金叶榆二倍体及其同源四倍体的生理特征与转录组差异分析

本文旨在探究金叶榆（Ulmus pumila cv.‘Jinye’）二倍体及其同源四倍体的生理特征和差异基因表达情况,为金叶榆关键调控基因的定位及基因工程育种提供分子基础。试验以金叶榆二倍体及其同源四倍体为材料,比较两者叶绿素相对含量,可溶性糖、可溶性蛋白、MDA含量,SOD和POD活性等生理指标,并进行转录组测序。结果表明：金叶榆同源四倍体叶片中叶绿素相对含量,可溶性糖和可溶性蛋白含量及SOD、POD活性显著高于二倍体,MDA含量显著低于二倍体。转录组测序共得到1 283个差异表达基因,其中1 078个表达上调,205个表达下调。995个差异表达基因被GO功能注释,与代谢过程、细胞过程、催化活性、结合和转运蛋白活性等密切相关;COG注释结果显示,主要注释在碳水化合物的运输和代谢、次生代谢产物合成和脂质运输和代谢;KEGG通路分析发现,植物激素信号转导通路差异显著性最为明显,其中生长素、油菜素内酯和水杨酸信号转导途径富集基因数最多。参与代谢过程、催化活性和激素信号转导通路等关键基因的差异表达,可能与同源四倍体植株能源物质含量高、酶活提高及生长势和抗逆性增强有关。     

青花菜同源四倍体与二倍体农艺性状及营养品质比较

以同源四倍体及二倍体青花菜为材料,比较研究农艺性状及营养品质.结果表明:四倍体青花菜维生素C含量极显著高于二倍体,增加25.6%,可溶性蛋白质、可溶性糖含量显著高于二倍体,干物质积累量、叶绿素a+b含量与二倍体无显著差异;四倍体植株表现出巨大型,花球单球重比二倍体增加15.7%;最大叶片重比二倍体增加达70.5%,株高、茎粗、开展度显著高于二倍体,分别增加6.1%、16.5%、12.6%;四倍体熟期比二倍体提早了5 d.     

草石蚕四倍体与二倍体的品质分析

[目的]分析草石蚕四倍体与二倍体的品质。[方法]对引进的草石蚕二倍体材料进行秋水仙素诱导处理,成功获得草石蚕的四倍体材料,然后将草石蚕二倍体和四倍体材料进行栽培试验,并分析草石蚕的干物质含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量3个重要品质指标。[结果]四倍体叶片中干物质含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量比二倍体分别增加了43.16%、9.46%和21.74%;而四倍体块茎中干物质含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量比二倍体分别增加了13.12%、21.89%和7.47%。[结论]四倍体的营养成分要比二倍体高,在经济价值上比二倍体更优越。     

水分胁迫对二、四倍体薄皮甜瓜苗期生理生化特性的影响

[目的]揭示甜瓜倍性与抗旱性的关系,为多倍体甜瓜抗旱育种提供理论依据。[方法]测定并比较二倍体和同源四倍体薄皮甜瓜在水分胁迫下苗期的生长指标、叶片水分状况、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量。[结果]在水分胁迫下,二倍体和同源四倍体薄皮甜瓜苗期株高、茎粗、干物质重量、叶绿素含量都有不同程度减少,而叶片中可溶性糖和脯氨酸含量均呈上升趋势,说明水分胁迫抑制了二、四倍体薄皮甜瓜植株的生长。四倍体的薄皮甜瓜株高胁迫指数、茎径胁迫指数、干物质胁迫指数、叶绿素含量、相对可溶性糖含量和脯氨酸含量显著高于二倍体,二倍体叶片中自由水含量和水分饱和亏明显高于四倍体,说明四倍体薄皮甜瓜在苗期抗旱性比二倍体强。[结论]多倍体育种可以作为甜瓜抗性育种的一种有效途径。     

盐胁迫对南方泡桐基因表达的影响

为阐明泡桐多倍体的耐盐分子机制,以南方泡桐二倍体及对应的四倍体为试验材料,以白花泡桐基因组为参考序列,利用RNA-Seq测序技术,研究了盐处理前后南方泡桐四倍体和对应二倍体的基因表达变化。通过比对分析,共鉴定出与盐胁迫相关的差异表达基因2 940个。对这些差异基因进行GO功能分类,结果显示差异基因共参与了39个分类,集中在细胞、结合、催化等分类功能区的数量最多。KEGG代谢通路分析发现,这些差异表达基因主要参与了Plant hormone signal transduction,Carbon metabolism,Biosynthesis of amino acid等,其中编码MYB、WRKY、bZIP、ATPase等的基因差异表达显著。表明这些基因可能是潜在的盐胁迫响应基因。采用qRTPCR技术验证了随机挑选的9个差异表达基因,结果与转录组测序数据趋势一致。     

