苹果属观赏海棠McUFGT的克隆及其在不同叶色品种间的表达差异分析

为探讨UFGT基因在观赏海棠叶片呈色过程中的作用,以观赏海棠常紫红色类品种‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得一个长度为2 186 bp的cDNA序列,其编码区共1 425 bp,编码475个氨基酸,命名为McUFGT。利用高效液相色谱法和实时荧光定量PCR技术,对3个不同叶色的观赏海棠品种‘王族’（叶片常紫红色类）、‘绚丽’（新叶红色类）和‘火焰’（叶片常绿色类）叶片中的花色素苷含量、McUFGT相对表达量进行测定分析。结果表明,在3个品种中矢车菊色素苷是主要的花色素苷物质,并且随着叶片的生长发育,不同叶色品种间矢车菊色素苷差异显著,其中以叶片常紫红色品种‘王族’矢车菊色素苷积累最多。同时矢车菊色素苷含量的变化与McUFGT相对表达量变化趋势基本一致,说明McUFGT在苹果属观赏海棠叶片花色素苷合成及色泽形成过程中具有重要的作用。     

苹果属观赏海棠McCHS基因的克隆及实时定量表达

以苹果属观赏海棠‘王族’品种叶片提取的总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1529bp的查尔酮合成酶(Chalcone sythase,CHS)基因的cDNA序列,其基因编码区共1167bp,编码389个氨基酸,命名为McCHS。使用实时荧光定量PCR和紫外可见光分光光度计,对3类不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’(Malus‘Flame’,叶片绿色)、‘绚丽’(Malus ‘Radiant’,新叶红色)、‘高原之火’(Malus ‘Prairifire’,新叶红色)和王族(Malus ‘Royalty’,叶片紫色)幼叶和功能叶中的McCHS表达及其花色苷含量进行测定分析,结果表明:McCHS在4个品种的幼叶和功能叶中均有表达,其幼叶表达量的变化与叶片中花色苷含量的变化一致;除‘绚丽’外的功能叶表达量变化和花色苷含量变化也一致,‘绚丽’功能叶的特殊情况可能涉及花色苷合成途径中的其他酶和转录因子。     

苹果属观赏海棠实生单株亲本的AFLP鉴定

应用AFLP技术, 对以苹果属观赏海棠品种王族(Malus ‘Royalty’) 为母本, 以5个材料为父本的38个实生单株进行多态性分析。结果表明: 筛选出的9对分辨率高的引物共扩增出349条带, 其中多态性带303条, 多态位点百分率达86.8%。根据聚类分析和电泳图谱扩增得到亲本材料的特征带, 鉴定出19株实生单株的父本可能为‘宝石’ (Malus‘Jewelberry’) ; 7株实生单株的父本可能为海棠花(Malus spectabilis Borkh. ) ; 3株实生单株的父本可能为草莓果冻(Malus‘Strawberry Parfait’) ; 不能确定其父本的实生单株有9株。     

秦巴山区苹果属海棠资源调查分析

采用查阅标本和文献资料、野外调查相结合的方法,对秦巴山区苹果属海棠资源进行了统计分析。结果表明:秦巴山区苹果属海棠资源丰富,共有13个种,加上果实直径大于5cm的苹果,占中国苹果属植物种类的比例为63.63%;秦巴山区野生海棠资源具有较高的观赏价值;秦巴山区野生海棠资源可用作培育新品种的材料及观赏海棠和食用苹果的砧木。最后提出了开发利用苹果属海棠资源的建议。     

