牡丹PsAP2基因的克隆及表达

以牡丹品种‘赵粉’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得1个牡丹APETALA2基因cDNA全长,命名为PsAP2,GenBank登录号为HM167511。序列分析结果表明:PsAP2全长2138bp,包含47bp的5'非编码区、557bp的3'非编码区和1个长度为1533bp编码510个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析显示该基因属于AP2家族。序列比对和系统进化分析表明,PsAP2与葡萄的亲缘关系最近,相似性达70%以上。相对荧光定量PCR分析表明,PsAP2在根、茎、叶和四轮花器官中均有表达。花瓣中的表达量最高,叶片中表达量最低。     

蜡梅花发育相关基因CpUFO表达特性与功能分析

【目的】UFO是被子植物中首个被发现的F-box蛋白,主要参与调控花分生组织特性和花器官发育。本文通过对蜡梅CpUFO基因表达特性分析及异源表达拟南芥表型分析,初步鉴定CpUFO的功能,为阐明蜡梅花发育分子调控机制提供参考。【方法】基于前期构建的蜡梅转录组数据,克隆蜡梅CpUFO基因并对其编码蛋白进行同源比对及进化树分析。根据qRT-PCR分析CpUFO基因在不同组织、器官及全年花发育各阶段中的相对表达量,比较35S::CpUFO转基因拟南芥株系及Col-0野生型表型差异,并通过qRT-PCR检测过表达拟南芥株系内源开花相关基因的表达特性,分析过表达CpUFO对拟南芥开花时间以及花器官发育的影响。【结果】获得的CpUFO基因c DNA序列为1 665 bp,编码403个氨基酸,含有保守的F-box结构域。CpUFO在外花被片中表达量相对最高,其次是内花被片,在果、茎、叶、腋芽及雌雄蕊中表达水平较低;而在全年花芽中的表达量分析结果显示,低温打破休眠后的露瓣和始花以及盛开期花芽中的表达量显著高于其他时期。与野生型拟南芥相比,35S::CpUFO转基因株系莲座叶数目减少,开花提前,且拟南芥内...     

杜鹃红山茶CaAPX基因的克隆、表达及功能分析

[目的]利用分子生物学技术探讨杜鹃红山茶CaAPX基因的表达模式及在模式植物烟草中所起的抗寒、耐热作用,为今后山茶花抗逆育种奠定基础。[方法]根据山茶花同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3’,5’-RACE技术,从杜鹃红山茶嫩叶组织中克隆出抗坏血酸过氧化物酶(APX),命名为CaAPX,基因全长1 097 bp,开放阅读框753 bp,编码250个氨基酸。实时荧光定量PCR对杜鹃红山茶7种组织和温度胁迫下该基因的表达模式进行分析。[结果]表明:CaAPX基因在杜鹃红山茶7种组织中均得到表达,但表达水平不一,表达量由高到低依次为:未成熟果实嫩叶花苞叶芽种胚花瓣花芽,其中,未成熟果实中的表达量是其它组织的2.6811.44倍;温度胁迫处理8 h后该基因呈上调表达,CaAPX基因表达量分别是0 h的3.49和2.67倍。CaAPX基因转化烟草分析表明,过量表达CaAPX基因后,APX活性提高了2.58 4.09倍,抗坏血酸(As A)含量提高了2.673.56倍,并且转基因烟草植株的抗寒、耐热能力也获得提高。[结论]通过过量表达CaAPX基因能够提高烟草植株的抗寒、耐热性,为山茶花抗逆育种提供了科学依据。     

毛白杨PtLFY在花芽发育中的表达模式与花芽形态分化

以毛白杨花芽为材料,采用RT-PCR技术分离克隆毛白杨PtLFYcDNA序列,测序结果表明该序列全长1314bp,包含1个开放阅读框,编码377个氨基酸。Alignment分析显示该基因与拟南芥等物种LFY/FLO同源基因所编码的氨基酸相似性达到68%～75%。蛋白结构预测分析表明,在PtLFY蛋白N-端和C-端具有2个高度保守的区域,其中PtLFY-C端由7个α-helix组成Helix-turn-helix结构。采用Real-time qRT-PCR技术检测PtLFY在雌雄花芽发育过程中的表达模式,结果显示从9月13日到翌年1月25日,PtLFY在毛白杨雌雄花芽中持续稳定表达,到2月25日表达量少许下调,但该基因在雄花芽中的相对表达量明显高于雌花芽。解剖分析结果表明,雄花芽形态分化进程明显早于雌花芽,这种差异可能与PtLFY在雌雄花芽发育过程的差异表达存在密切联系。研究结果对于阐明PtLFY在毛白杨雌雄花芽发育和开花中的分子作用机制具有重要的理论意义,为进一步开展毛白杨开花调控研究奠定基础。     

