激素和非生物胁迫对月季RhPIP1;1 启动子活性的调节作用

 通过反向PCR 方法克隆得到月季（Rosa hybrida L.）‘萨蔓莎’质膜型水孔蛋白基因RhPIP1;1 上游2 126 bp 的启动子序列。PLACE 分析发现，RhPIP1;1 启动子序列中含有GA、ABA 和乙烯等激素诱 导相关顺式作用元件及干旱、低温和盐胁迫等非生物胁迫相关顺式作用元件。在RhPIP1;1promoter：：GUS 转基因拟南芥中发现，RhPIP1;1 启动子活性与植株发育进程相关；几乎所有器官均可检测到GUS 表达， 而且在迅速扩展的器官以及叶片和花的维管组织中尤为强烈。同时在6 d 和9 d 苗龄的转基因植株中，GA 处理上调了莲座叶中RhPIP1;1 启动子的活性，而ABA、甘露醇、NaCl 和冷处理分别下调了莲座叶和根 中RhPIP1;1 启动子的活性。将RhPIP1;1 启动子不同长度的5′端缺失片段融合GUS 基因，并在烟草叶片 中瞬时表达，缺失–580 ~–256 之间的324 bp 片段后，启动子活性显著降低。研究结果表明RhPIP1;1 启 动子对多种激素和非生物胁迫存在响应，并且这种响应具有发育和器官特异性；RhPIP1;1 启动子中–580 ~ –256 区段对于启动子活性具有重要的作用。     

蜡梅CpAGL6基因启动子的克隆及功能初步分析

利用hiTAIL-PCR法,从蜡梅（Chimonanthus praecox）基因组中克隆到花发育相关基因CpAGL6翻译起始位点上游1 266 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子序列中存在启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。为进一步分析CpAGL6启动子的功能,构建该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体,并用农杆菌介导法转化烟草。对转基因烟草进行GUS组织化学染色及GUS酶活性定量检测,结果显示,CpAGL6基因启动子能够驱动GUS基因在转基因烟草的叶、茎、花中表达,并且在不同花期表达强度存在差异,在根中几乎不表达。转基因植株经黑暗、赤霉素和4 ℃低温处理后,GUS酶活性均有所增加。结果表明,CpAGL6启动子主要驱动GUS报告基因在花器官和绿色器官组织中表达,推测其在抵抗非生物胁迫中具有重要作用。     

山梨B-box基因PuBBX24表达特性及其在童期调控中的功能分析

为了解PuBBX24基因在梨生长发育过程中的功能,以山梨(Pyrus ussuriensis Maxim.)实生苗为试材,分离PuBBX24及其启动子序列,qRT-PCR分析PuBBX24在山梨根、茎、花、叶片以及果实中的表达特性,对启动子顺式作用元件进行预测,获得PuBBX24启动子驱动GUS基因表达的转基因拟南芥并进行不同组织、不同生长发育阶段,以及ABA、非生物胁迫和不同光处理下PuBBX24基因启动子活性分析,同时在拟南芥中异源表达PuBBX24并验证其功能。结果表明,PuBBX24在山梨根、茎、叶、花以及果实中均有表达,但在茎中表达量最高,叶片表达量最低,且在由童期向成年期发育的叶片中表达水平逐渐降低。PuBBX24上游启动子序列中包含一系列响应激素、光、胁迫等顺式作用元件。而PuBBX24启动子驱动的GUS基因主要在转基因拟南芥叶片、下胚轴以及萼片中表达,且在叶片中的表达水平随童期向成年期的发育而逐渐降低,在根中表达不均匀,在柱头和花柄中表达水平较低,在角果中未检测到GUS活性。PuBBX24启动子显著响应ABA、光、低温、渗透以及盐胁迫处理,且PuBBX24的过量表达影响了转基因拟南芥植株童期—成年期阶段转变进程。这些结果表明,山梨PuBBX24可能参与ABA、光以及胁迫响应,同时在童期—成年期阶段转变过程中起负调控作用。     

