘关系最近,其氨基酸序列相似性达到58.2%。半定量RT-PCR分析表明,Egr WRKY70主要在巨桉叶片、根和花中表达,而在茎部表达量较低。实时定量q RT-PCR分析显示:Egr WRKY70基因在低温和盐胁迫下,表达量快速升高然后下降;在盐胁迫下Egr WRKY70基因表达仍然维持在较高水平;在油菜素内酯和水杨酸处理时,Egr WRKY70基因能够快速的响应,使用茉莉酸甲酯处理时其表达量没有发生明显的变化。由此表明,Egr WRKY70能够通过不同的响应方式参与桉树生物和非生物胁迫的应答。     

Genome-wide identification of TPS genes in sesame and analysis of their expression in response to abiotic stresses

Trehalose and its precursor, trehalose-6-phosphate, play critical roles in plant metabolism and response to abiotic stresses. Trehalose-6-phosphate synthase (TPS) is a key enzyme in the trehalose synthesis pathway. Hence this study identified TPS genes in sesame (SiTPSs) and examined their expression patterns under various abiotic stresses. Totally, ten SiTPSs were identified and comprehensively characterized. SiTPSs were found to be unevenly distributed on five out of 13 sesame chromosomes and were predicted to be localized in chloroplasts and vacuoles of cells. Phylogenetic analysis classified SiTPS proteins into two groups (I and II), which was supported by gene structure and conserved motif analyses. Analysis of cis-acting elements in promoter regions of SiTPSs revealed that they might primarily involve developmental and environmental responses. SiTPSs exhibited different expression patterns in different tissues and under different abiotic stresses. Most group II SiTPS genes (SiTPS4 - SiTPS10) were strongly induced by drought, salt, waterlogging, and osmotic stress. Particularly, SiTPS10 was the most significantly up-regulated under various abiotic stresses, indicating it is a candidate gene for improving sesame tolerance to multiple abiotic stresses. Our results provide insight into the TPS gene family in sesame and fundamental resources for genomics studies towards dissecting SiTPS genes’ functions.