猕猴桃AcWRKY70基因序列克隆及其对溃疡病病原菌和激素处理表达模式分析

为探究猕猴桃AcWRKY70转录因子在不同抗病性品种中响应猕猴桃溃疡病胁迫的作用机制,以抗性病品种徐香和高感病品种红阳猕猴桃叶片cDNA为模板克隆AcWRKY70基因,并对红阳AcWRKY70基因序列特征进行分析,对编码蛋白进行系统进化分析及亚细胞定位预测。通过RT-qPCR分析AcWRKY70基因的组织特异性,不同抗性猕猴桃品种对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Psa)和水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)处理下表达模式的差异。结果显示,红阳AcWRKY70基因序列总长906 bp(GenBank登录号：MW881147),开放阅读框885 bp,编码294个氨基酸;含有典型的WRKYGQK保守结构域,锌指结构为C2-HC,属于WRKY家族第Ⅲ类组,亚细胞定位预测表明,其定位于细胞核,系统进化树分析表明,其与茶树亲缘关系最近。红阳和徐香AcWRKY70基因均在叶片中表达量最高。在Psa处理下,12 h徐香品种AcWRKY70基因相对表达量迅速上升至对照的80.58倍;而在红阳中48 h该基因相对表达水平上升至最高。在SA与Psa(SA+Psa)和MeJA与Psa(MeJA+Psa)共...     

香蕉BADH基因序列及表达特性分析

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)是植物体内甜菜碱合成过程中的关键酶,对植物抵御逆境具有重要作用。为研究香蕉BADH基因序列及表达特性,本研究利用香蕉基因数据库对香蕉BADH基因序列及蛋白序列进行生物学信息分析,采用qTR-PCR技术对香蕉幼苗中BADH基因进行表达分析。结果表明:MaBADH基因属单克隆基因,含有15个外显子,14个内含子;顺式调控元件预测显示在MaBADH启动子区域存在15种激素和逆境胁迫相关的顺式调控元件;蛋白结构域和功能分析有一个甜菜碱醛脱氢酶结构域具有氧化还原酶活性;亚细胞定位在叶绿体中,多重序列比对发现其具有N-端信号肽和C-端信号肽两种信号肽;系统进化树显示其与水稻、玉米、菠萝亲缘关系最近。基因表达分析发现MaBADH具有组织特异表达特性,在叶片中相对表达量最高,假茎次之,根最低;此外,茉莉酸甲酯能够诱导香蕉幼苗根和叶中MaBADH差异表达,其中对叶片的诱导能力更强。本研究为激素信号调控甜菜碱分子保护机制和利用基因工程提高香蕉抗逆性提供了参考依据。     

红麻HcAOC1基因克隆及响应茉莉酸甲酯的表达模式分析

茉莉酸对植物的生长发育、花药开裂具有重要调控作用。丙二烯氧化物环化酶基因(AOC)是茉莉酸合成途径关键基因,在植物生长发育、育性调控过程也发挥关键作用。为了探究红麻茉莉酸合成途径中关键基因(HcAOC1)的调控机理,本研究以红麻细胞质雄性不育系UG93A为材料。利用同源克隆的方法,以UG93A的g DNA和cDNA为模板,成功克隆获得HcAOC1基因全长。其CDS序列为780 bp,编码259个氨基酸残基,蛋白质分子量为28.4 kD,等电点为9.28。HcAOC1系统发育进化树分析结果表明,红麻与棉花、蓖麻、榴莲的亲缘关系较近,与小果野芭蕉、萝卜的亲缘关系较远(GenBank登录号:MW520098)。此外,在花期采用不同浓度的外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理红麻。在处理的第0天、5天、10天和15天后取样成熟期花药,利用RT-qPCR分析不同处理时间下HcAOC1的表达差异,发现HcAOC1表达量随着处理时间延长存在先增高后降低的趋势,即0.5 mmol/L (T1)、1 mmol/L (T2)、2 mmol/L (T3)处理在第10天HcAOC1的表达量达最高值,均极显著高于对照组...     

茉莉酸甲酯处理对冷藏条件下梨枣抗病性的影响

以梨枣为研究对象,研究0.01,0.1,1 mmol/L三个不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)处理对采后梨枣抗病性的影响.结果表明,试验中0.01 mmol/L MeJA处理梨枣对诱导采后梨枣抗病性效果最好.经0.01 mmol/L MeJA处理提高了梨枣PAL,PPO,POD活性和酚类物质的含量,增强了梨枣的抗病性.     

