梅PmARF17克隆及其在花发育中与内源激素的调控模式

【目的】分析梅PmARF17的生物学功能,探究梅花发育进程中其表达丰度与内源激素动态变化的关系,为梅花发育的调控研究提供依据。【方法】以梅品种‘大嵌蒂’为试材,克隆PmARF17,利用生物信息学软件分析基因结构、系统进化及其与其他物种同源蛋白的差异;亚细胞定位确定PmARF17蛋白在细胞中作用的部位;以梅品种‘大嵌蒂’和‘龙眼’不同发育阶段的花芽、叶芽、花器官为试材,利用qRT-PCR检测PmARF17时空表达模式,通过UPLC法测定IAA、GA₃、ABA、ZT含量的动态变化,并与PmARF17的表达进行相关性分析;克隆PmARF17启动子,分析启动子的顺式作用元件,利用瞬时表达解析PmARF17与GA₃的调控模式。【结果】从梅品种‘大嵌蒂’中克隆得到PmARF17,系统进化树分析表明PmARF17蛋白与其他植物的ARF蛋白序列高度同源;亚细胞定位表明其作用于细胞核和细胞膜上;qRT-PCR表达和内源激素含量的相关性分析表明,PmARF17的表达与IAA含量的变化趋势没有明显的相关性。PmARF17在雌蕊完好花芽中的表达水平相对不完全花芽显著上调,而GA₃含量与PmARF17的表达趋势一致。ABA和ZT含量总体上与PmARF17的表达呈相反的趋势,表明两者可能抑制PmARF17的表达。PmARF17启动子含有GA顺式元件,且具有启动活性和组织表达特异性,在花瓣、雄蕊及根部特异表达。【结论】 PmARF17可能是梅花发育的正调控基因,促进梅雌蕊的正常发育。PmARF17的表达可能受到GA₃的正调控,其可能通过作用于雄蕊和花瓣,进而影响梅的雌蕊发育进程。     

梅PmmiR319a与靶基因PmTCP2的验证与表达分析

为验证PmmiR319a与PmTCP2基因的靶标关系,并研究PmmiR319a在梅花芽发育过程中的作用,本研究以梅品种‘大嵌蒂’为试验材料,克隆梅PmmiR319a前体序列及其靶基因PmTCP2,采用5'RACE技术对两者之间的靶标关系进行验证,并进一步分析在花芽发育过程中的表达模式。结果表明,梅PmmiR319a前体序列含有茎环结构,通过序列比对和系统发育分析发现,不同物种的miR319a前体序列的茎环发卡结构和成熟体区域表现出较高的保守性。梅PmTCP2基因全长1 500 bp,编码499个氨基酸。荧光定量PCR分析结果表明,PmmiR319a在梅花发育的前期表达量高,而PmTCP2在梅花发育的中期和后期表达量较高,PmmiR319a与预测靶基因PmTCP2的表达模式呈负相关,表明二者存在负调控的关系,与预测的靶标关系一致。RLM-5'RACE技术验证结果表明,PmmiR319a对其靶基因PmTCP2的mRNA进行了切割,切割位点位于第10和第11个碱基之间。由此可知,PmmiR319a通过调控靶基因PmTCP2影响花的发育。本研究结果为阐明梅花中miR319a的功能提供了一定的理论依据。     

落叶果树需冷量及其估算模型研究进展

需冷量对落叶果树适地适栽、设施栽培和预测气候变化具有重要的意义。需冷量估算模型的研究为落叶果树需冷量的深入研究和理解提供了理论基础:0～7.2℃模型和犹他模型是应用较广的模型,动力学模型是目前较为完善的模型,0～14℃低温模型,正犹他模型和改进的犹他模型是针对当地特殊气候而采用的一些模型。对落叶果树需冷量及其估算模型的研究进行了综述,主要从落叶果树需冷量的概念、不同需冷量估算模型的介绍,应用及模型间的选择、需冷量影响因素以及我国需冷量研究存在问题与展望等方面进行阐述,以期为我国落叶果树需冷量的研究提供借鉴。     

核果类果树中microRNAs的生物信息学预测及验证

microRNA(miRNAs)是一类非编码小分子RNA,在植物生长发育、新陈代谢以及逆境生理中起重要作用。基于生物信息学的基因搜索和同源搜索,从NCBI数据库中登录的核果类果树的EST和GSS中寻找miRNAs。从核果类果树的107982条ESTs和48273条GSSs中搜寻到了11条miRNAs前体序列,编码11条成熟体序列,并预测到19个靶基因,分别编码与生长发育、新陈代谢和转录调节等相关的蛋白。利用miRbase数据库进一步分析表明:11条miRNAs属于8个microRNA家族,分别来自桃和梅,其大小为20～23bp,其中6条为21bp,而且ppe-miR162a和ppe-miR164f保守性最高。采用poly(A)RT-PCR方法随机对预测的ppe-miR156h,pmu-miR482,ppe-miR399a,ppe-miR171a进行组织表达验证,发现ppe-miR156h在果梅花芽中表达,pmu-miR482,ppe-miR399a,ppe-miR171a在桃叶片中表达。     

