杜仲1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因cDNA全长克隆与序列分析

以杜仲叶片cDNA为模板,采用反转录RCR及RACE技术分离出DXR基因cDNA全长。序列分析结果表明该基因序列全长1 814 bp,共编码478个氨基酸,推导的蛋白质分子量为51.71 kD,理论等电点5.79,命名为EuDXR。推导的EuDXR蛋白质序列具有植物DXR酶的5个典型基序,并预测出26个潜在的功能位点。系统进化树分析表明EuDXR蛋白与玉米、水稻亲缘关系最近,其次为橡胶、拟南芥、烟草。     

苹果属无融合生殖SERK1基因的克隆与生物信息学分析

[目的]为探讨苹果属植物无融合生殖分子机制。[方法]以苹果属平邑甜茶及杂种后代33#为试材,以苹果基因组CDS序列设计引物,通过PCR扩增技术克隆出SERK同源基因的cDNA全长序列,命名为MhSERK1和MhdSERK1(GenBank登录号JQ231273和JQ231272),利用实时定量RTqPCR的方法检测了这两个基因在平邑甜茶和杂种后代各组织和器官中的表达模式。[结果]序列分析显示MhSERK1和MhdSERK1编码区序列全长为1 899 bp和1 881 bp,分别编码632和626个氨基酸,其氨基酸序列与其他植物的SERK1同源基因所编码的氨基酸同源性都在80%以上,特别是与葡萄科龙眼品种同源性最高,高达92.56%,与模式植物拟南芥、烟草等植物的SERK同源基因都具有很高的同源性。实时定量PCR结果表明,在平邑甜茶和杂种后代不同组织、花器官中SERK1基因的表达量存在差异,其中在子房中的表达量最高,在营养生长的组织中表达量很低,在平邑甜茶花蕾期的子房中表达量最高。[结论]推测该基因在平邑甜茶和杂种后代的生殖发育过程中可能发挥重要作用。     

思茅松1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)基因的克隆及功能分析

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)是甲基-D-赤藓醇-4-磷酸(MEP)途径中的第一个酶,也是限速酶。本文根据思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis(A. Chev.) Gaussen)树皮转录组数据分析结果,获得思茅松DXS基因片段,然后根据获得的基因片段设计特异引物,运用RT-PCR和RACE技术从思茅松树皮中克隆得到完整的DXS基因(PkDXS1)。PkDXS1基因的cDNA全长序列2888 bp,含有1个2223 bp的开放阅读框(ORF),编码740个氨基酸,该基因推断的蛋白与赤松(Pinus densiflora Siebold & Zucc)DXS蛋白的相似性为99%,与欧洲云杉(Picea abies(L.) H. Karst.)DXS的相似性为97%;经氨基酸序列比对,推断思茅松DXS具有高等植物DXS酶特有的叶绿体转运肽,二磷酸硫胺结合位点和转酮醇酶结构域。半定量RT-PCR检测表明树皮的创伤促进DXS基因的表达。     

松材线虫Bxpel2基因的克隆及RNA干扰载体构建

[目的]为了构建松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)果胶酶Bxpel2基因干扰载体.[方法]通过Trizol 法提取松材线虫总RNA,反转录合成cDNA,设计带T₇启动子的果胶酶Bxpel2基因引物,以cDNA为模板扩增出果胶酶Bxpel2基因片段,连接到RNA干扰载体,再以干扰载体为模板,PCR扩增出目的片段后进行测序鉴定,合成果胶酶Bxpel2基因双链RNA(dsRNA),采用RT-PCR检测松材线虫Bxpel2基因干扰后的表达情况.[结果]表明:1)提取的松材线虫总RNA完整性好,无降解;2)成功克隆出松材线虫果胶酶Bxpel2基因片段(790 bp)并将其连接至pMD19-T载体;3)以RNA干扰载体为模板合成dsRNA,浓度分别为1.313 mg·mL^-1和1.152 mg·mL^-1;4)RT-PCR结果显示,松材线虫经过dsRNA干扰后,Bxpel2基因表达基本受到抑制.[结论]成功构建松材线虫果胶酶Bxpel2基因干扰载体,为进一步研究Bxpel2基因在松材线虫致病过程中的作用和功能奠定了良好的基础.     

