外源激素及内源激素对黄瓜果实发育的影响

[目的]研究激素对黄瓜果实发育的影响。[方法]通过外源激素涂抹处理开花当天的黄瓜幼果,调查坐果率,通过HPLC法分析处理后果实发育过程中内源激素的含量变化。[结果]2次调查中黄瓜的自然坐果率分别为15．1％和25．7％,赤霉素（CA）、6-苄氨基腺嘌呤（6一BA）和吡效隆处理黄瓜的坐果率分别为43．7％、68．3％和89．2％,表明细胞分裂素类物质尤其是吡效隆能显著提高黄瓜坐果率,CA对坐果有一定的促进作用。果实发育过程中内源生长素和细胞分裂素含量随着发育天数的增加逐渐降低,GA在开花后第3天和第6天含量较高。在果实发育快的品种中GA含量高于发育慢的品种。[结论]该研究为激素类物质在黄瓜栽培生产中的应用提供了指导依据。     

唐菖蒲蛋白磷酸酶GhPP2C1基因功能及其对ABA的响应

为探究唐菖蒲GhPP2C1（Protein phosphatase 2C1）的功能及对脱落酸（Abscisic acid,ABA）的响应,以唐菖蒲‘Rose Supreme’为试材,利用同源克隆的方法获得ABA信号转导过程中的关键蛋白磷酸酶基因GhPP2C1,利用实时荧光定量分析、亚细胞定位和启动子β-葡萄糖苷酸酶（GUS）染色等方法检测其对ABA的响应情况;对其启动子序列进行响应元件分析;在拟南芥中异源过表达GhPP2C1基因,对转基因株系进行ABA敏感性测定、株型分析及下游基因表达情况分析。结果表明：1）GhPP2C1的表达在ABA处理的诱导下显著上调。2）GhPP2C1定位于细胞质中,可被ABA处理诱导入核。3）GhPP2C1基因启动子包含ABA、赤霉素（Gibberellins,GAs）、干旱和低温相关响应元件。在烟草叶片和拟南芥根尖中,GhPP2C1启动子活性可被ABA激活。4）在拟南芥中异源过表达GhPP2C1基因导致ABA信号通路中下游基因的表达量显著下降并出现分枝数、株高和种荚数量明显增加的表型。综上,推测唐菖蒲GhPP2C1可能通过减弱ABA信号传导,促进种子休眠解除,且在植株营养生长过程中也发挥作用。     

套袋及遮光对黄瓜果实发育及品质的影响

以"津绿3号"黄瓜品种为试验材料,研究了不同套袋材料对套袋果实(雌花)袋内微环境、果实发育及果实品质的影响。结果表明,套袋处理均不同程度地使袋内温度升高、光照减弱,其中以黑膜袋处理的升温效果最显著,纸袋处理的遮光效果最显著。与对照相比,各套袋处理的坐瓜率均下降,黑膜袋坐瓜率降低幅度最大;但对已坐住的果实,除黑膜袋外,套袋果实较对照发育快。套袋果实的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸、维生素C含量及果皮的叶绿素含量均不同程度低于对照,其中纸袋处理的瓜色最浅,叶绿素含量最低。套袋果实表面洁净,无农药和尘埃污渍,果色鲜绿或白绿,感观好,但口味较淡。     

套袋对黄瓜果实发育与品质的影响

以津优2号黄瓜为试材,分析了中棚春黄瓜不同时期套袋对果实袋内微环境、果实发育及品质的影响。结果表明,套袋果实袋内微环境平均温度较对照提高;无论晴天、阴天或雨天,光照强度均有不同程度减弱。结果前期套袋处理的坐瓜率较对照提高,单瓜重大于对照;而结果中后期套袋处理的坐瓜率低于对照,单瓜重与对照相同。结果前期和结果中后期套袋处理的果实维生素C、游离氨基酸、可溶性糖含量都不同程度低于对照;而结果前期套袋可溶性蛋白质含量较对照低,结果中后期套袋的较对照高。套袋黄瓜果实色泽鲜绿,质地脆嫩,口味稍淡,感官综合评价为优。     

设施黄瓜果实发育过程中品质及形态变化规律的研究

研究了设施早熟栽培条件下黄瓜果实的品质及形态指标在生长发育过程中的变化规律,为设施栽培产品品质优化提供依据,指导生产合理采收。研究结果表明大棚早熟栽培随着黄瓜果实的发育,果长和横径在开花后0~9 d迅速增加,随后增加幅度变得缓慢;单果重在开花后6~9 d和11~21 d为迅速增加期;含水量和维生素C含量在0~9 d迅速增加,随后趋于稳定;果实中的可溶性糖含量呈现双峰型的变化趋势,其中开花后12 d和17d的可溶性糖含量最高;果实可溶性固形物含量在开花后6 d含量最高,随后有所降低。综合形态、品质及口感,大棚早熟栽培黄瓜在开花后9~12 d为最佳采收期。     