苹果属观赏海棠品种花粉形态及分类研究

采用环境扫描电镜观察山荆子等17个苹果属原生种及'道格'等25个观赏海棠品种的花粉形态特征,采用类平均法（UPGMA）进行聚类分析,探讨其花粉的主要特征及差异,研究亲缘关系及类群。结果表明,苹果属植物花粉为N₃P₄C₅型,呈两侧对称的长球形或超长球形,赤道面具3条孔沟,沿极轴方向延伸至两极,萌发沟内有内孔,花粉表面为条状纹饰,有穿孔;各种或品种间花粉粒大小及外壁纹饰差异明显。聚类分析表明,佛罗伦萨海棠等2个苹果属原生种以及'罗宾逊'等7个观赏海棠品种聚为第一类群;山荆子等9个苹果属原生种以及'霍巴'等3个观赏海棠品种聚为第二类群;赛威士苹果等4个苹果属原生种以及'道格'等1个观赏海棠品种聚为第三类群;野香海棠等2个苹果属原生种以及'凯尔斯'等14个观赏海棠品种聚为第四类群。25个观赏海棠品种起源于北美洲基因中心,并通过与欧洲、亚洲基因中心的苹果种间杂交形成亲缘关系复杂的品种。     

苹果属部分观赏品种与中国野生种的亲缘关系

 采用AFLP分子标记技术对47种苹果属植物进行遗传多样性和亲缘关系分析，其中24个为国外引进的观赏海棠品种。结果表明，筛选出的10对分辨率强的引物共扩增出589条带，其中多态性带534条，多态位点百分率达90.66%。观赏海棠品种在DNA分子水平上表现出极为丰富的遗传多样性。基于Jaccard系数对AFLP扩增结果进行UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean)聚类，以相似系数0.60为标准，将供试材料分为8组，以相似系数0.59为标准，将观赏海棠品种分为4组。分析认为，供试的24个观赏海棠品种中有22个品种与我国原产的苹果属植物亲缘关系较近。     

香蕉不同器官中microRNA差异表达分析

【目的】研究mi RNA在香蕉不同器官中的表达,初步探索mi RNA在香蕉生长发育过程中的可能作用。【方法】利用茎环引物的半定量和实时荧光定量PCR策略,检测香蕉中的保守mi RNA,并进一步研究mi RNA在香蕉根系、叶片、雄花和果实组织中的表达差异。【结果】mi RNA156d和mi RNA162a具有相似的表达模式,其最高表达量均出现在雄花组织中。mi R156d在雄花中的表达量(2.25)明显高于根系(0.17)、果实(0.34)和叶片(1.00);mi R162a在雄花中的表达量最高,为4.36,根系组织次之,为1.72,而在叶(1.00)和果实(0.99)中的表达几乎相同。mi R164e在根系中的表达量最高,为2.37,雄花次之,为1.93,而在叶(1.00)和果实(0.98)中表达几乎相同。mi R169h在4种组织中的表达量差异不明显。【结论】以香蕉各组织总RNA为模板,通过以SYBR Green为染料的Stem-loop q RT-PCR方法,成功地在香蕉根系、叶片、雄花和果实4种器官中均检测到了保守mi RNA的表达,表明本研究所建立的体系是定性或定量检测香蕉植株中保守mi RNA的准确而有效的方法。同时,在香蕉的不同组织中发现了具有显著表达差异的mi RNA,符合mi RNA在不同组织的表达活性具有多样性的规律。     

柱型苹果MdGAI基因的克隆及表达分析

以柱型苹果‘鲁加5号’茎尖为试材,克隆编码DELLA蛋白的MdGAI基因,并研究该基因的表达特点。结果表明,柱型苹果MdGAI的cDNA序列长度为2491bp,编码635个氨基酸。核酸序列与其它苹果属植物具有很高的同源性,在N端具有保守氨基酸结构域DELLA和VHYNP,在C端存在保守的氨基酸结构域VHVID和SAW。...     

苹果实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

【目的】为筛选苹果实时荧光定量PCR实验中最适内参基因,【方法】应用实时荧光定量PCR技术,分析5个传统内参基因18SrRNA、ACTB、GAPDH、UBQ、TUB在苹果不同基因型、不同组织、果实不同发育时期的mRNA表达差异情况。供试的6个不同基因型苹果分别为:新疆野生苹果、八棱海棠、丽江山荆子、‘津轻’、‘国庆’、‘金冠’;6种不同组织为果皮、果肉、叶片、愈伤组织、花瓣、种子;5个果实发育不同时期为花后28、50、74、95、115 d。【结果】经geNorm程序分析发现5种内参基因的表达稳定性各异,UBQ在果实不同基因型和不同发育时期的基因表达分析中最稳定;ACTB和UBQ在6种不同组织中表达均稳定。【结论】UBQ在参试样品中表达均比较稳定,是研究苹果基因表达分析中理想的内参基因。     