泗洪大枣优质高效栽培技术

总结了泗洪大枣矮化密植配套的栽培技术,包括定植技术、整形修剪技术、促进坐果技术和病虫害防治技术,通过一系列的栽培技术达到丰产优质的栽培目的。     

中国原产果梅自交亲和变异品种花粉决定基因SFB的插入突变

 果梅是配子体自交不亲和树种,但在长期进化过程中也出现了自交亲和品种。以果梅典型的自交不亲和品种‘南高’和自交亲和品种‘甲州小梅’为对照,采用田间自交授粉试验对原产于中国的‘四川白梅’和‘长农17’两个果梅品种进行了自交亲和性鉴定,结果表明：其自花授粉坐果率分别为30.73%和16.27%,属于自交亲和品种。进一步通过AS-PCR分析发现花粉SFB基因存在一段插入序列,造成了分子水平的基因突变。推测该基因的突变使‘四川白梅’和‘长农17’SFB功能发生改变,从而自交亲和。     

果梅花芽蛋白质双向电泳优化体系的建立

以果梅花芽为材料,比较了TCA/丙酮法和酚抽法2种总蛋白质提取方法对蛋白质双向电泳(2-DE)的影响,同时对IPG胶条种类、凝胶浓度、蛋白质上样量及染色方法等环节进行了优化.结果表明:TCA/丙酮法比酚抽法在2-DE凝胶图谱上的蛋白质点数增多,图谱背景也比较清晰,没有明显的纵横条纹;采用17 cm pH 4～7的胶条、10％的凝胶浓度、1.5～1.8 mg的蛋白质上样量,经改良胶条考马斯亮蓝G-250染色后可获得背景清晰、重复性好、蛋白质分辨率高的2-DE图谱.高质量的果梅花芽蛋白质提取方法和蛋白质双向电泳体系的优化可为果梅蛋白质组学研究奠定技术基础.     

KNOX Ⅰ类基因在雌蕊发育中的作用

雌蕊由心皮和花柱组成并最终发育成果实,其发育对作物的产量、质量都有决定性的影响。因此,对雌蕊败育相关基因的研究是植物生物学研究领域的热点,KNOX家族是植物中的5个同源异型盒基因家族之一,分为Ⅰ类和Ⅱ类KNOX亚家族,主要在植物茎顶端分生组织中特异表达,是分生组织发生与维持所必需的关键基因,调控与器官发生相关的细胞分化,最终影响侧生器官的形态建成、该文综述了与雌蕊发育相关的KNOX家族基因功能,重点对KNOX家族中的KNOX Ⅰ类基因进行了阐述。     

果梅NAC基因家族的鉴定及组织表达分析

为挖掘果梅中NAC基因成员,探讨其组织表达特异性,本研究采用生物信息学方法鉴定了果梅NAC基因家族,并对其理化性质、染色体分布、亚细胞定位、保守基序、蛋白结构和亚族分类进行预测分析。结果表明,果梅NAC基因家族包含106个NAC基因成员,根据系统发育特征将其分为12个亚族。PmNAC基因在果梅的8条染色体上呈现不均匀分布,多编码酸性氨基酸;大部分NAC蛋白为亲水蛋白,其二级结构多以无规则卷曲为主要构成元件,且三级结构相似;亚细胞定位预测显示,果梅NAC蛋白为典型的核蛋白。选取12个NAC基因家族成员,利用实时荧光定量PCR技术进行组织表达分析,结果表明,12个果梅NAC基因在不同组织中均有表达,但表达差异明显。其中3个基因(PmNAC54、PmNAC32、PmNAC68)在果皮中表达最高,4个基因(PmNAC60、PmNAC95、PmNAC51、PmNAC2)在果肉中表达最高,3个基因(PmNAC31、PmNAC62、PmNAC48)在嫩茎中表达最高,其余2个基因(PmNAC61和PmNAC71)分别在果胚和花芽中具有最高的表达,表达特征的差异表明它们可能具有不同的生物学功能。本研究结果为果梅NAC蛋白的进一步功能分析奠定了一定的理论基础。     

MicroRNA参与植物花发育调控的研究进展

摘 要：MicroRNA(miRNA)是一类20到24nt的非编码小RNA,通过与靶mRNA序列的互补配对产生特异性,抑制了mRNA的表达或使其降解,从而调控靶基因的表达。本文主要综述了三类调控开花时间的miRNA家族成员：miR172,miR159 / miR319和miR156。其中,miR156主要调控植物生长周期转变;miR172通过调控AP2类基因,控制开花时间和花器官的形成;miR159和miR319的过量表达均会引起一些花发育障碍,如花期延迟。此外,还介绍了其它一些与花发育相关的miRNA,并对miRNA在花形成和发育中的研究方向进行了展望。