麻疯树BRI1基因的鉴定及其在不同发育时期花蕾中的表达分析

[目的]研究油菜素内酯受体BRI1的同源基因(JcBRI1)在麻疯树花发育过程中的作用。[方法]利用RT-PCR技术克隆JcBRI1基因的CDS,以pET-30a(+)质粒为框架构建原核表达载体转化至大肠杆菌进行诱导表达,随后利用LC-MS/MS对表达产物进行质谱鉴定,并以氨基酸序列为基础分析JcBRI1蛋白质结构。利用荧光定量PCR分析麻疯树JcBRI1基因在雌雄花发育的关键时期的表达水平,初步确定其在麻疯树花发育过程中的表达模式。[结果]克隆获得了JcBRI1基因的CDS,长度为3 591 bp。SDS-PAGE检测结果表明:JcBRI1基因在大肠杆菌BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中均能表达,但在低温环境的表达量更高。原核表达产物的LC-MS/MS鉴定结果表明:JcBRI1氨基酸序列与预期的一致,JcBRI1基因的表达产物为麻疯树BRI1蛋白。对JcBRI1在麻疯树花器官不同发育时期的表达水平进行检测分析,结果表明:JcBRI1基因的表达量在雌花发育的第一个时期即大孢子母细胞时期就达到了最高值,在随后几个时期持续下调;然而,其在雄花各个时期的表达量并无明显差异,表明其很有可能参与了麻疯树雌花大孢子母细胞发育过程。[结论]麻疯树JcBRI1基因为LRR-RLKs家族成员BRI1的同源基因,很有可能参与麻疯树雌花大孢子母细胞的发育过程,至于JcBRI1在麻疯树大孢子母细胞发育过程中的具体作用机制还需进一步研究。     

麻疯树AP2/ERF基因家族孤儿基因Soloist的克隆与原核表达分析

【目的】含有AP2结构域的AP2/ERF蛋白是与植物抗逆性密切相关的转录因子家族,Soloist是AP2/ERF家族中的孤儿基因,大部分植物只有1个。克隆麻疯树该基因编码框的全长c DNA序列,并对其理化性质、基因结构、启动子区域调控元件、表达特性及蛋白原核表达进行分析,为深入开展麻疯树Soloist基因的功能鉴定及其在麻疯树遗传改良中的应用提供依据。【方法】利用AP2结构域的隐马尔可夫模型结合拟南芥与水稻的Soloist蛋白序列对麻疯树蛋白质数据库进行相似性检索,经过Pfam与CDD在线工具的验证获得麻疯树AP2/ERF基因家族成员。利用不同的工具对Soloist基因进行生物信息学对比分析。通过实时荧光定量PCR检测该基因在麻疯树不同器官及低温处理下的相对表达量。通过双酶切构建该基因的原核表达载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行IPTG诱导表达,分别收集不同诱导时间段的菌液,SDS-PAGE检测融合蛋白的表达情况。【结果】共鉴定到119个麻疯树AP2/ERF家族基因,其中包含1个Soloist基因,命名为Jc Soloist。序列分析显示,麻疯树Jc Soloist基因编码框长度为699 bp,编码232个氨基酸,预测分子量为26.3 k Da,理论等电点为9.65,包含6个外显子与5个内含子。在其基因启动子序列中鉴定到TATA框、CAAT框,以及赤霉素、水杨酸及干旱等应答元件。表达分析显示,麻疯树Jc Soloist基因在麻疯树各器官中都有表达,但表达水平具有器官特异性,在根中表达量较高,而在叶片中表达量相对较低,同时,在叶片与根中都属于低温诱导表达基因,分别在低温胁迫3 h与24 h达到最大表达量,较对照提高34.38倍与3.83倍。构建了p ET-32a-Jc Soloist重组载体,且在原核细胞中稳定表达,SDS-PAGE结果显示融合蛋白分子量为46.0 k Da,与预期大小一致。【结论】麻疯树AP2/ERF基因家族鉴定到1个Soloist基因,包含由3条反平行β-折叠与1条α-螺旋组成的AP2结构域,与其他物种的报道一致。基因启动子区域鉴定到赤霉素、水杨酸等顺式作用元件,暗示该基因在麻疯树激素信号转导中发挥重要作用。Jc Soloist基因在麻疯树叶片与根中受低温诱导表达显著,说明该基因参与麻疯树低温响应过程以及低温信号转导途径,也成为麻疯树抗冷新品种选育的候选基因。     

云南省麻疯树资源调查分析

通过对云南省麻疯树的资源、自然分布及适宜种植地调查,表明云南省栽培麻疯树历史悠久,种质资源丰富,是麻疯树分布最多的省(区),在几大江河干、支流流域的干热(或干暖)河谷和南亚热带河谷地区分布最多.4～5月开花,9～10月果实成熟的种子产量最大,质量最好.发展麻疯树生物柴油原料林最好育苗造林,在种质资源收集保存的基础上,开展良种选育和丰产栽培配套技术研究,重视技术示范与推广应用,并与植被恢复及生态治理、农业产业结构调整相结合.     

