越桔VcWRKY33基因的分离及其响应胁迫的表达分析

以南高丛越桔"雷格西"Vaccinium corymbosum ‘Legacy’为试材,克隆与抗逆相关的WRKY基因,分析其表达模式及其对高盐、低温、渗透(PEG6000)和水杨酸处理的响应。结果表明,克隆获得越桔VcWRKY33基因,其编码蛋白含有2个WRKYGQK结构域和1个C2H2锌指结构。VcWRKY33在不同组织器官中均可表达,但表达量差异明显,在幼叶中表达量较高。该基因明显受高盐、低温、PEG 6000和水杨酸诱导表达。VcWRKY33在越桔的抗盐及抗寒等过程中可能起重要作用。     

越橘低温响应因子VcICE1的克隆和功能鉴定

为挖掘越橘低温胁迫响应基因在低温逆境胁迫应答中的作用,探讨越橘低温逆境胁迫响应机制,以北陆越橘为试材,克隆低温响应基因VcICE1(Inducer of CBF3 expression 1),分析其表达模式及对低温的响应,探讨VcICE1在抵御低温胁迫中的生物学功能。利用农杆菌介导法获得转基因拟南芥,比较转基因和野生型拟南芥对低温胁迫响应的差异。利用瞬时转化烟草叶片试验,分析VcICE1对AtCBF3的转录调控。结果表明,克隆获得越橘低温响应因子VcICE1,该基因ORF为1 566 bp,编码含有522个氨基酸的蛋白质,含有1个保守的bHLH结构域。系统进化分析表明,VcICE1与AtICE1同源性最高。表达分析显示,VcICE1在根、枝条、幼叶、花和果实中均表达,在幼叶中表达量最高,在果实中最低,并响应低温处理。在拟南芥中异位表达VcICE1,其低温抗性较野生型显著升高。瞬时表达试验结果表明,VcICE1可激活AtCBF3的表达。VcICE1能够对低温处理有明显响应,推测其在响应低温胁迫过程中发挥重要的调控作用。     

基于越橘果实转录组测序WBC型转运蛋白基因发掘及表达分析

为发掘越橘中WBC型(White brown complex)ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporters)基因,研究其与次生代谢物质(Secondary metabolite)运输关系,从越橘果实转录组测序文库中筛选出21个编码WBC型转运蛋白基因。其中10个基因上调表达,11个基因下调表达,10个上调表达基因中有7个基因显著上调表达。以越橘‘北陆’(Northland)根、茎、叶芽、叶、花芽、花、绿果、粉果、蓝果、蓝果种子、蓝果果皮和蓝果果肉为试验材料,对7个显著上调表达基因进行实时荧光定量PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR,q RT-PCR)分析,研究在越橘各个器官和果实发育不同阶段中表达模式。结果表明,越橘中7个WBC转运蛋白基因中有5个基因在果皮和果肉中的表达情况与转录组分析结果一致。越橘所有组织器官中均能检测到WBC型转运蛋白表达,但表达量不同。Unigene5067_All和Unigene27766_All在根中表达量最高,Unigene14517_All、Unigene27928_All和Unigene29820_All分别在茎、花和蓝果中表达量最高,Unigene34381_All和Unigene34438_All表达量从绿果、粉果到蓝果呈递增表达模式,与越橘中花色素苷累积呈现一致性,推测这两个WBC转运蛋白基因可能参与越橘次生代谢物运输。有助于阐明越橘中WBC转运蛋白生理生化功能。     

