基于基因组和转录组数据的胡椒内参基因鉴定

为系统筛选适合胡椒基因表达模式分析的内参基因,本研究基于胡椒全基因组和转录组数据,初步筛选出62个候选基因。以胡椒主根、芽尖、叶片、花穗、不同发育时期果实以及接种辣椒疫霉菌的主蔓为材料,利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件系统分析候选基因在不同组织中的表达稳定性,结合目标基因的表达模式验证,鉴定稳定表达最优的内参基因为Myeloid leukemia factor 1 (Pn17.1212)。结果表明：该基因是分析胡椒果实发育、辣椒疫霉菌响应相关基因表达模式的理想内参。内参基因的选择不应仅限于持家基因,全基因组和转录组信息可提供更加全面的参考基因数据,内参基因的准确鉴定需综合转录组信息、基因表达稳定性、标记基因的表达模式验证等数据分析的结果,获得的理想内参基因可满足不同研究对表达稳定性的要求。     

叶面喷施外源ABA对胡椒抗寒生理生化及ABA信号转导相关基因的影响

[目的]筛选出能提高胡椒抗寒性的脱落酸(ABA)适宜浓度,明确低温胁迫条件下外施适宜浓度ABA对胡椒叶片ABA信号转导相关基因SnRK2和PYL表达的影响,为生产上提高胡椒抗寒技术及揭示ABA信号在胡椒抗寒中的作用机理提供依据.[方法]以热引1号胡椒为试验材料,通过叶面喷施0(CK)、25(T1)、50(T2)、75(T3)、100(T4)mg/L ABA及4℃低温胁迫处理,测定各处理胡椒叶片叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性(POD、CAT和SOD)、H2O2和MDA含量.在筛选出适宜ABA喷施浓度的基础上,进一步运用实时荧光定量PCR分析ABA信号转导相关基因的表达情况.[结果]低温胁迫后,不同浓度ABA处理的胡椒POD、CAT和SOD活性与CK相比均显著上升(P<0.05,下同),其中T2处理的POD活性升高最显著,T3处理的CAT和SOD活性升高最显著;随着ABA处理浓度的升高,H2O2和MDA含量呈先下降后上升的变化趋势,以T3处理含量最低,即一定浓度外源ABA处理对胡椒抗寒生理发挥积极作用.低温胁迫0 d时,不同ABA浓度处理的胡椒Fv/Fm和Fv/Fo无显著变化;低温胁迫4d时,其Fv/Fm和Fv/Fo均显著降低,但T3处理缓解Fv/Fm和Fv/Fo下降效果显著,即ABA预处理能够在一定程度上缓解低温对胡椒光系统潜在活性的抑制.低温胁迫0 d时,不同ABA浓度处理胡椒的qP和Yield无显著变化,但qN随着ABA处理浓度的升高明显下降,即正常生长条件下,外施不同浓度ABA对胡椒叶片的qP和Yield无影响,但会减弱胡椒的光保护能力;低温胁迫4 d时,不同ABA浓度处理的胡椒叶片qP、qN和Yield均有不同程度的下降,随着ABA处理浓度的升高,qN呈现下降、上升再下降的变化趋势,qP呈先下降后上升的变化趋势,T3处理成为转折点,即在低温胁迫下外源ABA能够提高胡椒的光保护能力,其中T3处理效果相对较好.低温胁迫条件下,ABA预处理可诱导ABA信号转导相关基因SnRK2和PYL提前并高表达.[结论]外源ABA通过提高胡椒抗氧化酶活性、降低H2O2和MDA含量及缓解低温对其光系统活性的伤害,从而提高胡椒抵抗低温胁迫的能力.外源ABA还能诱导胡椒ABA信号转导相关基因表达,启动和引发植株固有抗冻性基因的表达,进而提高其耐冻性.     

大豆幼苗根系性状的QTL分析

为研究大豆幼苗期根系性状的遗传规律,以中豆29和中豆32构建的RIL群体为材料,在V2期测定水培幼苗根系性状(主根长、侧根数、根重、根体积和根冠比等)及相关性状(株重、茎叶重和下胚轴重等),以方差分析方法估算遗传参数,并采用复合区间作图法对大豆幼苗期根系等性状进行QTL定位。结果表明,在8个染色体上检测到20个根系及相关性状QTL,其中9个主效QTL位于第11和第14染色体,表型贡献率在10.5%~26.1%之间。在第11和第14染色体上,部分根系性状QTL与地上部性状QTL处于同一位置,其QTL的共位性与形态性状表型相关分析结果一致,反映了根系性状与地上部性状存在一定的关联。     

砧木状态和嫁接时间对胡椒种间嫁接成活率的影响分析

为充分利用胡椒野生近缘种抗瘟病种质资源,培育胡椒抗病嫁接苗,以胡椒高抗瘟病的野生近缘种‘黄花胡椒’为砧木,以我国胡椒主栽品种‘热引1号’为接穗,采用斜腹接的方法分析了砧木木质化程度、嫁接气候条件、嫁接时间对嫁接苗成活率的影响。结果表明,砧木木质化是保证嫁接成活率的最关键因素,砧木的完全木质化主蔓是嫁接最佳部位;海南地区在平均气温25~30℃、适量降雨的季节是嫁接的最佳时期。     