大蒜二倍体与四倍体生长和生理指标的比较研究

研究比较了二倍体与同源四倍体大蒜的生长和光合生理指标。结果发现,四倍体大蒜植株的假茎粗与长,叶片长度与宽度整个生长期始终大于二倍体植株。与二倍体比较,四倍体大蒜的叶绿素含量高,光合速率明显高于二倍体。四倍体大蒜SOD、POD、CAT活性、可溶性蛋白含量均高于二倍体。     

野生猕猴桃LD-1的耐涝性研究

以猕猴桃野生品种LD-1扦插植株和猕猴桃品种米良一号实生植株为试验材料,观测了根系淹水后叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛含量、叶绿素含量、SOD活性和形态变化的规律。米良一号实生植株根系淹水4 d后可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和丙二醛含量显著升高,叶绿素含量和SOD活性没有显著变化,10 d后叶片全部枯死。LD-1根系淹水10 d后叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛含量、叶绿素含量、SOD活性和形态没有显著变化,30 d后叶片形态仍没有显著变化。表明LD-1耐涝性强。     

叶面喷施脱落酸对黄瓜果实品质的影响

【目的】探讨叶面喷施脱落酸(ABA)对黄瓜品质的影响,为外源施用激素ABA调控黄瓜果实品质提供生产指导和理论基础。【方法】以‘川翠13号’黄瓜品种为试验材料,通过叶面喷施不同浓度的ABA(0、50、100、200和400μmol/L),研究其对黄瓜果实的可溶性糖、抗坏血酸以及风味物质反,顺-2,6-壬二烯醛累积的影响。【结果】叶面喷施50～200μmol/L ABA提高了黄瓜果实中可溶性糖和抗坏血酸含量,降低了风味物质的累积。当叶面喷施400μmol/L的ABA时,抗坏血酸含量显著降低。为了进一步分析外源施用ABA影响黄瓜果实品质的机理,对黄瓜果实进行转录组分析,ABA处理叶片后,果实差异表达基因中上调的有94个,下调的有75个,GO基因功能富集分析结果表明,大量差异基因参与转录调控以及大分子的生物合成调控过程,KEGG通路富集分析结果表明差异表达基因主要参与代谢途径和激素信号转导途径,说明外源施用ABA可能通过调控黄瓜果实代谢过程以及激素信号转导过程影响果实的品质。此外,44个转录因子的表达也受到外源ABA的诱导,主要包括bHLH、bZIP、FAR1、MYB以及NAC等转录因子。【结...     

