施氮时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响

以10 a生酿酒葡萄‘蛇龙珠’为试验材料，运用水肥一体化滴灌的方式分别在萌芽期（S1）、新梢旺长期（S2）、开花期（S3）、果实第一次膨大期（S4）和副梢生长旺期（S5）一次性施入300 kg·hm^-2尿素，对照为整个生育期均不施氮肥（CK），分别于花后50 d（DAF50）、花后85 d（DAF85）和花后120 d（DAF120）进行光合特性指标的测定，并采样分析氮肥施用时期对葡萄叶片光合生理及内源激素水平的影响。结果表明：各生育期施氮均能增加叶片净光合速率（Pn）及PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm），在花前施氮肥叶片Pn和Fv/Fm增加最为显著，最高分别达到18.22 μmol·m^-2·s^-1和0.854。S1、S2和S3处理显著增大了不同生育期叶片气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr），且S2处理在DAF85时最显著，Gs和Tr分别比CK高18.5%和10.8%；S3、S4和S5处理显著降低了叶片的胞间CO₂浓度（Ci）和非光化学淬灭系数（NPQ），S1处理叶片Ci与CK之间无显著差异。果实第一次膨大期之前施入氮肥能够显著增大各生育期叶片的PSⅡ电子传递量子效率（ФPSⅡ）和光化学淬灭系数（qP），最高分别达到0.889和0.959。可见，不同时期施氮肥，通过改变光合荧光相关参数影响叶片光能的吸收、传递、耗散和分配，从而改善叶片光能利用效率。氮肥的施用时期影响各生育期叶片内源激素的含量，施氮肥均显著提高了DAF85后叶片玉米素（ZT）含量，与CK相比至少提高21.9%；花后施入氮肥叶片中IAA含量在果实采收时保持在34.9 μg·g^-1以上，S4和S2处理GA₃含量最高，分别为7.11 μg·g^-1和6.49 μg·g^-1。因此，氮肥施用时期影响葡萄各生育期不同内源激素的积累。     

苹果CR4基因家族鉴定与表达分析

以RCC1（PF00415）、TNFR_c6（PF00020）和Pkinase（PF00069）保守域全蛋白序列为种子序列,在苹果全基因组范围比对分析了CRINKLY4（CR4）家族成员,对其理化性质、进化关系、染色体分布等进行了分析;基于qPCR分析了CR4基因在苹果腐烂病发生和低温胁迫过程中的表达情况。通过分析,共获得8个苹果CR4基因,其氨基酸序列大小介于668 ~ 1 690,分子量介于71.73 ~ 187.61 kD,等电点介于5.69 ~ 8.66,主要位于质膜;根据进化分析将其分为两个亚组。PCR表达分析结果表明,CR4基因在苹果不同组织和品种间存在不同的表达模式。分别有8个和6个CR4基因在苹果花芽感受低温和接种腐烂病菌后至少在1个时间点发生差异表达。其中,MD03G1068800在花芽感受低温后上调达25倍以上,而MD00G1166500和MD01G1153100在腐烂病发生后上调达150倍以上,以上3个CR4基因可作为后续功能研究的候选基因。     

甜瓜CmACOⅠ启动子组织特异性表达研究

 为进一步明确甜瓜果实软化的分子机理,构建了ACC氧化酶Ⅰ基因（CmACOⅠ）启动子与GUS基因融合的植物表达载体,采用根癌农杆菌介导法转化甜瓜‘甘甜一号’。通过卡那霉素抗性和 PCR检测筛选呈阳性的转化植株,取不同组织进行X-Gluc染色。结果表明,转化植株的根、茎、叶、花、果实等器官组织经X-Gluc染色后,只在花药组织和成熟果果皮中出现蓝色斑点,其余组织均未检出,表明甜瓜CmACOⅠ启动子能够驱动GUS基因在转基因甜瓜花药和成熟果果皮中特异表达。     

