苹果SnRK2基因家族的鉴定和生物信息学分析

SnRK2（蔗糖非发酵1型相关蛋白激酶2）是植物特有的一类Ser/Thr 类蛋白激酶,参与植物体内多种信号途径的转导,在植物逆境生理过程中扮演了重要的角色。本文利用隐马可夫模型搜索和系统建树的方法,在苹果基因组中鉴定出了16个SnRK2基因家族成员,然后从系统发生、理化性质、二级结构、motif、C末端序列和EST等方面对其进行了预测和分析,并分析了苹果与拟南芥、水稻、玉米等的SnRK2基因家族之间的关系。结果表明,苹果中鉴定的基因与拟南芥、水稻、玉米所有的SnRK2蛋白一起分成了3个亚族。系统发生、motif和C末端序列分析表明,苹果SnRK2蛋白激酶家族具有较高的保守性。本研究为苹果SnRK2基因家族生物学功能的研究奠定了生物信息基础。     

美国赠地大学农业领域的教授管理

美国赠地大学的农业教学、科研和推广的"三位一体"管理体制为美国农业产业的发展和领先起了非常重要的作用。其关键是教授管理体系,核心是依据产业的需求结合教学科研和推广的需要设置助理教授的位置,通过全球严苛招聘,依据工作职责考核,不唯论文和影响因子是论。晋升副教授需要六年时间并给予终身聘用,采用全国小同行评审,要展示"有潜力"。副教授升正教授至少要6年,要求达到全国全球"有较高影响"。教授每年年终接受系主任依据工作职责的人性化考核,这个考核主要以职责和预期为标准,也不唯论文和影响因子是论。     

葡萄组织培养的现状及展望

通过总结葡萄组织培养近二十年来的研究成果,提出了今后的重点研究领域。早期的微型繁殖和体外病毒脱除(结合热处理)技术已广泛应用于优良品种的快速繁殖,并开始在种质资源的检索保存中发挥作用。胚培养技术已应用于无核品种培育及亚属间杂种的获得。无性植株再生的品种范围近年来有所扩大,再生的频率也大大提高。从花药培养获得单倍体植株至今仅见一例。成功的花粉小孢子细胞分离和培养技术将大大提高单倍体愈伤组织(和单倍体植株)的频率。同源四倍体可以采用体外秋水仙素加倍染色体的方法获得,但这种同源四倍体预料会有目前生产上一般同源四倍体的问题。原生质体培养仍然处于愈伤组织阶段,因此体细胞融合植株尚不能获得。由于缺乏从单细胞再生植株的体系,体外选择和体外诱变目前主要采用低效率的幼枝或幼苗培养的方法。进一步的研究应集中于:从愈伤组织获得高频率的无性植株;单细胞和原生质培养;单倍体及三倍体培养。     

苹果属花粉扫描电镜观察

花粉的形态特征是研究种属分类的依据之一。Westwood观察梨属植物中不同种的花粉,并根据花粉粒的大小、形状及花粉壁上脊洼和微结构来说明梨属中不同种的特征。Mass研究了越桔、草莓、树莓和葡萄,认为花粉形态大小有差别。贺普超等对我国葡萄属野生种花粉进行扫描研究。刘长思也对葡萄品种花粉微结构进行了观察。为了解苹果属花粉形态和微结构在育种及品种资源鉴定上应用的可能性,我们于1983—1984年对苹果属的一些种和品种进行了扫描电镜观察,现将结果简报如下     

葡萄生物学研究进入后基因组和系统生物学时代

目前,人类已经完成了拟南芥、葡萄、杨树、番木瓜、水稻、高粱和玉米等植物的基因组测序工作.果树分子生物学研究也因葡萄和番木瓜的基因组测序完成而步人后基因组学和系统生物学时代.以葡萄为例介绍并综述了葡萄基因组和后基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学方面的研究进展,以及它们之间的关系.提出了葡萄生物学进入后...     