茉莉酸甲酯对谷子颖花开放的诱导效应

以谷子为试材,发现:4mmol/L的MeJA浸穗处理对谷子的颖花开放有显著的诱导效应,在离体穗情况下4mmol/L的MeJA处理谷穗后6h谷子雄性不育系高117A的颖花开放率为37.4%,比对照(水处理的)增加23.2%,高146的颖花开放率为25.8%,比对照增加13.7%,恢复系晋谷34的开颖率为23.6%,比对照增加8.8%。在连体穗情况下4mmol/L的MeJA处理谷穗后260min谷子雄性不育系高117A的颖花开放率为42.6%,比对照(水处理的)增加37.5%,高146的颖花开放率为35.6%,比对照增加30.0%,恢复系晋谷34的开颖率为16.0%,比对照增加6.2%。     

茉莉酸甲酯处理对冷藏条件下梨枣抗病性的影响

以梨枣为研究对象,研究0.01,0.1,1 mmol/L三个不同浓度茉莉酸甲酯(Me JA)处理对采后梨枣抗病性的影响。结果表明,试验中0.01 mmol/L Me JA处理梨枣对诱导采后梨枣抗病性效果最好。经0.01 mmol/L Me JA处理提高了梨枣PAL,PPO,POD活性和酚类物质的含量,增强了梨枣的抗病性。     

抗病基因PR1在大豆中的遗传转化与多抗材料的培育

单一抗病、抗虫品种在农业生产中已经不能满足需要,本研究通过基因工程技术构建抗病基因pCAMBIA-3301-PR1表达载体,通过花粉管通道法转化外源抗病基因PR1到含有CryAB-13-1转基因高世代受体大豆中,得到兼具抗病抗虫新材料。对T2转基因植株进行常规PCR检测,Southern Blot杂交,Real Time PCR检测,室内、室外抗虫鉴定,室内抗病鉴定。结果表明,在T2代常规PCR检测中,阳性植株共15株。Southern Blot杂交结果显示,PR1与CryAB-13-1基因均以单拷贝子的形式整合在大豆中。Real Time PCR表明PR1和CryAB-13-1基因在不同组织中表达量有差异,PR1基因在植物根、茎、叶中表达量平均分别为2.88、1.48、5.86,CryAB-13-1基因在根、茎、叶中表达量平均分别为3.03、1.32、7.11。室外抗虫鉴定阳性植株CryAB-13-1基因的植株虫食率为3.47%,抗虫级别上属于R-抗,抗虫级别从感虫到抗虫级别。室内采用圆盘分隔法进行抗虫鉴定,转化植株芽长有明显增长。室内抗病鉴定未转化植株平均死亡率高达58.34%,转...     

SA、MeJA和ACC处理对甘蓝型油菜叶角质层蜡质组分、结构及渗透性的影响

角质层蜡质与植物适应逆境胁迫有关。本研究以甘蓝型油菜中双11为试材,在五叶期分别对其进行200 μmol L^–1水杨酸(SA)溶液、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)溶液以及100 μmol L^–1茉莉酸甲酯(MeJA)溶液浇灌处理,分析油菜叶角质层蜡质组分含量、结构以及角质层渗透性的变化。结果表明,MeJA处理7 d后,烷类、二级醇类、酮类、醛类含量以及蜡质总量与对照相比均显著增加,而处理14 d后,所有蜡质组分含量及蜡质总量与对照相比均显著减少;SA与ACC处理早期对叶片蜡质沉积无显著影响(SA处理14 d后,一级醇类、醛类及未知组分含量显著减少)。SA、MeJA和ACC处理21 d后均显著诱导油菜叶片角质层蜡质的沉积,蜡质组分中烷类、酮类、醛类显著增加,其中C29烷、C29酮、C30醛是被SA、MeJA和ACC诱导的主要蜡质组分,暗示烷类、酮类、醛类可能与这些信号分子介导的抗(耐)性反应密切相关。扫描电镜结果显示,SA处理减少叶表皮蜡质杆状结构,且部分区域熔融;MeJA与ACC处理增加油菜叶表皮蜡质的晶体结构密度。角质层蜡质的沉积与结构变化降低角质层渗透性,减缓叶片的水分散失,其中C29烷的特异性增加可能是造成叶片失水率降低的主要原因。     

