卷丹百合珠芽发育形态特征及生理变化研究

运用石蜡切片技术观察卷丹百合珠芽发育形态学特征,通过测定珠芽发育过程相关生理指标变化,研究其发育机理。结果表明,珠芽发育可分为3个阶段,珠芽启动期、膨大期和成熟期。植物内源激素IAA、ZR、GA_3对珠芽发生与发育起促进作用,而ABA、JA有利于珠芽成熟。蔗糖、淀粉等物质积累及相关酶活性变化在卷丹百合珠芽形成发育过程有重要作用,为卷丹百合繁殖发育研究提供参考。     

卷丹百合LlARF12基因的克隆、表达及功能分析

【目的】探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制。克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考。【方法】利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽器官形成前的叶腋部位进行了组织学观测,从卷丹珠芽形成过程的转录组中筛选得到参与珠芽发生的关键基因LlARF12,克隆得到其编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行分析预测,通过qRT-PCR对不同时期、不同种与品种的百合组织中的LlARF12基因进行表达模式分析,并通过VIGS技术对卷丹种球进行LlARF12基因沉默,从而验证其基因功能。【结果】克隆获得LlARF12基因长度为2 346bp,编码781个氨基酸;qRT-PCR结果显示,LlARF12在珠芽发生的小白点时期表达量显著低于未发生珠芽时期、在S1时期植株茎秆上部表达量显著低于茎秆下部、在能够自然发生珠芽的百合品种中表达量显著低于其他百合品种;沉默LlARF12基因导致卷丹珠芽发生时间提前,且发生的珠芽数量增多。【结论】在卷丹百合珠芽发生的S1时期之前,腋生分生组织已经开始启动,此处靠近表皮...     

低温冷藏对卷丹百合珠芽呼吸强度与萌发生根的影响

【目的】探明低温冷藏对卷丹百合珠芽呼吸强度及萌发生根等指标的影响,为其产业化发展提供理论依据。【方法】采用单因素试验,研究秦岭北麓的卷丹百合珠芽在不同冷藏温度(4℃、8℃和12℃)条件下,其珠芽生长及萌根率、呼吸速率及萌发生根等指标的变化规律,筛选其破除休眠、完成春化作用的适宜冷藏温度。【结果】室温[(25±2)℃,CK]条件下,60 d内,卷丹百合珠芽在夏秋季处于休眠状态,其呼吸速率较小,为46～97 mg/(kg·h),不萌发。冷藏(4℃、8℃和12℃)条件下均能使卷丹百合珠芽完成春化作用并萌发生根,4℃、8℃和12℃处理整个储藏过程中卷丹百合珠芽的呼吸速率变化均呈先降后升再降趋势,分别为61～259 mg/(kg·h)、79～263 mg/(kg·h)和79～266 mg/(kg·h);其春化作用完成时间分别为55 d、50 d和40 d左右;60 d时,4℃、8℃和12℃处理的生根率分别为59.29%、55.97%和45.97%。【结论】低温冷藏可打破卷丹百合珠芽的休眠,使其完成春化。综合考虑春化完成过程及春化后珠芽的外观健康状态、生根率、活力和呼吸速率的保持等情况,以4℃冷藏...     

卷丹百合珠芽发育进程中矢车菊素的积累动态

[目的]了解珠芽发育进程中矢车菊素的积累动态,为卷丹百合珠芽中花青素的开发利用提供理论依据。[方法]以卷丹百合珠芽为材料,采用高效液相色谱法(HPLC)测定珠芽不同发育时期的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量。[结果]卷丹百合珠芽发育从肉眼可见(2 mm)到成熟脱落大致经历91 d,在此期间大致可分成"鱼雷期""胎儿期"和"球形期"3个时期。测定矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的最佳色谱条件为Agilent ZORBAX SB-C_(18)柱、流动相A(0.04%甲酸水溶液)∶B(乙腈)=95∶5、流速0.5 mL/min、检测波长520 nm、自动进样10μL、柱温35℃,采用梯度洗脱。珠芽中矢车菊素的积累伴随珠芽发育呈"双峰"递增趋势。第21天矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量达到第1个高峰;在91 d时达到第2个高峰,之后缓慢下降。[结论]91 d是采集珠芽提取矢车菊素的最佳时间,此时珠芽中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量达344.76 mg/kg。     