‘嘎啦’苹果MYB12基因启动子的克隆与功能分析

以‘嘎啦’苹果基因组为模板,用PCR方法扩增得到苹果MYB12基因启动子(ProMYB12)。利用在线分析网站Plant CARE和PLACE对启动子上存在的顺式作用元件进行了预测。构建pCAMBI0390-ProMYB12-GUS植物瞬时表达载体并转化农杆菌,瞬时转染野生型番茄Micro-Tom(Lycopersion esculentumcv.Micro-Tom)用以研究启动子的启动活性。结果表明:克隆获得的启动子长度为1 290bp。启动子序列中存在大量的顺式作用元件,既有转录必备的TATA-box和CAAT-box,也存在非生物胁迫和植物激素响应元件以及大量的光调控元件,此外还存在一些组织特异性表达元件。‘嘎啦’苹果MYB12启动子驱动的GUS基因在番茄的花和种子处有较高的表达量,表现出一定的组织特异性。     

百子莲脱水素基因ApSK_3对逆境与激素信号的应答模式与调控机制

克隆了百子莲(Agapanthus praecox)脱水素基因ApSK_3上游2 195 bp的启动子序列,对百子莲不同组织和多种非生物胁迫与ABA处理的样品进行基因定量分析,构建多个ApSK_3不同长度缺失的启动子片段与GUS基因融合的表达载体并转化拟南芥,以揭示ApSK_3基因对不同逆境与激素信号的应答模式及顺式作用元件的调控功能。结果表明:ApSK_3启动子序列包含多个与植物逆境、激素应答及生长发育相关的顺式作用元件,且ApSK_3的表达具有组织特异性,果实中表达量最高,叶、根次之,花中最低;ApSK_3对ABA信号与盐胁迫最敏感,其次为干旱、高渗和低温胁迫,对高温胁迫响应不明显。ApSK_3-P::GUS融合表达载体转化拟南芥,ApSK_3启动子在拟南芥的整个生长发育过程中均具有较强的表达活性,幼苗根部的表达活性强于叶片,且随着果实的发育成熟启动子的活性明显增强。ApSK_3不同长度缺失的启动子片段分析结果表明–2 175～–950 bp片段对启动子的活性起到重要的调控作用;多个顺式作用元件响应干旱胁迫;ApSK_3-P通过两个ABRE元件共同响应ABA信号;–526～–533 bp的ERE元件参与响应乙烯信号;–561～–567 bp的P-box元件响应了赤霉素信号,–2 175～–1 167 bp区域可以增强对GA的响应。研究结果证明ApSK_3启动子可积极响应干旱、渗透、盐、低温、ABA、GA和乙烯信号;启动子上存在多个顺式作用元件响应干旱胁迫,ApSK_3-P通过两个ABRE、ERE与P-box元件分别响应ABA、乙烯与赤霉素信号。     

梨糖转运相关基因PbTMT4启动子克隆及功能分析

以‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri‘Dangshan Suli’)为材料,利用梨基因组数据库,通过PCR获得了糖转运相关基因PbTMT4(Pbr032130.1)2 211 bp的CDS序列及其编码起始位点上游长度为1 220 bp的启动子序列。使用农杆菌介导法将PbTMT4导入拟南芥,与野生型对照植株相比,转基因拟南芥植株的生长速度更快,抽薹、开花时间更早,叶片糖积累量更高。生物信息学分析表明,该启动子中含有多个与逆境应答、激素信号和光信号相关的顺式作用元件。为进一步分析PbTMT4启动子功能,构建了该启动子与GUS基因融合的植物表达载体并转化拟南芥。对T_3代转基因拟南芥各组织进行GUS活性染色和半定量分析,发现GUS基因在根、茎、叶、花和果荚中均有表达,NaCl、干旱、GA_3、MeJA以及光照处理均能一定程度上提高转基因拟南芥中GUS基因的转录水平。逆境处理发现,PbTMT4转基因株系较野生型植株受到的伤害小。研究结果初步表明,PbTMT4可促进转基因拟南芥发育并提高糖积累量,可能在抗非生物胁迫中起重要的调控作用。     

甜樱桃砧木PcMPK3基因启动子的克隆及对病原菌感染的响应

【目的】探明PcMPK3基因的表达调控规律。【方法】利用染色体步移技术从甜樱桃矮化砧木Gisela 6中克隆PcMPK3基因的启动子序列PcMPK3pro。利用Neural Network Promotor Prediction、softberry、PLACE和PlantCARE网站在线预测PcMPK3基因的基础启动子、转录起始位点和顺式作用元件。将PcMPK3pro定向替换植物表达载体pBI121-SN1的CaMV35S组成型启动子,构建重组表达载体pBI-PcMPK3pro:GUS,瞬时转化烟草叶片。【结果】结果表明,PcMPK3pro含有启动子核心元件TATA-box和CAAT-box等多种响应胁迫的顺式作用元件。受病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)侵染,PcMPK3pro能驱动GUS报告基因表达且GUS酶活性显著提高。【结论】推测PcMPK3基因参与植物响应病原菌感染的胁迫过程。     

