果形建成基因研究进展及其对佛手果形发育研究的启示

果实的形态发育受多个基因的调控,SUN、OVATE、FAS基因及其所属基因家族在果形建成中发挥重要作用。综述了上述果形建成基因在番茄及其他园艺作物中的研究进展。佛手具有指状果形,在佛手中分离出了果形建成相关基因家族中的部分成员,总结其他物种果形建成基因的研究进展将为揭示佛手果形建成机制提供参考。     

葫芦枣和磨盘枣缢痕果形发育观察

以果形奇特、缢痕明显的葫芦枣和磨盘枣为试材,普通圆柱果形的六月鲜枣品种为参照,从形态学和细胞学方面观察其果形发育进程及其形成原因。结果表明,葫芦枣和磨盘枣缢痕形成的原因是该处细胞分裂数量少,细胞膨大比率小,细胞排列紧密度大。初步认为,缢痕的上部和下部组织细胞发育不对称是导致葫芦枣和磨盘枣果形奇特的主要原因。     

香橼与佛手F1杂种鉴定及果形差异分析

以香橼(Citrus medica L.)为母本,佛手(C. medica var. L. sarcodactylis Swingle)为父本进行授粉杂交,将得到的种子进行培育获得19份材料。从佛手和香橼转录组数据筛选出SSR位点设计TP-M13-SSR分子标记引物,对19份材料进行基因分型。每对核心引物获得17～32个等位基因,平均等位基因数为24.188个。观测杂合度变化为0.188～1.000,多态性指数为0.944。19个F₁代株系中17个确定为真杂种,杂交率为89.47%。通过影像分析F₁代果形,指状果与柑果果形分离比为2︰3。佛手和香橼花芽石蜡切片观察发现,形成指状或柑果果形差异起始于现蕾期至现瓣期的心皮隆起。对现蕾期至花后3d的佛手、香橼花芽转录组信息与心皮特征进行相关性分析,分离得到一批雌蕊形成相关基因;在即将开花的佛手、香橼及F₁代雌蕊中进行qRT-PCR验证,分析这些基因与果形差异的关联性,WOX1基因在现蕾期和现瓣期的表达与指状特征相关。YABBY家族基因可与花发育C类和E类基因及WOX家族协同作用...     

‘南果梨’果实发育过程中糖分积累与相关基因表达分析

【目的】探讨‘南果梨’果实发育过程中糖分变化与糖代谢相关基因表达之间的关系。【方法】以‘南果梨’不同发育时期的果实为试材,测定了其中果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖的含量并分析了与糖代谢相关基因的表达。【结果】在果实幼果期山梨醇为主要糖,而在中后期则为果糖。蔗糖合成酶Pu SS1在花后60 d表达量最大,而Pu SS2在花后60、120及134 d表达量相对较高;蔗糖磷酸合成酶Pu SPS1在花后120 d的表达量最大,而Pu SPS2在花后60 d表达量最大;蔗糖转运蛋白Pu SUT及β-葡萄糖甘酶Pu BGLU1、Pu BGLU2和Pu BGLU4在果实发育的早期大量表达;碱性/中性转化酶Pu NINV1和Pu NINV2在花后134 d大量表达。【结论】各糖分在果实发育过程中变化规律不同,可能与糖代谢相关基因的差异表达有关。     

黄金树花器官发生及发育的形态观察

利用普通光学显微镜和扫描电镜技术对黄金树花器官的发生及发育过程进行了观察.结果显示:(1)黄金树花器官的形态发生及发育过程集中于3月下旬-5月上旬;(2)花原基分化形成花的整个过程符合一般的分化顺序:花萼原基-花冠原基-雄蕊原基-雌蕊原基,且各原基在分化顺序上存在交叉;(3)花药及胚珠的发育与花器官的形态发生之间有明显的连续性,当花蕾直径为3.0 mm左右时花粉母细胞及完整的花粉囊壁形成,直径达到3.5 mm左右时胚珠中出现孢原细胞的分化,它直接起大孢子母细胞的功能.     

辣椒果实发育相关基因的电子克隆及生物信息学分析

以cDNA-AFLP分析辣椒果实发育获得的长度为193 bp的TDF_9-68-11为研究对象,采用电子克隆、PCR验证和生物信息学分析等方法,研究了辣椒果实发育相关基因的电子克隆及生物信息学功能分析,以期为辣椒果实发育相关基因的研究提供参考依据。结果表明：经过电子克隆最终获得长为1 167 bp的拼接序列,设计引物PCR扩增和测序获得全长714 bp的序列,与拼接序列高度一致;该序列编码分子量为17.96 kD氨基酸链,其等电点为7.76偏中性;氨基酸链具有跨膜特性,可能存在5个磷酸化位点,该氨基酸链二级结构含有的α螺旋占42.3%、延伸链占19.6%、β转角占12.2%,以及26.4%的随机卷曲结构。氨基酸序列比对可以初步推断该氨基酸序列的功能与果实发育中醇脱氢相关生化反应有关。     

