高、低糖杧果品种MiFRK基因克隆、表达及生物信息学分析

【目的】了解MiFRK基因在高糖和低糖杧果品种中的差异。【方法】对在高糖和低糖杧果品种转录组数据中表达差异显著的MiFRK1和MiFRK2基因DNA序列和cDNA序列进行克隆,再进行一系列生物信息学分析,并利用qRT-PCR检测2个MiFRK基因在品种间及不同果实发育阶段的表达差异。【结果】MiFRK1基因序列在2个品种间无差异,MiFRK2差异位点为69个,所编码的氨基酸相似率为97.87%;MiFRK1和MiFRK2均含有PfkB家族保守结构域,均为稳定的、不含跨膜结构的疏水性蛋白;MiFRK1在低糖品种不同果实发育期相对表达量均高于高糖品种;MiFRK2在低糖品种幼果期的相对表达量显著高于高糖品种,且在后熟过程中降低,而在高糖品种后熟过程中升高。【结论】MiFRK1和MiFRK2均在2个杧果品种果糖含量差异调控中起一定作用。     

猕猴桃AdCCS1基因的克隆及其表达调控

采用RT-PCR法从‘米良1号’猕猴桃中分离到1 066 bp的铜锌超氧化物歧化酶分子伴侣蛋白基因AdCCS1,登录号为KY471361。AdCCS1的开放阅读框为984 bp,编码327个氨基酸,包含3个典型结构域（N端结构域、中间结构域和C端结构域）和2个保守的金属结合位点（MXCXXC和CXC）。基因结构分析显示AdCCS1由6个外显子和5个内含子组成。系统进化分析表明AdCCS1聚在双子叶植物分支中,与茶树CsCCS的亲缘关系最近。此外,AdCCS1的5′端调控区存在多种光响应、胁迫响应和激素响应应答元件。定量PCR分析显示,AdCCS1在猕猴桃叶片中的表达量最高,其次是成熟果、花、幼果和茎,在根中的表达量最低。猕猴桃果实中AdCCS1在4 ℃低温贮藏过程中的表达量均比25 ℃贮藏中同期的低,说明低温抑制AdCCS1的表达。脱落酸和赤霉素处理后AdCCS1的表达下调,但二者的应答模式不同。     

砂梨(Pyrus pyrifolia)过敏原蛋白基因(Ppmal)的克隆与表达分析

【目的】分离和克隆梨过敏原蛋白基因Ppmal(Gen Bank登录号为KP008110),探讨其在梨果实发育过程中的功能。【方法】以砂梨品种‘翠冠’[Pyrus pyrifolia(Burm.f.)Nakai]为试材,在盛花期后30 d对植株果柄进行涂抹赤霉素处理,利用同源克隆和RACE方法克隆目的基因全长序列,并通过实时荧光定量技术和半定量技术分析该基因在梨不同组织以及梨果实发育过程中的表达变化。【结果】Ppmal的全长是906 bp,含有480 bp的开放阅读框(ORF),编码159个氨基酸,预测的蛋白质相对分子质量为17.56 k D,等电点为5.62。生物信息学分析显示该基因没有信号肽序列,没有跨膜结构域,具亲水性。与其他物种的过敏原蛋白基因核苷酸序列同源性超过75%,与苹果和西洋梨编码的氨基酸序列同源性分别高达97.48%和96.23%,进化树分析表明该基因与苹果的进化关系最近。同时,定量结果显示经过赤霉素处理后的果实中该基因的表达量随着果实的生长发育呈现先降低后升高的趋势,并且具有组织差异表达的特点,其表达量在叶片中最大,其次是嫩叶,再次是花,枝条最低。【结论】获得梨Ppmal基因全长,对该基因在砂梨品种‘翠冠’发育过程中的表达分析显示,Ppmal受到赤霉素的调控,并在砂梨果实膨大期发生上调表达。     