柑橘CsHB1启动子的克隆及功能分析

以‘伏令夏橙’叶片基因组DNA为模板,克隆了CsHB1启动子5′端转录起始位点上游分别为1 741 bp和1 613 bp的区域序列。序列分析表明这两个启动子区序列相似度为90.7%,存在141 bp的差异片段,该差异片段中含有2个Box4元件。通过PlantCare数据库对启动子序列的顺式作用元件进行预测,结果表明CsHB1的不同启动子序列含有多种响应元件,如胚乳特异性元件、分生组织表达元件、光反应元件、热应激反应元件、MYB结合位点等。为进一步分析CsHB1启动子的功能,构建该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体prCsHB1::GUS,并用农杆菌介导法转化拟南芥,获得prCs HB1-1::GUS拟南芥纯合材料13株和prCs HB1-2::GUS拟南芥纯合材料10株。对转基因拟南芥进行GUS组织化学染色鉴定,结果表明两类启动子表达载体已成功转入拟南芥中并进行了表达,其表达部位主要集中于愈伤组织和花药中,而在种荚、叶片及幼苗中未检测到GUS蛋白的表达。     

杏CCD1和CCD4启动子克隆及顺式作用元件分析

以‘轮台小白杏’杏果实为材料，根据转录组数据库中的CCD1和CCD4基因片段，通过基因组步移法克隆了两个启动子pPaCCD1和pPaCCD4，获得了长度分别为2 233和1 838 bp的启动子序列。利用PlantCare数据库对启动子序列的顺式作用元件进行预测分析，结果表明两个启动子均含有多个光响应、脱落酸和茉莉酸甲酯等共有顺式作用元件，此外，PaCCD1启动子中含有刺激诱导和种子特异性调控等响应元件，PaCCD4启动子中含有赤霉素、低温和增强转录水平等响应元件，这暗示PaCCD1和PaCCD4的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。为进一步确定其启动子核心区，基于基因结构特征与顺式作用元件的分布情况，分别构建两个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体并瞬时转化烟草叶片。GUS活性检测发现，在PaCCD1的启动子上游–2 174 ~–1 700 bp、–1 700 ~–1 200 bp、–1 200 ~–600 bp区间内均包含影响启动子活性的顺式作用元件；PaCCD4启动子在上游–1 740 ~–1 200 bp和–1 200 ~–600 bp这两个区间内含有顺式作用元件，随着启动子片段的缺失，PaCCD1和PaCCD4的GUS活性逐渐减弱。PaCCD1的启动子核心区域在–1 200 ~ 2 174 bp区段内，PaCCD4的启动子核心区域在–1 200 ~ 1 740 bp区段内。     

菜薹BcAMT1;4启动子的克隆及活性分析

以菜薹（Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee）为材料,利用染色体步移法获得了铵转运蛋白基因BcAMT1;4的ATG上游长度为2 086 bp的启动子序列。生物信息分析表明,该启动子中包含多个光信号、激素信号、逆境应答、组织特异表达等顺式作用元件。构建该启动子与GUS基因的融合表达载体,并用农杆菌介导法转化拟南芥。通过对T3代转基因拟南芥植株GUS活性分析发现,GUS染色主要集中于叶片,而在根、茎、花中染色较浅。此外,不同氮源也影响BcAMT1;4启动子的活性,缺氮处理提高了转基因拟南芥GUS表达活性,而分别供0.25 mmol ? L-1 NO3-、NH4+和NH4NO3的处理在一定程度上抑制其表达活性。研究结果表明,BcAMT1;4可能对菜薹叶片铵态氮营养具有重要调控作用。     

