基于转录组测序的花椒属物种EST-SSR标记开发

【目的】开发适用于花椒(Zanthoxylum bungeanum)和竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)的EST-SSR引物,为花椒属物种的鉴定及遗传多样性探究提供分子标记。【方法】对花椒和竹叶花椒分别进行转录组测序(RNA-seq),基于得到的EST序列开发SSR引物。在2种花椒的EST-SSR引物中分别随机挑选60对引物,用12份材料(4份花椒和8份竹叶花椒)为样本,利用琼脂糖凝胶电泳验证其特异性。从有特异性条带的引物中,再随机选取花椒和竹叶花椒SSR引物各15对,选取6个(2份花椒和4份竹叶花椒)样本,利用聚丙烯酰胺银染电泳进行多态性检测。【结果】花椒共有64 944条Unigene,碱基对长度共54 073 890bp,含有12 746个SSR位点,分布在10 595条Unigene上,SSR位点出现频率为19.63%,平均分布距离4.24kb。竹叶花椒Unigene共75 669条,碱基对长度58 975 053bp,共15 096个SSR位点,分布在12 612条Unigene上。SSR位点出现频率为19.95%,平均分布距离为3.91kb。60对花椒引物中,有46对成功扩增出特异性条带,扩增效率76.67%;60对竹叶花椒引物中,有41对扩增出特异性条带,扩增效率68.33%。花椒和竹叶花椒的特异性条带大小在100～300bp,主要集中在150～250bp。多态性验证试验中,15对花椒引物中有12对产生了多态性条带,多态率80.00%;15对竹叶花椒引物中则有14对产生了多态性条带,多态率93.33%。【结论】基于花椒和竹叶花椒转录组高通量测序结果开发的EST-SSR分子标记引物,具有较明显的特异性和多态性。     

玉米P1基因表达、蛋白定位预测与功能分析

玉米自交系京501和京24属于不同基因型,京501与京24杂交F2代通过3代自交得到F5代株系,PCR检测A-45(11-1)、A-44(10-7)、京24等株系叶片,发现它们含有P1转录因子,液相色谱分析A-45(11-1)、A-44(10-7)、A-37(12-5)、京24等株系籽粒果皮发现,果皮中含有鞣酐,而且它们的果皮表现出不同类型的红色,纸层析和显微观察发现果皮组分含有蛋白质和砖红色物质,所以F5代株系果皮P1转录因子可能来自京24。     

转录因子在植物生长发育及非生物逆境响应的作用

在植物的一生中,不同的基因被设定在不同的时期及部位精确地表达,或是在不同的环境条件下如高温、干旱等诱导表达,基因表达受转录因子的精确调控。植物碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)蛋白是一类重要的转录因子,其参与了植物从生长发育到胁迫响应的各种过程。植物生长转变及对胁迫做出响应会迅速地诱发自身大量基因的转录变化,这一过程称为转录重编程。bZIP转录因子就是引导这些转录重编程的转录因子中重要的一类。本文介绍了bZIP转录因子的结构、分类以及重要功能,综述了其在植物生长发育及非生物胁迫响应等过程中所起的关键作用,并就如何拓展完善bZIP转录因子功能研究作了展望。     

转录组测序研究兰州百合抗冻关键基因及途径

【目的】百合 (Lilium) 是国家卫生部首批公布的药食同源植物,也是著名的观赏植物。低温冻害严 重影响植物的产量和分布,探究兰州百合对零下低温胁迫应答的分子机制。【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 测序平台对兰州百合的 20℃常温对照与 -4℃寒冷处理 (D) 进行测序,并对测序数据进行分析研究。【结果】处 理 24 h 后检测到 24 465 个差异表达的基因,筛选后获得 4 143 个表达量上升的基因和 4 415 个表达量下降的基因, 占差异表达基因总数的 10.27%。【结论】经富集分析认为,与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及 ABA 等相关 的基因可作为研究兰州百合零下低温响应机制的主要研究对象。qRT-PCR 分析表明,随机选出的 10 个差异性 表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外,吲哚 -3- 甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙 结合蛋白、叶绿素 a/b 结合蛋白等基因可作为与兰州百合寒冷响应相关的应答候选基因,为揭示兰州百合抗冻分 子机制奠定了基础。     

白玉油甘新品种引种及配套栽培技术研究

【目的】满足广东油甘生产技术需求和提高果农栽培水平。【方法】以白玉油甘新品种为试验对象,在汕尾地区进行高接换种及其优质高效栽培技术研究。【结果】白玉油甘在汕尾地区种植适应性好,平均单果重为10.36 g,可溶性固形物和可滴定酸含量分别为8.7%和1.03%,固酸比为8.45,总糖为58.5 mg/g,维生素C 2.77 mg/g,单宁为1.18 mg/g,可食率为92.5%;且可留树保鲜,延迟采收,不影响其品质;配套关键栽培技术中高接换种可实现3年生油甘单株产量达35.2 kg;增施生物有机肥和叶面有机液肥可显著增加油甘果实单果重和维生素C、总糖含量,降低单宁含量;地膜覆盖除草以及利用杀虫灯、黄板等物理措施诱杀害虫,结合生物农药科学使用的病虫害绿色防控措施,每年可减少化学农药使用次数5～7次。【结论】利用此技术可实现每667 m~2油甘栽培1年生树年产546.0 kg、2年生树年产909.0 kg、3年生树年产2 112.0 kg,果实单果大、高糖低酸、涩味轻,商品性好,达到早结丰产、绿色优质的栽培目的。     

