百子莲生长素受体基因TIR1的全长cDNA克隆及功能分析

采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法获得百子莲生长素受体TIR1基因cDNA全长序列,对该序列进行生物信息学分析的结果显示,TIR1基因的mRNA序列全长为2 235bp;5’非编码区296bp,3’非编码区172bp;该基因的ORF全长为1 764bp,编码一个含有588个氨基酸的蛋白。百子莲TIR1推导蛋白序列与葡萄(Vitis vinifera)、二穗短柄草(Brachypodium distachyon)、高粱(Sorghum bicolor),玉米(Zea mays)等植物均具有较高的同源性,同源性最高的是葡萄,可达78%。系统进化树表明,百子莲与葡萄距离最近。由α-螺旋,随机卷曲和延伸链组成一个磁状结构,为亲水蛋白,疏水性值为-0.092,在百子莲体细胞胚胎发生过程中,实时荧光定量PCR结果表明TIR1基因表达量在愈伤组织中含量最低,在胚性愈伤组织和体细胞胚胎中含量均有所升高,而在体胚幼苗中表达量最高,表明该基因介导的生长素信号在体细胞胚胎发生过程中发挥着非常重要的作用。     

百子莲CONSTANS同源基因的克隆及表达分析

根据前期百子莲转录组测序分析的结果,获得了1 个与光周期调控开花途径关键基因CONSTANS(CO)同源 性较高的核心片段。采用cDNA 末端快速扩增(RACE) 方法得到了百子莲CO 基因cDNA 全长序列,命名为 ApCOL,GenBank 登录号为KF683287。序列分析表明,百子莲ApCOL 基因cDNA 全长1 648 bp,5非编码区(5UTR) 和3非编码区(3UTR)分别为126 和355 bp,开放阅读框(ORF,127 ~ 1 293 bp)1 167 bp,编码388 个氨基酸。 ApCOL 具有CO 蛋白典型的结构域:氨基末端有2 个B-box 结构域,羧基末端有1 个CCT 保守结构域。氨基酸同源 性比对发现,ApCOL 与葡萄(XP_002274384.2)、可可(EOX99181.1)和大豆(NP_001241023.1)等植物的CO 蛋白有 很高的相似性,同源性均在50%以上。系统进化树分析表明,ApCOL 与小麦CO(EMS51329.1)聚类关系最近。实 时荧光定量qRT-PCR 结果表明:叶片中ApCOL 的表达量在花芽分化3 个时期均高于花芽中的表达量,且叶片中的 最高表达量和花芽中最低表达量均出现在花芽诱导期;在整个初花期内,各器官中ApCOL 表达量由高到低依次是 花梗、叶片、幼果、子房、花瓣、茎和花葶,花梗中表达量分别为叶片和茎中的2.68 和114.3 倍;不同光周期处理的叶 片中ApCOL 基因表达模式相近,均在暗处理时期呈现高表达。说明该基因的表达具有明显的时空差异性和生物钟 调节特性,推测ApCOL 在百子莲成花过程中以及花发育过程中发挥着一定的作用。      

百子莲的研究进展

概述了百子莲的种质资源及分类、生理特性、分子生物学研究以及在园林应用方面取得的进展，并对百子莲的研究发展趋势提出了相关的建议。     

黄独赤霉素受体基因DbGID1s克隆及生物信息学分析

【目的】克隆黄独赤霉素受体（GID1）基因DbGID1s,并对其进行生物学信息分析,为深入探究DbGID1s蛋白在黄独生长发育中的作用机制提供理论参考。【方法】采用RT-PCR技术克隆DbGID1s基因,利用生物信息学软件对其理化性质、结构域、磷酸化位点及系统发育进化进行预测分析。【结果】克隆获得4个DbGID1s基因序列,命名为DbGID1A、DbGID1B1、DbGID1B2和DbGID1C,GenBank登录号为MT648372、MT648374、MT648375和MT648373,长度分别为862、1273、1081和1164 bp,编码292、340、289和360个氨基酸残基。4个DbGID1s蛋白的分子量为32079.17~40301.83 Da,理论等电点（pI）为6.05~8.62,为不稳定的外在膜亲水性蛋白,不存在信号肽序列,其磷酸化位点主要以丝氨酸（Ser,S）为主,且4个蛋白的磷酸位点均有重合位点和突变位点,不仅具有α/β折叠水解酶超级家族羧酸脂肪酶水解活性区域,还具有激素脂肪酶（HSL）的保守结构域（HGG和GXSXG）和催化联合位点（S、D和H）。DbGID1s蛋白与其他植物GID1蛋白序列具有较高的氨基酸序列相似性,其中与山药的相似性达90%以上。【结论】DbGID1s基因具有多种植物GID1基因的基本特征,其编码的蛋白具有GID1蛋白典型的结构域,其可能参与赤霉素（GA）信号转导,调节黄独的生长发育。     