四倍体西瓜抗枯萎病菌生理小种1的机理

【目的】近年来由于西瓜重茬种植面积的不断增加及连作障碍的发生导致枯萎病在西瓜上迅速蔓延,该病害已经成为限制西瓜生产的主要因素之一。田间观察发现四倍体西瓜比其同源二倍体西瓜抗枯萎病。本研究通过对比四倍体与二倍体抗性差异,揭示四倍体西瓜抗枯萎病的机理,为西瓜多倍体育种和抗病育种提供理论依据。【方法】以同基因型的郑州3号二倍体和四倍体西瓜幼苗为材料,在一叶一心时期接种枯萎病菌生理小种1(Fusarium oxysporum f.sp.niveum race 1,Fon 1),比较不同倍性西瓜苗期枯萎病抗性差异;运用绿色荧光蛋白标记技术观察枯萎病菌的侵染过程;并分析过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、丙二醛(MDA)、总酚及类黄酮等与抗病相关代谢物质活性/含量差异,及PR3、MPK7、PAL、MYB基因表达变化。【结果】西瓜苗期接种枯萎病菌后,二倍体西瓜幼苗4 d发病,10 d时大部分枯死;四倍体西瓜幼苗7 d开始发病,13 d时大部分枯死,四倍体相对其同源二倍体延后3 d发病。枯萎病菌侵染过程对比发现,病菌在二倍体和四倍体西瓜中的侵染路径相同;此外不同倍性西瓜根系分生孢子的萌发率无明显差别,但是随着病菌的侵染,枯萎病菌在四倍体幼苗中的侵染速度明显较慢,细胞间菌丝较少;枯萎病菌在四倍体西瓜幼苗维管束中的定殖率比其同源二倍体低,且在幼苗根部差异显著、叶柄部差异极显著,病菌在四倍体植株茎部及叶部的扩展得到了一定的限制;枯萎病菌在四倍体西瓜中的侵染过程明显滞后,与枯萎病的发病症状相吻合。接种枯萎病菌后,四倍体西瓜幼苗根系POD、PAL活性均呈增加的趋势,且四倍体幼苗根系POD活性增加的幅度比二倍体大,病菌侵染后四倍体根系生成了更多的PAL和POD以增强植物抗病能力,保护细胞免受伤害;四倍体西瓜根系中总酚、类黄酮含量的增加量明显高于同源二倍体,这些次生代谢物质含量的优势,使得四倍体植株更易于抵御枯萎病菌的入侵;另外四倍体西瓜根系MDA含量明显比同时期的二倍体低,表明接种枯萎病菌后四倍体西瓜幼苗根系细胞膜损伤程度更小。抗病基因的表达分析发现,接种枯萎病菌后四倍体PR3的表达量不断增加,在接种后10 d表达量达到最大,是二倍体同时期表达量的10倍;接种后期四倍体根系能表达更多的MPK7,传递抗病信号,促进抗病基因的表达,从而降低枯萎病菌对西瓜幼苗的伤害;PAL的表达量呈现先增高后降低的趋势,表达量均高于同时期的二倍体幼苗,最大表达量是二倍体PAL表达量的6倍;四倍体MYB的表达量明显高于其同源二倍体,接种后7、10 d四倍体根系的表达量分别是二倍体的80、35倍。【结论】通过苗期枯萎病菌接种鉴定、病菌侵染过程观察、代谢物质含量及基因表达水平变化等多方面的研究,表明四倍体西瓜幼苗比同源二倍体抗枯萎病。     

氮胁迫下小麦叶片转录组分析

氮素是小麦生长发育过程中重要的营养元素,利用转录组技术鉴定参与小麦低氮胁迫分子调控网络的基因,对揭示小麦耐低氮分子机理、开展耐低氮育种具有重要参考意义。采用Illumina HiseqTM 2500高通量测序技术,对小麦品种晋麦47正常生长和低氮胁迫下的叶片进行转录组测序,筛选差异表达基因并在GO、KEGG 数据库中进行比对注释,分析小麦低氮胁迫响应相关基因。结果显示,对照组与低氮组分别获得高质量序列52 383 726和52 192 061条,检测到差异表达基因1 267个,其中上调表达基因179个,下调表达基因1 088个。差异基因GO功能注释到3个大类的44个功能组。差异表达基因被注释到178个途径上,主要富集于氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂类代谢和信号传导等途径。转录因子分析发现,在低氮条件下变化明显的转录因子家族包括WRKY、MYB和NAC等。     

草甘膦铵盐诱导谷子雄性不育的转录组分析

为促进谷子杂种优势的利用，提高杂交育种效率，采用 Illumina HiSeq 高通量测序技术对草甘膦铵盐处理后的谷穗进行转录组测序，分析筛选响应草甘膦铵盐的差异表达基因，同时测定谷穗抗性淀粉、可溶性糖等生理指标。结果表明，草甘膦铵盐处理后产生的雄性不育谷穗与未处理谷穗相比，共检测到797个差异表达基因，其中645个差异表达基因获得GO功能分类，主要集中在糖代谢与生物合成、激素代谢和生物合成以及细胞壁等方面，反映了谷穗对草甘膦铵盐处理响应基因的生物学功能。通过KEGG富集分析，共建立了138条通路，发现差异表达基因中涉及植物激素信号转导途径的最多，为19个；其次是淀粉和蔗糖代谢途径，为16个。经诱导产生雄性不育的谷穗样品中抗性淀粉、可溶性糖和赤霉素含量降低，生长素含量增加，与GO和KEGG富集分析得到的差异表达基因的表达模式相吻合。以上结果为筛选适宜的化学杀雄试剂提供了理论依据。     