龙眼HDAC家族成员的全基因组鉴定及表达分析

【目的】研究龙眼HDAC家族的进化特性及其在体胚发生过程及不同激素处理下的表达模式。【方法】对龙眼HDAC(DlHDAC)家族成员进行全基因组鉴定及生物信息学分析,结合转录组数据分析DlHDAC家族在龙眼非胚性及胚性培养物及不同组织器官中的表达情况,采用qRT-PCR检测龙眼体胚发生过程及不同激素处理下DlHDAC家族的表达模式。【结果】DlHDAC家族可分为RPD3/HDA1、HD2和SIR2亚家族,均为亲水性蛋白质,亚细胞定位显示主要分布于细胞核中。RPD3/HDA1亚家族含有HDAC结构域,HD2亚家族含有C2H2型锌指和Nucleoplasmin结构域,SIR2亚家族含有SIR2结构域。RPD3/HDA1和SIR2亚家族蛋白结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,HD2亚家族以无规则卷曲为主。DlHDAC启动子序列中包含众多光响应、激素应答、胁迫响应及与植物生长相关作用元件;转录组数据显示DlHDAC家族大部分成员在ICpEC和GE阶段高表达;且在龙眼果实,种子及根中高表达。qPCR分析显示,DlHDA6、DlSRT1-1、DlHDT1和DlHDT3在GE阶段上调表达;在脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA3)和水杨酸(SA)处理下DlHDA8、DlHDA9、lSRT1-1、DlSRT2、DlHDT1和DlHDT3均被不同程度地诱导表达。【结论】DlHDAC在进化过程中保守性与特异性并存,可能参与龙眼果实、种子及根的生长发育过程,并通过响应ABA、SA和GA3的表达来调控龙眼体胚发生。     

‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子生物信息学分析

【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。     

‘黄冠’梨类甜蛋白编码基因PbPR5的克隆及其表达特性分析

【目的】分离和克隆类甜蛋白基因Pb PR5,了解其在‘黄冠’梨不同组织、不同发育阶段以及受到非生物胁迫和植物生长调节剂处理时的表达情况。【方法】以‘黄冠’梨(Pyrus bretschneideri‘Huangguan’)组培苗为试验材料,从水杨酸(salicylic acid,SA)处理的c DNA文库中克隆获得该基因全编码区序列,命名为Pb PR5,对其进行生物信息学分析,并研究该基因在盐、聚乙二醇(EG6000)、SA和乙烯(ETH)处理后的表达情况;以12 a生‘黄冠’梨的叶片和果实为材料,探究该基因在叶片和果实不同发育阶段的表达模式。【结果】Pb PR5的c DNA序列长度为741 bp,编码224个氨基酸残基;该基因的基因组DNA序列长度为813 bp,包含1个内含子。生物信息学分析表明,Pb PR5蛋白与其他植物PR5基因编码的氨基酸序列相似性较高。实时荧光定量PCR分析表明:Pb PR5基因在‘黄冠’梨组培苗的根,茎,叶中均能表达,其中根部的表达量高于茎和叶;盐和干旱胁迫诱导了该基因表达,根和茎中的表达高峰均出现在处理后6 h,叶在盐胁迫后24 h和干旱后12 h出现表达高峰;SA和乙烯也诱导了该基因在叶片中的表达。在不同发育阶段的叶片中,老叶表达量最高,成熟叶次之,幼叶中不表达;在不同发育阶段的果实中,成熟果实中表达量最高,幼果期和膨大期果实表达量较低。【结论】Pb PR5基因在‘黄冠’梨各组织中非组成型表达,并且在‘黄冠’梨抵御生物和非生物胁迫过程中可能具有重要的生物学功能。     

