植物香豆素生物合成途径及关键酶基因研究进展

香豆素是来源于苯丙烷代谢途径中重要的次级代谢产物,具有多种生物活性,对植物的生长发育及应答逆境胁迫有重要作用。本研究对香豆素生物合成途径以及所涉及的关键酶基因研究进展进行综述,分析了葡萄糖基转移酶基因家族的系统进化,并对香豆素目前研究的问题进行总结以及今后的研究方向进行展望,以期为香豆素生物合成及其后续研究提供借鉴。     

紫花苜蓿CCoAOMT基因家族的鉴定、进化及表达分析

紫花苜蓿是全世界广泛栽培的优质牧草.木质素与紫花苜蓿抗性密切相关,但木质素难以被牲畜消化,严重影响了紫花苜蓿的营养价值,所以培育低木质素的紫花苜蓿具有重要意义.咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶(CCoAOMT)是木质素合成途径中的关键酶,本研究利用生物信息学方法对紫花苜蓿基因组中的CCoAOMT基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、染色体定位、系统发育、基因表达等方面进行了研究.结果表明,在紫花苜蓿基因组中共鉴定到44个MsCCoAOMT基因,其中36个(82％)MsCCoAOMT基因都含有5个外显子,分布于16条染色体上,存在明显的串联重复现象;通过系统发育树分析,MsCCoAOMT基因家族可分为5类;通过MEME软件对MsCCoAOMT蛋白motif进行预测发现了10个比较保守的motif.qRT-PCR表达分析表明部分MsCCoAOMT基因的表达具有组织特异性.研究结果对紫花苜蓿低木质素遗传改良具有潜在的理论指导意义和实际参考价值.     

剑叶金鸡菊水浸提液对种子萌发的化感作用

研究了不同浓度的剑叶金鸡菊地上部分水浸提液对几种种子和幼苗的化感作用。结果表明:剑叶金鸡菊地上部分水浸提液对剑叶金鸡菊的终萌发率有明显的抑制作用,对其它的抑制作用不明显;对白菜、胡萝卜、剑叶金鸡菊的发芽速率有明显的抑制;剑叶金鸡菊地上部分水浸提液除1%水平上对白菜苗高有促进作用,对白菜苗高、根长以及胡萝卜苗高、根长都有不同程度的抑制;剑叶金鸡菊水浸提液对胡萝卜鲜重、白菜饱和鲜重、白菜幼苗相对含水量等存在"低促高抑"现象;对白菜幼苗干重有不同程度的抑制。     

象草全基因组bHLH转录因子家族鉴定及表达分析北大核心CSCD

bHLH转录因子家族不仅参与了植物的生长发育,而且在植物响应逆境胁迫和次生代谢方面发挥着关键作用。在全基因组水平对重要饲草及能源植物象草的bHLH转录因子家族进行了鉴定及分析,并利用转录组数据及定量RT-PCR分析了象草bHLH转录因子对赤霉素(GA_(3))和多效唑(PAC)的响应。结果显示:在象草中共鉴定出229个具有完整保守结构域的bHLH基因家族成员(CpbHLH001~CpbHLH229),不均匀地分布于14条染色体上;系统进化分析结果表明,229个CpbHLHs可被分为18个亚类,其中C亚类的成员数量最多,为41个;此外,相同亚家族中的大多数基因具有相似的基因结构和保守基序;基于转录组数据的表达谱分析结果发现,多数bHLH基因在象草茎尖组织中均对GA_(3)和PAC有响应。随机挑选9个表达量较高的基因进一步通过qPCR进行验证。结果显示,经外源GA_(3)和PAC处理之后,这9个基因因不同处理而差异表达,表明这9个基因可能与GA_(3)和PAC介导的信号通路有关。综上所述,本研究为象草bHLH转录因子家族的生物学功能奠定了基础。     

白花草木樨EST-SSR标记的开发与筛选

草木樨(Melilotus)是重要的豆科牧草之一,然而草木樨分子标记匮乏,限制了草木樨种质资源的开发与利用。本研究以白花草木樨(M.albus)转录组数据为基础,设计了18 182对草木樨EST-SSR引物,并对所开发的EST-SSR引物进行筛选。通过PCR扩增从550对EST-SSR引物中筛选得到206对白花草木樨多态性引物,共检测出679个等位基因,平均每对引物检测出2.888个基因位点。多态信息含量PIC的分布范围为0.239~0.855,平均值为0.468。206对多态性引物Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为0.169和0.239。本研究开发的EST-SSR丰富了草木樨属的分子标记,为研究种质资源的遗传多样性和分子辅助育种奠定了基础。