苹果bZIP转录因子家族生物信息学分析及其在休眠芽中的表达

【目的】鉴定苹果（Malus×domestica Borkh.）基因组上的bZIP基因（MdbZIP）,为研究苹果bZIP转录因子提供相关信息以及在芽休眠过程中的调控作用提供理论参考。【方法】通过Pfam下载bZIP隐马尔科夫模型bZIP_1（PF00170）与bZIP_2（PF07716）,利用HMMER 3.0鉴定苹果bZIP基因。使用Clustal Omega、MEGA6.0、MapInspect、DNAMAN 6.0和MEME4.10.2等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用Microarray分析与qRT-PCR技术检测苹果bZIP基因在不同处理下及其在高需冷量品种与低需冷量品种中的表达情况。【结果】鉴定得到120个苹果bZIP基因,与拟南芥的系统进化树分析将苹果bZIP分为10个亚家族（A-I和S）。染色体定位分析显示,109个苹果bZIP不均匀分布于17条染色体上,其中,11个基因无匹配的染色体定位。8号染色体上分布最多（13个）,1号染色体分布最少（1个）,一些染色体区域基因密度较高。基因结构分析表明,MdbZIP基因家族外显子数量0-23个,其中23个基因无内含子,分布于F亚家族（4）与S亚家族（19）,基因结构进化高度保守。保守元件分析表明,MdbZIP基因家族包含30个保守元件：元件1为bZIP保守结构域;在D亚家族发现的元件10与G亚家族发现的14为已知元件,另外多数元件功能未知。通过Microarray分析显示,多个MdbZIP均可能与芽休眠的解除相关。qRT-PCR结果显示在不同品种中A亚家族8个MdbZIP均呈现出ABA诱导表达,而D亚家族中随着冷处理时间延长,在需冷量不同的品种中出现多种表达模式。【结论】苹果bZIP基因家族结构高度保守,在ABA与冷处理下呈现不同表达模式,可能参与调控苹果芽休眠进程。     

IBA对芍药扦插生根的影响及生根过程中相关酶活性的变化

以芍药‘大富贵’品种为材料, 用1 000、2 000和3 000 mg·L^-1 3个浓度的IBA处理进行扦插对比试验, 研究其生根过程中过氧化物酶( POD) 、多酚氧化酶( PPO) 、吲哚乙酸氧化酶( IAAO) 活性的动态变化。结果表明: IBA处理极显著地提高了插穗的生根率、根数和总根长, 其中以2 000 mg·L ^-1为IBA最佳生根浓度, 将生根周期缩短18 d, 并明显提高了生根质量。在生根过程中, 插穗中POD、PPO活性分别呈现“缓慢上升→下降→急剧上升→下降”和“降→升→降”的变化趋势, 但与对照组相比, 处理组的变化更为剧烈, 峰值出现提前了18 d。IAAO活性在对照和处理中呈现不同的变化趋势: 前者为“升→降→升”, 而后者为“降→降→升”。此外, 高活性的POD、PPO有利于不定根的形成, 低活性的IAAO则促进生根。     

设施专用油桃新品种‘鲁油2号’的选育

‘鲁油2号’是由瑞光3号做为母本,春光油桃、美味油桃、双佛的混合花粉做为父本,通过有性杂交、优良单株初选、设施高接复选单株、区域试验与复选的方法历时14年选育成功。果实近圆形,果形正,果实平均纵径7.5 cm,横径7.3 cm,侧径6.7 cm,平均单果重155 g,最大单果重273.9 g。果皮底色绿白色,果面着深红色,着色面积占全果面的95%以上,外观艳丽。果皮中厚,果皮与果肉不易剥离,果核小,核重占果重的3.9%,离核。可溶性固形物含量是13.7%,果肉硬度8.7 kg/cm~2。在山东泰安设施栽培,叶芽膨大期2月上旬,始花期2月中旬,展叶期3月上旬,果实成熟期4月底,果实发育期75 d左右。抗病能力强,适合山东设施桃区(主要产区)促成栽培。     

外源钙对果实发育过程中肥城桃钙素动态变化的影响

为探究肥城桃各器官钙素分配及动态变化规律,本研究以11年生肥城桃为试验材料,采用树干注射⁴¹Ca同位素及外施钙肥(0.5%氨基酸钙和0.5%硝酸钙溶液,清水为对照)处理,检测各器官⁴¹Ca丰度变化及总钙含量。结果表明,在生长前期,新梢、叶片钙含量增加均最为明显,分别增加40%~68%、13%~28%;果实中的钙含量在幼果期达到最大值,随后逐渐降低;多年生枝的钙含量呈先下降后上升的趋势;叶片对树体中⁴¹Ca的竞争能力远超过果实等组织;成熟期⁴¹Ca分配情况为树干最高,占67.78%,叶片、枝条次之,果皮、果肉再次,树干皮及枝条皮最低。综上,在肥城桃果实发育各时期喷施不同形态钙肥能有效提高果实、新梢、叶片等幼嫩器官的钙含量,利用⁴¹Ca示踪-加速器质谱技术可较准确的研究钙素在植物体内的运动分布规律。本研究结果为肥城桃科学补钙提供了理论依据。     

