甜杨低温响应microRNAs的克隆与分析

MicroRNAs（miRNAs）作为一类21碱基左右的非编码小RNAs,参与植物生长发育的调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用。本研究依据miRNA高度保守特点,利用已公布的毛果杨（Populus trichocarpa）基因组序列设计引物,从甜杨（Populus suaveolens）基因组中克隆获得了12个miRNA基因座序列。序列比对结果表明,这些miRNA基因均为毛果杨低温响应miRNA基因的同源序列。同时,以低温（0℃）处理0～48h的甜杨幼苗为试材,通过半定量RT-PCR法对miRNA基因的成熟体序列在不同处理时间下的表达谱进行分析,结果显示,大多数miRNA成熟体序列在甜杨低温胁迫下的表达模式与其在毛果杨中的表达极为相似,由此可推测这些保守性miRNAs可能在甜杨和毛果杨两物种对低温胁迫的应答反应中发挥相似的功能,而miR168a、miR168b和miR475a在两物种间表达现象的差异,表明它们可能通过调控多种靶基因而发挥不同作用。本文结果将为进一步研究甜杨基因功能提供基础。     

毛白杨抗病相关转录因子基因PtWRKY1的表达特性分析

WRKY转录因子作为植物特有的一类重要转录调控因子,广泛参与植物对生物和非生物胁迫的应答反应及形态发育和组织衰老等,已引起人们的关注。本文以前期克隆得到的毛白杨WRKY转录因子基因（命名为PtWRKY1）为研究对象,开展其基因枪介导洋葱表皮细胞瞬时表达、外源信号分子（水杨酸SA,茉莉酸MeJA,脱落酸ABA）诱导表达、转PtWRKY1基因烟草植株的烟草花叶病毒（TMV）接种实验以及抗病相关基因表达的实时荧光定量RT-PCR（qRT-PCR）分析等研究。结果表明,PtWRKY1基因编码蛋白定位于细胞核,SA、ABA及MeJA处理均可诱导PtWRKY1基因表达,但不同诱导因子对PtWRKY1表达量的影响存在一定差异;同时,TMV侵染实验发现外源PtWRKY1表达能增强转基因烟草抗TMV能力,qRT-PCR分析表明PtWRKY1基因及膜保护性酶（POD,SOD,CAT）基因均受TMV诱导而增强表达。本文研究结果可为后续开展毛白杨转录因子PtWRKY1的功能鉴定及应用奠定基础。     

低温胁迫响应的甜杨miR475靶基因的预测及表达

MicroRNAs（miRNAs）通过使靶mRNA降解或翻译参与生物体的转录后调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用。本研究基于相关数据库,利用生物信息学方法,通过搜索预测及实验验证得到甜杨（Populus suaveolens）低温响应miR475的12条潜在靶基因,并对其降解位点进行分析;同时,以低温（0℃）处理不同时间甜杨幼苗为试材,利用荧光定量PCR对miR475及其靶基因的表达谱进行检测分析,结果发现,随着低温诱导时间的延长,miR475表达量呈下调趋势,而其靶mRNA的表达量则呈现相反趋势,表明甜杨miR475可能以降解靶mRNA的方式在抵御低温中发挥作用。本文研究结果可为甜杨抗冻机制的后续深入研究提供科学依据。     

海南星油藤的种子生物学特性分析

以海南岛昌江县霸王岭种植基地的星油藤种子为材料,测定其水分、蛋白质、油脂及脂肪酸的含量。结果表明,海南星油藤是一种具有重要经济价值的藤本油料作物资源,其种子平均含水量为7.49%,蛋白质含量为27.41%,种子出油率为60.04%,属于高蛋白油脂种子;此外,通过气象色谱法共检测出5种脂肪酸,分别为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,不饱和脂肪酸成分共占90.16%,其中人体必需的多不饱和脂肪酸占79.51%。     

山杏LACS基因家族生物信息学及表达分析

在植物脂肪酸的代谢途径中,长链酰基辅酶A合成酶把游离脂肪酸活化成酰基辅酶A,是调控脂肪酸代谢的重要酶。依据山杏(Prunus sibirica)转录组数据,开展LACS保守域比对分析,共确定6个具有完整ORF的LACS基因,其长度为2 360~2 900 bp,编码氨基酸为654~730 aa。开展LACS蛋白保守域及进化树分析,确定了山杏LACS具有AMP绑定域,说明其在物种间的高度保守性。同时,对不同发育期山杏杏仁的LACS基因开展q RT-PCR表达谱分析。为探究杏仁发育过程中油脂的累积模式,以山杏为试材,采用索氏提取法对其油脂含量进行测定,确定杏仁油的主要累积期在20~50 DAF。结合油脂含量的检测结果,对蛋白互作网络和基因表达等方面加以分析,确定山杏LACS9与油脂累积密切相关。本研究结果可为后续探究LACS基因家族在山杏杏仁发育及油脂累积中的调控机制奠定基础。