白花虎眼万年青

照片上的鲜花,是不是非常优雅别致? 它是一种原产南非的新型优良插瓶花——白花虎眼万年青(Ornithogalum thyroides)。此花种从国外引入我国栽培应用时,市场上误称之为“雀梅”,该错名应即废弃不用。如嫌“白花虎跟万年青”之正名太长,可考虑增一新异名——“雪睛青”。此花另有一异名,称好望角鸟乳花。笔者曾在北京露地和温室种过白花虎眼万年青,并几次用其盛开的花序进行花卉装饰。经过年来的繁殖、栽培及应用,深感它确系一新型优良切花。爰写此小文,向读者和国内花卉界推荐。白花虎眼万年青是百合科虎眼万年青属Ornithogalum的一种球根花卉。该属植物全球共约100种以上,此花乃其中的佼佼者。其     

虎眼万年青鳞茎转录组特性分析

虎眼万年青具有很高的药用价值和经济价值,鳞茎是其主要的药用和繁殖器官,然而虎眼万年青鳞茎的分子生物学信息严重缺乏成为制约其研究生产的瓶颈。为获得虎眼万年青鳞茎的转录组信息,应用高通量测序技术对虎眼万年青鳞茎进行测序分析。采用His4000测序平台共获得8.2 G原始数据,经过整理分析后,获得7.6 G有效数据和121 223条Unigene;经过与NR、GO、COG及KEGG等数据库进行比较分析后,56 374条Unigene获得NR数据库的注释,39 263条Unigene获得GO数据库的注释,12 388条Unigene获得COG功能注释,5 405条Unigene参与了新陈代谢途径,2 477条Unigene参与了次生代谢途径,166条Unigene参与了萜类的合成,195条Unigene参与了生物碱的合成,295条Unigene作为转录因子参与新陈代谢过程调控。研究结果为采用生物技术手段提高虎眼万年青的药用成分的含量及改善其园艺性状提供了分子数据。     

白花虎眼万年青QtWOX8基因的克隆及特性分析

Wuschel-related homeobox(WOX)基因是植物特有的同源异型盒转录因子,在调控干细胞活性和器官发育中发挥重要作用,然而在百合科植物等鳞茎球根花卉中中尚未见到报道。本研究首次从百合科植物白花虎眼万年青叶上珠芽中分离出WOX基因家族成员,进行氨基酸保守序列比对及系统进化分析后,将其命名为QtWOX8基因。将其置于UBI启动子下在烟草中超量表达,转基因烟草的叶片形状、叶脉等发生了明显地改变,结果表明QtWOX8基因对植物干细胞具有明显调控作用,可能在白花虎眼万年青的珠芽和叶片等器官发育过程中发挥着重要作用。     

白花虎眼万年青QtCIGR1基因的克隆及功能分析

CIGR(Chitin-inducible gibberellin-responsive gene)基因是植物GRAS基因家族的重要成员,在植物器官发育中发挥重要作用,然而在百合科植物等鳞茎球根花卉中尚未见到报道。本研究从百合科植物白花虎眼万年青叶上珠芽中分离出CIGR基因及其基因家族成员,进行氨基酸保守序列比对及系统进化分析后,将其命名为QtCIGR1基因;将其置于UBI启动子下在烟草中超量表达,转基因烟草的节间显著伸长及直径明显增粗,幼叶形状也发生了明显的变化,表明QtCIGR1基因对植物的节间伸长和直径增粗具有明显调控作用,可能在白花虎眼万年青的珠芽、节间和花茎等器官发育过程中发挥着重要作用。     

白花虎眼万年青QtKN1基因的克隆及功能分析

在离体条件下,白花虎眼万年青的叶片表面可以产生多个珠芽,即叶上珠芽。KNOXI基因是真核生物中高度保守的同源盒转录因子,在植物的珠芽等器官发生中起着重要作用。为了探析白花虎眼万年青叶上珠芽的发生机制,我们从中克隆出了其同源基因,通过对其编码的蛋白质序列比对和系统发育分析,认为其属于KNOXI在白花虎眼万年青中的同源基因,将其命名为Qt KNI基因。将其转入烟草后,导致叶片边缘浅裂、边缘缺失、形状卵形且叶脉紊乱等多种表型。以上研究说明Qt KNI基因可能在白花虎眼万年青的珠芽等器官发育中起着重要作用,并且在生物技术中具有潜在的应用价值。     

