苹果WRKY转录因子家族基因生物信息学分析

 利用生物信息学方法对苹果MdWRKY转录因子家族成员、基因分类、染色体定位、系统进化关系和结构域序列保守性进行了预测,并分析基因在果实成熟期和砧穗互作中的表达差异。苹果MdWRKY家族包含116个基因,分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,其中GroupⅡ又可细分为GroupⅡa、GroupⅡb、GroupⅡc、GroupⅡd和GroupⅡe亚类;苹果的17条染色体均有WRKY转录因子分布,其中第1条染色体上的分布最多,有12个WRKY基因分布。MdWRKY编码的蛋白在118 ~ 965个氨基酸范围内,等电点位于4.81 ~ 10.16之间。Microarray分析发现,在苹果果实成熟时期和砧木接穗互作过程中,多数MdWRKY基因的表达都有不同程度的变化。     

番茄CCCH型锌指蛋白基因SlC3H64和SlC3H65的特征与表达分析

以番茄品种"中蔬6号"为试材,采用生物信息学方法和实时荧光定量PCR技术,分析研究了番茄SlC3H64和SlC3H65锌指蛋白结构特点,启动子序列内所含胁迫响应元件类别,以及2个基因组织表达模式和非生物胁迫条件下表达量变化差异。结果表明:番茄SlC3H64和SlC3H65的蛋白预测结构差异较大;启动子序列分析发现,2个基因中分别含有11个和7个不同的胁迫响应元件,且二者除了TC-rich repeat元件相同外,其余元件均不同;SlC3H64和SlC3H65在"中蔬6号"根、茎和叶中都有表达,且都在叶中表达量最高,5种不同胁迫处理条件下,SlC3H64响应水杨酸(SA)和高温处理,而SlC3H65则仅响应甘露醇处理。     

苹果基因组中转录因子的鉴定与分析

转录因子是基因表达调控过程中的重要调节因子。为更好地了解蔷薇科植物苹果转录因子所编码的基因家族,利用苹果基因组数据进行转录因子筛选鉴定和系统预测,并与桃和草莓2个蔷薇科物种进行分析比较。结果表明:在苹果、桃、草莓中分别鉴定到3 039、1 527、1 506个转录因子成员,可分为58个转录因子家族;基因染色体定位显示预测的转录因子以不同密度分布在所有染色体上;所有的转录因子都具有类似的GO分析结果和亚细胞定位预测信息;随机选择了与拟南芥MYB转录因子同源性较高的苹果基因进行了干旱胁迫处理下的表达量检测,值得注意的是,有6个基因经过PEG处理后在平邑甜茶和T337苹果品种中的表达量具有相似的变化趋势。该研究系统分析鉴定苹果全基因组中的所有转录因子基因家族,为今后深入了解蔷薇科植物转录因子的分类和基因功能研究提供了一定的参考依据。     

厚皮甜瓜叶片展开至衰亡过程中保护酶活性及膜脂过氧化的变化

以日光温室栽培的伊丽莎白和蜜世界厚皮甜瓜为试材,通过测定不同叶龄叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,探讨了在叶片展开至衰亡过程中保护酶活性和膜脂过氧化变化。结果表明,在叶龄7~21 d,SOD活性不断升高,之后短时下降,在叶龄28~35 d(伊丽莎白;蜜世界延续到42 d),酶活性迅速升高,随后急剧下降。POD,CAT活性和MDA含量均呈"先升后降"的变化趋势:伊丽莎白、蜜世界CAT活性上升分别从7 d叶龄持续到21 d和28 d,之后不断降低;而POD活性上升则分别持续到49 d和56 d叶龄,随后大幅下降;MDA含量与POD活性变化基本一致。在叶片衰老期间,中晚熟品种SOD和CAT活性显著高于早熟品种,而POD活性和MDA含量则明显偏低。     

乳浆大戟提取物的杀虫抑菌活性研究

生物农药开发前景广阔,乳浆大戟作为一种中草药,分布广、资源丰富,可利用其自身的毒性开发生物农药。以75%乙醇加热萃取法提取乳浆大戟中的活性成分,进行了杀虫抑菌生物活性试验,为乳浆大戟开发为新型生物农药提供科学依据。试验结果表明：提取物对果蝇及桃蚜具有良好的毒杀活性,提取物对果蝇的半致死量LC50为75.51 mg/mL,果蝇死亡率与提取物浓度呈正相关,对桃蚜毒性的半致死量LC50为9.35 mg/mL,当提取物浓度为50 mg/mL时对桃蚜的校正死亡率为85.59%;提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌均有一定的抑菌作用,其中对枯草芽孢杆菌抑制作用较强,最大抑菌圈直径为1.53 cm;25 mg/mL的提取物对玉米大斑病菌落扩展有明显抑制作用,抑菌率45.28%,对盆栽玉米苗大斑病的防治效果为36.63%。     

植物生理学实验视频的录制与应用

为进一步提高植物生理学课程的学习效率,精心制作了包含四大类9个实验的植物生理学实验视频并上传至学校的网络教学平台,以期增加学生对植物生理学实验的直观认识,使学习者可以更方便、更迅速、更愉快地完成学习过程。     