辣椒(Capsicum annuum L.)果实发育及品质相关新microRNA的鉴定与分析

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小RNA,在各种生物过程中起着重要的调节作用。前人研究表明,模式植物中miRNA与果实发育相关。然而,人们对辣椒(Capsicum annuum L.)果实品质及发育相关的miRNA了解尚不清楚。本研究利用二代测序技术(Next-generation sequencing technology)比较了不同品种辣椒果实在不同发育时期的小RNA。利用miRDeep2软件从4个样本中共鉴定出了59个已知miRNA和310个新miRNA。预测了新miRNA的靶基因,共656个,并对其中402个靶基因进行了注释。GO分析和KEGG途径表明,某些靶基因与淀粉糖、氨基糖以及核糖代谢相关。qPCR表明一些miRNA的表达模式与其靶向基因相反,该结果为今后研究miRNA调控果实发育和品质形成提供了重要基础。     

金华佛手类型划定及RAPD分析

对金华佛手品系进行了生物学表型特性观察、生理学指标测定和RAPD分析。描述了3个类型的表型和生理学差异,分析了3个类型的遗传差异及稳定性,在此基础上把它们划分为3个类型,并考虑了各自的表型特征、产地历史文化背景和商业品性予以定名。     

低温胁迫下佛手和枳乙烯应答因子6（ERF6）表达变化的比较分析

 以柑橘属寒敏感植物佛手‘青皮’品种叶片cDNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1 160 bp的乙烯应答因子（ethylene response factor,ERF）基因的cDNA序列,其基因编码区共999 bp,含有一个保守的AP2/EREBP结构域,与拟南芥AtERF6为同源基因,命名为CmsERF6（GenBank登录号为HQ698835）。4 ℃低温处理佛手和枳（柑橘属近缘种耐寒植物）植株,测定其寒胁迫生理指标（电解质渗出率、丙二醛含量）。使用实时荧光定量PCR,对佛手和枳叶中的ERF6表达含量进行测定分析,结果表明：低温对佛手与枳的ERF6表达均具有诱导作用,且表达量的变化趋势存在明显的差异。尤其在枳中,ERF6的表达较对照组上升约4 000倍,且电解质外渗率的变化与ERF6基因表达量变化具有一致性,说明ERF6基因参与低温胁迫应答。     

金华佛手早期落果生理原因初探

佛手幼果发育过程中，蛋白质含量随幼果发育略有提高，开花后第５～２５天由５．６４１ｍｇ／ｇ鲜重增至８．０７６ｍｇ／ｇ鲜重。吲哚乙酸含量在开花后第５～１０天由４３．３７μｇ／ｇ干重升至７４．４０μｇ／ｇ干重，然后急剧下降，至开花后第２５天降至１３．５０μｇ／ｇ干重。吲哚乙酸氧化酶活性显示，在开花后第１０～２５天由２．７２μｇ／ｈ·ｍｌ酶液升至１１．１７μｇ／ｈ·ｍｌ酶液。佛手幼果发育过程中，吲哚乙酸氧化酶活性升高，引起吲哚乙酸含量下降，蛋白质等养分积累减少，可能是佛手早期落果的生理原因之一。     

低温胁迫下佛手半致死温度测定和抗寒性分析

 以‘青皮’和‘矮化’佛手(Citrus medica var. sarcodactylis Swingle)为试材,测定不同低温下处理24 h后,叶片的电解质外渗率(REC),计算半致死温度(LT₅₀);在半致死温度下设置不同处理时间,测定REC、超氧化歧化酶(SOD)活性、游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量,进行抗寒性分析。结果表明：佛手REC随温度降低及处理时间延长呈“S”形上升, LT₅₀在-4~ -5℃之间;在LT₅₀下,随着处理时间的延长SOD活性呈先上升后下降的趋势, Pro和MDA含量逐渐上升;12~ 24 h为佛手在LT₅₀下冷害发生的临界时间。     

‘白核’龙眼种子败育不同时期差异蛋白分析

 以‘白核’龙眼种子为试验材料, 比较两种蛋白质的提取方法, 确定了酚抽法提取龙眼种子蛋白。应用蛋白质组学研究技术, 分析了龙眼种子败育4个不同时期的蛋白质组变化, 共发现21个差异蛋白, 其中9个上调表达, 12个下调表达。通过MALD I/TOF /TOF2MS/MS质谱分析和蛋白质数据库检索, 共鉴定出12个差异蛋白, 分别为胞质苹果酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、磷酸甘油酸变位酶、RuBisCO大亚基结合蛋白α、β亚基、17 kD HSP、抗坏血酸过氧化物酶、胞质抗坏血酸过氧化物酶、半胱氨酸蛋白酶、Desication-related protein以及两个未知蛋白。这些鉴定出的差异蛋白质与能量和物质代谢、分子伴侣功能、自由基清除和抗氧化作用、细胞凋亡等生理过程密切相关, 可能参与了龙眼种子败育过程。     

