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【目的】克隆与杉木次生壁形成相关的Cl NAC1基因,在组织表达特异性分析基础上开展该基因的单核苷酸多态性(SNP)及其连锁不平衡(LD)分析,以期为深入解析该基因功能和开展LD作图提供重要依据。【方法】基于杉木根、茎、叶等混合样本转录组测序获得的相关数据,分离杉木Cl NAC1的c DNA序列,进行同源比对和进化树构建分析。利用实时荧光定量PCR技术(q PCR)检测Cl NAC1的表达模式。通过MEGA 6.0和Dna SP 5.0分析Cl NAC1在40个杉木无性系的SNP变异,以及LD衰减程度。【结果】分离到Cl NAC1基因c DNA序列1 286 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 092 bp,编码蛋白质在N端含有1个由128个氨基酸残基组成的NAC结构域。相应基因组序列长2 546 bp,有3个外显子和3个内含子,且第1个内含子位于5'非翻译区(UTR)。系统进化树分析表明,Cl NAC1蛋白位于B分支,与拟南芥的NST1/2/3、毛果杨的Ptr WND2A/B等聚在一起,属于次生生长相关的NAC转录因子类别。Cl NAC1在雄球花中的表达量最大,在当年生成熟叶中最小;该基因在当年生半木质化茎中的表达量是未木质化茎的2.8倍,且在去年生茎木质部中的表达量比皮层大3倍左右。利用来自6个地理种源的40个无性系发现Cl NAC1内存在104个常见SNP位点,平均发生频率为1/24 bp,多样性水平达到0.012 53。编码区域有32个SNP位点,其中25个属于同义突变,7个属于错义突变。SNP多样性指数πtot、πsil、πs、πn在6个群体间的差异不显著,且不同群体的非同义突变多样性πn皆小于同义突变多样性πs。LD分析显示,当r20.1时,在6个群体中LD衰退序列长度在1 025~2 460 bp间变化,在基因内部LD水平已衰退至不显著。【结论】杉木Cl NAC1基因可能参与次生壁的发育。Cl NAC1在不同无性系间存在丰富的SNP变异,且在进化中主要受纯化选择作用。不同杉木群体中Cl NAC1基因SNP位点间的LD皆在较短序列长度内迅速消失,表明基于候选基因的LD作图策略在杉木关联作图研究中是可行的。 相似文献
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杉木纤维素合成酶基因CesA的克隆及表达分析 总被引:2,自引:0,他引:2
通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)结合c DNA末端快速扩增(RACE)技术,从杉木Cunninghamia lanceolata中克隆到2个全长为3 235 bp和3 876 bp的纤维素合成酶基因c DNA序列,被分别命名为Cl Ces A1和Cl Ces A2,Gen Bank登录号分别为JQ844574和JQ844575。相应编码蛋白分别包含992和1 092个氨基酸残基,推测分子量为111 845.3 D和123 105.7 D,等电点为6.04和6.65。氨基酸序列分析发现,它们具有植物纤维素合成酶基因相应的结构特征——锌指结构,2个易变区CSRI和CSRII,2个保守区CRI和CRII,纤维素合成酶底物结合结构域"D,D,D,QVLRW",以及8个跨膜区。荧光定量PCR分析表明:Cl Ces A1和Cl Ces A2基因在茎中表达丰度均为最高,且成熟木质部中表达量均高于皮层中的相应数值;2个基因在根和针叶中的表达量相对较低。以具特殊材质性状的矮生杉木和正常杉木木质部为材料的进一步表达分析发现:Cl Ces A1和Cl Ces A2在正常杉木木质部中的表达量大约是矮生杉木表达量的2~12倍。2个杉木Ces A基因可能在杉木木材形成过程中具有重要作用。 相似文献
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矮生观赏杉木DNA甲基化的水平与模式分析 总被引:1,自引:0,他引:1
为探讨杉木矮化变异与DNA甲基化的关系,以矮生观赏杉木与野生杉木为试验材料,采用基于DNA甲基化敏感扩增多态性分析(Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)方法,研究其DNA序列CCGG位点的甲基化水平及模式变化特征。应用20个引物组合,在矮生观赏杉木和野生杉木的叶片DNA中均检测出745个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为508个和505个,分别占总扩增位点数的68.17%和67.83%;在矮生观赏杉木与野生杉木木质部DNA中分别检测到742个和737个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为471个与498个,分别占总扩增位点数的63.52%和67.51%,差异达极显著水平(P0.01)。与野生型相比,矮生观赏杉木叶片和木质部DNA甲基化模式发生了一定变化,在叶片DNA中,去甲基化率为17.81%,明显高于超甲基化率15.44%;在木质部DNA中,去甲基化率17.25%,也明显高于超甲基化率14.65%。通过甲基化序列的初步克隆及比对分析发现,矮生观赏杉木中参与MAPK级联途径的蛋白磷酸酶IBR5基因启动子区域的甲基化水平上升。因此推测,植物激素信号转导及其调控基因的甲基化变化可能是矮生观赏杉木形成的原因之一。 相似文献