枣AGL6基因的克隆及表达分析

AGL6基因在植物花器官的发育和花分生组织的形成中起着重要作用。为给探究AGL6基因在枣花发育过程中的功能奠定基础,作者基于其前期研究得到的枣转录组数据,采用RACE技术,从中秋酥脆枣中克隆得到了ZjAGL6基因的全长cDNA序列,并用实时荧光定量PCR技术分析了ZjAGL6基因的表达情况。序列分析结果表明,ZjAGL6基因编码区的序列长度为750 bp,共编码250个氨基酸;ZjAGL6具有保守的MADS-box和K-box两个结构域,该基因属于MADS-box基因家族中的TypeⅡ基因。系统进化分析发现,枣ZjAGL6与苹果MdAGL6的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明,ZjAGL6基因在枣花和枣果中均有表达,但在枣吊、枣嫩叶和枣根中几乎不表达;在枣花发育过程中大量表达,其在大蕾期的表达量最高。     

金花茶查尔酮异构酶基因全长克隆与表达的初步研究

利用RT-PCR和RACE技术,从我国珍稀濒危植物金花茶花瓣中获得了查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因的cDNA全长,命名为Cn-CHI,GenBank登录号HQ269805.1。碱基序列分析表明,Cn-CHI基因全长953 bp,包含56 bp的5’非翻译区、204 bp的3’ 非翻译区和一个长为693 bp编码230个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列比对分析表明,Cn-CHI基因编码蛋白与蔷薇科、杜鹃花科、茄科等植物的CHI蛋白同源性都在75%以上,与山茶科山茶属茶树CHI蛋白同源性高达99%。相对荧光定量PCR分析表明,Cn-CHI基因在金花茶花蕾发育过程中呈现先急剧上升后平缓下降的趋势;在花器官的不同部位中,Cn-CHI基因表达量最高的是雌蕊,其次是雄蕊,在萼片和花瓣中的表达量较低且相差不大。     

油桐桐酸合成酶基因克隆和植物表达载体构建

α-桐酸合成酶是控制亚油酸向α-桐酸(18:3Δ9cis,11trans,13trans)转化的关键酶。本研究以发育中的油桐种子为材料,利用改良TRIzoL法提取总RNA,并根据GenBank中已经登录的α-桐酸合成酶基因FADX的序列,设计特异性引物,采用RT-PCR方法,克隆得到FADX基因全长cDNA,长度为1221bp。通过生物信息学分析结果表明,该序列5’端和3’端非编码区序列长度分别为13bp和47bp,含有一个开放阅读框(14～1174bp),编码386个氨基酸,含有典型的脂肪酸脱氢酶结构域。将所得基因经BamHI和SacI酶切后插入表达载体质粒pBI121,构建反义表达载体pBI121fadx。     

桑树查尔酮异构酶基因的克隆与原核表达分析

以果叶兼用新桑品种‘嘉陵30号’的果实为材料,采用同源克隆法和抑制PCR法克隆桑树查尔酮异构酶基因(MaCHI)全序列.该基因的基因组序列全长2 402 bp,包含2 112 bp长的ORF和290 bp长的3'UTR序列,ORF由4个外显子和3个内含子组成,该基因编码219个氨基酸.预测MaCHI编码蛋白质的分子质量为23.8 ku,理论等电点为5.29.采用RT-PCR法分析MaCHI在不同组织中的表达水平,在叶片和果中的表达量较高,在根中表达量较低.构建pET-28a(+)-MaCHI原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达.     