越橘原花青素合成相关基因VcLAR和VcANR的克隆和功能鉴定

本研究以越橘(Vaccinium corymbosum Duke)为试验材料,克隆原花青素合成基因VcLAR和VcANR,分析其表达模式及其对水杨酸和茉莉酸甲酯的响应,鉴定其在原花青素合成过程中的作用。结果表明,成功获得了越橘VcLAR(GenBank登录号为MH321470)和VcANR(GenBank登录号为MH321471)基因。VcLAR和VcANR在根、茎、幼叶、花以及不同发育阶段果实中均可表达,但相对表达量存在差异,在绿果中的相对表达量最高。在不同发育阶段果实中,原花青素含量在绿果中最高,在蓝果中最低。水杨酸处理可促进VcLAR和VcANR基因的表达,茉莉酸甲酯处理可抑制VcLAR和VcANR基因的表达。在转VcANR基因拟南芥株系中,原花青素的含量显著高于野生型。在转VcLAR基因拟南芥株系中,原花青素含量与野生型相比无明显变化。由此推测,VcLAR和VcANR在越橘果实原花青素积累过程中发挥重要作用,并受水杨酸和茉莉酸甲酯的调控。     

越橘VcNAC072克隆及其促进花青素积累的功能分析

目的 分离越橘VcNAC072（NAM,ATAF1/2,CUC2）转录因子,分析其表达模式并探讨其在调控花青素合成过程中的功能,为进一步研究越橘花青素积累的调控机理提供理论基础。方法 以‘公爵’越橘（Vaccinium corymbosum ‘Duke’）为试材,克隆VcNAC072。通过农杆菌介导法获得转基因拟南芥,比较转基因和野生型拟南芥花青素积累的差异。利用酵母单杂交和瞬时表达试验,分析VcNAC072对MYB转录因子AtPAP1的转录调控。结果 克隆获得越橘VcNAC072,该基因CDS为1 032 bp,编码含有343个氨基酸的蛋白质,含有1个保守的NAC结构域。表达分析显示,该基因在不同发育阶段的果实中均可表达,但表达差异明显,在粉色和蓝色果实中表达量较高,在绿色果实中表达量最低。随着VcNAC072表达的升高,果实中花青素含量呈递增的趋势。分析AtPAP1启动子序列,发现其序列中包含NAC转录因子的结合位点。酵母单杂交和烟草瞬时表达试验结果表明,VcNAC072可与AtPAP1的启动子相互作用,并激活其表达。在野生型拟南芥中异位表达VcNAC072,其种子中花青素积累量显著高于野生型。结论 推测VcNAC072在越橘果实中正向调节花青素的积累。     

不同覆盖方式对越橘园土壤温度的影响

通过设置锯末、白色园艺地布+锯末、黑色园艺地布+锯末、白色园艺地布和黑色园艺地布5种土壤覆盖方式，以不覆盖为对照，利用土壤温度监测记录仪对越橘生长期（5月-10月）不同深度土层土壤温度进行连续监测，分析不同覆盖方式对越橘园10 cm、20 cm和30 cm土层土壤温度的影响。结果表明，不同覆盖方式在整个越橘生长期内均有调节土壤温度的效果，不同覆盖方式对不同深度土层土壤日平均温度的变化趋势总体相似。锯末覆盖处理的土壤温度在越橘生长前期（5月-8月）低于对照，在越橘生长后期（9月-10月）高于对照，且土壤温度日变幅显著低于对照，说明锯末覆盖处理的保温效果最好；黑色园艺地布覆盖处理的保温效果次之，且黑色园艺地布和黑色园艺地布+锯末覆盖处理在整个越橘生长期内的土壤温度均高于对照，辽宁地区春季和秋季气温较低，适当提高土壤温度有利于越橘根系生长和树体发育。而白色园艺地布覆盖处理和白色园艺地布+锯末覆盖处理的土壤温度均低于对照，且白色园艺地布覆盖处理的保温效果较差。因此，辽宁地区越橘园推荐采用黑色园艺地布并添加锯末的土壤覆盖方式具有良好的可行性和实用性。     