不同生长调节剂对番茄侧枝水培扦插效果试验

以瑞克斯旺409番茄侧枝为试材,研究了布洛芬、萘乙酸、吲哚美辛、吲哚乙酸、绿神等5种不同生长调节剂对番茄侧枝水培扦插生根的影响。试验结果表明,绿神、萘乙酸、布洛芬处理的番茄侧枝,可缩短生根时间、促进根系生长、提高根系活力;生根效果最好的是绿神,萘乙酸和布洛芬次之,吲哚美辛和吲哚乙酸较差。     

不同基因型番茄种子萌发期和幼苗期耐盐性评价

试验选用14个番茄品种进行种子萌发期、幼苗期耐盐性评价。对种子萌发期的相对发芽势和相对发芽率进行聚类分 析,14个番茄品种分为耐盐性强的品种5个和耐盐性弱的品种9个;对幼苗期的盐害指数、相对电导率、相对茎粗、相对茎叶 干质量、相对根干质量5项指标进行聚类分析,14个番茄品种分为耐盐性强的品种4个和耐盐性弱的品种10个。结果表明：14 个番茄品种两个发育阶段的耐盐性不完全一致。     

水培番茄侧根对盐胁迫的响应

以番茄品种石头为试材,采用分根水培装置,剪除主根同侧侧根,对番茄根系进行盐胁迫试验。设盐胁迫浓度分别 为0（CK）、0.1%、0.2% 和0.3% 4 个处理,通过测定侧根的根系活力、根系干质量和根系形态参数等指标,研究番茄根系 在盐胁迫下的生长状况和耐盐阈值。结果表明：侧根的生长符合慢- 快-慢的Logistic 生长模型,盐浓度为0.1% 的胁迫推 迟了根系的生育进程,根系活力、根系干质量和根系形态参数均高于对照;盐浓度为0.2% 和0.3% 的胁迫下根系生育进程 均提前,根系干质量和根系形态参数均较对照下降,根系生长受到抑制。当主根受到伤害会激发侧根的生存潜力,进行补偿 生长。根系的形态参数对耐盐性的贡献较大,总根长、根表面积和根体积可作为根系的耐盐指标。综上,对侧根生长有利的 盐胁迫环境为浓度0.1% 的盐溶液,通过Logistic 模型可以预测根系生长的始盛点、高峰点和盛末点,从而采取有效措施对 盐胁迫下侧根的生长进行调控。     

番茄褪绿病毒在湖南省首次发生

2016年7月在湖南省蔬菜病害调查中发现,4种茄科蔬菜表现出叶脉间褪绿、叶片黄化等症状,疑似被番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)感染,同时叶片背面聚集了大量烟粉虱。采用To CV热激蛋白(heat shock protein 70,HSP70)序列的特异性引物对采集的番茄、茄子、辣椒、马铃薯样品和烟粉虱样品进行RT-PCR检测,均扩增出目标条带,且扩增序列与北京番茄To CV分离物(KC887999.1)部分序列相似度为99.0%,确认采集样品被To CV感染。4种茄科蔬菜To CV的感染率达70%~100%;发病叶片上烟粉虱的带毒率为66.7%~87.5%;鉴定出烟粉虱的生物类型为MED烟粉虱。这是湖南省首次确认该病毒,需要引起关注和加强防范。     

设施砂壤土容重对番茄幼苗生长和根系构型的影响

土壤紧实是设施蔬菜生产的土壤障碍因子之一。在塑料大棚砂壤土条件下,用人工土柱栽培法研究了土壤容重分别为1.20、1.35和1.58 g ? cm-3的土壤对番茄幼苗生长和根系构型的影响。结果表明,随容重增大,叶片伸长速度、株高、植株含水量、鲜质量、干质量、根冠比、根表面积、根长密度和根体积密度等都显著降低。随容重增大,根系干质量、根表面积、根长密度和根体积密度在垂直面上的分布显著降低,容重1.58 g ? cm-3处理的根系全部分布在0 ~ 6 cm土层内。高容重土壤使根毛区皮层产生形变,即细胞变长,皮层下陷,根表面凹凸不平,根圆度变差,偏心率增大,降低根毛区的吸收能力。     