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通过优化随机扩增多态性DNA(RAPD) 反应体系,对浙江省不同来源的金钱松Pseudolarix amabilis进行遗传多样性分析。结果表明:18条随机引物在62个样品中可检测到172个可重复位点,其中多态性位点有170个,多态性比率为99.2%。聚类分析的结果表明:同一来源金钱松材料聚为一类,说明金钱松天然群体的RAPD多态性分类和其地理分布有一定的关系,但也有特殊个体不一致,表明金钱松天然种群体存在较高的遗传多样性,并建议对金钱松进行就地保存和迁地保存。图2表3参31 相似文献
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利用ISSR标记技术对12份枫香观赏种质进行遗传多样性分析,通过正交实验优化枫香的ISSR-PCR扩增体系,即在20μL体系中加入PCR反应缓冲液2μL、镁离子1.5 mmol.L-1、Taq DNA聚合酶0.75 U、dNTP 0.15 mmol.L-1、引物0.4mmol.L-1、DNA模板80 ng。筛选出的19条ISSR引物共得到131条扩增带,其中多态性条带为94条,多态性条带比率为71.75%。12份种质的有效等位基因数是1.482,基因多样性0.3012,Shannon信息指数0.4674,表明遗传多样性水平相对较高。进一步的聚类将这些种质分成3类,其中4号样本和11号样本的遗传相似度最高。 相似文献
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雷竹的小孢子发生和雄配子体形成 总被引:2,自引:0,他引:2
通过对雷竹 (Phyllostachys p raecox)小孢子发生和雄配子体形成的研究 ,结果表明 :雷竹幼小花药表皮下的一列孢原细胞发育为初生壁和初生造孢细胞层 ,后者向心分裂形成 8列左右次生造孢组织 ,并直接分化为一圈小孢子母细胞。减数分裂为连续型。四分体呈平面左右对称排列。花药壁由 4层细胞组成 ,即表皮层、2层中层和绒毡层。在整个发育过程中始终无药室内壁层的形成和分化 ,表皮层发育起到药室内壁的作用 ,中层在小孢子母细胞发育过程中一层退化 ,绒毡层为腺质绒毡层 ,二核 ,四分体时期呈现解体 ,贴边期被吸收殆尽。 相似文献
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伯乐树木材物理力学性质的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对伯乐树(Bretschneidera sinensis)木材的物理力学性质进行了测定与分析,结果表明:伯乐树木材的气干密度为0636g/cm3,体积干缩系数为065%,顺纹抗压强度为573MPa,弦向抗弯强度为1081MPa,综合强度为1654MPa,冲击韧性465kJ/m2,与光皮桦(Betula luminifera)、鹅掌楸(Liriodendron chinense)、水青冈(Fagus longipetiolata)、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、核桃(Juglans regia)、黄檀(Dalbergia hupeana)、枫香(Liquidambar formosana)、柞木(Xylosma racemosum)8种阔叶树种木材相比,其材性属中等。 相似文献
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借助光学显微镜和计算机显微图像分析系统,对矮生杉木的解剖性质进行了研究,其主要特征:①矮生杉木生长轮明显,早晚材缓变;管胞壁上的具缘纹孔单列;轴向薄壁组织量多,星散状排列;木射线高有3~12个细胞,多数为3~7个细胞;射线薄壁细胞与早材管胞间的交叉场为杉木型,多2~4个.②矮生杉木第2年轮单位面积的管胞数量平均值为4 047个/mm2,径向层数平均值为118层/轮.③矮生杉木管胞长度平均值为1 560.5μm,管胞宽度平均值为20.06μm,管胞双壁厚平均值为3.602μm,管胞壁腔比平均值为0.21,管胞长宽比平均值为69.90,腔径比平均值为0.830. 相似文献