中间锦鸡儿CiDR1的克隆及干旱胁迫下的表达分析

[目的]研究并了解中间锦鸡儿CiDR1基因功能及其对干旱胁迫的响应,为抗性育种提供候选基因。[方法]通过RACE技术从中间锦鸡儿中克隆CiDR1基因的c DNA全长,利用生物信息学分析软件对其基因结构及功能进行分析和预测。再通过qRT-PCR技术对干旱胁迫后的幼苗中的CiDR1表达模式进行研究。[结果]从中间锦鸡儿中克隆到CiDR1基因的c DNA全长共计4 297 bp,Gen Bank登录号为KP277100。生物信息学分析表明,预测的CiDR1蛋白序列中含有1 243个氨基酸残基,具有抗病基因特征结构域TIR、NB-ARC、LRR等,其等电点为6.35,不稳定指数为42.91,不具备信号肽,为非分泌蛋白,定位于细胞质中。定量PCR检测发现,CiDR1基因在幼年期的茎中表达量较低,在成年期的叶片中表达量较高;在干旱胁迫处理后的幼苗中,CiDR1表达水平有明显下降,表明该基因的表达受干旱抑制,可能与中间锦鸡儿适应干旱相关。[结论]中间锦鸡儿在干旱胁迫后其根、茎和叶中CiDR1的表达均明显下降,表明CiDR1的表达受干旱抑制,可能与中间锦鸡儿适应干旱相关,进一步研究发现CiDR1在根、茎、叶中的表达水平可能受发育阶段调控。     

超量表达FBL1对84K杨根系和生长量影响研究

生长素及其信号转导系统对植物的生长发育具有重要的影响。本研究从银腺杨'84K'(Populus alba × P. glandulosa cl. '84K')中分离了生长素受体基因PtrFBL1,利用PMDC32构建了PMDC32-PtrFBL1超量表达载体,并通过遗传转化获得了超量表达植株17个。对温室定植的3个转基因株系和对照植株的根系、生长量和光合指标等性状分析结果显示:转基因株系总根长和总根面积达到显著或极显著差异,而根系干质量、平均不定根系长度、平均不定根直径差异不显著;株高、平均节间长、地径和高径比皆高于对照,且大多数转基因株系达到显著差异;除气孔限制值(Ls)低于对照外,气孔导度(Cd)、水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)和叶绿素相对含量皆高于对照,且大多数转基因株系达到显著或极显著差异。以上结果表明,可能是FBL1超表达增加了转基因株系根系面积,提高了水分和养分的吸收利用,进而导致转基因株系光能吸收和转化效率提高,引起转基因株系生长加快。     

杨树PtROP家族基因的表达分析与功能预测

[目的]为探究ROP基因在林木中的功能。[方法]本研究以杨树为模式,在全基因组水平上对ROP基因的家族成员、基因结构、保守结构域、氨基酸序列相似性及表达模式进行了分析。[结果]显示,杨树PtROP基因家族包含13个成员,不同成员间在进化上相对保守,均存在与GTP结合与水解相关的结构域。这些基因在不同组织、不同胁迫条件下的表达具有明显差异,说明它们参与不同的生物学过程。通过构建功能基因网络(functional gene network for poplar)发现PtROP基因主要参与了信号转导过程。[结论]杨树PtROP基因家族包含13个成员参与不同的生物学过程,可能主要参与了信号转导过程。     

美洲黑杨PdZFR基因的克隆和分析

根据美洲黑杨PdZFR部分cDNA序列,采用拟基因组文库步行法和RACE克隆了该基因全长cDNA及基因组DNA, 并对该基因的启动子、转录起始位点、内含子分布、剪切方式、编码的氨基酸序列和该基因在染色体上的分布位置进行了分析。组织或器官特异表达分析表明:该基因与植物发育相关。     

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.     

利用PMI选择标记进行杨树转基因体系的研究

[目的]利用不同于抗生素的PMI为选择标记基因的遗传转化体系,对杨树进行双抗虫基因(Bt和CpTI)的转基因研究.建立杨树以PMI为安全标记基因的转基因体系,为安全、高效的林木转基因育种研究提供实验依据.[方法]选择已有的转CpTI抗虫基因(利用Km^r选择标记获得)的美洲黑杨杂种优良无性系南林895杨(Populus ×euramericana ‘Nanlin895’)为受体材料,对杨树叶片、叶片分化芽、茎段生根的甘露糖敏感性等筛选优化,采用农杆菌介导的方法进行双抗虫基因的研究.[结果]较为适合的杨树叶片筛选培养基为:甘露糖8 g·L^-1和蔗糖22 g·L^-1;叶片分化芽筛选培养基为:甘露糖10 g·L^-1和蔗糖20 g·L^-1;茎段生根筛选培养基:甘露糖8 g·L^-1和蔗糖22 g·L^-1.在此基础上,获得了转Bt和CpTI双抗虫基因的植株8株.[结论]初步建立了以PMI为安全标记基因的杨树转基因体系:确定了PMI筛选的最适选择压,成功构建了含PMI选择标记基因的植物抗虫表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化最终获得了转双抗虫基因植株.     

