PEG模拟水分胁迫对桑种萌发及抗性生理生化指标的影响

以“桂优62号”桑种为材料,在不同浓度高分子量的聚乙二醇（PEG6000）模拟的水分胁迫条件下,以摇床培养方法对其进行萌发培养。测定不同浓度PEG溶液（30％、25％、20％和双蒸水）中萌发种子的相关抗性生化指标,实验结果经统计分析表明,当PEG浓度为30％时,萌发种子中的脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和丙二醛的含量均极显著地高于CK（双蒸水）,说明在高浓度PEG溶液处理下能够萌发的种子具有较强的抗水分胁迫的能力,可以作为桑树抗旱育种的选择依据之一。     

人工三倍体桑树新品系光合生理的研究

采用7920桑（2x）×红沧桑（4x）杂交,从1356株F1苗木中获得3株人工三倍体桑树新品系分别定名为嘉陵31号、嘉陵32号和嘉陵33号。以二倍体品种湖桑32号为对照,对这3个新桑品系进行了光合生理的比较分析。结果表明：嘉陵31号、嘉陵32号、嘉陵33号品系的光合速率比湖桑32号的光合速率（23．65μmol／（m^2·s））分别高8．09％,8．07％,12．09％。同时,3个新品系的叶绿素含量也比湖桑32号的叶绿素含量（2．37mg／g）分别高16．46％,16．46％,24．89％,经方差分析知：3个新桑品系的光合速率和叶绿素含量都极显著高于二倍体对照湖桑32号。其中嘉陵33号的光合速率和叶绿素含量最高,叶片厚度也比二倍体对照湖桑32号厚52％,可以作为新品种选育的重点品系。并经光合速率与叶绿素含量的相关分析表明：桑树光合速率与叶绿素含量成正相关关系,相关系数为r=0．994^＊＊．研究初步阐明了三倍体品种高产的生理基础,为桑树新品种培育提供了选择依据。     

人工三倍体桑树新品系光合生理的研究

采用7920桑(2x)×红沧桑(4x)杂交,从1356株F1苗木中获得3株人工三倍体桑树新品系分别定名为嘉陵31号、嘉陵32号和嘉陵33号.以二倍体品种湖桑32号为对照,对这3个新桑品系进行了先合生理的比较分析.结果表明:嘉陵31号、嘉陵32号、嘉陵33号品系的光合速率比湖桑32号的光合速率(23.65 μmol/(m2·s))分别高8.09%,8.07%,12.09%.同时,3个新品系的叶绿素含量也比湖桑32号的叶绿素含量(2.37 mg/g)分别高16.46%,16.46%,24.89%,经方差分析知;3个新桑品系的光合速率和叶绿素含量都极显著高于二倍体对照湖桑32号,其中嘉陵33号的光合速率和叶绿素含量最高,叶片厚度也比二倍体对照湖桑32号厚52%,可以作为新品种选育的重点品系.并经光合速率与叶绿素含量的相关分析表明:桑树光舍速率与叶绿素含量成正相关关系,相关系数为r=0994**.研究初步阐明了三倍体品种高产的生理基础,为桑树新品种培育提供了选择依据.     

芽孢杆菌中性植酸酶基因的原核表达及酶学性质分析

植酸酶作为饲料添加剂能够有效提高动物对饲料中磷的利用率及减少粪便中磷排放对环境的污染,并降低植酸的抗营养作用。为了获得性能稳定的高活性植酸酶,采用PCR扩增芽孢杆菌(Bacillus sp.)中性植酸酶基因phyC(GenBank登录号:FJ986327)的成熟肽编码序列,将其克隆进原核表达载体pET-28a(+),并转化E.coli BL21(DE3)进行表达。在37℃条件下以0.5 mmol/L IPTG诱导4 h能够获得大量包涵体蛋白,在25℃条件下以0.5 mmol/L IPTG诱导6 h有利于可溶性蛋白的获得。利用Ni-NTA亲和层析柱纯化重组植酸酶产物,获得的中性植酸酶的部分酶学特性为:耐热性较好,最适反应温度55℃,在70℃处理10 min可保持20%以上的酶活性;耐酸、碱能力较强,最适pH 6.0～7.0,pH 5.5～9.0时能保持80%以上的酶活性,pH 5.0～10.0时处理60 min仍能保持70%以上的酶活性,在pH 2.0～4.0时能保持40%以上的酶活性。利用构建的切除芽孢杆菌中性植酸酶基因phyC信号肽编码序列的原核表达载体及优化的诱导表达条件,能够在大肠杆菌中高量表达性能稳定的芽孢杆菌中性植酸酶。     

桑树染色体加倍后桑叶和桑果的部分品质性状变化

为了明确多倍体育种对果叶兼用桑树品质性状的改良作用,测定了四倍体果叶兼用桑树新品种嘉陵30号及其二倍体亲本中桑5801桑叶和桑果的部分品质性状成绩。与二倍体亲本比较,四倍体品种嘉陵30号成熟叶片干物中的粗蛋白含量增加2.90个百分点、可溶性糖含量增加1.34个百分点,桑叶用于家蚕饲养的万蚕产茧量提高6.2%、万蚕茧层量提高4.7%,果用品质中的鲜果榨汁率增加6.3个百分点、糖度增加1.5～2.0个百分点,且桑籽的可育性降低。同时检测6个人工诱导四倍体桑树育种材料桑叶中的可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均较二倍体亲本提高。由此表明,染色体加倍后桑树的部分生理代谢活性增强,多倍体果叶兼用桑树品种的桑果和桑叶品质都有不同程度改善,其经济价值提高。     