胡椒属植物中胡椒碱含量的研究

研究影响胡椒提取的各种因素,利用正交设计和数据分析确定最佳提取工艺。考察了溶剂种类、提取时间和试剂含量等3个因素的影响,确定各因素对胡椒碱含量的影响,得到最佳提取工艺为乙醇浓度95%,提取时间3h,试剂含量50m L。同时用该工艺对胡椒栽培品种、杂交品种及野生近缘种进行测定,发现胡椒栽培品种明显多于杂交品种及野生近缘种,但是发现一种野生近缘种—假荜拔的胡椒碱含量达到栽培品种水平。该种质的发现对于胡椒种质资源的优质利用具有重要意义。     

蔗糖载体调控作物“源、库”分配的研究进展

蔗糖是植物光合作用及物质转运的主要形式,植物体内重要的信号物质,并且为植物生长代谢提供碳源与能量。而在蔗糖转运过程中,蔗糖载体（SUT）发挥着不可替代的作用。首先介绍了植物中“源、库、流”理论和蔗糖载体基因分离,阐述了蔗糖载体在蔗糖由“源”到“库”转运过程中发挥的作用,及与农艺性状的关系,并阐明蔗糖在植物体生长发育过程中的作用。归纳总结了蔗糖载体介导的蔗糖跨膜转运过程,进而探讨了蔗糖跨膜转运存在的问题。     

3份胡椒属种质花粉离体萌发研究

以海南蒟、大叶蒟和球穗胡椒的花粉为材料,研究了不同培养基和采样时间对花粉萌发率的影响。结果表明：3种胡椒种质花粉的最佳萌发条件分别为100 g/L蔗糖＋100 mg/L硼酸+600 mg/L Ca(NO3)2、100 g/L蔗糖＋100 mg/L硼酸＋300 mg/L Ca(NO3)2和100 g/L蔗糖＋200 mg/L硼酸＋300 mg/L Ca(NO3)2。ME3培养基抑制海南蒟和球穗胡椒花粉萌发,蔗糖、硼酸和Ca2+的协同作用可以提高胡椒花粉萌发率,硼酸的浓度需要控制在一定范围内(≤200mg/L     

可可FAT基因家族进化及表达模式分析

在植物中,酰基-ACP硫酯酶（fatty acyl-ACP thioesterase, FAT）是调控脂肪酸合成的关键酶。为解析可可FAT基因家族成员的特点与功能,本研究从可可基因组中筛选鉴定出FAT基因家族的6个成员,分别命名为TcFATA、TcFATB1、TcFATB2、TcFATB3、TcFATB4、TcFATB5。6个基因外显子数目为6~7个,编码区（CDS）长度介于1128~1263 bp,预测蛋白分子量介于42.72~46.47 kDa,等电点介于6.57~9.10。进化分析结果表明可可FAT基因家族分成FATA与FATB亚群,FATA亚群包含1个可可TcFATA成员,FATB亚群包含5个可可TcFATBs成员。不同可可种子发育时期表达分析结果表明:TcFATA和TcFATB1伴随果实发育成熟,表达量呈下降趋势,TcFATA和TcFATB1在不同种质中表达量与油酸（C18:1）和棕榈酸（C16:0）比例呈正相关,表明其与脂肪酸组分比例调控有紧密关联。     

3种不同萃取方法对黑胡椒香气物质的气质联用分析

为探究不同提取方法对黑胡椒挥发性成分的影响,本研究以黑胡椒为材料,利用顶空固相微萃取法（HS-SPME）、戊烷:乙醚（1:1）溶剂萃取法和甲基叔丁基醚（MTBE）溶剂萃取法对黑胡椒中的香气成分进行提取,结合气相色谱质谱联用法（gas chromatography-mass spectrometry）和主成分分析法（PCA）对提取的香气物质进行分析。3种提取方法共得到6类（烯类、醇类、酚类、烃类、崁类、烯类氧化物）33种物质。戊烷:乙醚（1:1）溶剂萃取法、MTBE溶剂萃取法及顶空固相微萃取法分别检测到25、23、27种挥发性化合物,其中,相对含量较高的化合物均为3-蒈烯、柠檬烯、β-石竹烯、β-蒎烯。2种溶剂萃取法中,戊烷:乙醚（1:1）溶剂萃取法检测到的特有化合物有α-松油烯、α-松油醇、β-金合欢烯;与2种溶剂萃取法相比,顶空固相微萃取法（HS-SPME）检测到的特有化合物有樟脑、4-萜烯醇、2-(4-甲基苯基)丙-2-醇、橙花醇、香树烯、β-甜没药烯和愈创兰油烃。结合主成分分析得出,β-蒎烯、3-蒈烯、柠檬烯、β-石竹烯对黑胡椒香气风味贡献率较大,其中顶空固相微萃取法（HS-SPME）与2种溶剂萃取法所得成分差异明显。在溶剂萃取法中,戊烷:乙醚（1:1）溶剂萃取法优于MTBE溶剂萃取法。溶剂萃取法与顶空固相微萃取法所得物质在种类与数量上均存在差异。在胡椒香气物质检测时,将2种方法相结合可以更大程度保证所得化合物种类的丰富性和全面性。     

大豆钾转运体基因GmKT12的克隆和信息学分析

以钾高效和钾敏感型大豆品系为试验材料,设置低钾胁迫试验,在8个时间段取样提取RNA,利用Real time-PCR检测GmKT12基因的表达量,结果显示GmKT12基因在不同品系地上部和地下部表达水平有显著差异,其原因来自GmKT12基因的氨基酸序列和蛋白质结构的变异。从2个品系中分别克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析表明,与GmKT12基因相似性在30%以上的同源基因有56个,GmKT12在进化树中的位置与Glyma18g18822最近;GmKT12编码蛋白为可溶性跨膜蛋白,具有多个磷酸化位点,该基因与信号转导有关,对大豆获取及转运钾离子可能起着关键作用。