干旱胁迫下两个玉米自交系雄穗花器官分化期的转录组分析

【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,在全基因组水平鉴定耐旱相关的基因,研究玉米雄穗花器官分化期对干旱胁迫的响应机理, 为抗旱育种将提供新的理论基础。【方法】 以干旱胁迫15 d和正常浇水的耐旱自交系“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63” 花器官分化期的雄穗进行Illumina HiSeq 2000高通量测序分析,将测序得到的Unigene与玉米参考基因组进行比对,利用 RPKM 来衡量样本间的基因表达丰度, 以|log₂foldchange|≥1,P<0.05,FDR≤0.001筛选出样本间的差异表达基因, 并通过 Gene Onto 1ogy (GO ) 数据库、 KEGG pathway 数据库对筛选出的差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】 与正常水分处理相比,耐旱自交“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63”在干旱胁迫下分别有1 394个和1 300个显著差异表达基因,其中共有差异表达基因831个,包括上下调表达趋势是一致的822个基因和9个具有相反的表达模式基因。除这些基因外,各自分别还有563个和469个基因型特异的干旱响应基因,这些特异的干旱响应基因的G0 富集分析的条目并不完全相同,除共同富集在刺激响应,细胞壁改变外,耐旱自交“PHBA6”还富集在激素合成调控,机氮化合物代谢、蛋白结合上,特异的干旱响应基因的KEGG 显著性富集分析在2个自交系中也不完全相同,耐旱自交“PHBA6”还有部分差异基因富集在生物素代谢通路上,另外,筛选出耐旱自交“PHBA6”中在干旱胁迫下差异表达的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子。【结论】 胁迫相关基因的特异性响应可能是材料间耐旱性存在差异的主要原因,耐旱自交“PHBA6”中的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子基因在玉米耐旱育种中可能有重要的利用价值。     

外源CaCl2缓解NaCl胁迫下酸枣幼苗叶和根转录组测序分析

【目的】研究CaCl₂缓解酸枣盐胁迫的分子机制。通过转录组测序分析,为研究CaCl₂缓解酸枣盐害分子机制提供参考。【方法】研究以水培酸枣幼苗为材料,150 mmol/L NaCl和150 mmol/L NaCl + 10 mmol/L CaCl₂分别处理6 h,利用高通量测序技术对酸枣幼苗叶片和根系进行了转录组测序与组装,对获得的所有Unigene在GO、KEGG数据库中进行功能注释。【结果】 与对照组相比,在外源CaCl₂处理下酸枣幼苗叶片上调和下调的差异表达基因分别7 365个和1 247个,根系分别有762个和4 861个。【结论】GO数据库比对,酸枣幼苗叶片富集了43个GO条件,根系富集了42个GO条件,叶片和根系均是催化活性被富集到差异基因最多;KEGG数据库比对,差异基因主要涉及植物病原互作、MAPK信号通路-植物、植物激素信号转导、苯丙醇生物合成、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等。     

白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析

  目的  木质部细胞壁的组成及特性是决定材性的重要因素,研究木质部细胞壁形成的分子调控机制对于木材改良具有重要意义。本研究探究了白桦木质部原生质体初生壁再生过程的分子调控机制,并鉴定出重要调控基因,旨在为林木材性性状研究提供数据和材料。  方法  分别以培养0 h和2 h的白桦木质部原生质体为材料,通过荧光增白剂染色观察初生壁再生过程。利用转录组分析技术研究初生壁再生前后的差异表达基因及其参与的调控途径,将检测到的差异表达基因在GO、KEGG、PlantTFDB数据库中进行比对分析。  结果  荧光显微镜观察结果显示:原生质体分离后不具有细胞壁,培养2 h再生初生细胞壁。以|log₂（FC）| ≥ 1（FC为差异倍数）且q < 0.05为标准筛选差异基因,结果显示:相较于刚分离的原生质体,培养2 h的原生质体中检测到4 396个上调表达的基因,4 056个下调表达基因,总计8 452个差异表达基因。其中GO数据库共注释到10个显著上调条目,KEGG数据库注释到10个显著差异代谢通路,PlantTFDB数据库共注释到16个家族的360个差异表达转录因子。GO注释结果表明,DNA复制、细胞周期相关基因上调表达。KEGG注释结果表明,谷胱甘肽、α-亚麻酸等与抗逆代谢相关的基因下调表达,果胶脂酶相关基因上调表达。PlantTFDB注释结果表明,bHLH、NAC、MYB、bZIP等与细胞壁合成密切相关的转录因子均差异表达。  结论  培养2 h的木质部原生质体处于细胞壁再生及分裂准备状态,DNA复制、细胞周期、多糖合成代谢等相关基因在白桦木质部原生质体培养及初生细胞壁形成过程中起调控作用。      