百子莲2个ARF基因与2个Aux/IAA基因的全长克隆与序列分析

采用不同浓度外源生长素类调节物质毒莠定(PIC)对百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis)进行继代培养,并对其胚性愈伤组织进行比较转录组学研究,获得了百子莲生长素信号转导途径中的2个ARF和2个Aux/IAA家族基因,推测其为体胚发生过程中生长素信号传导途径相关的重要调控因子。采用RACE技术获得ApARF1、ApARF2、ApAux/IAA2与ApAux/IAA3的cDNA全长,分别为2 343、2 888、1 034和821 bp,开放阅读框(ORF)长度分别为1 770、2 349、480和549 bp,分别编码589、782、159和182个氨基酸残基。生物学分析表明,ApARF1与ApARF2蛋白均具有ARF家族的典型结构,ApAux/IAA2蛋白结构域Ⅳ不完整,ApAux/IAA3结构域Ⅱ部分缺失,但仍具有Aux/IAA蛋白的典型功能。转基因实验表明,ApAux/IAA过表达植株表现出生长延缓及发育受阻的表型,ApARF过表达植株表现出生长促进、花期提前的表型,验证了百子莲ApARF和ApAux/IAA家族蛋白对植物生长发育的调控作用。     

百子莲无土栽培营养液配方的研究

为提高百子莲的生产效率和花朵品质,降低百子莲的生产成本,促进百子莲的推广应用。本研究以两年生百子莲组培苗为材料,以无土基质配比组合(玉米秸秆∶百子莲腐叶∶炉渣=1∶2∶1)为栽培基质。试验营养液是在改良Hoagland营养液配方基础上,分别从浓度、铁盐含量和pH三个因素的三水平入手,按正交组合方法进行设计。从各营养液对百子莲形态及生理等指标的影响进行对比分析。结果表明:pH 6.5的0.5倍浓度添加1.2倍铁盐含量的无土基质栽培百子莲植株生长健壮,干物质积累迅速,抗外界胁迫能力强,是百子莲无土基质栽培的最佳的营养液处理配方。     

百子莲4个品种的核型分析

采用常规压片法对百子莲属(Agapanthus)中的4个品种A.praecox ssp.orientalis‘ Big Blue’、A.comptonii ssp.longitubus、A.praecor ssp.orientalis、A.praecox ssp.minimus ‘Storms River’进行了染色体...     

南非百子莲工程苗的培育

使用百子莲组培苗,采用大田种植或大棚营养钵栽培的方法培育百子莲工程用苗,培育1年即可开花作工程苗使用,缩短了实生苗4年以上才能开花的漫长等待过程。笔者介绍了南非百子莲工程苗的相关培育技术,以供参考。     

太空搭载百子莲种子对其SP1代叶片形状的影响

本文对太空搭载百子莲（Agapaathus）DBH、BB、DB3个品种种子的SP1代样本单株的叶片长度、宽度和面积进行了统计分析,对实验数据进行了柯尔莫哥罗夫一斯米尔诺夫检验,计算了样本的列文统计量,并采用SPSS13．0统计分析软件检验了本假设的满足条件,进行了独立样本T检验。结果表明：DBH、BB的SP1代实验组和对照组叶片形状存在变异且叶长和叶宽均差异显著,DB差异不显著。     

百子莲(Agapanthuspraecoxssp.orientalis)开花生理特征的研究

以百子莲为材料,研究了从营养生长到生殖生长整个过程中茎尖和叶片中的核酸、可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖及淀粉酶含量的变化。结果表明：各项生理指标均在生理转变期和盛花期有显著的提高。在整个发育过程中,RNA含量和RNA/DNA比值在叶片中呈双峰曲线变化,在茎尖中呈单峰曲线变化;叶片中淀粉含量呈先上升后下降的趋势,茎尖中的淀粉含量从花芽分化开始一直持续下降到盛花期又显著上升;叶片中可溶性糖含量从花芽分化期一直保持较低水平,茎尖中可溶性糖含量在花芽分化前显著升高,随后下降,到花芽分化期与发育期又明显升高。叶片中淀粉含量、可溶性糖含量及淀粉酶活性始终低于茎尖。     

百子莲的盆栽矮化研究

[目的]为更好地调控植物生长提供一定的理论依据。[方法]采用不同浓度的多效唑（PP333）和矮壮素（CCC））处理盆栽百子莲,研究2种物质对盆栽百子莲的矮化效果。[结果]浓度500和1 000 mg/L的矮壮素和多效唑对2和4年生的百子莲植株都有很好的矮化作用,但是高浓度的多效唑会使植株产生药害。浓度500和1 000 mg/L的矮壮素对2年生植株花葶的矮化和增粗都有很好的效果,浓度500和1 000 mg/L的多效唑会使2年生植株产生药害,无法开花。浓度500 mg/L的矮壮素对4年生植株的花葶矮化和增粗效果最好。[结论]低浓度的矮壮素和多效唑有利于百子莲的盆栽矮化。     