‘红肉蜜柚’CmMYB330基因的分离与表达分析

【目的】分析‘红肉蜜柚’果实汁胞粒化相关的MYB转录因子基因特征与表达模式,探讨MYB转录因子在蜜柚汁胞木质素代谢过程中的作用机制,为研究蜜柚汁胞粒化发生机制提供借鉴。【方法】以‘红肉蜜柚’果实汁胞为试材,参考甜橙MYB全基因组分析,利用生物信息学分析和PCR技术克隆Cm MYB330的编码区序列及其5’端调控序列,并对序列进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术对Cm MYB330在‘红肉蜜柚’果实汁胞不同发育时期和不同部位的表达情况进行分析。利用农杆菌介导法将Cm MYB330与GFP的融合表达载体注射转化到烟草叶片中进行亚细胞定位分析。利用酵母双杂交系统对Cm MYB330进行转录激活活性分析。【结果】Cm MYB330的编码区序列长度为942 bp,编码313个氨基酸,预测为核定位蛋白,为典型的R2R3 MYB转录因子。Cm MYB330与甜橙Cs1g19400.1、Am MYB330等亲缘关系近,都属于R2R3 MYB第4亚组。Cm MYB330的5’端调控序列为起始密码子上游-1 748 bp序列,预测该序列含有TATA-box、CAAT-box 2个启动子核心元件,3个MBS,1个AC-I,1个5UTR Py-rich stretch,还有大量激素(如赤霉素、乙烯、水杨酸等)响应元件。Cm MYB330表达量在‘红肉蜜柚’果实汁胞发育过程中有起伏,但总体呈现上升趋势,表达量在花后208 d达到最大,之后开始下降。在转化p-super1300-Cm MYB330-GFP的烟草叶片细胞核中检测到绿色荧光信号,与预测结果一致,说明Cm MYB330定位在细胞核中。在Y2H Gold酵母中,Cm MYB330表现为没有转录激活活性。【结论】克隆了‘红肉蜜柚’MYB转录因子Cm MYB330编码区序列及其5’端调控序列,Cm MYB330属于R2R3 MYB第4亚组,与汁胞粒化相关,为核定位蛋白,同时分析了其在‘红肉蜜柚’果实汁胞发育过程中的表达水平,总体呈上升趋势。为进一步研究Cm MYB330与蜜柚汁胞粒化的关系奠定了基础。     

猕猴桃OSCA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过q RT-PCR法分析它们在不同非生物胁迫下的表达特征。【结果】在中华猕猴桃基因组中共鉴定出16个OSCA基因,它们不均等地分布于13条染色体上,其启动子区域存在大量响应逆境胁迫的顺式作用元件。OSCA3在干旱、盐、高温和低温胁迫下表达量均较显著上调,OSCA8在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调,OSCA1和OSCA14在低温胁迫处理下表达量显著上调,OSCA7和OSCA15均显著响应干旱胁迫。【结论】鉴定出6个受非生物胁迫显著诱导表达的猕猴桃OSCA基因,为进一步研究OSCA基因在响应猕猴桃非生物胁迫中的分子功能提供了重要依据。     