‘都克’蓝莓成熟期矿质营养元素积累和分配特性研究

为明确‘都克’蓝莓果实成熟期树体矿质营养元素的积累和分配特性,利用整株树体挖掘解剖的方法,测定各组织的生物量和矿质营养元素含量。结果表明：‘都克’蓝莓果实成熟期单株树体总生物量为915.77 g,地上部与地下部生物量的比值为1：0.82。N、Ca、Mg、Mn、Zn和B元素表现为叶片中含量最高,P元素为根系中含量最高,K元素为果实中含量最高,Fe、Cu和Mo元素为根颈和根系中含量最高。‘都克’蓝莓树体N元素积累总量最大,大部分矿质营养元素主要向根系中分配。生产1 000 kg果实树体地上部需要吸收的矿质营养元素总量为N 4.16 kg、P 1.25 kg、K 1.69 kg、Ca 2.15 kg、Mg 0.51 kg、Fe 37.68 g、Mn 42.23 g、Zn 6.47 g、Cu 2.27 g、B 3.30 g和Mo 0.12 g。     

‘泽西’越橘花青苷积累与相关基因表达研究

以越橘品种‘泽西’果皮为试材,通过对花后7个时期花青苷含量的测定和花青苷合成途径中部分关键基因的克隆和表达,研究果实发育过程中果实着色及花青苷含量与这些基因的关系。果实发育不同时期果皮中花青苷含量的测定结果显示,套袋与对照果实在果实发育前期（花后20-40 d）,果皮中没有检测到花青苷含量;对照果实进入转色期（花后50 d）到果实成熟期（花后80 d）,花青苷相对含量从10.87 U?g-1增加到389.11 U?g-1,呈持续升高的趋势,在花后80天达到最大值。套袋果实在花后50 d,果皮中花青苷含量为4.06 U?g-1,随着果实成熟,在花后80 d花青苷相对含量增加到374.21 U?g-1。套袋试验结果显示,套袋与对照的日均光照强度和果实表面温度均呈先升高后下降的变化趋势,套袋内的日均光照强度和果实表面温度均较对照显著降低。花青苷合成关键基因的表达分析结果显示,套袋与对照果实在整个果实发育期,VcCHS和VcF3H的相对表达量呈先下降后升高的趋势;VcDFR、VcANS和VcMYB呈先下降后升高,之后又下降的趋势;VcANR和VcLAR的表达量在果实发育初期均表现为下降趋势,果实进入转色期后,未能检测到其表达;UFGT的表达量在果实发育初期未能检测到,随着果实进入转色期,其表达量迅速升高。套袋果实果皮中,在果实不同发育阶段,VcF3H、VcDFR和VcUFGT等5个基因的表达受套袋影响呈上调或下调表达。     

越橘园土壤有效养分和叶片营养状况分析

从江苏省和贵州省两大越橘主产区各选取两个越橘园,分别为连云港市赣榆区和东海县越橘园、安顺市平坝区和惠水县越橘园,并于2015年7月检测4个越橘园的土壤有效养分和叶片营养含量丰缺状况,并对越橘园土壤与叶片相应营养元素进行相关性分析,为合理制定越橘园施肥方案提供理论依据。结果表明,除平坝越橘园以外的其余越橘园均需要进行土壤pH值和有机质含量调节;4个越橘园土壤有效养分均呈现缺氮富磷富钾状态,土壤交换性钙、镁、有效硫、微量元素含量充足;存在叶片氮、磷、铜含量缺乏,叶片其余营养元素含量适中。通过对土壤与叶片相应营养元素之间的相关性分析得知,土壤中大部分有效养分与其对应的叶片营养元素之间均无显著相关性。因此得出,越橘园在营养管理上应因地制宜,建议增施有机肥及氮肥,合理施用磷、钾肥。     

越橘矿质营养元素缺乏症及矫治措施研究进展

越橘是具有较高经济价值和广阔开发前景的新兴小浆果树种,在我国有巨大的市场潜力。通过总结越橘矿质元素缺乏症的表现、产生缺素症的主要原因以及矫治措施等相关研究迚展,以期了解越橘生长发育所必需的大量元素(氮、磷、钾、钙、镁)和微量元素(铁、锰、硼、锌、铜)对树体生长状况、果实产量和品质的影响,为今后越橘栽培和施肥管理研究提供参耂。