香蕉β-淀粉酶基因家族的系统进化分析

β-淀粉酶(beta-amylase,Bmy)是一类关键的淀粉水解酶,在香蕉果实成熟淀粉降解转化为可溶性糖的过程中发挥着重要的作用。为了全面了解Bmy基因在香蕉基因组中的特征,研究基于香蕉基因组数据,通过生物信息学的方法对香蕉Bmy基本理化性质、二级结构预测、亚细胞定位、内含子和外显子结构和保守结构域进行初步的预测与分析,并构建系统发育树。结果表明:编码香蕉β-淀粉酶的基因有15个,根据在染色体的位置命名为Ma Bmy1~15,Ma Bmy基因家族编码的氨基酸范围在68~1 453 aa,编码的蛋白相对分子量介于7.8~162.6 ku之间,15个Ma Bmy蛋白中有10个偏酸性,5个偏碱性。不稳定指数分析发现6个Ma Bmy蛋白为稳定蛋白;疏水性分析表明,所有的Ma Bmy蛋白为亲水性蛋白;香蕉Ma Bmy家族内含子最少含有2个,最多的含有10个;进化分析表明,Ma Bmy家族分4个亚家族,且与水稻的亲缘关系较近。研究结果为深入探讨Ma Bmy基因的功能及调控香蕉果实成熟的应用奠定基础。     

荔枝GA信号途径基因LcPIF4的克隆及其功能分析

【目的】克隆荔枝GA信号途径的LcPIF4基因,并对其序列特征、表达特点、基因功能、亚细胞定位及互作蛋白进行研究。【方法】利用花穗RNA-seq数据对LcPIF4基因进行生物信息预测及分析,通过qRT-PCR对LcPIF4基因在不同组织的表达进行研究,并在表达水平上分析其对烯效唑的响应。通过拟南芥转基因株系的构建对其基因功能及亚细胞定位进行分析,同时利用酵母双杂分析其与Lc DELLA-1蛋白的互作。【结果】克隆的荔枝LcPIF4基因ORF长1 617 bp,编码539个氨基酸,且具有经典的APB结构域和HLH结构域。qRT-PCR结果表明,LcPIF4基因在花穗、叶片、果皮等器官表达水平较高,且烯效唑处理后其表达水平显著下降。转基因试验表明,在拟南芥中过表达LcPIF4基因可促进下胚轴生长,且过表达LcPIF4-YFP的转基因材料可在细胞核位置检测到荧光信号。酵母双杂交结果表明,LcPIF4与赤霉素途径阻遏蛋白LcDELLA-1存在直接的蛋白互作。【结论】荔枝LcPIF4蛋白具有拟南芥PIF4蛋白相同的结构域;LcPIF4在花穗中高表达,且其表达被烯效唑所抑制。LcPIF4可促进拟南芥下胚轴生长,其编码蛋白定位于细胞核。LcPIF4蛋白与Lc DELLA-1在酵母中存在互作。     

实时荧光定量PCR检测荔枝果皮中基因表达方法的建立

以不同发育阶段的‘糯米糍’荔枝果皮和成熟时不同色泽表型的‘糯米糍’(红色)、‘乌皮荔’(紫色)和‘鸭姆笼’(绿色)荔枝果皮为试材,以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(gapdh)基因做内标、类黄酮-3-O-葡糖基转移酶(ufgt)基因为目的基因,建立了基于SYBR Green I染料技术的Real-Time PCR检测体系,并分析ufgt基因在上述材料中的表达差异。结果表明:以cDNA为模板建立的标准曲线循环阈值(Ct)与标准cDNA模板在一定浓度范围内呈良好的线性关系,gapdh基因和ufgt基因标准曲线的相关系数分别为0.998和0.999,扩增效率分别为96.2%和95.3%,达到定量PCR分析的标准。利用该方法的分析结果表明,不同发育阶段的‘糯米糍’荔枝果皮和3个成熟时不同色泽品种荔枝果皮的ufgt基因表达有显著差异。     

龙眼2个品种花部特征比较研究

研究龙眼石硖和储良2个品种的花部形态、开花生物学特性、花粉形态特征及萌发率、花粉量、P/O值、柱头可授性及其黏液分泌情况。结果显示，二者花部特征相似，储良花期较石硖长；二者的花粉形态相似，储良的花粉较石硖稍大，萌发率较石硖高；P/O值说明龙眼为专性异交植物；石硖和储良花粉活力和柱头可授性是同步变化的，尤其在盛花期花粉活力趋于最大，柱头分泌黏液与柱头可授性变化也一致，都在柱头展开成水平，开花约48 h达到最大。     

妃子笑荔枝果实发育过程中相关指标分析

以荔枝品种妃子笑(Litchi chinensis Sonn.cv.Feizixiao)为材料,通过测定其果实发育过程中重量、体积、糖、酸、维生素C(Vc)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性的变化,分析该品种果实的发育特性。结果表明:花后40 d到果实着色阶段为妃子笑果肉发育与风味形成的最重要时期,此阶段果肉开始膨大,糖含量升高,酸含量降低。除此之外,果实发育过程中果皮和果肉可能具有不同的清除自由基模式。果皮中膜脂过氧化产物MDA含量相对稳定,但随着果实的发育,果皮内3种主要的抗氧化功能组分变化不一,其中Vc含量和SOD活性逐渐下降,POD活性则逐渐上升。与果皮不同,果肉中MDA含量随果实的发育逐渐下降,说明果肉清除自由基的能力随果实发育逐渐提高,而此过程中,果肉Vc含量显著上升,SOD活性下降,POD活性相对稳定。此结果表明果实发育过程中,果肉抗氧化能力的提高与Vc含量上升直接相关。