水杨醛缩乙二胺合锰( Ⅱ) 对金华佛手光合作用及产量的影响

 水杨醛缩乙二胺合锰( Ⅱ) 〔Mn (salen) 〕能增加金华佛手叶片中的可溶性蛋白质含量, 提高呼吸和净光合速率, 提高坐果率和产量, 在佛手生产中有应用价值。     

番茄生长素响应因子基因SlARF12在果实发育过程中的功能分析

以番茄‘Micro-Tom’为材料,研究了生长素响应因子基因SlARF12 （序列号：HM565127.1）在果实发育过程的生物学功能。实时定量PCR 检测表明,SlARF12在花蕾中表达量逐渐降低,而在授粉后的子房中显著高于去雄后未授粉的子房。利用RNA干扰（RNAi）技术抑制SlARF12表达,对番茄植株营养生长与花的发育没有显著影响,但SlARF12 RNAi果实显著大于野生型与空载转化植株的果实,且开花前去雄未授粉不能形成单性结实的果实。利用半薄切片观察转基因番茄果实早期发育细胞学特性发现,转化植株的果实果皮细胞显著大于对照果实细胞,但是两者果皮细胞层数没有显著差异。基因表达分析发现在SlARF12 RNAi的子房与幼果中细胞分化相关基因CycB1.1和CDKB2.1等的表达水平同对照相比下降,而SlPEC等细胞膨大基因表达量显著高于对照。所以抑制SlARF12可增强果实中细胞膨大相关基因的表达,从而促进果实膨大。以上结果表明,SlARF12可负调控番茄果实膨大但不参与坐果启动调控过程,显示了生长素通过ARF信号精细调控果实发育的各个阶段。     

草莓果实ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平的分析

为探讨草莓果实发育过程中ABA积累的酶学调控机制,文章以花后1～4周的‘杜克拉’草莓7个时期果肉为试材,利用实时荧光定量PCR分析ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平。结果表明,在整个草莓果实发育过程中,果肉中FaNCED1基因表达水平明显地分为两个持续上升阶段,即从小绿期至白熟期和始红期至全红期,但二者之间还存在一个短暂下降期,即白熟期至始红期;果肉中FaBG1基因表达水平呈逐渐降低的趋势。结合果肉中ABA含量分析发现,FaNCED1基因转录水平呈现与ABA水平相似的变化趋势。本研究主要得出以下结论:(1)退绿和着色是草莓果实发育成熟过程中两个突出事件;(2)果肉中ABA水平两次持续快速积累分别与草莓果实退绿和着色相偶联;(3)果肉中ABA含量主要由FaNCED1基因决定,而与FaBG1基因关系不大。以上结果为从分子水平调控草莓果实中ABA含量,进而调控果实的发育奠定研究基础。     

苹果糖转运蛋白TMT基因的表达及其与糖积累的关系

利用苹果基因组筛选液泡膜单糖转运蛋白TMT 家族基因,通过qRT-PCR 探索它们在苹果各器官组织中的表达特性,并分析其表达与果实糖积累的关系。结果表明,在苹果中主要存在5 个TMT 家族基因,均含有11 个跨膜区,并具有1 个长约330 氨基酸的亲水loop 区位于胞质内,它们与拟南芥和葡萄的TMTs 高度同源。定量表达分析发现,它们均在苹果中表达,且MdTMT1 表达量相对最高,MdTMT3和MdTMT4 表达量较低。MdTMT1 在花和成熟果实中表达量最高,MdTMT2 在成熟果实中表达最高。在果实发育过程中,MdTMT1 和MdTMT2 的表达量与果实中总糖、还原性总糖、果糖、蔗糖含量呈极显著正相关,说明MdTMT1 和MdTMT2 可能参与了苹果果实成熟期果糖和蔗糖的积累。     

番木瓜果实成熟相关基因的cDNA-AFLP分析及克隆

 为了探讨番木瓜果实成熟机理,利用cDNA-AFLP技术对破色期和半黄期的番木瓜果实进行基因差异表达分析,获得了50个与果实成熟相关的差异基因片段,其中28个与GenBank数据库中的功能基因同源,分别参与了果实成熟过程中基因表达调控,DNA与蛋白质合成及运输,蛋白质降解,能量代谢,营养物质代谢和逆境胁迫反应等过程。在差异片段序列基础上设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术成功克隆了4条差异基因cDNA全长,分别命名为CpGMP、CpPAA1、CpPOD和CpMYB。半定量RT-PCR分析结果表明,随着果实的成熟衰老,4个基因的表达量相应变化,说明其可能参与果实的成熟过程。