苹果全基因组PAL基因家族成员的鉴定及表达分析

根据金冠苹果参考基因组,利用BLAST在线网站鉴定得到苹果基因组中共8个PAL基因,所有MdPAL蛋白都含有MIO保守结构域(Ala-Gly-Ser)。分组鉴定和进化树分析结果显示,MdPAL蛋白可以被分为3组,分子量在47.713~81.748 ku,等电点在5.44~6.39,进化关系较近的成员拥有相似的基因结构和蛋白保守基序分布。利用GEO数据库和实时荧光定量PCR的方法检测苹果长富2号品种中PAL基因在不同组织器官及5个不同果实发育阶段的表达情况。不同组织器官表达结果表明,MdPAL2、MdPAL3/4/6/7、MdPAL8在叶中表达最高,而MdPAL1和MdPAL5在花中表达最高,表达模式存在多样性。不同果实发育阶段表达结果发现,MdPAL表达规律不同,所有MdPAL在幼果发育期或果实成熟期显著升高(除MdPAL1外),暗示其在果实发育和成熟过程具有重要作用。     

苹果BR信号转录因子基因MdBZR1的克隆及表达分析

从矮化苹果砧木Malling 9（M9）中分离1个BR信号转录因子BRASSINAZOLE-RESISTANT 1（BZR1）基因,命名为MdBZR1,其开放阅读框为888 bp,编码295个氨基酸,有5个保守结构域：核定位信号结构域NLS（MARRKPSWRERENNRRTERRR）、氮（N）端结构域（NLPKHCDNNEVLKALCLQ AGWTVEDDGT）、BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 2（BIN2）磷酸化结构域（STKISPYSSLNPSPIPS YOVSPSSSSYPSPTR）、PEST结构域（PTAATIPECDESDASTVDSGQ）和碳（C）端保守结构域（VKPWIGEK IHEVGLDDLELTLGNGKA）。系统进化树分析显示,MdBZR1与美国National Center for Biotechnology Information（NCBI）数据库中注释的苹果BZR1基因亲缘关系最近。MdBZR1在M9不同组织均有表达,在顶梢中的表达水平最高;外源BR和生长素处理促进苹果幼苗（M9和平邑甜茶）株高增长,MdBZR1表达量增加;GA处理虽也促进株高增长,但对MdBZR1的表达影响不显著。此外,半矮化砧穗组合长富2号/MM106和乔化砧穗组合长富2号/长富2号接穗中MdBZR1的表达量明显高于矮化砧穗组合长富2号/M9。因此,MdBZR1很可能对苹果树株高具有重要调控作用。     

外源葡萄糖对‘长富2号’苹果花芽生理分化期可溶性糖和相关基因表达的影响

以‘长富2号’苹果为材料,于花后25和30 d喷施浓度1.5%和3%的葡萄糖,研究处理后短枝顶芽的发育状况、可溶性糖、淀粉含量及相关代谢酶活性的动态变化,并利用实时荧光定量PCR检测糖代谢相关基因与成花相关基因的表达模式。结果表明:葡萄糖处理后,短枝顶芽长度、宽度及质量有一定程度增加;短枝顶芽中,蔗糖、葡萄糖、山梨醇在生理分化中前期显著高于对照,淀粉含量整体升高,而果糖含量在整个生理分化期显著降低;山梨醇脱氢酶、山梨醇氧化酶、蔗糖合酶合成方向以及蔗糖磷酸合成酶活性在不同时期有所增加,而酸性与中性蔗糖转化酶,及蔗糖合酶分解方向酶活性普遍降低;叶片中碳水化合物积累明显,糖代谢相关酶活性也发生相似改变;顶芽糖代谢相关基因及2个MdTPS基因都响应葡萄糖处理;成花关键基因MdFT 1、MdFD、MdLFY、MdSOC 1和MdAP 1均显著上调,而成花抑制基因MdTFL 1从花后30 d开始,表达显著下调。