麻疯树基因转化研究进展

麻疯树是生长在热带和亚热带地区的一种能生产非食用生物燃料的多功能能源树种。但是野生的麻疯树产量、油脂含量和抗病抗逆性参差不齐,因此培育出高产、优质的麻疯树新品种是迫在眉睫的工作。本文综述了麻疯树基因转化的进展,包括再生体系建立,基因克隆以及遗传转化研究。     

麻疯树对土壤性状的影响研究进展

麻疯树是公认的生物燃料植物之一,也是一种具有修复土壤重金属污染潜力的物种。近年来,基于麻疯树速生和各器官含有毒物质,麻疯树对土壤产生的影响越来越受到关注。文中综述了麻疯树对土壤物理性状、化学性状、微生物数量、微生物群落组成及土壤酶活性变化的影响,展望了未来的研究方向。研究表明,在不同种植条件下麻疯树引起土壤水分含量、pH值、主要养分含量及微生物多样性变化的趋势不同,麻疯树对土壤性状影响的研究存在一定局限性。建议深入研究麻疯树种植及其凋落物对土壤性状的影响,以期为麻疯树种植与调控提供科学参考。     

麻疯树真菌病害调查及其病原鉴定

调查鉴定了云南省元阳县膏桐良种繁育基地麻疯树(Jatropha curcas)上4种真菌病害及其病原菌,分别是:麻疯树叶斑病(Mycosphaerella aleuritidis),其病原为油桐叶斑球壳菌(Mycosphaerella aleuritidis);麻疯树白粉病(Oidium leucoconium),其病原为白尘粉孢(Oidium leucoconium);麻疯树赤枯病(Pestalotiopsis heterocornis),其病原为异角状拟盘多毛孢(Pestalotiopsis heterocornis);麻疯树炭疽病(Colletotrichum sp.),其病原为刺盘孢菌(Colletotrichum sp.).对病害的症状和病原形态作了描述,并提出了加强管理、合理施肥以增强树势,提高植株抗病能力,清除病叶病果,药剂防治和种植抗病品种的防治建议.     

四川麻疯树适宜栽培区划

通过对四川麻疯树生态适生条件需求的分析,提出了四川麻疯树适宜、次适宜区域,并通过立地条件选择提出了四川麻疯树栽植适生区.     

麻疯树pepc基因正义、反义植物表达载体构建与功能初步分析

根据麻疯树pepc基因和植物表达载体的酶切位点特征,分别将pepc基因全长序列3 000 bp正向插入pCAMBIA2300,构建了正义表达载体pCAMBIA-Jcpepc,基因片段597 bp反向插入pBI121构建了反义表达载体pBIJcpepc.通过农杆菌介导,采用叶盘法转化烟草,通过对转基因植株的PCR和PCR...     

贵州麻疯树新品系灰色关联度分析评价

应用灰色关联度分析法对贵州引进和培育的8个麻疯树新品种(系)进行综合评价,通过麻疯树新品种(系)多性状的关联度分析,评选出NX09-3、NX09-7、NX09-8等3个综合性状比较好的麻疯树优良新品种(系)。     

攀枝花市麻疯树果实大小和结籽率对果实组成的影响

本文研究了麻疯树果实及其组成的资源配置问题,分析了果实大小和结籽率对果实组成的影响.攀枝花市麻疯树果实平均重量为1.7 g,其中种子平均重量1.17 g,壳重量0.53 g,分别占34%和67%.单个果实平均种子数为2.47个,结籽率为82%,单粒种子重量为0.47 g.这些果实及其组成的参数存在明显的样地间差异,可能与土壤厚度有关.从统计学上考虑,麻疯树果实及其组分存在正态或偏态分布,变异程度可用整齐度来表示.麻疯树果实大小对其组分参数具有调控作用.回归表明,果实大小和壳重量之间符合多项式模型:y=0.0013x4+0.054x3-0.2769x2+0.5933x+0.048(R2=0.6671);果实大小和种子重量之间也符合多项式模型:y=0.0786x2-0.3723x+0.7175(R2=0.6225).结果表明,果实较小时较多资源投资在果壳上,而果实较大时较多资源投资在种子上,超过一定大小则对壳的投资较多.还表明,麻疯树果实组分的资源配置存在一个优化模式,约在2.5 g左右壳比例最低而种子比例最高.结籽率高的果实较大.而单粒种子重量较低,单个果实种子重量较大.不考虑其它因素.麻疯树果实大小和结籽率对果实组成的资源配置起到了调节作用.     