黄瓜果实发育早期Aux/IAA家族部分基因的差异表达分析

用生物信息学方法获得28个黄瓜Aux/IAA家族基因,选取具有Aux/IAA蛋白典型特征及与单性结实基因SIIAA9亲缘关系较近的6个基因(Csa020459、Csa006680、Csa003118、Csa016715、Csa018571和Csa012115),并以单性结实和非单性结实自交系6401和6429为试材,对这6个基因设计特异引物,在黄瓜果实的cDNA中进行测序验证,同时利用半定量RT-PCR技术在开花当天和花后第2和4天的6401、6429及授粉的6429果实中进行表达分析。结果显示:有5个基因可以检测到表达情况,其中Csa016715在未授粉的6429果实发育过程中表达丰度较低,而在6401和授粉的6429果实中高水平表达。     

蒺藜苜蓿生物钟基因MtTOC1a的克隆及功能验证

【目的】分析蒺藜苜蓿Medicago truncatula生物钟基因MtTOC1a的蛋白结构，探究MtTOC1a在生物钟系统中的生物学功能，比较其与拟南芥Arabidopsis thaliana的AtTOC1功能相似性和差异性。【方法】通过生物信息学分析，在全基因组范围内鉴定了TOC1在蒺藜苜蓿中的同源基因。构建MtTOC1a基因的表达载体，利用农杆菌介导法引入到拟南芥野生型Col、及相应的功能丧失突变体toc1-2中，进行遗传互补分析。【结果】Mt TOC1a和MtTOC1b均具有保守的功能结构域和三维结构。遗传分析表明，在早期光形态建成中，外源转化的MtTOC1a完全恢复了toc1-2的下胚轴伸长表型，但对toc1-2的提前开花表型没有显著影响。在引入CAB::LUC报告基因的株系中，外源转化MtTOC1a在连续光照下使短周期突变体toc1-2的近日节律周期延长，但仍不能完全恢复至野生型水平。【结论】MtTOC1a和拟南芥AtTOC1的功能存在相似性，但在不同的下游调控途径中所扮演的角色存在差异。本研究结果为进一步探索MtTOC1a基因的功能，利用MtTOC1a基因改造苜蓿的重要性...     

热激因子基因AtHSFa1a提高烟草的耐热性研究

克隆了拟南芥热激因子AtHSFa1a,并由热激启动子AtHSP70b控制,构建了双元表达载体pV-70bAtHSFa1a,并经农杆菌介导转化烟草,获得了转基因植株,并检测了其耐热性指标.结果显示:与对照相比,转基因烟草的电导率较低,丙二醛含量增幅较小,SOD酶活性较高,初步表明其对高温具有更高的耐受性.     

拟南芥O-岩藻糖基转移酶AtPOFUT1的鉴定及生理功能初探

O-岩藻糖基转移酶(protein O-fucosyltransferase,POFUT)是催化蛋白质O-岩藻糖基化的关键酶,被证实与动物的生理病理过程密切相关.但在植物中,POFUT的鉴定和功能研究尚处于起步阶段.首先通过同源序列的BLAST和生物信息学分析,推测在拟南芥基因组中AT3G05320编码的蛋白具有潜在的...     

黄瓜CsHIR1基因表达载体的构建及遗传转化

为了优化黄瓜遗传转化体系以及研究CsHIR1基因在黄瓜中的功能特性,本试验利用In-fusion技术构建植物表达载体pCAMBIA35S-CsHIR1,经过限制性内切酶SalⅠ和BamHⅠ双酶切检测、质粒PCR检测和测序鉴定,结果表明,表达载体pCAMBIA35S-CsHIR1已构建成功并转入农杆菌GV3101中。以黄瓜抗病种质‘PI197088’和感病种质‘CCMC’的子叶节为外植体,通过优化的农杆菌介导法初步将CsHIR1基因转入黄瓜中,经PCR检测获得25株阳性植株,其中8株阳性植株自交得到种子T1代,T1代PCR检测阳性率为44.7%,实时荧光定量分析表明CsHIR1在T1代阳性株中的相对表达量稍高于对照植株,有1株与对照组的差异较显著,这为进一步研究CsHIR1在黄瓜中的功能奠定了基础。     