桑树类黄酮3–O–葡萄糖基转移酶基因的鉴定及主效基因功能分析

根据同源比对,从川桑(Morus notabilis)基因组数据库(morus.swu.edu.cn/morusdb/)中鉴定类黄酮3–O–葡萄糖基转移酶基因(MaUFGT)家族成员。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析MaUFGT在桑树各组织和发育期的表达水平。随着果实发育成熟,MaUFGT1、MaUFGT2和MaUFGT3的表达模式相似,均呈上升趋势;在从顶芽依次向下不同叶位中,3个UFGT基因表达呈现先降低后升高,再降低又升高的趋势;在幼茎皮层和托叶中大量表达,幼茎表皮和木质部、叶柄中表达量较低,有的甚至不表达。MaUFGT2的表达量在3个基因中都是最高的,推测其是该基因家族的主效基因。从桑树品种‘嘉陵40’成熟果实中克隆了UFGT2基因,命名为MaUFGT2,登录号KP455729.1。其c DNA全长为1 386 bp,编码461个氨基酸,推测蛋白质分子量约为51 k D。序列比对结果发现所编码蛋白在不同物种间保守性不高。将MaUFGT2克隆到p ET-28a(+)原核表达载体后在大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,表达产物经SDS-PAGE分析显示,融合蛋白大小约为55 k D,主要以包涵体形式表达,在上清液中也有少量表达。MaUFGT2蛋白经纯化和复性后,最后通过高效液相色谱(HPLC)分析该蛋白的酶活性,结果表明,体外酶活性鉴定MaUFGT2能够催化UDP葡萄糖转移至槲皮素形成槲皮素3–β–D–葡萄糖苷,验证了其具有糖基转移酶的功能。     

桑树脱落酸生物合成相关基因的鉴定及转录表达分析

【目的】9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）、醛氧化酶（AAO）和玉米黄质环氧化酶（ZEP）在脱落酸（abscisic acid,ABA）间接途径合成中发挥主要调节作用,它们是ABA合成相关基因。以桑树栽培品种嘉陵40号（Morus atropurpurea Roxb.）果实为材料,测定其发育过程中ABA的含量,分析桑椹成熟过程中ABA合成相关基因的转录表达、ABA及其合成抑制剂对果实发育的影响,为研究ABA在桑椹成熟和衰老过程中的作用机制提供基础数据。【方法】根据从单倍体川桑（Morus notabilis Schneid.）基因组数据库（http://morus.swu. edu.cn/morusdb）下载的ABA合成相关基因序列,对其DNA及推导的氨基酸序列进行分析。使用RNAiso Plus（TaKaRa）提取总RNA。以cDNA为模板,利用real-time PCR方法检测不同时期和不同处理桑椹中ABA合成相关基因的转录表达差异。利用高效液相色谱法,测定桑椹发育过程中的ABA含量。【结果】在川桑基因组数据库筛选鉴定到6个ABA合成相关基因：1个MnAAO、2个MnZEP和3个MnNCED。MnNCED1-3氨基酸序列高度保守,聚类分析表明它们与双子叶果树NCEDs序列同源性较高,与单子叶植物同源性较低;转录分析表明它们在叶中转录水平相对高于其他组织,在根中最低。其中MnNCED2和MnNCED3在根、皮、冬芽、雄花、叶中的转录水平较高。随着果实的发育,ABA含量在转色期开始逐渐上升。外源ABA处理后,桑椹脱落率升高,而氟啶酮（fluridone）可以抑制桑椹的脱落。MnNCED1-3在果实发育中后期的转录水平较高,与ABA含量的升高相一致,而MnAAO和MnZEP1-2在中后期下调。离体桑椹经ABA处理后,MnNCED1、MnAAO和MnZEP1的转录水平直到第4天才出现上调,MnNCED3在第3天和第4天被上调,MnZEP2一直上调;氟啶酮处理后MnNCED1和MnZEP2的转录表达量只在第1天和第3天被下调,MnAAO和MnZEP1只在第4天升高,MnZEP1只在处理后第1天被下调,MnNCED2在ABA和氟啶酮处理后均被下调。【结论】从桑树中获得了6个ABA合成相关基因MnAAO、MnZEP1-MnZEP2和NCED1-NcED3,MnNCEDs在果实发育中后期的转录表达相对较高,并与ABA的含量变化相一致,可能对ABA的合成起主要调控作用,外源ABA处理能够促进桑椹的成熟和脱落,氟啶酮处理能够抑制桑椹的成熟和脱落。     

果树器官脱落研究现状及其展望

果树落花落果已成为产业发展的重要影响因素,严重制约着水果产业的发展。为提高人们对果树落果特性和脱落机理的理解,改良果树农艺性状,缓解果树器官脱落,基于BANGERTHF提出的驱动脱落和BOTTON等提出的碳水化合物应激脱落2种脱落模式,对果树器官脱落发生部位离区形成、果实脱落模式、脱落影响因素及其调控脱落的分子机制方面进行综述,探讨了脱落发生时水解酶(纤维素酶、果胶酶和过氧化物酶)与内源激素(乙烯和生长素)协调调控器官脱落过程,并对激素间的相互调控作用、激素与水解酶间的调控关系等方面进行了归纳与分析,以期为进一步研究分析长果桑果实脱落机理提供理论参考,为促进长果桑高产稳产提供一定的思路与参考。     

果叶兼用多倍体新桑品种嘉陵30号多酚氧化酶(PPO)酶学特性研究

本文以人工四倍体新桑品种嘉陵30号为供试材料,以邻苯二酚为作用底物,用紫外分光光度吸收法,测定不同pH、反应温度、底物浓度等对多酚氧化酶活性的影响.实验结果表明,嘉陵30号的多酚氧化酶对光的最大吸收波长为410nm,PPO酶活力为0.032nm/min,最适底物浓度为均0.4mol/L,最适pH为4.0,最适温度为25...