小麦NPR1基因家族鉴定及其表达分析

【目的】对小麦NPR1基因家族成员进行鉴定及表达分析,为探究该家族基因的作用机制及小麦遗传改良提供理论参考。【方法】以拟南芥NPR1家族蛋白序列为参考序列,从小麦基因组中鉴定出小麦NPR1基因家族成员,利用生物信息学软件对其序列特征进行分析,并分别利用RNA-Seq原始数据和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析小麦NPR1家族基因在不同组织及不同胁迫下的表达水平。通过STRING在线网站构建TaNPR1s蛋白的互作网络。【结果】共鉴定获得20个小麦NPR1基因家族成员,其编码蛋白的不稳定指数均大于40,为不稳定蛋白;平均总亲水性值（GRAVY）均为负值（除TaNPR5-D为正值外）,为亲水蛋白;主要分布于细胞核内,在叶绿体、线粒体、内质网和细胞质等部位也有分布;二级结构均由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规卷曲组成,以α-螺旋和无规则卷曲为主;对应的三级结构模型有10种。20个TaNPR1s蛋白均可与转录因子HBP-1b及未知蛋白A、B、C、D发生相互作用,这5种蛋白均含有bZIP结构域（含TGACG基序）和种子休眠特异基因结构域（DOG1）。TaNPR1s基因在不同组织中的表达模式不同,可分为在多个组织中表达、在特定的组织或发育阶段表达和在不同组织发育阶段均低表达或不表达,共三大类。随机挑选的8个TaNPR1s基因中,有3个基因在禾谷镰刀菌胁迫下表达量降低,但在白粉病菌胁迫下表达量升高;有2个基因在这两种菌胁迫下表达量均升高,有2个基因在两种菌胁迫下表达量均下降。TaNPR1s基因对6种非生物胁迫处理均有响应,但表达模式存在差异。【结论】小麦NPR1基因家族成员在不同组织生长发育过程和生物和非生物胁迫响应中发挥重要调控作用,且基因的可变剪接体也表现出不同组织表达特性,丰富了NPR1s蛋白功能。TaNPR1s蛋白可能通过与bZIP和DOG1结构域结合发挥其生物学功能。     

叶用莴苣LsARF1的生物信息学分析及其表达

[目的]为了探究LsARF1基因在叶用莴苣抽薹中的作用机制.[方法]采用ProtParam、SignalP4.0、SOPMA、NCBI CD-search、SWISS-MODEL、DNAMAN7.0、MEGA7等生物学软件对其进行生物信息学分析.实时荧光定量PCR分析该基因在不同温度下随时间变化的表达情况.[结果]序列分析表明,该基因的开放阅读框为1968bp,编码656个氨基酸,并保留了ARF结构域.实时荧光定量PCR分析表明,在高温处理下,该基因在易抽薹品种GB-30中表达下调.[结论]LsARF1基因可能在生菜抽薹过程中发挥重要作用.     

牛FoxO1基因CDS区克隆及其在脂肪细胞分化过程中的表达分析

本试验旨在克隆牛叉头转录因子O1(Forkhead box O1,FoxO1)基因编码区序列并探究其在牛脂肪细胞分化过程中的表达规律。利用PCR扩增牛FoxO1基因CDS区序列,通过生物信息学方法预测牛FoxO1的理化特性和功能,并运用实时荧光定量PCR技术检测牛脂肪细胞不同分化阶段FoxO1和脂肪标志基因PPARγ、C/EBPα、C/EBPβ、FABP4和LPL的表达规律。结果显示,牛FoxO1基因的CDS区全长1 998 bp,编码665个氨基酸,其蛋白分子式为C₃₀₁₆H₄₇₁₁N₈₇₁O₉₇₉S₃₅,理论等电点为6.38。预测发现,FoxO1与脂肪生长发育调控蛋白AKT1、AKT2、AKT3、SIRT1、PRKACA、CDK2和MAPK8等之间存在紧密互作关系。系统进化树结果显示,牛FoxO1进化保守,与亲缘关系较近的绵羊和山羊物种同源性最高。检测牛脂肪细胞不同分化时期基因的时序表达,结果显示,与分化第0天相比,牛FoxO1基因在第6天表达量达到峰值(P<0.01...     