茉莉花萜类合成酶基因JsTPS的克隆及其表达分析

以双瓣茉莉花[Jasminum sambac（L.）Ait]花瓣为材料,采用RT-PCR和RACE技术相结合的方法,克隆了萜类合成酶基因（JsTPS）的全长cDNA,该cDNA全长为1 884 bp,其中ORF为1 491 bp,编码496个氨基酸的蛋白,分子量56 989.7 D,与原核表达结果一致。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与油橄榄（Olea europaea）的TPS2具有75%的同源性,同属于α-Farnesene synthase分支。采用荧光定量PCR技术检测JsTPS在茉莉花开放过程中的表达量变化,结果表明,表达量在未开放时（18：00）最低,在半开放时（22：00）达到最高。     

红肉苹果愈伤组织生长素信号相关基因MdARF3的克隆与表达分析

以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’F_1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,初步探讨生长素调控苹果花青苷代谢机理。根据拟南芥AtARF3蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到一个生长素信号相关基因(MDP0000173151),暂命名为MdARF3。克隆测序发现该基因的开放阅读框长度为2 127 bp,编码708个氨基酸。进化树分析表明,MdARF3与AtARF3在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。愈伤组织在含有0.3 mg·L~(-1) NAA的MS培养基培养2 h之后其MdARF3上调表达,表达量极显著高于无NAA培养基(对照),而CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT及LDOX等花青苷合成结构基因的表达量均极显著低于对照,并且MdARF3表达量与培养基中NAA浓度呈显著正相关(相关系数为0.98),与愈伤组织花青苷含量呈显著负相关(相关系数为–0.89),推测MdARF3对培养基中生长素快速做出反应调控花青苷合成;通过原核诱导获得了MdARF3的重组蛋白,为进一步研究MdARF3蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。     

香蕉茉莉酸合成关键酶基因MaOPR 的克隆和表达分析

 从‘巴西’香蕉（Musa acuminata L. AAA group‘Brazilian’）根的cDNA 文库中获得了一段 12–氧–植物二烯酸还原酶OPR（12-oxo-phytodienoic acid reductase）基因的片段,RACE 扩增获得全长, 命名为MaOPR。该基因全长1 512 bp,存在一个完整的开放阅读框1 287 bp,编码429 个氨基酸。生物 信息学分析表明,该蛋白属稳定蛋白,等电点为8.11,具有一个活性位点,一个基质结合位点,一个黄素 单核苷酸结合位点。序列预测分析该蛋白亚细胞定位为细胞质,其不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。通 过和已知植物的12–氧–植物二烯酸还原酶基因相比,同源性达到66%以上。其中与苜蓿、谷子、粳稻、 紫云英的OPR 编码的氨基酸序列的同源性均为71%。器官特异性分析表明,MaOPR 在香蕉的根、茎、 叶片、花和果实中均有所表达,其中在茎和果实中表达量较高。通过对其在ABA 抑制剂、乙烯、枯萎病 胁迫下的表达结果分析显示,该基因响应以上3 种胁迫。     

喀西茄内参基因实时荧光定量PCR表达稳定性评价

为了筛选在喀西茄（Solanum aculeatissimum）中表达稳定的内参基因,选取7个常用内参基因GAPDH、ACTIN、18sRNA、UBQ、TUA、EF1和CYP,利用实时荧光定量PCR技术,结合GeNorm、NormFinder和RefFinder软件对其在喀西茄不同组织、不同植物生长调节剂处理、非生物和生物胁迫下的表达稳定性进行评价。结果表明,TUA和18sRNA在喀西茄不同组织中的表达稳定性最好,18sRNA和ACTIN在不同植物生长调节剂处理条件下表达水平最稳定,EF1和GAPDH在干旱和盐条件下表达稳定性最好,TUA和EF1在所有喀西茄测试样品组中（包括不同组织、不同植物生长调节剂处理、非生物及生物胁迫）的表达稳定性最高,而CYP和ACTIN在喀西茄不同试验条件下的表达稳定性较差。     