树体休眠期前苹果花芽对低温早期响应的转录组分析

【目的】从总体上了解苹果花芽早期响应低温信号的基因表达情况,以期了解苹果休眠期花芽早期反应的分子网络,从而为苹果抗冷性研究提供理论依据。【方法】于树体休眠前收集花芽,低温(4℃)处理45 min(T1)、90 min(T2)和240 min(T3),常温处理为对照(T0),利用转录组技术分析了树体休眠前苹果花芽响应低温信号早期的基因表达情况,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)进行数据验证。【结果】与对照相比,T1、T2和T3分别获得237、508和990个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。GO富集分析表明:处理前期的DEGs主要涉及碳水化合物有关的代谢、单体碳水化合物代谢过程,而后期主要涉及刺激反应、胁迫响应和DNA的转录等生物学过程。KEGG富集分析表明DEGs主要参与了"植物-病原菌互作","植物激素信号转导"等。其中,在响应低温信号后,参与钙调素/钙调素类蛋白(Ca2+–CaM/CML)代谢的基因MDP0000808334、MDP0000263349等及参与脱落酸(Abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和赤霉素(Gibberellin,GA)信号代谢的基因MDP0000189486、MDP0000122792和MDP0000287039等上调表达显著。【结论】Ca2+信号通路可能主要参与了苹果花芽的冷响应过程。此外,ABA、BR和GA等激素可能在苹果花芽响应低温信号中也起重要的调控作用。     

PP333和CCC对葡萄试管苗生长的影响

以MS+0.1mg/L IAA为基本培养基,添加不同质量浓度的多效唑(PP333)和矮壮素(CCC),研究其对宝石无核、前项无核和黑比诺3个葡萄品种试管苗生长的影响。结果表明,PP333和CCC对3种葡萄试管苗的生长有不同程度的抑制作用,表现为株高、单株叶面积、节间长、节间数及单株叶片数的减少,根冠比和比叶重的增加。综合各生长指标,PP333为10和5mg/L时对宝石无核和前项无核均具有明显的抑制作用,并且宝石无核在PP333为5mg/L时,根冠比达最大;CCC为200mg/L对3个供试品种试管苗的生长抑制效果明显。     

基于转录组研究葡萄糖对葡萄试管苗碳代谢的影响

通过转录组测序探究不同浓度(0、1%、2%和4%)外源葡萄糖对‘红地球’葡萄试管苗糖代谢和光合作用的影响。结果表明,2%葡萄糖处理下试管苗生长最好,其次是4%和1%处理,不添加葡萄糖的生长最弱。4个浓度下测序共获得了21.53 Gb Clean Data,Q30碱基百分比在89.49%以上。各样品与参考基因组的比对效率在68.31%～73.71%之间。单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)的转换效率为64.73%～66.76%,颠换在33.24%～35.27%之间,且发生A?G和C?T突变类型最多。可变剪切类型中主要发生的是第一和最后一个外显子剪切事件。通过设定筛选差异基因的阈值,共获得了3 272个差异基因,包括下调基因2 826个和上调基因446个。在COG注释分类中,1%、2%和4%葡萄糖处理与0对照比对,分别注释到了1 449、846和597个差异基因,且大多数注释到除一般功能预测外,都是与转录相关的基因。对叶片碳代谢相关酶进行测定发现,蔗糖合成酶(SS)和葡萄糖6磷酸脱氢酶(G6PDH)活性随着葡萄糖处理浓度增加均表现出先减小后增加的趋势,且SS在4%葡萄糖处理中活性最高,而G6PDH在0对照中最高,中性转化酶(NI)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)具有相同的变化趋势,两者的活性峰均出现在2%葡萄糖处理。经qRT-PCR验证,14个基因中有12个基因的表达趋势与转录测序结果一致,表明不同浓度葡萄糖通过影响叶片中碳代谢相关基因的表达来提高‘红地球’葡萄试管苗的生长。     

胡萝卜抗冻蛋白AFP基因的克隆与序列分析

以胡萝卜幼苗为材料,提取基因组DNA,根据GenBank中的已知序列设计引物,利用聚合酶链式反应技术(PCR)体外扩增获得胡萝卜抗冻蛋白基因(AFP),将其连接到pGEM-Teasy vector载体上,并对其进行生物学信息分析.结果表明:克隆的AFP基因片段全长1 206bp,其中编码区长1 026bp,共编码341个氨基酸,蛋白质分子量为38.048ku,等电点为5.43,该蛋白为亲水性分泌型蛋白,有信号肽存在;其蛋白质二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为主.与GenBank中(A91926.1)的基因序列和氨基酸序列比较,同源性分别为99.4%和97.6%,表明AFP基因克隆成功.与不同地方品种胡萝卜AFP基因做同源性比较,结果发现不同品种间的AFP基因保持着很高的内同源性.