黄瓜白化突变体分析与突变基因al的精细定位

【目的】对黄瓜白化叶片突变体进行生理和遗传分析,并对该突变基因al进行精细定位,为阐明影响黄瓜叶绿体发育的重要代谢或调控机制提供参考。【方法】以2个不同背景的黄瓜材料Gy14和9930为亲本,分别与携带白化突变基因的杂合材料649构建F_2群体。对F_2群体中的野生型和白化突变体进行光合色素含量测定及叶绿体结构观察,同时筛选多态性分子标记引物,结合基因组重测序技术,对突变基因al进行精细定位。【结果】对al突变体进行表型观察,发现刚出土时其子叶颜色浅黄,之后逐渐白化,确定该白化突变为致死突变性状。与野生型相比,al突变体光合色素含量均极显著低于野生型,且叶绿素a、叶绿素b含量平均降低了90%以上。通过透射电镜对叶肉细胞内叶绿体结构进行观察发现,与野生型相比,al突变体子叶叶肉细胞中几乎无法观察到叶绿体的存在。对al突变体进行遗传分析发现,该白化性状是由一对隐性核基因控制的质量性状。通过BSA、分子标记定位、基因组重测序和染色体步移等方法,最终将al基因定位于黄瓜第7号染色体上约66 kb区间内。【结论】黄瓜白化突变的形成与叶绿体的形成密切相关,由单基因突变产生,定位于黄瓜第7号染色体上。     

玉米赤霉素受体基因ZmGID1a的克隆及功能研究

为研究赤霉素(GA)受体GID (gibberellin insensitive dwarf),克隆编码玉米GID的同源基因ZmGID1a,分析其在物种间的保守性和系统进化关系。通过实时定量PCR分析该基因在玉米中的表达特性以及不同激素对该基因表达水平的影响。亚细胞定位确定蛋白在细胞核和膜上,利用酵母双杂技术分析Zm GID1a与GA负调控因子玉米DELLA-8和DELLA-9的互作。还分析了表达Zm GID1a转基因烟草的生理指标。这些结果表明Zm GID1a和其他已报道的同源蛋白功能相似。     

Genome-wide analysis of OVATE family proteins in cucumber (Cucumissativus L.)

OVATE family proteins(OFPs) are plant-specific proteins with a conserved OVATE domain that regulate plant growth and development.Although OFPs have been studied in several species,their biological functions remain largely unknown in cucumber(Cucumis sativus L.).This study identified 19 Cs OFPs distributed on seven chromosomes in cucumber.Most Cs OFP genes were expressed in reproductive organs,but with different expression patterns.Ectopic expression of Cs OFP12-16c in Arabidopsis resulted in sho...     

森林草莓FvCAX基因家族的鉴定及生物学功能分析

CAXs是存在于植物细胞质膜或液泡膜上的多基因家族,能调控Ca2+的平衡,是重要的阳离子转运蛋白.因此,从全基因组水平确定森林草莓中CAX基因家族成员并通过数据库分析CAX家族成员的进化关系和基因结构、分析表达模式和顺式作用元件,可为研究森林草莓中CAX基因家族的功能奠定理论基础.首先获得拟南芥CAX的保守序列作为参考,通过TBtools软件比对得到森林草莓FvCAXs基因家族成员.利用数据库分析家族成员的染色体定位并进行命名,分析得到FvCAXs的理化性质、亚细胞定位、基因结构及保守结构域.比较FvCAXs基因在不同组织及同一组织不同发育时期的表达量并利用R软件对FvCAXs家族的基因表达模式进行可视化分析,通过植物顺式调控数据库分析FvCAXs启动子元件.森林草莓FvCAXs家族包含7个成员,编码427 ～ 543个氨基酸、分子量介于47.02 ～58.82 kDa,等电点介于4.90 ～ 5.81,且都为疏水性蛋白;大多数位于细胞质膜和液泡膜上,少部分位于叶绿体类囊体膜;进化上森林草莓与月季、苹果的CAX亲缘关系较近.森林草莓FvCAXs具有组织特异性表达特点:FvCAX1～3和FvCAX5在整个植株发育时期表达量较低,仅在花发育的部分时期有表达量;FvCAX6和FvCAX7在苗期、叶片、花的发育过程和种子的形成过程中表达量都有显著性增加.启动子分析表明,顺式作用元件主要有MYB、Dof (AAAG)、WRKY、W-box和MBS,表明FvCAXs基因家族成员的大多数基因能够参与外界的胁迫反应.     