离体培养条件下半夏叶柄形成珠芽过程中内源激素的变化

为了探讨半夏试管珠芽形成的生理生化机制,以半夏无菌叶柄为材料,倒置在MS基本培养基上,对半夏珠芽形成过程中5种内源激素(IAA、GA3、ABA、ZR、JA)的动态变化进行了研究。结果表明:倒置半夏叶柄的珠芽无一例外地出现在叶柄形态学上端;ELISA方法测定显示,半夏叶柄形成珠芽的过程中叶柄上端IAA、ABA、ZR和JA的含量呈上升趋势,GA3在的珠芽形成初期急剧下降。随着珠芽的形成,GA3与其它各激素的平衡关系发生变化,IAA/GA3、ABA/GA3、ZR/GA3和JA/GA3的比值先呈下降趋势,15 d后开始上升;在珠芽快速形成期(10~20 d)IAA/GA3、ABA/GA3和JA/GA3维持在高的水平,其中JA/GA3的比值20 d后又呈上升趋势。     

神农架卷丹染色体核型分析

以神农架卷丹(Lilium lancifolium Thunb.)根尖为材料,采用常规制片方法,进行染色体核型分析.结果显示,卷丹染色体数目为2n=3x=36,染色体基数为x=12,为异源三倍体,染色体核型公式为2n=3x=36=3m(3SAT)+3sm(2SAT)+12st+18t,第1和第2对染色体短臂上有随体,染色体主要由端部和近端部着丝点染色体组成;染色体相对长度组成为2n=36=3L+12M2+21M1,核型不对称系数为82.63%,属于3B型.     

陆川猪ACOX1基因不同亚型克隆及其表达差异分析

【目的】克隆陆川猪脂酰辅酶A氧化酶1(Acyl-CoA oxidase 1,ACOX1)基因不同亚型,进行生物信息学分析,并分析ACOX1基因及其亚型在不同品种猪背最长肌中的表达情况,为研究ACOX1基因在陆川猪机体内的功能作用提供参考依据。【方法】根据GenBank中ACOX1基因序列（NM＿001101028.1）及所克隆获得陆川猪ACOX1基因编码区（CDS）序列,设计特异性扩增和验证引物,采用TRIzol法提取0月龄陆川猪肝脏及8月龄陆川猪、杜洛克猪、杜陆猪和陆杜猪背最长肌的总RNA,反转录合成cDNA,以0月龄陆川猪肝脏cDNA为模板进行克隆和验证,获得陆川猪ACOX1基因不同亚型序列,并利用在线工具进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR检测ACOX1基因不同亚型在背最长肌组织中的表达情况。【结果】陆川猪ACOX1基因存在2种亚型结构（ACOX1-Ⅰ和ACOX1-Ⅱ）,NCBI登录号分别为OQ701687和OQ701688;2种亚型CDS长度均为1986 bp,共编码661个氨基酸残基,2种异构体主要是第270～429位氨基酸进行选择性剪切,陆川猪ACOX1-Ⅰ型编码蛋白...     

甜荞FeTCP1基因克隆及胁迫诱导表达分析

以甜荞品种'西农9976'为材料,基于前期干旱转录组学数据挖掘克隆获得FeTCP1,其有1个1 623 bp的开放阅读框,编码540个氨基酸.蛋白质理化性质预测显示,FeTCP1蛋白质的分子质量为58 623.75 ku,等电点为5.97,疏水性总平均值为-0.032,属于亲水性蛋白.同源性分析显示,FeTCP1与甜菜...     