Antioxidant activity of Litsea cubeba

The antioxidant activity of Litsea cubeba was studied in terms of three different assay systems: DPPH assay, peroxidase/guaiacol assay, and TBA test. The L. cubeba methanol extract and its fractions showed remarkable antioxidant activity in comparison with alpha-tocopherol and ascorbic acid.     

山苍子家系幼林生长性状遗传变异及稳定性分析

[目的]对山苍子不同家系幼林生长性状进行遗传变异及稳定性分析,为山苍子优良家系选择及推广提供参考。[方法]以13个半同胞山苍子家系为材料,采用随机区组设计,分别在重庆万州、湖北京山和福建清流3个试验点营建家系试验林。对23年生山苍子幼林的树高和地径性状进行测定和多点联合分析,并采用AMMI模型对山苍子各家系的生长稳定性进行评价。[结果](1)山苍子家系的树高和地径在家系和地点效应上均达到显著(0. 01 P0. 05)或极显著(P 0. 01)水平,地径的家系和地点交互作用达到显著水平(0. 01 P 0. 05); 3个试验点树高和地径的表型变异系数为20. 98%～29. 27%,遗传变异系数为0. 62%～20. 35%,其中,地径的表型和遗传变异系数普遍大于树高;树高的家系遗传力为0. 003～0. 578,地径的家系遗传力为0. 455～ 0. 806。(2)综合双标图和稳定性参数得出:家系JY2和GX4地径表现较好且稳定性较高。[结论]山苍子家系的树高和地径在家系和地点间的差异均达到极显著水平(P 0. 01),存在丰富的遗传变异。在家系水平上,树高受低等到中等强度的遗传控制,地径受中等到高等强度的遗传控制。各家系在福建清流试点生长表现最好,湖北京山试点居次,重庆万州试点最差,其中家系JY2和GX4在3个试验点地径均表现较好且稳定性较高。     

山鸡椒LcGPPS表达模式及其与LcGGPPS蛋白互作分析

[目的]鉴定与山鸡椒精油合成关键酶香叶基二磷酸合酶(LcGPPS)的互作蛋白,为揭示山鸡椒精油主要成分单萜物质的合成机理奠定基础。[方法]通过本地Blast搜索山鸡椒果实转录组数据库,采用RT-PCR克隆山鸡椒GPPS基因(编码异质GPPS小亚基的LcGPPS.SSU1)和山鸡椒GGPPS基因(LcGGPPS1和LcGGPPS3);利用qRTPCR分析其组织特异性表达模式,通过蛋白互作预测和酵母双杂实验验证LcGPPS.SSU1分别与LcGGPPS1和LcGGPPS3的互作关系。[结果]克隆得到LcGPPS.SSU1、LcGGPPS1和LcGGPPS3 3条基因序列,基因表达模式分析表明,LcGPPS.SSU1特异性地在花和果实中高水平表达;蛋白结构互作预测结果显示,LcGPPS.SSU1可以分别与LcGGPPS1和LcGGPPS3互作形成异质二聚体;经过酵母双杂交实验验证发现,仅LcGGPPS3能与LcGPPS.SSU1发生互作。[结论]LcGPPS.SSU1通过与LcGGPPS3蛋白发生互作从而在山鸡椒萜类合成途径中发挥作用,为深入研究山鸡椒萜类合成机制提供参考。     