Molecular cloning and expression analysis of a gene encoding a putative beta-ketoacyl-acyl carrier protein (ACP) synthase III (KAS III) from Jatropha curcas

A cDNA clone encoding a putative beta-ketoacyl-acyl carrier protein (ACP) synthase III (KAS III) was isolated from Jatropha curcas L., a woody oil plant. The cDNA clone (named JcKAS III) contained a 1203-bp open reading frame coding for 400 amino acids with a predicted molecular mass of about 42 kDa. The deduced amino acid sequence of the cDNA clone shares about 80% identity to KAS III from other plants, and contains a conserved Cys(176) in the active site and the amino acid motif G(355)NTSAAS(361) which is responsible for binding regulatory acyl-ACPs. Southern blotting analysis indicated that JcKAS III is a single copy gene in the J. curcas genome. Quantitative real-time PCR analysis showed that JcKAS III was expressed in all tissues examined with highest expression in roots, and that expression of JcKAS III increased as seeds developed.     

云南省双江县膏桐基地建设经济效益分析

介绍了膏桐(Jatropha curcas)的生物学特性.作为世界公认的生物能源树,分析了在云南省发展膏桐产业的良好前景.并对目前已在双江县种植的666.7hm2膏桐基地进行了静态和动态经济效益分析.     

立地环境因子对小油桐冻害影响的调查研究

贵州罗甸县2008年凝冻低温使小油桐受到严重冻害。2009年1～3月平均温度均在12℃以上,为有效了解小油桐的适生环境,对不同坡向、海拔、坡位区域中小油桐的冻害情况进行调查研究。结果表明：不论海拔高低,坡向中阴坡和半阴坡小油桐冻害显著,半阳坡和阳坡冻害程度相对较轻;海拔600 m以上小油桐的冻害严重,最严重冻害发生在海...     

贵州的麻疯树资源及其开发利用研究

麻疯树具有较高的经济价值。在介绍该树种的生物及生态学特性、主要用途及其种子油特性的基础上,评述了贵州省的麻疯树资源状况,进而针对其资源及利用的价值优势,对贵州痳疯树的开发利用前景作了较为深刻的论述。     

我国麻疯树地理种源及分布区考证

经过详细地调查研究证明,我国滇、川、黔三省的热带和亚热带干热河谷区存在大量麻疯树天然群落和野生种群,并对其进行了植物形态学、生长生物学、群落生态学、种群生态学和分布区学的全面研究和再认识,提供了丰富和确切的观察结果。在上述研究基础上,进一步提出了"雨林型"麻疯树地理种源和"萨王纳型"麻疯树地理种源的新概念,为我国麻疯树产业化种植及分区规划提供了依据。金沙江干热河谷"萨王纳型"麻疯树地理种源的存在和出现展示着该物种在纬度极限和海拔极限条件下的生存能力,充分证明其泛热带分布和广泛分布于热带亚洲、热带非洲和热带大洋洲的事实,为麻疯树植物区系地理学研究提供了佐证。     

武定县膏桐资源现状及产业发展对策

武定县有膏桐资源1 091.7 hm2,主要以四旁零星分布为主,垂直海拔分布范围为860～1 600 m.文章介绍了膏桐资源生长结实状况以及适宜膏桐发展的土地资源现状,分析了膏桐产业发展的有利条件及存在的问题,从指导思想、遵循原则、发展目标、管理措施和保障措施几方面阐述了膏桐产业发展对策.     

四川省麻疯树适生区划分

通过对四川省麻疯树生态适生条件需求的分析,确定四川省麻疯树适生区划分的主要指标和区划标准,并通过立地条件选择区划出四川省麻疯树栽植适生区．     

四川省麻疯树适生区划分

通过对四川省麻疯树生态适生条件需求的分析,确定四川省麻疯树适生区划分的主要指标和区划标准,并通过立地条件选择区划出四川省麻疯树栽植适生区.     

小桐子山地种植密度研究

对山地不同种植密度下小桐子株高、地径、分枝数、东西冠幅生长情况进行分析,得出小桐子山地种植的最佳密度,以获得较高的生物量。结果表明,1 m×1 m是山地种植条件下1 a生小桐子营养生长的最佳密度;若要获得较高的小桐子种子产量,需适当降低种植密度。