转TaDREB3a基因大豆材料抗旱性鉴定

研究通过分子生物学方法证明TaDREB3a基因已整合至大豆基因组中,对T1～T3连续3代大豆植株作筛选鉴定并分析遗传稳定性,初步评价室内和田间抗旱表现。通过除草剂筛选获得T1代135株抗性植株,经PCR检测其中96株扩增出基因目的条带,获得15个阳性TaDREB3a过表达大豆T1代株系;T2代转基因大豆株系经PEG模拟干旱处理和PCR鉴定获得阳性TaDREB3a过表达大豆T2代株系共10个;T3代转基因大豆株系经PCR鉴定、半定量PCR鉴定、Bar基因试纸条检测、Southern blot分析、Western blot分析,获得6个转基因阳性株系,证实TaDREB3a基因已整合于大豆基因组,可转录完整目的mRNA,其中4个株系检测到目的蛋白表达。盆栽干旱试验显示,TaDREB3a过表达可改善转基因大豆干旱条件下生长状况,转基因植株株高和荚数明显优于对照组植株;大田干旱试验结果显示,TaDREB3a过表达株系提高大豆抗旱性、改善干旱条件下地上形态,减少产量损失。     

巴马小型猪高脂诱导模型建立及其肝脏转录组学研究

利用高脂饲料诱导建立巴马小型猪代谢疾病模型并分析肝脏转录组变化。选取1月龄巴马小型猪24头,随机分为对照组与高脂诱导组,对照组饲喂普通饲料,高脂诱导组饲喂含2.0%胆固醇饲料,定时监测体重、血常规及生化指标,6个月后试验结束,作心脏冠状动脉造影、器官组织学检测及肝脏转录组分析。结果表明,高脂诱导组个体饲喂4个月体重显著高于对照组,诱导期后血液生化指标中甘油三酯显著高于对照组,饲喂6个月时冠状动脉造影及器官组织切片未见显著病变,肝脏转录组分析显示高脂诱导组与对照组相比有2 468个差异表达基因,主要与代谢途径相关。为期6个月的高脂饲喂未致巴马小型猪明显代谢性疾病及心血管病变,但血液甘油三酯水平显著升高,显著影响肝脏代谢途径相关基因表达。文章系统探讨高脂诱导模型,结合血液生化、组织学、冠脉造影及肝脏转录组分析,进一步获得代谢通路相关潜在标记基因,为建立理想小型猪代谢疾病模型提供参考。     

WRKY转录因子在植物非生物胁迫抗逆育种中的应用

干旱、高盐和低温等非生物逆境是影响农作物产量的重要因素。WRKY转录因子由于其过量表达能够提高植物抗旱、耐盐、耐低温、抗冻甚至抵抗重金属等逆境胁迫的能力,因此被作为应用基因工程途径进行植物抗逆性状改良的理想候选基因。在分子育种中,增加1个关键的转录因子的调控能力,能同时激活多个功能基因表达,从而提高植株综合抗逆性。本文主要综述了WRKY转录因子的结构、功能、转录调控机制研究以及近年来国内外WRKY转录因子新基因的发现及其在培育抗逆性转基因植物中的应用,以期为植物抗逆分子育种改良提供参考。     

基于Fourier描述子和LBP相结合的植物叶片识别方法

针对植物叶片的复杂性导致基于叶片植物识别的识别率较低的问题,提出一种基于Fourier描述子和局部二值模式(local binary pattern,简称LBP)相结合的植物叶片识别方法。首先,利用Canny算法提取叶片的边缘图像,计算其中心-边缘距离序列的傅里叶变换,得到叶片图像的改进Fourier描述子;然后,提取叶片图像的局部二值模式特征;再利用判别典型相关分析算法将植物叶片的Fourier描述子和LBP特征进行融合,得到1个有利于分类的联合映射矩阵,由此将2类特征映射为1个低维特征向量;然后利用K-最近邻分类器进行植物识别。在公开的智能计算实验室(intelligent computing laboratory,简称ICL)叶片图像数据库上进行分类试验,识别率高达94%以上。结果表明,提出的方法是有效可行的,该研究能够为植物物种自动识别系统提供技术参考。     

甘露子特征特性及优质高产栽培技术

甘露子又称螺丝菜,宜在无霜期栽培,夏秋采全草,秋末采块茎,是颇受青睐的新兴蔬菜,食药兼用,市场需求旺盛,种植收益高。甘露子主要食用根上的螺丝状肥大茎块,其形状珍奇,肉质脆嫩,颜色洁净,形状美观,风味独特,内含大量蛋白质、淀粉、糖类、维生素和矿物质等营养成分,是佐餐、腌制、酱菜、泡菜的上等食材,还可加工成蜜饯、罐头、甜果等。更是一种以全草或块茎入药的常用中药材,其味甘、微辛、性平,具有清热解毒、活血散瘀、祛风除湿、益气补血、保健美容等良好功效。此外,还是一种极具观赏性的根茎类花卉植物,净化空气效果好。