不同生育期卷丹百合的多酚积累特性及其抗氧化活性

为探究不同生育期卷丹百合各器官中多酚类物质的积累规律及其抗氧化能力,分别采用福林–肖卡法、NaNO2–AlCl3法、香草醛比色法、pH示差法测定不同生育期(现蕾期、花期、半枯期、全枯期)卷丹百合各器官(基生根、鳞茎、茎生根、茎秆、叶片、株芽、花）中总酚、总黄酮、总黄烷醇和花色苷的含量,运用DPPH法、铜离子还原法和金属螯合能力、抑制脂质过氧化活性,分析其多酚提取物的抗氧化能力。结果表明：不同生育期卷丹百合各器官多酚类物质的含量及其抗氧化活性存在差异;卷丹百合植株在花期总酚含量最高,半枯期的次之,全枯期的最少;花期,花中总酚含量最高,达14.75 mg/g,叶片中的总酚含量次之,珠芽的最低,仅为3.12 mg/g;卷丹百合多酚提取液的抗氧化能力在花期最强,其次是半枯期;相关性分析表明,卷丹多酚类物质与抗氧化活性在各时期、各器官呈现出显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性,相关系数为–1.00~1.00,其中,花期和半枯期卷丹多酚类物质与铜离子还原力基本呈显著或极显著正相关。     

龙眼体胚Obg1基因的克隆及其在龙眼体胚发生过程中的表达分析

本试验克隆了龙眼体胚Obg1基因(DLObg1)的3个转录本.序列分析表明,DLOBG1蛋白具有典型的OBG蛋白结构域,与其他植物的OBG蛋白具有较高的同源性,与葡萄、蓖麻和玉米的氨基酸序列同源性分别为84%、84%和82%.实时荧光定量PCR分析显示,DLObg1基因的转录水平随龙眼体胚的发育而变化,在心形胚和鱼雷形胚阶段的表达量最高,可能与子叶等器官的形成有关.     

陆川猪ANKRD1基因克隆及其表达差异分析

[目的]克隆陆川猪心肌锚蛋白重复域1基因(ANKRD1),并进行生物信息学及组织表达谱分析,为研究ANKRD1在陆川猪机体内的功能作用提供参考依据.[方法]根据NCBI已公布的野猪ANKRD1基因序列(NM_213922.1)设计特异性引物,采用TRIzol法提取陆川猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪的总RNA,反转录合成cDNA,并以此为模板进行ANKRD1基因克隆,通过MegAlign、Protaram、Protscale、MHMM Server和Sig-nalP等在线分析软件进行生物信息学分析,最后以实时荧光定量PCR检测ANKRD1基因在陆川猪各组织中的表达情况.[结果]陆川猪ANKRD1基因蛋白编码区(CDS)序列全长960 bp,编码319个氨基酸残基,与NCBI已公布野猪ANKRD1基因(NM_213922.1)的CDS序列存在4处碱基突变,但均为同义突变,二者的ANKRD1氨基酸序列同源性为99.6%.陆川猪ANKRD1基因编码蛋白分子量为36125.70 Da,理论等电点(pI)为7.09,属于稳定蛋白,其二级结构中α-螺旋占46.39%、无规则卷曲占39.81%、β-转角占9.09%、延伸链占4.70%;陆川猪ANKRD1蛋白不存在跨膜结构,也无信号肽,有多个磷酸化位点.陆川猪ANKRD1基因在其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等7个组织中均有表达,其中以心脏中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05,下同),在脾脏中的相对表达量最低,显著低于在心脏、肝脏、肺脏和背最长肌中的相对表达量.[结论]ANKRD1基因在陆川猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌和皮下脂肪等组织中均有表达,且存在明显差异,故推测ANKRD1基因在不同组织中发挥不同作用.     