抗盐玫瑰组培快繁体系的建立

以抗盐玫瑰当年生去叶的幼嫩单芽茎段为试验材料,建立体外无性快繁体系。结果表明,适宜玫瑰离体腋芽发芽的最佳培养基配方为MS+0.5 mg/L 6-BA和MS+1.5 mg/L 6-BA;适宜丛生芽继代增殖的最佳培养基配方为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L IBA和3/4MS+0.3 mg/L IBA;适宜组培苗生根的最佳培养基配方为1/2MS+0.3 mg/L NAA,其生根率可达95%。生根苗木移栽成活率可达87%以上。该体系可以用于抗盐玫瑰的快速大量繁殖。     

葡萄ACO家族基因过量表达对番茄乙烯释放速率的影响

乙烯是启动和促进果蔬成熟和衰老的内源激素,ACC氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO)是乙烯生物合成中的一个关键限速酶.葡萄ACO基因拥有一个基因家族,其中VvACO1和VvACO2基因在果实转色时期出现转录高峰,是葡萄果实发育过程中造成乙烯含量发生变化的关键基因.为验证葡萄(Vitis vinifera)ACO家族基因过量表达对番茄(Solanum locopersicum)乙烯释放速率的影响,本研究通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法将葡萄ACO基因导入番茄基因组中,进行了PCR和RT-PCR分子检测,并对分子检测阳性的转基因番茄植株叶片的ACO酶活性和乙烯释放速率进行了分析.RT-PCR检测表明,在3个VvA CO1、4个VvACO2和6个VvACO3转基因番茄植株中目的基因均有一定的表达.所有转基因番茄植株的ACO酶活性和乙烯释放速率均比对照有所提高,其中以VvACO1基因的过量表达对叶片ACO酶活和乙烯释放速率增加的幅度最大,VvACO3基因的过量表达对果实的ACO酶活和乙烯释放速率增加的幅度最大,而转化VvACO2基因的番茄植株ACO酶活性和乙烯释放速率最低,比对照略有升高,且植株呈现矮化现象.本研究通过观察转基因番茄的生长状况以及测定转基因番茄的生理指标,探讨葡萄ACO家族基因的过量表达对番茄的影响,来预测葡萄ACO基因的初步功能.     

苹果NBS-encoding基因对斑点落叶病菌侵染的表达响应

[目的]本文旨在分析苹果差异表达NBS-encoding基因的特征,挖掘在苹果斑点落叶病菌侵染过程中的潜在响应基因。[方法]通过苹果斑点落叶病菌侵染‘红星’后的RNA-seq数据筛选出差异表达的NBS-encoding基因,并利用ProtParam、Pfam、SMART等网站分析了其理化性质;利用R studio软件构建表达热图并分析其表达模式;利用Fast Tree 2软件构建苹果NBS-encoding基因家族的系统进化树,并利用MEGA 6.0软件计算差异表达的NBS-encoding基因所在系统进化支的Ka/Ks值,研究NBS-encoding基因在进化过程中受到的选择压力;利用Cytoscape 3.0软件构建共表达网络图,分析NBS-encoding基因之间的关联性。[结果]共筛选得到了19个差异表达NBS-encoding基因。表达模式分析表明,有3个基因(登录号为MDP0000259862、MDP0000304378和MDP0000292810)可能在响应苹果斑点落叶病的过程中起了关键作用。19个差异表达基因分布在系统进化树的15个进化支中,其中进化支10、12、14、15的平均Ka/Ks值均大于1,说明这些进化支中的基因受到正选择压力的作用,尤其是登录号为MDP0000210357、MDP0000751628、MDP0000147704和MDP0000372663的基因;而其余15个NBS-encoding基因的平均Ka/Ks值均小于1,说明它们受到纯化选择的作用。此外,有16个基因处于同一个共表达网络中,登录号为MDP0000210357、MDP0000240537和MDP0000291205的基因扮演着重要的角色。[结论]19个苹果NBS-encoding基因参与苹果斑点落叶病菌侵染后的响应过程,其中登录号为MDP0000259862、MDP0000304378、MDP0000292810、MDP0000210357、MDP0000240537和MDP0000291205的基因可作为候选基因进行苹果抗病品种选育。