性别决定基因TASSELSEED2在水稻中的功能歧化性浅析

花器官的发育不仅影响农作物的生产,通过性别决定产生单性花的机制亦是重要的基础理论问题。TASSELSEED2基因是与JA合成有关的调控玉米单性雄花产生的性别决定基因,对一些植物中TS2同源基因的表达分析表明TS2蛋白可能在进化过程中产生了功能歧化。为探究TS2蛋白在进化过程中其功能是否发生了歧化,首先通过生物信息学手段对水稻和玉米的TS2基因进行了比较分析,分子进化分析表明,TS2基因在一些植物中可能并不仅仅局限于抑制雌蕊发育的性别决定功能。因此,猜测两性花植物水稻中的TS2可能具有其他功能。利用蛋白质三维结构预测软件,发现水稻TS2基因编码典型的SDR蛋白,含有保守的GASGIG和YTASK基序,其作用底物可能与玉米TS2蛋白类似。启动子分析表明OsTS2和玉米TS2的激素应答元件存在差别。随后,利用RNA-seq数据进行了OsTS2与玉米TS2的组织器官表达分析,并利用实时荧光定量技术考察外源Me JA喷施处理对OsTS2与玉米TS2基因表达的影响。结果表明,OsTS2主要在花序中表达,经外源MeJA处理后其表达量明显升高;而玉米TS2在雄穗分化关键期的叶片中表达量最高,其表达量基本不受外源Me JA影响。OsTS2与玉米TS2表达方面的差异提示水稻TS2可能具有与玉米TS2不同的功能,为深入了解TS2在两性花植物中的功能提供了线索。     

水杨酸和茉莉酸甲酯对微型月季萜类次生代谢产物相关基因表达的影响

微型月季是月季家族的新品种,具有开发制作精油的潜力。本研究分别以蒸馏水、1 mmol/L水杨酸和1 mmol/L茉莉酸甲酯处理微型月季,对花瓣提取RNA后,使用Illumina Hiseq4000高通量测序平台进行转录组测序。测序结果共得到55168条Unigene序列,注释率为100%。对不同处理组的差异基因进行了KEEG代谢通路分析,差异基因主要富集在植物-病原菌相互关系、植物荷尔蒙信号转导、萜类骨架生物合成等20条KEGG通路中。对萜类合成相关的5个KEEG代谢通路中的差异表达基因进行了热图分析。研究结果表明水杨酸和茉莉酸甲酯可以诱导微型月季中特定萜类合成相关基因的表达,为精油制作领域微型月季质量的提升和品种选育提供基础数据。     

大薯ERF基因家族的挖掘与特征

大薯属于薯蓣科薯蓣属,是热带和亚热带地区的一种重要的粮食作物,但其基础研究还较为薄弱。本研究基于公布的大薯转录谱序列和基因组序列,开展了对大薯ERF家族基因的挖掘和特征分析。共找到DaERF基因41个,其中14个DaERF有一个以上的外显子,其余的均为一个外显子。进一步的blastx分析发现30个DaERF基因具有保守的AP2结构域,依据AP2序列构建系统进化树,可将其分成5个亚家族。通过对AP2结构域的两个保守motif的位置和结合位点的分析,发现相同家族的ERF蛋白具有相似的结构特征。根据大薯转录谱分析DaERF在不同组织中的表达,发现一些DaERF的表达具有组织特异性,并且属于同一亚家族基因的表达具有相似性。我们对在块茎中具有高表达的DaERF-DaERF24基因,使用RT-qPCR验证其在不同组织的表达,结果与转录谱数据一致。本研究通过对大薯ERF转录因子家族特性的初步挖掘,为以后研究ERF家族全基因分布、ERF基因功能验证和薯块生长发育机理提供依据。     

大薯微型块茎的离体诱导

研究IBA、BA、蔗糖、光照以及昼夜温差对大薯（Dioscorea alata L.）微型块茎诱导形成的影响,确定影响大薯微型块茎形成的重要因素,筛选最佳培养方案。以大薯组织培养不定芽为材料,研究不同植物激素浓度、蔗糖含量、光照时间和昼夜温差对大薯微型块茎形成时间、形成率、平均微块茎数和直径的影响。添加植物激素能促进大薯微型块茎提早成形,IBA和BA对大薯微型块茎的形成表现为增效作用;蔗糖浓度对大薯微型块茎的成形具有显著作用,在不添加蔗糖的培养基中,没有成形的大薯微型块茎,适当增加蔗糖浓度能提高大薯微型块茎的形成率,而高浓度的蔗糖则会抑制大薯微型块茎的形成和生长。以IBA 2.0 mg/L+BA 0.5 mg/L,蔗糖浓度为60 g/L时,所诱导的微型块茎较多且大,为诱导大薯微型块茎的最佳培养基组合。短光照和昼夜温差处理也能显著提高微型块茎的诱导率,数量和大小。植物激素、蔗糖浓度、光照和昼夜温差均为影响大薯微型块茎形成的重要因素。IBA和BA配合作用时表现互作效应,而其互作作用也受蔗糖浓度和光温条件的影响。是否添加蔗糖直接决定有无大薯微型块茎的形成。     