番木瓜果实软化相关CpEXPA2基因的克隆与表达分析

【目的】克隆一个与番木瓜果实软化相关的扩展蛋白基因,分析其功能,明确其在不同组织器官和不同成熟时期果实的表达模式。【方法】基于对番木瓜果实转录组学的研究,筛选并克隆了一个与果实软化相关的扩展蛋白基因Cp EXPA2。采用同源序列对比和系统进化树分析对该基因进行序列分析;运用生物信息学的方法对该基因编码的蛋白进行结构分析;使用RT-q PCR方法分析Cp EXPA2基因在不同组织器官、不同成熟时期果实中的表达量;采用GY-4硬度计测定不同成熟时期番木瓜果实的硬度。【结果】Cp EXPA2基因的开放阅读框(ORF)为780 bp(Gene Bank登录号为MF662209),编码259个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列具有典型的扩展蛋白保守结构:N端富含8个半胱氨酸、C端富含4个色氨酸和中间1个组氨酸功能域(His-Phe-Asp,HFD)。同源序列比对分析发现该扩展蛋白与山木瓜(ABF48653.1)、番茄(AAC64201.1)、草莓(AAF21101.1)、拟南芥(AAB38073.1)等扩展蛋白氨基酸序列有较高的同源性,分别为66.15%、64.86%、66.80%、65.00%。进化树分析表明,Cp EXPA2蛋白与拟南芥At EXPA6(U30480)、At EXPA16(NM_115407)关系最近。Cp EXPA2在不同组织器官中的表达量依次为成熟果实叶花茎根;在不同发育时期的果实中,Cp EXPA2在果皮的表达量相对高于果肉,且随着果实成熟软化程度提高,其表达量也相应提高。番木瓜果实的硬度随着果实的成熟呈逐渐下降趋势,在破色期开始硬度急剧下降,果实迅速软化。【结论】Cp EXPA2基因的扩展蛋白家族高度保守,且该基因编码的蛋白与山木瓜、番茄、草莓、拟南芥等扩展蛋白的氨基酸序列有较高的同源性。系统进化树分析发现番木瓜Cp EXPA2与拟南芥At EXPA6和At EXPA16亲缘关系较近。Cp EXPA2受乙烯诱导,且与果实发育进程有关,因此推测该基因可能在番木瓜果实成熟软化过程中发挥着重要的作用。     

杧果MiCO基因的克隆与表达模式分析

【目的】克隆杧果(Mangifera indica L.)MiCO基因并探讨其表达模式,为深入研究该基因的功能奠定基础。【方法】根据从杧果转录组测序数据中获得一个MiCO基因全长序列信息,设计基因全长引物,克隆具有不同开花习性的‘四季杧’和‘紫花杧’2个品种的MiCO基因全长序列,对其序列进行生物信息学分析,并利用荧光定量PCR技术对MiCO基因在杧果不同组织以及年周期的表达情况进行分析。【结果】序列分析显示,2个杧果品种的MiCO基因c DNA全长均为1 150 bp,都包含1个966 bp的开放阅读框,编码322个氨基酸,等电点为5.8,‘四季杧’品种的MiCO蛋白分子质量为35.30 ku,‘紫花杧’品种的MiCO蛋白分子质量为35.22 ku;MiCO基因编码的蛋白具有典型的CO同源蛋白结构,包括B-box1、B-box2和CCT结构域;系统进化树表明,杧果MiCO蛋白属于第一类CO蛋白,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)At COL4相似性最高而聚类到一起。基因表达分析表明,MiCO基因在杧果不同组织中均表达,但不同组织的表达水平存在差异。年周期表达分析表明,MiCO基因在杧果成花转变期高度表达,而且在来年的5—6月还存在一个小的表达高峰期,但2个品种不同组织中MiCO基因表达存在差异。【结论】克隆获得杧果MiCO基因全长序列,发现2个具有不同开花习性的杧果品种的MiCO基因核苷酸和氨基酸序列高度同源,只存在少许差异。MiCO基因在杧果成花转变期高度表达,说明MiCO基因与杧果成花关系密切。     

侧耳属3种食用菌解剖学性状比较

以PDA培养基和棉籽壳为培养料,培养了姬菇、榆黄蘑和鲍鱼菇,并对其解剖结构进行了比较,结果表明,姬菇、榆黄蘑和鲍鱼菇菌丝均具有锁状联合,子实体菌柄都侧生,每个担子顶部产生4个担孢子,孢子内含油滴,孢子印皆为白色。姬菇和鲍鱼菇菌盖颜色为灰黑色,榆黄蘑为黄色,姬菇和榆黄蘑菌丝生长快,姬菇菌丝浓密,榆黄蘑和鲍鱼菇菌丝稀疏,鲍鱼菇菌丝能产生黑色分生孢子。姬菇和榆黄蘑子实体小而多,出菇早、产量高,鲍鱼菇子实体较大内部组织紧密,担子、担孢子梗粗壮,孢子饱满油滴大。     