油桃开花时间调控基因在花芽休眠过程中的表达分析

对拟南芥中21个调控开花时间的基因进行NCBI blast比对后找到桃中所对应的同源基因,以拟南芥的突变体表型及基因注释功能为依据分为促进开花和抑制开花两类。以7年生‘曙光’油桃花芽为试材,利用水培法测定萌芽率,界定休眠分为诱导期、自然休眠期和休眠解除期3个阶段。研究结果表明诱导期和自然休眠期内花芽单芽质量上升平缓,休眠解除后突然升高到0.12 g,翌年2月9日达到0.15 g;而花芽含水量从诱导期开始缓慢下降,在休眠解除时达到最低水平（39%）,之后平稳上升到53%。聚类分析发现,两类基因对开花的影响与其在休眠进程中的表达趋势不存在必然的相关性。利用荧光定量PCR（RT-PCR）技术测定目的基因在休眠过程中的表达特性,发现在休眠进程（自然休眠和休眠解除期）中PpFT-like和PpCO-like表达量逐渐升高,推测其可能与需冷量积累相关。PpDDL-like、PpCCT-like、PpELF8-like、PpAMP1-like、PpHUA2-like和PpHUB1-like表达量先升高后降低,在休眠解除时达到最高水平之后随休眠解除下降,与花芽休眠解除进程一致,推测其可能参与调控花芽休眠解除过程。     

桃WRKY转录因子PpWRKY18克隆及表达分析

为了探究WRKY转录因子在植物抵抗逆境胁迫方面的重要作用,本研究从桃中克隆PpWRKY18基因,通过生物信息学分析PpWRKY18蛋白含有典型WRKY功能结构域。系统进化树分析表明,桃PpWRKY18与蔷薇科物种的亲缘关系最为相近。生物信息学预测PpWRKY18蛋白定位细胞核,并通过农杆菌瞬时注射烟草叶片证实PpWRKY18定位于细胞核。对PGEX-PpWRKY18融合蛋白进行诱导表达,发现PpWRKY18融合蛋白主要在包涵体中表达。荧光定量PCR结果表明,PpWRKY18受干旱诱导表达量上升,复水后PpWRKY18表达量下降。生物信息学预测显示,蛋白磷酸酶蛋白家族(Protein Phosphatase 2C)、C2H2蛋白家族(PpZAT5)、ERF蛋白家族(PpERF9)、BHLH蛋白家族(PpBHLH92)可能与PpWRKY18蛋白互作,推测PpWRKY18蛋白通过与这些蛋白互作协同响应干旱胁迫。本研究为探索PpWRKY18响应干旱的分子机制提供了理论依据。     

桃ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707As在拟南芥中过表达的功能分析

以8年生‘中油4号’油桃为试材,对休眠期的枝条进行ABA和GA处理发现,ABA延迟芽体萌动,GA促进萌芽和提前开花,在桃芽萌发中ABA和GA起拮抗作用。利用转基因技术在拟南芥中过表达桃ABA分解代谢关键酶ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707A1、PpeCYP707A2和PpeCYP707A3,获得纯合株系,RT-PCR结果表明,目的基因在过表达株系中的表达量分别达到对照的23.86倍、7.37倍、3.23倍;过表达株系生长缓慢,抽薹、开花延迟,其中过表达PPECYP707A1株系生长最慢,开花最晚;过表达株系种子萌发和幼苗生长对ABA不敏感,受伤害程度小;10℃低温处理试验证明,过表达株系相对生长速率高于野生型,推测低温条件下,过表达CYP707As正调控拟南芥的生长发育。     

5种连翘的嫩枝扦插生根技术研究

连翘（Forsythia suspense Vahl.）、金叶连翘（Forsythia koreanacv.Sun Gold）、金脉连翘（Forsythia koreanacv.Aureo-Reiticulata）、细叶连翘（Forsythia viridissima Lindl.）花叶连翘（Forsythia suspense Vahl.var.variegata Butz）均为木犀科（Oleaceae）连翘属植物。连翘枝条开展、拱形下垂,金叶连翘叶色金黄,金脉连翘叶脉金黄,花叶连翘叶面有黄色斑点,均先花后叶;细叶连翘枝条直立,先叶而花。5种连翘均于早春开放,满枝金黄,艳丽可爱,是具有较高观赏价值的落叶灌木,对丰富城     

华北五角枫嫩枝扦插生根技术的研究

以3个华北五角枫品种为试材,研究了其嫩枝扦插生根的关键技术和影响因素。结果表明,3个品种的生根率依次为普通华北五角枫红叶华北五角枫黄叶华北五角枫。于6月上旬剪取当年生枝条作为插穗,保留2片叶,上切口平切下切口斜切,1000mg.kg-1NAA速蘸20s后扦插于洁净的河沙中,可达到最佳生根效果。     

优良观赏树种评价标准与方法研究

引种是目前最简单、经济、有效的育种方法，在园林植物中广为应用，对引进树种进行初选显得尤为重要。选择适宜的初选方法更能使引种工作事半功倍。目前国际通用的筛选方法是“三级法”，但是它却不适合在初选中应用。北京植物园王晓辉总结了一套适合用于初选新优树种的“百分初选法”，