鸡爪槭ApPSY和ApPDS基因克隆及其表达分析

为了探究八氢番茄红素合成酶基因(PSY)和八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)在鸡爪槭叶片呈色中的作用机制,本研究以鸡爪槭黄金槭叶片为材料,采取RT-PCR技术,克隆得到ApPSY基因和ApPDS基因的cDNA序列,对其生物信息学进行初步分析,并检测了不同叶色品种及不同发育时期槭树叶片中基因的表达情况。结果表明,ApPSY基因cDNA序列长1 497 bp,有一个1 257 bp的完整开放阅读框,共编码418个氨基酸;ApPDS基因cDNA序列长1 974 bp,有一个1 692 bp的完整开放阅读框,共编码563个氨基酸。生物信息学分析表明,ApPSY和ApPDS蛋白质均为亲水性蛋白质,无信号肽和跨膜结构。进化树结果显示,鸡爪槭ApPSY、ApPDS与柚子、葡萄柚和甜橙的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析结果表明,在不同发育时期叶片中ApPSY基因在呈色期表达量最高,而ApPDS基因在小绿期表达量最高;在不同叶色品种叶片中ApPSY基因在黄金槭品种中的相对表达量最高,ApPDS基因则在橙之梦品种中的相对表达量最高。本研究结果为进一步阐明ApPSY和ApPDS基因在鸡爪槭中的生物学功能提供了理论依据。     

基于转录组测序的文心兰花香形成分析

文心兰具有很高的观赏价值,但花香形成分子机制研究相对薄弱。本研究以香水文心、黄梦香和白梦香为材料,利用气相色谱-质谱分析其花香挥发物成分。结果表明,3个品种的花香挥发物均以萜类化合物为主,但种类差异较大。盛花期花香挥发物总量由高到低依次为黄梦香、香水文心、白梦香。从转录组数据中共获得459 756个单基因(unigenes),大约40.61%的unigenes被公共数据库注释。MEP和MVA途径中的多数基因在黄梦香中表达量最高,香水文心次之,白梦香最低,与花香挥发物释放总量相符。转录组数据中共筛选出5个显著差异表达的萜类合成酶基因(TPS)。其中,OnTPS4在3个品种中均高表达,说明OnTPS4在3个品种中对香气的形成起重要作用;OnTPS1、OnTPS2和OnTPS5在香水文心中表达偏高,是调控香水文心萜类挥发物形成的重要基因;OnTPS3在黄梦香中表达较高,是调控黄梦香萜类挥发物形成的重要基因。由上述结果可知,MEP和MVA途径的基因表达水平与花香挥发物释放总量相一致,TPS的表达与具体萜类挥发物释放密切相关。 本研究通过花香形成机理研究,为文心兰花香改良提供了依据。     

~(60)Co-γ射线辐射对荷兰鸢尾花色诱变效应的研究

为探究不同~(60)Co-γ射线辐射剂量对荷兰鸢尾的诱变效应,以花深蓝色的荷兰鸢尾品种展翅种球为试验材料,分别进行0(CK)、3、5、7、10 Gy 5个剂量的辐射处理,并调查辐射后代的生长发育状况以及花色变异表现。结果表明,辐射处理对VM_1的生长具有抑制作用,但经过2代的栽培后VM_3生长指标恢复,变异特性稳定;受体的花色诱变效应和花色变化产生的方向与辐射剂量密切相关,7 Gy处理时,出现白色和紫色2种颜色;低剂量(3 Gy和5 Gy)处理下的花色更倾向于白色转变,而高剂量(10Gy)处理下更偏向于紫色方向变化。经多代选育,在VM_6中筛选到深蓝紫色、紫罗兰色和白色3个不同花色的变异新株系,表明~(60)Co-γ辐射诱变可以作为荷兰鸢尾新品种培育的有效途径。本研究结果为荷兰鸢尾种球~(60)Co-γ射线辐射诱变育种和选育观赏性状优良的新品种奠定了一定的理论基础。     

中小花型蝴蝶兰种质遗传多样性的形态与SRAP分析

采用形态学标记与SRAP分子标记相结合的方法对31个中小花型蝴蝶兰种质资源的遗传多样性进行评价。其中SRAP标记中,筛选出的10对引物组合共扩增出150条谱带,其中130条为多态性(85.0%);各种质间的相似系数变化范围为0.36~1.0,平均为0.66。聚类分析表明,形态学标记将其划分为4大类群,SRAP标记将其划分为2大类群,同时SRAP标记聚类结果中发现种质Ph-R317与Ph-R318为同一品系。两种标记聚类结果并不一致,在一定程度上可起到互补的作用。     