1α羟化酶的真核表达和生物信息学特征及其在成年肉鸡组织中的差异表达

旨在构建1羟化酶(CYP27C1)真核表达载体,在293T细胞中重组表达CYP27C1-mycHis,探究cyp27c1基因在成年鸡不同组织中的表达水平,明确1α-羟化酶三级结构特征、与底物识别和活性中心底物结合相关的关键氨基酸。将合成的cyp27c1的开放阅读框(ORF)插入pMD18-T质粒,并将该质粒命名为pMD-cyp27c1。以改造后的质粒为模板,通过PCR扩增cyp27c1 ORF,将其插入pcDNA^TM3.1,构建真核表达载体pcDNA-cyp27c1。然后分别用pcDNA-cyp27c1及空载体pcDNA瞬时转染293T细胞,48 h后收集细胞,提取线粒体,用Bradford法测定蛋白质的质量浓度。1μg线粒体用于12%聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离,以myc抗体作为一抗检测重组CYP27C1在293T细胞中的表达水平。利用实时荧光定量PCR检测cyp27c1在成年鸡组织中的表达水平。通过生物信息学分析CYP27C1的理化特性,并预测其亚细胞定位,利用同源建模、多序列同源比对和分子对接法研究CYP27C1的空间结构特征以及与底物(25-...     

撒坝猪MCUR1基因克隆、生物信息学分析及其组织表达量检测

本研究克隆了撒坝猪MCUR1基因,对其进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR检测其在撒坝猪、大白猪不同组织中的表达水平。根据GenBank上公布的猪的MCUR1基因序列(登录号:XM_003128183.4)设计引物,通过PCR扩增及测序获得撒坝猪MCUR1基因CDS序列,该序列全长1 095 bp,编码364个氨基酸;MCUR1蛋白的分子式C₁₇₈₇H₂₉₄₉N₅₃₃O₅₀₃S₁₄,相对分子质量40.398 ku,理论等电点(pI)10.27,不稳定系数55.70,脂肪指数95.99,平均亲水性为-0.213,属于亲水蛋白;MCUR1蛋白没有信号肽和跨膜结构,含有2个螺旋卷曲结构,主要在细胞质中发挥生物学功能;含有32个磷酸化位点;含有一个CpG island;二级结构由58.24%的α-螺旋,4.12%的β-转角,30.22%的无规则卷曲,7.42%的延伸链构成;猪MCUR1基因编码区序列与牛、鸡、狗、山羊、人、猴、鼠、绵羊的同源性分别为85.3%、68.0%、83.6%、87.9%、84.4%、80.3%、76.8%、88.2%,与绵羊、山羊、牛的亲缘关系较近,与鸡的关系较远;在肝脏中的表达量最多,肺脏中的表达量最少。在大白猪的背最长肌中MCUR1的表达量高于撒坝猪的背最长肌(P<0.01)。     

花生TCP家族基因鉴定及其在侧枝发育中的表达分析

TCP(Teosinte branched 1/Cycloidea/Proliferating cell factors)转录因子作为植物特有的一类转录因子,参与植物生长发育的多个重要进程。本研究利用生物信息学方法对花生TCP基因家族成员进行鉴定,结合花生侧枝转录组数据进行表达分析。结果表明：在四倍体花生AABB、二倍体AA和BB基因组中分别鉴定获得30个AhTCPs、11个AduTCPs和10个AipTCPs,定位到14、6和5条染色体上;与拟南芥AtTCPs蛋白聚类分析发现,花生TCP蛋白可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ（CYC/TB1和CIN）2个亚类;AhTCPs基因中含有1～6个数量不等的外显子和5个不同的motif;蛋白质长度为131～658个氨基酸,分子量为9.94～72.66 kD;大部分成员定位在细胞核上;家族基因启动子顺式作用元件分析发现,在AA、BB、AABB基因组分别获得77、75和94种顺式作用元件。转录组结果分析表明,24个AhTCPs在侧枝发育过程中存在不同程度的表达,大多数AhTCPs基因在2个品种（‘冀花5号’和‘M130’）6个时期中高表达。以上...