NaCl处理对萝卜芽苗菜生长和异硫氰酸盐含量的影响

通过不同浓度NaCl (0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00和10.00 mg/mL)处理,探讨盐胁迫对萝卜种子萌发、芽苗菜生长及其异硫氰酸盐含量的影响。结果表明,当NaCl浓度小于0.50 mg/mL时,萝卜种子可正常发芽;超过0.50 mg/mL,种子发芽则受到严重抑制。不同浓度NaCl处理对萝卜芽苗菜生长影响明显,下胚轴长度、根长和鲜重3个指标均表现为先升高后降低的趋势。当浓度为0.50 mg/mL时,下胚轴长度达到最大,而根长和鲜重在浓度为3.00 mg/mL时达到最大。随着NaCl浓度升高,萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量呈先升后降趋势,其含量在浓度0.25 mg/mL时达到最高,比对照增加了6.89%。综上,利用0.25 mg/mL NaCl处理萝卜种子效果最佳,既可促进萝卜芽苗菜生长,提高异硫氰酸盐含量,又不影响种子活力。     

黄瓜RNA解旋酶基因家族的生物信息学鉴定和表达分析

利用生物信息学方法对黄瓜RNA解旋酶基因家族成员、基因分类、染色体定位和系统进化关系进行了分析预测,并利用实时荧光定量PCR技术检测了11个黄瓜DEAD-box RNA解旋酶基因的组织表达模式和NaCl、低温4℃、脱落酸(ABA)以及高温39℃胁迫条件下的表达变化。结果表明,黄瓜RNA解旋酶家族包含101个基因,DEAD-box、DEAH-box和DExD/H-box 3个亚家族分别包含32、27和42个基因成员;黄瓜的7条染色体均有RNA解旋酶基因分布,其中第3条染色体最多,有30个RNA解旋酶基因,仅有8个基因分布在第4条染色体上;黄瓜RNA解旋酶基因编码的蛋白包含376~2 330个氨基酸,等电点在5.13~10.00;qRT-PCR分析发现,除CsDEAD16和CsDEAD25外,其他基因在花中表达量均最高,在黄瓜根中仅检测到CsDEAD17、CsDEAD21、CsDEAD22和CsDEAD24的表达;黄瓜幼苗经上述胁迫处理后11个基因均有不同程度的表达量变化,其中CsDEAD16、CsDEAD21、CsDEAD22、CsDEAD24、CsDEAD25和CsDEAD27明显受ABA上调,而CsDEAD24的表达受高温诱导。本研究为进一步探索黄瓜RNA解旋酶基因在其生长发育中的作用和抗性作用机制,奠定了一定的理论基础。     

干旱胁迫下H2S对板栗幼苗根系抗氧化特性及呼吸相关酶活性的影响

为探究干旱胁迫下H₂S对板栗幼苗根系特性的影响,以黄棚板栗幼苗为试验材料,通过PEG模拟干旱并进行H₂S供体硫氢化钠(NaHS)和清除剂次牛磺酸(HT)处理,分析板栗幼苗根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)、H₂O₂等抗氧化物质含量,检测苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸果糖激酶(PFK)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等呼吸代谢相关酶活性。结果表明,0.5 mmol·L^-1 NaHS+15% PEG协同处理24 h后,与15% PEG处理相比,根系SOD、POD、CAT、APX活性分别提高19.64%、24.67%、56.91%、16.29%,根系脯氨酸含量增加15.25%,根系MDA和H₂O₂含量分别降低26.52%和20.86%,MDH、PFK和G-6-PDH活性分别提高27.28%、23.14%和15.36%;而添加H₂S清除剂HT则逆转了上述变化,说明适宜浓度的NaHS能够减轻干旱胁迫对板栗根系膜脂过氧化伤害和对呼吸代谢的抑制,从而有利于提高板栗幼苗对干旱逆境的适应能力。本研究结果为进一步探索H₂S缓解板栗树干旱胁迫的机理提供了理论依据。     

常温贮藏期间潍县萝卜肉质根糠心指数与营养成分的变化规律及其相关性研究

为了探讨萝卜糠心与营养成分之间的关系,以潍县萝卜为试材,研究了常温(15℃)贮藏0、10、20、30、40 d时潍县萝卜肉质根糠心指数及皮和肉中相对含水量、维生素C、可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖及淀粉含量的变化,并分析了萝卜糠心指数与营养指标的相关性。结果表明,随着贮藏时间的延长,潍县萝卜肉质根糠心指数显著增加,至贮藏40 d时糠心指数达48.09%;潍县萝卜肉质根皮和肉中的相对含水量及维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量总体呈显著下降的趋势;而潍县萝卜肉质根皮中游离氨基酸的含量总体呈上升的趋势,肉中则正好相反。相关分析表明,潍县萝卜肉中的相对含水量、维生素C含量及皮中的可溶性糖含量均与糠心指数呈显著负相关,说明相对含水量、维生素C和可溶性糖含量的下降可能是导致萝卜糠心的重要因素之一;且除维生素C和游离氨基酸外,其他指标皮和肉之间均存在显著的相关关系,说明其他指标在皮和肉中的变化趋势一致。此外,在贮藏20 d内,萝卜肉质根中营养物质的变化幅度较小,且糠心指数仅为31.91%,因此为了保证萝卜的食用品质,其常温贮藏的时间以不超过20 d为宜。