茶树2个MYB转录因子基因的克隆及表达分析

MYB类转录因子是一类包含一段保守的DNA结合结构域的基因家族,广泛地参与植物发育和植物次生代谢的调节。根据前期芯片杂交和文库筛选得到的2个MYB转录因子的部分序列,采用RT-PCR和RACE技术分离得到它们的全长基因:CsMYB1和CsMYB2,在GenBank的登录号分别为HQ660373和HQ660374。序列分析表明:CsMYB1基因全长1132bp,开放阅读框长879bp,编码292个氨基酸,推测的蛋白分子量约为32.9ku,理论等电点为8.13;CsMYB2基因全长1020bp,其中开放阅读框长675bp,编码224个氨基酸,推测的蛋白分子量约为25.4ku,理论等电点为9.05。2个基因编码的蛋白均具有明显的R2R3MYB结构域,且在R3结构域的下游都含有1个相对保守的C1(LIXXGIDPXTHR)基序。同源性分析表明:茶树CsMYB1和CsMYB2编码的氨基酸序列与其他植物的MYB类转录因子具有较高的相似性,其中CsMYB1编码的氨基酸序列与陆地棉MYB1的相似性为57%,CsMYB2编码的氨基酸序列与葡萄MYBC2的相似性为75%。利用荧光定量PCR技术检测2个转录因子基因在遮荫处理条件下的表达规律,及其在茶树不同组织中的表达特性,结果表明:CsMYB1和CsMYB2在不同组织中均有表达,但表达量具有明显区别,其中CsMYB2在叶片中的相对表达量是根中的100多倍;而遮荫处理能明显降低叶片中的花青素含量,并提高CsMYB1的表达,但对转录因子CsMYB2的影响不大。     

板栗CmAPs基因的克隆及在芽变短雄花序中的表达分析

利用RT-PCR与RACE扩增方法,分别从板栗正常雄花序和芽变短雄花序cDNA中分离出编码板栗天冬氨酸蛋白酶cDNA全长的序列,序列分析表明:克隆的cDNA片段总长分别为1 822 bp和1 909 bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小均为1 539 bp,可编码长度为513个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与蓖麻、可可和葡萄的天冬氨酸蛋白酶的蛋白质氨基酸序列相似性分别为83%,80%和75%.正常与芽变短雄花序中天冬氨酸蛋白酶的氨基酸序列存在6个氨基酸的差异,其中有3个位于活性区.后证实分离出的2个天冬氨酸蛋白酶基因在正常雄花序和芽变短雄花序中共同存在,命名为CmAPs1和CmAPs2(GenBank登录号分别为GQ984143和GQ084144).实时荧光定量PCR结果显示:在雄花序原基形成期、花簇原基形成期和花朵原基形成期,芽变花序中的CmAPs的总表达量均高于正常花序中的总表达量,而在发育的花被原基形成期即程序性死亡发生期,CmAPs在芽变花序中表达量远远低于正常花序中表达量.初步推测CmAPs与短雄花序发育过程中的程序性死亡有关.     

Photosynthetic characteristics of Fagus sylvatica and Quercus robur established for stand conversion from Picea abies

Efforts in Europe to convert Norway spruce (Picea abies) plantations to broadleaf or mixed broadleaf-conifer forests could be bolstered by an increased understanding of how artificial regeneration acclimates and functions under a range of Norway spruce stand conditions. We studied foliage characteristics and leaf-level photosynthesis on 7-year-old European beech (Fagus sylvatica) and pedunculate oak (Quercus robur) regeneration established in open patches and shelterwoods of a partially harvested Norway spruce plantation in southwestern Sweden. Both species exhibited morphological plasticity at the leaf level by developing leaf blades in patches with an average mass per unit area (LMA) 54% greater than of those in shelterwoods, and at the plant level by maintaining a leaf area ratio (LAR) in shelterwoods that was 78% greater than in patches. However, we observed interspecific differences in photosynthetic capacity relative to spruce canopy openness. Photosynthetic capacity (A₁₆₀₀, net photosynthesis at a photosynthetic photon flux density of 1600 μmol photons m⁻² s⁻¹) of beech in respect to the canopy gradient was best related to leaf mass, and declined substantially with increasing canopy openness primarily because leaf nitrogen (N) in this species decreased about 0.9 mg g⁻¹ with each 10% rise in canopy openness. In contrast, A₁₆₀₀ of oak showed a weak response to mass-based N, and furthermore the percentage of N remained constant in oak leaf tissues across the canopy gradient. Therefore, oak photosynthetic capacity along the canopy gradient was best related to leaf area, and increased as the spruce canopy thinned primarily because LMA rose 8.6 g m⁻² for each 10% increase in canopy openness. These findings support the premise that spruce stand structure regulates photosynthetic capacity of beech through processes that determine N status of this species; leaf N (mass basis) was greatest under relatively closed spruce canopies where leaves apparently acclimate by enhancing light harvesting mechanisms. Spruce stand structure regulates photosynthetic capacity of oak through processes that control LMA; LMA was greatest under open spruce canopies of high light availability where leaves apparently acclimate by enhancing CO₂ fixation mechanisms.     