水杨酸通过提高抗氧化酶活性及基因表达缓解番茄低钾胁迫

探讨水杨酸(SA)对低钾胁迫下番茄幼苗生理指标及基因表达的影响,为研究SA和低钾胁迫之间的关系奠定重要的理论基础。研究喷施不同浓度(0.10,0.25,0.50,1.00 mmol/L)的SA对低钾胁迫下番茄幼苗氧化酶活性及基因表达的影响。结果表明,在低钾处理下喷施0.25 mmol/L的SA,番茄幼苗中Chl、Pro的含量、CAT、APX、POD、SOD的活性与对照组相比明显增加,MDA含量则明显降低。同时采用荧光定量PCR对幼苗叶片中的APX、CAT、POD与SOD基因表达模式进行分析,发现这4个基因的表达量在处理48,96 h后明显增加。推测在低钾胁迫下喷施0.25mmol/L SA能促进APX、CAT、POD与SOD基因的表达,进而降低活性氧ROS的积累,增强番茄幼苗对低钾胁迫的抗性。     

黑果枸杞LrDREB1基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

DREB(Dehydrate responsive element binding factor)转录因子是植物非生物逆境适应中的关键调节因子,该类转录因子具有保守的AP2/EREBP结构域,在低温、高盐等非生物逆境胁迫下,可调控下游逆境应答基因的表达,对增强植物的抗逆能力有重要作用。黑果枸杞具有极强的耐干旱、盐碱能力,为研究黑果枸杞DREB类基因在低温、盐碱响应中的功能,本研究以强抗盐灌木黑果枸杞总RNA为模板,基于前期转录组测序拼接序列,利用RT-PCR方法克隆得到一条DREB基因。该基因含有一个1116 bp的开放阅读框,编码372个氨基酸。系统进化树分析显示,Lr DREB1基因属于DREB亚家族A2组成员,与拟南芥AtDREB2B、AtDREB2E具有较高的相似性。荧光定量PCR结果显示,Lr DREB1受盐胁迫、ABA胁迫和低温胁迫诱导表达,可能参与依赖ABA的信号转导途径,调节黑果枸杞抗盐响应。本研究通过对黑果枸杞LrDREB1基因的克隆、序列分析和表达分析,为研究Lr DREB1的功能及黑果枸杞抗盐机理提供了帮助。     

玉米热激蛋白基因ZmHSP90-1的克隆及表达分析

HSP90是普遍存在于原核和真核细胞中的一种高度保守的分子伴侣。本研究从玉米中克隆了一个HSP90同源基因, 命名为ZmHSP90-1基因, 并对其进行了初步的序列分析。该基因cDNA序列全长2 371 bp, 开放阅读框2 094 bp, 编码697个氨基酸, 蛋白质分子量约79.98 kD。蛋白结构预测及同源比对分析表明, ZmHSP90-1基因编码蛋白含ATPase位点和HSP90保守结构域, 并与拟南芥、水稻等多种物种的热激蛋白高度同源; 进化树分析表明ZmHSP90-1与拟南芥AtHSP90.1基因关系较近, 蛋白序列相似性达88.3%。目的蛋白亚细胞定位显示, ZmHSP90-1蛋白在细胞质中表达。实时荧光定量PCR分析表明, ZmHSP90-1对非生物胁迫高温、高盐、ABA、低温、干旱均具有明显的应答反应。推测ZmHSP90-1是玉米的一个胁迫相关基因。     

割手密SsWRKY1基因的克隆与表达分析

为了克隆割手密SsWRKY1基因,并对其生物信息学和表达模式进行分析。本研究通过转录组测序和RT-PCR方法相结合首次从割手密中克隆到一个WRKY基因,利用生物信息学工具对其进行分析,并利用荧光定量PCR分析其在干旱胁迫下的表达模式。从割手密中克隆到一个全长1083 bp编码360个氨基酸的WRKY转录因子的基因,含有一个WRKY基因保守结构域和一个Cx4-5Cx22-23HxH的锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅱ类成员,命名为SsWRKY1,GenBank登录号为MH687932。荧光定量分析表明,随着干旱胁迫时间的延长,其表达量呈持续上调的表达模式,说明该基因是干旱胁迫诱导型基因。SsWRKY1基因在割手密应答干旱胁迫等非生物胁迫中可能起重要的调控作用,为进一步研究割手密的抗旱机制和甘蔗抗旱新品种的选育提供了科学依据。     

筇竹QtKAT1基因的克隆与表达分析

为探究竹类植物K+调控机理及K+通道的系统,本研究以筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)为试验材料,对筇竹QtKAT1基因分离克隆及表达分析.通过克隆获得筇竹QtKAT1基因,全长为3 124bp,含2 235 bp的最大开放阅读框,编码744个氨基酸.生物信息学分析表明QtKAT1基因预测编码蛋白分子质...