硅对干旱胁迫下番茄根系细胞超微结构及线粒体活性氧代谢的影响

以番茄品种‘金棚1号’为试材,采用水培方法,研究了PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,硅对根系细胞超微结构及线粒体活性氧代谢的影响。结果表明,随干旱胁迫时间的延长,番茄植株根系活力逐渐降低,丙二醛（MDA）含量逐渐升高,细胞线粒体超氧阴离子生成速率和过氧化氢（H2O2）含量亦逐渐升高,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性在胁迫初期迅速增强,达峰值后又快速降低;施硅处理显著抑制了干旱胁迫引发的上述变化。干旱胁迫处理12 d时,施硅较不施硅处理番茄根系的MDA含量、超氧阴离子生成速率和H2O2含量分别降低了25.14%、8.34%和20.25%,而根系活力、SOD活性、POD活性和CAT活性分别提高了139.62%、243.19%、65.53%和125.55%。施硅处理还减轻了干旱胁迫导致的根系细胞质壁分离程度,缓解了线粒体、细胞核、生物膜等的损伤。     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对番茄吸水及水孔蛋白基因表达的调控

 采用盆栽试验研究不同浓度（0.5%和1.0%）NaCl胁迫下接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae-2 对番茄吸水特性的影响,并用realtime-PCR技术分析了根系中5个水孔蛋白基因（LePIP1,LePIP2,LeTRAMP,LeAQP2,LeTIP）的表达。结果表明：盐胁迫下接种丛枝菌根真菌能促进植株生长和对水分的吸收,显著提高叶片相对含水量、叶片水势及根系水导;丛枝菌根真菌和盐胁迫共同调控了5个水孔蛋白基因的表达;与未接菌株相比,接种植株LeAQP2基因表达上调,其余4个基因表达下调。LeAQP2基因在接菌株根中的过量表达与盐胁迫下丛枝菌根真菌提高番茄根系水导有关。     

半免耕栽培对番茄生长的影响

为了探索半免耕栽培对番茄生长的影响,试验选用富贵6号为材料,通过测定传统栽培和半免耕栽培番茄的株高、茎鲜质量、叶片数及叶鲜质量等地上部营养生长和根系生物量、根的分布情况、根冠比等7个指标,进行对比分析,结果表明:(1)从定植至摘心期间,半免耕栽培番茄的株高、茎鲜质量、叶片数及叶鲜质量在各阶段均优于传统栽培番茄相应阶段的表现;摘心后,半免耕栽培番茄的茎鲜质量、叶片数及叶鲜质量与传统栽培的差异均达到显著水平,半免耕栽培优于传统栽培。(2)半免耕栽培番茄的根系生物量以及0~20 cm土层的根系生物量均高于传统栽培,根系分布明显偏于浅层。     

水冷苗床对番茄幼苗生理的影响

 为探明水冷苗床促进番茄幼苗健壮生长的机理，以‘粉都77’番茄为材料，调查了水冷苗 床和常规苗床下番茄幼苗根系形态、养分吸收及生理生化指标。结果表明：水冷苗床提高了幼苗根系的 吸收面积、根系活力（茎流速率和根系呼吸速率）和养分吸收能力。水冷苗床番茄幼苗地上部N、Ca 和 Mg 含量显著高于对照，而根系P、Ca 和Mg 含量显著低于对照。根际降温措施不仅提高了番茄幼苗根系 抗氧化能力，也显著提高了幼苗的抗氧化能力。水冷苗床作为一种新的根际降温方式，可以缓解夏季高 气温对番茄幼苗生长的不利影响。     

番茄品种与砧木苗期耐盐性指标评价及耐盐品种筛选

为了筛选出耐盐的番茄品种和砧木品种,确定番茄幼苗的可适应盐浓度、筛选强度和可用于鉴别番茄苗期耐盐性的指标,试验以19 个番茄栽培品种和3 个砧木品种为试材,在苗期浇灌不同盐浓度的营养液,对幼苗生长等相关指标进行测定并进行相关分析。结果表明佳西娜（产地荷兰,樱桃番茄,红果）和瑰丽绝粉（产地甘肃,大果,粉果）为耐盐的番茄品种,番茄砧木406（产地山东,大果,红果）为耐盐的番茄砧木品种。在每隔2 d 1 次的灌溉强度下,番茄苗期可适应盐浓度为4 g·L^-1,筛选强度为8 g·L^-1。可以作为鉴别番茄幼苗耐盐性的指标为全株干质量、地上部干质量、根干质量、株高、茎粗、功能叶片数和壮苗指数,而根冠比则不可作为番茄幼苗耐盐性的鉴别指标。