拟南芥At-pri-miR828 基因的克隆及其对番茄的遗传转化

 MicroRNA828（miRNA828）是一种新近发现的生物学功能还未全面研究的miRNA。为从 不同角度阐明miRNA828 的生物学功能,从拟南芥中克隆到At-pri-miR828 基因并构建了该基因过量表达 的植物表达载体pC2300-pOT2-At-pri-miR828,通过农杆菌介导的叶盘法将pC2300-pOT2-At-pri-miR828 导入异源植物番茄品种‘Ailsa Craig’中。PCR 鉴定结果显示,外源基因At-pri-miR828 已成功整合到转 基因番茄基因组中,共获得9 个转基因株系,67 株转基因植株。定量PCR 检测结果显示,与野生型番茄 植株相比,转基因植株中miR828 的表达量显著增加,而生物信息学所预测的miR828 靶基因Sly-myb-like1 的表达水平则相应降低。花青素含量测定结果显示,miR828 过量表达的转基因番茄植株花青素含量明显 低于野生型植株,表明miR828 参与了番茄花青素的生物合成调控。     

龙眼体胚发生早期miR166初级体的克隆与表达分析

为了解龙眼miR166初级体基因Pri-miR166 S53结构特点及其前体和成熟体在龙眼体胚发生早期的表达模式,采用SMART~(TM) RACE试剂盒和PCR扩增技术克隆龙眼体胚早期miR166基因的初级体(Pri-miR166 S53),确认其转录起始位点,并预测其含有的潜在ORF;利用龙眼基因组数据库提取其启动子序列,预测其含有的顺式作用元件;用实时荧光定量PCR对龙眼体胚发生早期及不同激素处理下的胚性愈伤组织中miR166基因的前体(Pre-miR166 S53)和成熟体(miR166a.2)表达模式进行分析。结果表明:获得长317 bp的Pri-miR166 S53基因初级体序列,对其进行翻译,得到一条长13个氨基酸序列的miPEP(MLCFVDALFLIST)。利用生物信息学软件分析Pri-miR166 S53基因的启动子序列发现,除了具有TATA/CAAT-box外,还含有生长素、脱落酸、乙烯、水杨酸、茉莉酸甲酯及spl、HSE等特异作用元件。实时荧光定量PCR分析表明,在2,4-D调控的龙眼体胚发生早期过程中,从胚性松散型愈伤组织发育到球形胚的过程中,Pri-miR166 S53基因的前体pre-miR166 S53和成熟体miR166a.2都表现为下调趋势;而在无2,4-D调控的龙眼体胚发生早期中,pre-miR166 S53和miR166a.2表达模式不同。此外,pre-miR166S53随ABA和乙烯处理浓度升高呈下调表达,而对不同浓度2,4-D处理无应答;miR166a.2随2,4-D、ABA处理浓度升高呈下调表达,而在乙烯处理下呈上调表达。上述研究结果提示miR166前体和成熟体在对外源激素应答的模式上并不呈简单线性相关,可能存在多层次、多方位的调控。     

番木瓜半胱氨酸蛋白酶基因CpCP的分离及表达分析

采用cDNA-AFLP技术分离了一个与番木瓜果实成熟衰老相关的差异片段,经生物信息学分析证实该片段属于半胱氨酸蛋白酶（Cysteine Protease,CP）基因。将差异片段序列在NCBI中的番木瓜基因组序列中搜索,获得了半胱氨酸蛋白酶基因DNA序列。设计开放型阅读框上、下游引物,以木瓜果肉RNA逆转录的cDNA为模板扩增该基因全长cDNA序列,命名为CpCP（登录号：JN689334）。该基因属于C1肽酶家族中的C1A亚家族,编码471个氨基酸,含有家族特有的催化三联体：Cys166-His302-Asn322。Real-time PCR结果显示CpCP在果实中大量表达,是根、茎、叶、花中表达量的几十倍;CpCP受乙烯处理诱导,受1-MCP处理抑制,表达模式与番木瓜果实成熟衰老进程一致,说明CpCP参与了番木瓜果实成熟衰老进程。