山鸡椒雌花花芽分化形态特征及碳氮营养变化

目的]了解和掌握山鸡椒雌花花芽分化的形态特征及碳氮营养规律,为山鸡椒人工栽培及杂交育种提供参考依据。[方法]采用石蜡切片法观察山鸡椒雌花花芽分化的组织解剖结构,采用生理试剂盒-分光光度法测定雌花不同分化时期的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、碳氮比等碳氮营养指标。[结果]表明:(1)山鸡椒雌花花芽分化经过未分化期—花序原基分化期—苞片原基分化期—花原基分化期—花器官分化期5个时期。(2)叶片可溶性糖含量随着花芽分化的发展呈不断升高的趋势,最高可达65.07 mg·g~(-1)。叶片淀粉含量随着分化时期的推进呈先升后降的趋势,其最高值出现在苞片原基分化期,达到81.30 mg·g~(-1),最低值出现在花器官分化期,为52.19 mg·g~(-1)。(3)叶片可溶性蛋白含量在花芽前3个分化期呈持续下降趋势,从61.32 mg·g~(-1)下降到52.48 mg·g~(-1),之后基本保持稳定。叶片中的碳氮比在花芽前3个分化期呈持续上升趋势,从1.49上升至2.61,之后基本维持在较高水平。[结论]山鸡椒雌花花芽分化的内部形态特征与雄花基本一致,雌花花芽分化分为5个时期。山鸡椒雌花花芽分化过程中,叶片中可溶性糖不断升高,而可溶性蛋白下降明显,碳氮比升高且保持在较高水平。     

山苍子AFLP反应体系的建立及其引物筛选

通过对山苍子幼嫩叶片、顶芽、花蕾3种组织的DNA提取效果分析和对影响酶切及选择性扩增效果的4个主要因素(酶切时间、Mg²⁺浓度、dNTPs浓度、引物浓度)的比较研究,建立了适合于山苍子AFLP分析的技术体系。结果表明,山苍子的顶芽是较好的DNA提取材料;山苍子基因组DNA经5 U EcoR I和5 U Mse I酶切1 h即可完全酶切;最佳的选择性扩增体系为20 μL反应体系中含有1.0 U rTaq聚合酶、2.0 μL 10×PCR缓冲液、1.8 μL 25 mmol·L^-1MgCl₂、1.4 μL 2.5 mmol·L^-1dNTP、100 ng·μL^-1引物各1.0 μL。使用该反应体系获得了清晰、稳定的DNA指纹图谱,并筛选出10对多态性较好的AFLP引物组合,为利用AFLP标记技术进一步开展山苍子种群遗传结构、遗传分化等研究奠定了基础。     

贵州山区山苍子苗年生长规律

The annual growth rhythm of Litsea cubeba seedling was studied. The average thousand-grain weight of L. cubeba was 35 g, and the germination rate was higher than 70%. The results of cluster analysis showed that, the growth period could be divided into 4 stages, i.e. the stage of seedling emergence (from March 2 to March 17), the initial stage of growth (from March 18 to May 31), the vigorous growth stage (from June 11 to August 29) and the late growth stage (from August 30 to December 27). The height and diameter of one-year-old seedling were fit with logistic curve law, and the growth process followed a "slow-fast-slow" curve. The equation of average daily growth showed that the fastest growth appeared in July which had the highest monthly average temperature. This conclusion provided a reference for the seedling stage management of L. cubeba forest. The authors recommend vigorously developing L. cubeba forest in the mountainous area of Guizhou Province, and providing scientific and technological support to the forest tenure reform.     

荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析

[目的]GA2氧化酶是赤霉素生物合成代谢过程中关键酶之一,GA2ox家族基因常被用于植物矮化基因工程育种。[方法]根据植物GA2氧化酶基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属荔波连蕊茶嫩枝为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 371 bp的GA2ox基因全长cDNA序列,命名为ClGA2ox1(GenBank登录号KJ502290)。[结果]序列分析表明,ClGA2ox1放阅读框(ORF)为1 002 bp,编码333个氨基酸,5'非编码区59 bp,3'非编码区310 bp。预测的蛋白质分子量为37.31 kD,等电点为5.92,具有GA2ox超基因家族的保守结构域和特有的氨基酸残基。ClGA2ox1蛋白与GenBank中收录的其它植物GA2ox蛋白氨基酸的相似性达到80%。构建系统进化树,结果显示山茶GA2氧化酶与烟草GA2ox蛋白的亲缘关系最为密切。实时定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同器官及发育不同时期的均有表达,表达量有所不同:ClGA2ox1基因在2年生茎段中的表达量最高,在嫩枝和根中也有较高的表达,而在新抽生的嫩叶中最低。[结论]试验结果为进一步明确ClGA2ox1基因的功能特征及揭示其参与调控植物生长的分子机制奠定基础。