60Co-γ辐射荷兰鸢尾突变株性状分析

为了探究荷兰鸢尾⁶⁰Co-γ辐射突变株具备的主要可区别性状的评判指标,根据球根鸢尾的测试指南,对其中4个稳定的突变株5-7CBS、7-10SLZ、7-10QLS、10ZLL以及野生型展翅品种进行植物学农艺性状测评,分析比较其主要观赏性状的异同。结果表明,突变株与野生型的植株形态、开花期以及生育期等特征特性基本保持一致;在调查的40个性状中,不同突变株的垂瓣上部上表面底色、旗瓣颜色、花柱上表面颜色、羽冠上表面颜色、垂瓣下部上表面底色等5个假质量性状的表达状态,与野生型相比均具有明显差异;另外的35个性状表达基本一致,相应的表型高度相似,数值较为相近,无明显差异。表明荷兰鸢尾花色在辐射育种中具有较大的遗传改良潜力,推测花色变异可能是辐射突变株与野生型具备可区别性的一个重要性状评判指标,依据花朵颜色的表达状态,花色变异可划分为加强型、野生型、减弱型、全变型4个类型。本研究结果可为开展荷兰鸢尾新品种创制提供基础数据和参考依据。     

香水文心兰花色相关基因的克隆及表达分析

依据已发布的氨基酸保守序列设计引物,从香水文心兰Oncidium Sharry Baby.红色花萼中克隆得到花色相关基因CHS、ANS、DFR3个结构基因的保守序列,所获保守序列长度分别为611、288、554bp。序列分析表明:这3个结构基因与其他植物来源的花色相关基因均具有较高的同源性,分别为77%～89%、72%～99%和57%～96%。半定量RT-PCR分析表明:3个基因在蕾期或始花期表达量最高,盛花期表达量降低;在红色花萼中有表达,在叶片和黄色唇瓣中均没有表达。     

小苍兰3种病毒多重RT-PCR检测体系的建立

根据GenBank中已发表的小苍兰花叶病毒Freesia mosaic virus (FreMV)、黄瓜花叶病毒Cucumubermosaic virus (CMV)和菜豆黄花叶病毒Bean yellow mosaic virus (BYMV)外壳蛋白(CP)基因序列保守区域分别设计特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能同时检测小苍兰3种病毒的多重PCR检测体系.该体系能够一次扩增出FreMV,CMV和BYMV的特异片段,其大小分别是340、628和212 bp.测序结果表明,3种病毒序列与相应的参考序列相似性均达97％以上.灵敏度测定结果表明,从≥10-2mg的感病植物组织中能够检测到这3种病毒.     

中国水仙花色相关基因的克隆与分析

[目的]克隆并初步分析与中国水仙花色发育相关的八氧番茄红素合成酶(PSY)、八氢番茄红素脱氢酶(PDS)和番茄红素β-环化酶(LycB)等3个酶基因序列及结构,了解其花色形成的分子机制,为进一步研究中国水仙类胡萝卜素代谢基因工程奠定基础.[方法]以中国水仙花瓣的mRNA为模板,采用RT-PCR技术扩增PSY、PDS和LycB等3个关键酶基因的保守序列,并进行序列结构分析.[结果]分离得到的中国水仙PSY、PDS和LycB的保守序列长度分别为343、500和486 bp,分别编码112、166、161个氨基酸.基因比对结果表明,推导氨基酸序列与已知其他不同植物均具有较高同源性,分别为76.5%~96.1% 、69.8%~98.3%和77.3%~95.5%,且包含PSY、PDS和LycB酶的相关功能结构域,初步证明为目标基因,不同物种间的PSY、PDS和LycB基因具有相当高的保守性.编码蛋白预测结果发现,PSY、PDS和LycB虽然有部分疏水区域,但是不存在明显的跨膜结构域.[结论]研究结果为进一步了解中国水仙花色相关酶基因的调控功能及花瓣着色机理奠定分子基础.     

鹤望兰八氢番茄红素合成酶基因克隆及表达分析

[目的]揭示八氢番茄红素合成酶(PSY)基因在鹤望兰花色形成中的作用.[方法]依据植物PSY基因的氨基酸保守序列设计引物,从鹤望兰黄色花萼中克隆PSY片段,对该片段进行序列比对和系统进化分析,并应用RT-PCR技术分析PSY基因在不同器官和花朵发育过程中的表达特性.[结果]克隆获得248 bp的PSY段,编码82个氨基酸,经注册,在GenBank的登录号为JN887695.由该片段推导出的氨基酸序列与其他植物的PSY蛋白有很高的同源性,其中与大蒜的亲缘关系最近,达90%,初步证明为目标基因.此外,该基因在鹤望兰始花期和黄色萼片中表达量最高.[结论]PSY可能在转录水平上对鹤望兰黄色花的形成起调控作用.