过表达ZmIBH1-1提高玉米苗期抗旱性

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104（WT）为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系（ZmIBH1-1-OE）;通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理（20% PEG6000）,进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因（differentially expressed genes,DEGs）;结合DAP-seq（DNA affinity purification sequencing）分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV（integrative genomics viewer）分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T₃代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T₄代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性）均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology（GO）功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。     

高粱苗期耐盐性转录组分析和基因挖掘

【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】 以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0（对照）、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na ⁺含量和叶绿素相对含量（SPAD值）,并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数（fold change）≥2且FDR<0.001作为筛选标准。通过Gene Ontology和KEGG Pathway数据库对参与高粱不同时间盐胁迫差异表达基因进行分析注释。 【结果】 盐胁迫处理对高粱株高、根长、干物重等性状无显著影响,对钠离子含量和SPAD值影响显著。石红137株高、根长、钠离子含量和SPAD值均高于L甜。转录组测序结果鉴定得到已知基因26 628个,新基因866个。石红137中的差异基因数目高于L甜。石红137中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为375、4 206和3 750个。感盐品种L甜中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为167、2 534和1 612个。GO分析共获得25个功能注释,分别为光合作用、细胞物质代谢、翻译过程以及激素合成等与盐胁迫相关的差异表达基因。KEGG分析发现盐胁迫1 h表达差异基因富集在植物激素信号转导途径,涉及脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（auxin,AUX）、细胞分裂素（cytokinin,CTK）、赤霉素（gibberellins,GS）、乙烯（ethylene,ETH）过程等共71个基因。盐胁迫24 h表达差异基因富集于光合作用相关途径,涉及Lhca、Lhcb、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC）、磷酸核酮糖激酶（phosphorylribonucleic kinase,PRK）等20个基因。类黄酮生物合成代谢途径差异可能是引起石红137和L甜的耐盐能力差异的原因之一,花青素还原酶（anthocyanidin reductase,ANR）和黄酮醇合成酶（flavonol synthase,FLS）参与类黄酮生物合成途径。【结论】 高粱的盐胁迫过程是一个复杂的生物过程,依赖于多个基因在复杂网络中的平衡表达。盐胁迫条件下,高粱应对环境刺激受到激素信号转导和光合作用的控制。类黄酮生物合成途径在耐盐品种中起到了重要作用。     

不同倍性栝楼生长发育及果实糖酸含量的研究

为了进一步培育栝楼优良品种,也为药用植物多倍体诱变育种提供依据,以天然二倍体和笔者所在课题组人工诱变成的四倍体栝楼为材料,对其生长发育和果实中总糖和总酸含量进行测定研究。利用蒽酮法和酸碱滴定法测定天然二倍体和四倍体栝楼果实中的糖和酸含量。研究结果表明:四倍体栝楼的长势快于二倍体;叶片中叶绿素含量明显高于二倍体;四倍体栝楼果实大小、重量、结实率和百粒重明显小于二倍体;果实中总糖和总酸的含量四倍体明显高于二倍体。由DPS软件分析可知:在0.05水平下,四倍体和二倍体栝楼总糖和总酸的含量有显著的差异;在0.01水平下,总糖和总酸的含量有极显著的差异。     

基于转录组测序解析南瓜子叶黄化的分子机理

为研究南瓜叶色黄化突变的机制，挖掘黄化相关关键基因，试验以南瓜自然黄化突变体为试材，通过高通量RNA测序(RNA-seq)对苗期子叶进行转录组分析。结果表明：从检测的26 445个表达基因中鉴定出12 687个差异表达基因(DEGs),包括6 444个上调基因，6 243个下调基因；其中2 321个DEGs是转录因子编码基因。选取14个与光合色素密切相关的DEGs进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析，发现它们的基因表达水平与转录组测序结果一致。经KEGG富集分析，发现卟啉和叶绿素(Chl)生物合成、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ、光合作用-天线蛋白、电子传递和F型ATP酶相关基因的表达显著下调。谷氨酰-tRNA还原酶、镁离子螯合酶、叶绿素a加氧酶基因异常表达，血红素代谢相关基因表达上调抑制了Chl合成；β-胡萝卜素3-羟基酶促进了类胡萝卜素生成；另外，光合作用过程受阻也反馈抑制Chl合成，Chl合成受阻和类胡萝卜素合成受促导致南瓜叶色黄化。研究结果为南瓜黄化突变的分子机制提供了新的见解，为关键基因功能分析和南瓜育种奠定了基础。