玉米秸秆基质对无土栽培莴苣生长的影响

以美国大速生菜为试材,以腐熟与未腐熟玉米秸秆替代草炭作为莴苣无土栽培基质中的主要材料,研究其对莴苣产量、叶面积、干物质量、光合速率、根系活力、维生素C和硝酸盐含量的影响。结果表明:T3处理(腐熟玉米秸秆∶蛭石=3∶1)基质配方最有利莴苣的生长。     

真姬菇菌丝体对四种抗生素的敏感性研究

检测了真姬菇菌丝对卡那霉素、头胞霉素、氨卞霉素、潮霉素的敏感性。结果表明:卡那霉素、头孢霉素、氨苄青霉素对真姬菇菌丝生长基本没有影响,与对照比较3种抗生素不同浓度对菌丝生长的影响效应均没有显著性差异。真姬菇菌丝对潮霉素非常敏感,10mg/L的潮霉素能够完全抑制真姬菇的菌丝生长,研究结果为进一步建立真姬菇的农杆菌介导的遗传转化打下了基础。     

直立迷迭香不同木质化程度插条扦插效果研究

以直立迷迭香不同木质化程度插条为试材,进行扦插对比试验,旨在筛选出最适合北京地区直立迷迭香生产的插条类型。结果表明:在嫩梢、半木质化和完全木质化3种插条类型中,完全木质化插条生根早、根量大、分枝多,扦插效果最好,适合在生产中推广。     

鸡腿蘑菌丝体的同工酶研究

用8种不同培养基配方，培养鸡腿蘑菌丝体，其同工酶分析结果表明，鸡腿蘑菌丝体酯酶(EST)同工酶谱差异明显，过氧化物酶(POD)同工酶谱差异明显。     

不同类型蔬菜中矿质元素含量的比较研究

采用火焰原子分光光度法,测定了保定市市售的3种类型共16种蔬菜中的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn 5种矿质元素,为指导人们日常饮食提供科学依据.结果表明:不同类型蔬菜中矿质元素含量不同,叶菜类蔬菜中的(Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量高于果菜类蔬菜、根茎类蔬菜;而不同品种的蔬菜其矿质元素的含量也存在很大差异,油菜中的Ca和Mn含量最高,分别为7.6 g/100g和8.98 mg/100g;Zn含量最高的为香麦16.72 mg/100g,其次为菠菜12.63 mg/100g,洋白菜的Zn含量最低仅为0.73 mg/100g;菠菜中Fe含量最高138.43 mg/100g,其次为香麦111.11 mg/100g.综合分析结果,香麦、菠菜、油菜的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量要高于其它种类的蔬菜.     

蚁巢热水浸提物对鸡菌丝生长的影响

采用室内培养的方法 ,来研究白蚁蚁巢的热水浸提物对鸡菌丝生长的影响 ,探索鸡菌丝的营养特征。研究发现蚁巢热水浸提物对黄褐纹鸡菌丝的生长具有至关重要的、必不可少的作用 ,而蚁巢热水浸提物的量的多少对菌丝生长的影响不大。     

黑核桃种子层积处理试验

本文通过种子层积处理前进行的不同预处理方法和层积天数的试验，对影响美国东部黑核桃种子层积催芽因素进行了探讨。催芽前进行冷水浸种5d(天)，沙藏层积催芽150d(天)，发芽率最高，发芽最快，播种后60d(天)调查，出苗率达75％。     

香菇原生质体单核体杂交方法试验

本试验通过三种方法收集菌丝体 ,经原生质体制备与再生后得到其单核体 ,将不同菌株的单核体杂交配对后得到了不同于亲本的杂交后代     

香菇子实体形态分化过程

采用香菇菌株Cr-02为实验材料。简易开放式生料栽培为栽培方法，观察到了香菇子实体形态发育的全过程。初步将之分为纽结期、褐变期、成型期和成熟期四个时期，确定了子实体形态分化的关键时期是褐变期。