家蚕Septin基因家族的全基因组鉴定及分析

Septin基因家族存在于除植物外的所有真核生物中,是具有GTPase活性保守基因家族。Septin蛋白功能多样,能够参与细胞分裂、细胞内物质转运、细胞周期调控及细胞凋亡等生理反应,并与肿瘤发生、神经功能障碍和病原物侵染的过程直接相关。利用果蝇的5个Septin基因家族蛋白序列检索家蚕基因组数据库,发现家蚕基因组中存在4个septin基因,其蛋白序列都具有完整的保守结构域;通过与果蝇、酵母等Septin蛋白进行聚类分析,发现该基因家族具有高度保守性,并对家蚕4个septin进行命名为BmPnut、BmSeptin1、BmSeptin2和BmSeptin4;通过查找基因芯片数据库分析了家蚕septin基因家族在各组织的表达模式,4个septin基因在各组织表达量各不相同,为下一步研究家蚕septin基因功能奠定了基础。     

金鱼Dmrt2基因表达分析

采用荧光定量PCR技术检测了Dmrt2基因的两个亚型Dmrt2a和Dmrt2b在金鱼(Carassius auratus)不同发育时期以及不同组织中的表达情况,用RACE技术克隆得到金鱼Dmrt2a cDNA序列的全长为1 755 bp,5’和3’非编码区长分别为188 bp和67 bp,推测的开放阅读框可编码499个氨基酸的多肽。分子系统进化分析表明金鱼Dmrt2a与其它鱼类Dmrt2a基因聚成一支,与斑马鱼(Daniorerio)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、青鳉(Oryzias latipes)、罗非鱼(Oreochromis Niloticus)Dmrt2a的同源性分别为85%、61%、58%、58%。荧光定量PCR结果揭示,Dmrt2a在精巢中表达量最高,在卵巢中次之,而Dmrt2b在卵巢中表达量最高,在精巢中次之,二者在肾脏、消化道、肝脏、心脏和脑中都有表达,但表达量低;不同发育时期胚胎和仔鱼的Dmrt2a和Dmrt2b表达量变化很大,Dmrt2a在受精后24 h达到最高值,之后表达量降低,而Dmrt2b在孵化后仔鱼中表达量显著增加。     

二穗短柄草DREB1G基因表达模式分析和在拟南芥中的异源过量表达

CBF/DREB基因是一类植物特异性转录因子,通过调控下游抗逆相关基因的表达,在植物逆境胁迫应答过程中发挥重要作用。为了研究新型的禾本科模式植物二穗短柄草DREB基因的功能,克隆BdDREB1G的cDNA序列,分析该基因在各种非生物胁迫条件下的表达,构建过表达载体,获得转基因拟南芥。结果表明:高温、低温和水杨酸胁迫处理显著诱导BdDREB1G的表达,暗示该基因响应高温和低温胁迫。初步观察结果说明,该与野生型拟南芥相比,转基因植株生长发育迟缓。这些为研究该基因响应非生物胁迫的功能奠定基础。     

小立碗藓PpCAD4基因敲除载体的构建及功能研究

木质素是植物抵御外界环境的重要成分,肉桂醇脱氢酶（cinnamic alcohol dehydrogenase,CAD）是木质素合成途径中的关键酶和限速酶之一。前期数据表明,在灰霉菌侵染下,PpCAD4基因上调表达,但PpCAD4功能尚未明确。本次研究利用同源重组原理构建PpCAD4.1-PTN182-PpCAD4.2敲除载体,从而破坏PpCAD4的alcohol dehydrogenase GroES-like domain（ADH_N）和zinc-binding dehydrogenase（ADH_zinc_N）结构域。利用PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选并鉴定得到敲除PpCAD4突变体植株。qRT-PCR表明,敲除型植株中PpCAD4的表达量相对野生型减少了84%。通过对配子体的形态观察发现,PpCAD4突变株通过增加配子体中拟叶的数量,使得植株生物量增加,这表明CAD4在早期陆生植物的生长发育中起着重要作用。用灰霉菌侵染小立碗藓发现,0.5 d后野生型配子体菌丝入侵率为15%, cad4-ko菌丝入侵率为40%。侵染1 d后,Ppcad4-ko配子体菌丝侵入率是野生型的2倍。表明PpCAD4能够增加小立碗藓对真菌病原菌的抗性。     

甜荞花同源异型基因FeMADS1的克隆和序列结构分析

采用同源克隆方法,并结合RACE技术,从甜荞花芽分离得到1个A类MADS-box基因FeMADS1的cDNA全长,GenBank登录号为KM386627,其cDNA全长1 107bp,包括1个编码234个氨基酸、长为705bp的开放阅读框。序列同源比对和分子系统发生分析表明,其蛋白与拟南芥AGL8(FUL)的相似性最高,属A类MADS-box基因亚家族中的euFUL进化系,含MADS、I、K和C末端4个明显的结构域,并且K结构域包含K1、K2和K3共3个保守的富含疏水氨基酸残基的亚结构域,C末端结构域含FUL型基因2个特有的模体:FUL motif和paleoAP1motfi。