一种新的白蜡虫寄生蜂体内Wolbachia的wsp基因分子检测及序列分析

采用Wolbachia的通用引物、A大组和B大组的特异性引物对一种新的白蜡虫寄生蜂--长尾啮小蜂(Aprostocetus sp.)体内Wolbachia的wsp基因进行分子检测,所获得的基因片段分别命名为wApr、wAprB和wAprB,长度分别为620、566和463bp;基因序列分析表明:wApA、wAprB与w...     

三年桐、千年桐感染枯萎病病原菌后的生理反应

枯萎病是油桐毁灭性病害。中国广泛种植的油桐有三年桐和千年桐,三年桐易感枯萎病,千年桐抗枯萎病。为探讨三年桐与千年桐在枯萎病应答过程中的差异,在对油桐枯萎病灾区调研的基础上,进行枯萎病病原菌的分离、鉴定,并进一步探讨三年桐、千年桐接种枯萎病病原菌后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:油桐枯萎病病原菌为尖孢镰刀菌,接种试验显示千年桐在接种尖孢镰刀菌后SOD、POD、CAT较三年桐均呈现较高活性,在接种后SOD、POD活性先升高后降低,CAT活性升高并维持高活性,MDA含量变化不明显;三年桐SOD活性和MDA含量均先升高后降低,POD活性先降低再升高,CAT活性先降低后升高又降低。千年桐作为抗病种,其抗病性可能与其本身具有较高的SOD、POD、CAT活性有关,并且和病原菌感染后酶活上升有关;三年桐为易感病种,接种后SOD、POD、CAT活性有变化,但仍不能抵御病原菌的危害。     

普通油茶无性系花粉离体萌发特性

以6个普通油茶无性系花粉为试验材料,采用正交试验研究了不同温度、硼元素用量、蔗糖浓度、琼脂用量对花粉萌发的影响,以揭示普通油茶花粉在离体条件下的萌发特性。结果表明:4个影响花粉萌发率的试验因素中,温度是极显著影响因素,以25 ℃最优;蔗糖浓度也能显著影响多数无性系,以10%最优;硼元素用量和琼脂用量仅对个别无性系有显著影响,分别以100 mg·kg^-1和0.5%最优。结合多重比较,处理T9为试验优选组合;花粉管的生长从开始到停止略呈"慢—快—慢"的抛物线趋势;稍高的钙离子浓度显著抑制花粉萌发,低浓度锌、钼离子对花粉萌发略有促进,高浓度则效应为负。     

黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应

为研究松材线虫侵染对寄主植物生理生化物质代谢的影响,以黑松和马尾松4 5年生苗为实验材料,测定了接种松材线虫对2种寄主植物的营养物质和次生代谢物质含量的变化及其规律。结果显示:接种松材线虫初期,黑松和马尾松的总糖含量均较高,随接种时间的延长,总糖含量呈不断下降趋势;黑松的可溶性糖含量一直降低并明显低于对照,马尾松的可溶性糖含量在侵染前期与对照相比变化不明显,而15 d后快速降低;黑松和马尾松的可溶性蛋白含量侵染前期均低于对照,后升高,再降低;黑松的单宁含量明显高于对照,马尾松的单宁含量接种第1天略低于对照,第3天后开始升高;黑松和马尾松的总酚含量均在侵染前期高于对照,而后降低。这些物质的变化趋势显示松材线虫侵染不同寄主植物的生理反应。     

松墨天牛对云南松的分解作用分析

为探索松墨天牛取食对林木的分解作用,本文通过对松墨天牛幼虫及成虫取食量的测定,寄主云南松韧皮组织及松墨天牛幼虫排泄物成分对比分析,并与资源利用相同的木材微生物分解能力进行对比,阐明了松墨天牛作为分解者的重要分解作用。研究表明,松墨天牛幼虫期(约为55 d)取食分解林木生物量平均为12.42 g(24.40 cm3),成虫期取食分解林木生物量平均为12.87 g(25.28 cm3);松墨天牛幼虫对糖类物质的利用度很高,具有较强的纤维分解利用能力,取食分解后总糖减少83.58%,粗纤维减少23.87%,1头松墨天牛幼虫期分解的林木粗纤维质量为1.93 g,分解利用率为0.008 g.d-1。松墨天牛对林木的分解证明,天牛作为一种重要的林木分解的先驱者,可以分解林木,更重要的是松墨天牛攻击亚健康林木,为微生物分解林木提供了容易入侵的途径,加速了亚健康林木的分解与循环,在森林生态系统物质分解与循环中具有重要的促进作用。     