植物生长延缓剂对百子莲开花的影响

采用不同浓度的多效唑（PP333）,矮壮素（CCC）和比久（B9）处理盆栽百子莲。结果表明：PP333处理浓度为1000mg/L时,推迟始花期9d,浓度为200mg/L时,延长花期持续时间近6d;施用20000mg/L的B9推迟始花期3d,延长花期持续时间2d;施用2000mg/L的CCC提前始花期3d,缩短花期持续时间2d,花径缩小12.26%,植株全部开花;3种延缓剂均使百子莲最高净花率下降,花葶增粗,PP333与CCC处理使花葶矮化。     

百子莲胚性愈伤组织玻璃化法超低温保存体系建立及遗传稳定性分析

采用单因素随机区组试验及多因素、多水平正交试验方案建立了百子莲胚性愈伤组织(embryogenic callus,ECs)玻璃化法超低温保存体系。将由花梗诱导的胚性愈伤组织接种至预培养基(MS+0.5mol/L蔗糖+1%琼脂)上,在4℃下预培养2d后,在室温下加入装载液(MS+0.4mol/L蔗糖+2mol/L丙三醇+10mmol/L KNO3)处理60min;利用改良后的PVS 2玻璃化溶液(MS+0.4mol/L蔗糖+30%丙三醇+15%乙二醇+15%DMSO)在0℃下处理40min,将含有ECs的冻存管投入液氮中冻存1h;在40℃水浴中快速解冻90s;用洗涤液(MS+1.2mol/L蔗糖+10mmol/L KNO3)处理30min,每10min换1次新鲜的洗涤液;洗涤后,接种到胚性愈伤组织增殖培养基上恢复培养24h后,相对成活率分别达56.9%(TTC法)和43.3%(Evans blue法)。恢复培养55d的百子莲胚性愈伤组织经过AFLP多态性检测后未发现基因组变异,证明该方法可用于百子莲种质资源的超低温保存。     

蜡梅花香基因SAMT的cDNA克隆及在大肠杆菌中的表达

[目的]研究蜡梅花香基因SAMT cDNA的克隆及表达。[方法]以蜡梅花瓣总RNA为模板进行RT-PCR,扩增得到与预期大小相同的PCR产物带,回收RT-PCR产物,将其与PMD18-T载体进行T-A克隆连接并导入大肠杆菌DH5α,经菌落PCR和双酶切鉴定,筛选带有目的基因的重组质粒并进行测序。[结果]测序证实成功克隆得到蜡梅花香基因SAMT cDNA的ORF片段,其长度为1 196 bp,编码380个氨基酸残基,与已报导的蜡梅SAMT(ABU88887)的同源性为99.2%。将SAMT基因亚克隆到原核表达载体PGEX4T-1中获得重组菌种命名为PGSAMT,用0.01 mol/L的IPTG进行诱导表达,经SDS-PAGE分析,SAMT的融合表达蛋白分子量约为66 kDa,与预期的26 kDa的GST带和42.3 kDa的蜡梅SAMT基因编码蛋白构成的融合蛋白大小接近。[结论]该研究成功克隆并表达蜡梅花香基因SAMT。     

Cloning and Analysis of Full-Length cDNA of PumNPR1 Gene from Pyrus ussuriensis Maxim

The purpose of this study is to find a new gene resource for the researches of molecular breeding of Rosaceae plants disease-resistance. Pyrus ussuriensis Maxim is used as a starting material to clone the full-length cDNA of NPR1（nonexpressor of pathogenesis- related genes 1） which is a key regulator in SA （salicylic acid）-mediated systemic acquired resistance （SAR） by homologous cloning and RACE techniques. The length of the cDNA sequence was 1 767 bp, the ORF was 1 761 bp, it coded 586 amino acids, pi=5.58, the relative molecular weight was 65.009 ku, contained 19 kinds of amino acids, and had full BTB/POZ and ANK domains. Compared the homology of NPR1 gene in GenBank database, the homology with Pyrus pyrifolia, Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum, Lycopersicon esculentum, Oryza sativa, Helianthus annuus were 98%, 62%, 68%, 65%, 57%, 63%. The homology offunctional area were 99%, 78%, 82%, 79%, 74%, 77%. This NPR1 gene was considered as homologic gene of Pyrus ussuriensis Maxim and named PumNPR1.     

不结球白菜BrCOR14基因cDNA全序列克隆及结构特征分析

通过设计保守的基因特异引物,运用RT-PCR、RACE技术从不结球白菜中获得1个抗寒相关基因,命名为BrCOR14,登录号为DQ192529,cDNA全长549 bp,含有387 bp的完整开放阅读框,编码128个氨基酸.该基因编码的氨基酸序列与油菜、拟南芥、荠菜编码的氨基酸序列有极高的同源性.