不同绿僵菌菌株对筛胸梳爪叩甲幼虫的毒力测定

竹林金针虫是南方竹林笋期最为重要的害虫之一,筛胸梳爪叩甲幼虫是竹林金针虫的优势种群,应用绿僵菌防治具有重要意义。测定了3株绿僵菌对筛胸梳爪叩甲幼虫的毒力,并比较了毒土法和毒饵法两种施菌方式对绿僵菌致病力的影响。结果表明,平沙绿僵菌WP08菌株和金龟子绿僵菌30104菌株对筛胸梳爪叩甲幼虫具有明显的致病效果,在30 d的试验期内,校正累计死亡率分别为90.0%和66.3%,半数致死时间（LT₅₀）分别为15.8 d和25.8 d;毒土法的校正累计死亡率略高于毒饵法,分别为60.1%和52.0%,LT₅₀分别为22.6 d和28.0 d。金龟子绿僵菌LRC112菌株对金针虫无致病力。     

麻疯树磷酸烯酮式丙酮酸羧化酶em>pepc基因全长cDNA克隆及序列分析

应用RT-PCR和RACE法从麻疯树总RNA中分离出pepc基因全长cDNA,长度为3 142 bp,阅读框2 898 bp,编码965个氨基酸,在GenBank中登录,序列号为EU069413。它的氨基酸序列与蓖麻、陆地棉、橙、大豆、花生、烟草、油菜、拟南芥的氨基酸同源性分别为94.94%、92.46%、90.60%、90.50%、90.50%、88.33%、84.61%、82.44%。该基因编码了pepc基因家族中的pepc1,蛋白属于C₃型PEPC。推测了pepc编码蛋白分子量为110.6 kD,并对其稳定性、二级结构、疏水性等特性进行了分析,最后确定了该蛋白的功能位点和结构域。     

Facilitation by two exotic Acacia: Acacia auriculiformis and Acacia mangium as nurse plants in South China

Because of their high growth rate and tolerance to bare soil, two exotic Acacia species, Acacia auriculiformis and Acacia mangium, have been commonly planted in degraded areas of South China. With their large canopies and ability to fix nitrogen, the two Acacia species have also been considered to act as nurse plants for understory plants. The current study clarified the nursing effects of the Acacia species by comparing microclimate characteristics and physiological traits of native plant seedlings at three sites: under the canopies of the each Acacia species and on bare land (open site). Although the sites were not replicated, the results indicated that adult trees of both Acacia species can facilitate native species, but that A. mangium has greater facilitating effects due to greater temperature buffering, radiation reduction, and nutrient amelioration. In response to facilitation, three species (Castanopsis hystrix, Michelia macclurei, and Manglietia glauca) with different shade-tolerant traits growing under Acacia canopies expressed distinct adaptations. For the three species, the chlorophyll fluorescence curves of rETR and ΔF/Fm′ were higher under A. auriculiformis and on the open site than under A. mangium. The maximum quantum yield in PSII(Fv/Fm) in diurnal changes of the three species showed that all the Fv/Fm values were between 0.70 and 0.84 and that the Fv/Fm values were mostly higher under A. mangium than on the open site or under A. auriculiformis. Total chlorophyll content and both chlorophyll a and b contents in the three species were higher under the Acacia species than on the open site, while chlorophyll a/b ratio was higher on the open site. In contrast, the carotenoid content in C. hystrix and M. macclurei was lower under the two Acacia species than on the open site, while the opposite was true for M. glauca. The results demonstrate that the adaptation of the understory species to abiotic environmental factors is not restricted to a single mechanism but apparently involves a group of interrelated, adaptive suites. And also these adaptations were species-specific and especially related to their shade tolerance.     

马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同器官间显著下调表达的时间点存在差异;同时,不同器官pmCaM表达量变化均存在特异的随时间发展的波动特征,其中发现,根茎pmCaM在松材线虫接种45 min时均处于表达量高峰。本研究结果显示pmCaM表达响应了松材线虫侵染,揭示pmCaM可能参与了调控松材线虫-马尾松互作早期的钙信号响应。