白花虎眼万年青QtNPY4组成型表达对烟草叶片形态的影响

白花虎眼万年青的离体叶片在细胞分裂素作用下叶片表面产生多个珠芽,即"叶上珠芽",其再生机制尚需阐明。白花虎眼万年青叶上珠芽转录组分析表明,NPY基因在该过程中发挥了重要作用;NPY基因是BTB基因家族的重要成员,在生长素调控下参与了器官发生。为了探析白花虎眼万年青叶上珠芽的发生机制,我们将来自白花虎眼万年青的叶上珠芽的QtNPY4基因置于泛素启动下在烟草中持续表达,在细胞分裂素调控下转基因烟草出现了叶片浅裂、倒卵形甚至叶脉长芽等多种表型。以上研究说明QtNPY4基因具有调控维管束发育和茎尖分生组织活性的功能,能提高植物的再生能力,能赋予或提高叶表维管束分化和再生能力并且受细胞分裂素调控;可能在白花虎眼万年青的叶上珠芽的形成和发育过程中发挥重要作用,在生物技术中具有潜在的应用价值。     

邂逅虎眼万年青

一个偶然的机会,我遇到了这种不知名的草花（图1）,见其姿容秀美,便萌发了养一株的念头。 开始移栽时,鳞茎的直径仅2厘米左右。经过两年的精心养护,直径已达12厘米,质如玛瑙,状似葫芦,常年嫩绿,肥嫩透明。     

白花虎眼万年青绿原酸合成酶基因QtHQT的克隆及表达分析

羟基肉桂酰辅酶A奎尼羟基肉桂转移酶(hydroxycinnamoyl-Co A quinate hydroxycinamoyl transferase,HQT)是植物绿原酸合成过程中的关键酶。为研究HQT基因在白花虎眼万年青绿原酸合成中的分子机理,根据已获得的白花虎眼万年青转录组数据中的HQT基因序列,设计引物,利用RT-PCR方法获得白花虎眼万年青HQT基因的完整编码区序列;对该基因进行了生物信息学分析,并采用相对定量PCR方法分析了其在不同器官中的表达特性。研究结果表明,分离出的白花虎眼万年青HQT基因长1 284 bp,编码427个氨基酸并包括应有的保守区域,命名为Qt HQT;Qt HQT基因在白花虎眼万年青的鳞茎中表达量最高,珠芽其次,叶片中最低。本研究从白花虎眼万年青中克隆了Qt HQT基因,并对其进行了生物信息学和相对表达量分析,为后续研究奠定了基础。     

白花虎眼万年青QtJMT基因的克隆及其植物表达载体的构建

茉莉酸及其甲基化的衍生产物茉莉酸甲酯,后者具有较高生物活性,在植物的生命活动过程中发挥重要作用。茉莉酸甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase, JMT)作为甲基转移酶类家族中的重要成员,是将茉莉酸甲基化衍生为茉莉酸甲酯过程中发挥催化作用的关键酶,过表达能够使得植物内源茉莉酸甲酯的生物合成能力增强,内源茉莉酸甲酯的含量提高,进而增强植物抗逆性及提高植物次生代谢物质含量,以及调控植物生长发育。白花虎眼万年青具有抗逆性强、次生代谢物质丰富、以及器官再生方式独特等特点,可能具有较高生物活性的茉莉酸甲基转移酶及其分子机制,但是尚未见到报道。本研究根据白花虎眼万年青叶上珠芽转录组分析数据,设计引物,克隆分离出茉莉酸甲基转移酶基因完整编码区,进而对其进行了三维立体结构、蛋白质保守序列及系统发育等生物信息学分析,将其命名为QtJMT基因,并成功将其连接到泛素启动子(pUB)驱动的植物表达载体上。本研究结果为QtJMT基因的深入分析其功能及在花卉分子育种中的应用提供了一定的依据。     

盆玩珍品：虎眼万年青

虎眼万年青(Ornithogalum caudatum)又名胡连万年青、海葱、葫芦兰。原产非洲南部,现我国各地均有栽培,以盆栽为主,是盆玩珍品。它是多年生常绿草本,光滑的圆形鳞茎似葫芦,叶如兰,故又名葫芦兰。叶基生革质,碧绿秀丽,叶脉由基部伸到尾端,叶呈长带状,基部粗大,尾端纤细如针,呈弧形下垂,披向四方迎风摇曳,潇洒飘逸,富有神韵。在南方四季均能开花结果。总状花序,花被白色,中间有一条绿条带,小花五瓣,密集数十朵,由中间抽出的花葶高可达1米,蒴果内有多枚种子。     

是虎眼万年青,还是穆氏文殊兰

虎眼万年青因与穆氏文殊兰株形相似,叶片同形,常被混淆。本刊去年第9期插五上刊出了一幅名为“虎眼万年青”的花朵照片,但后经向专家请教,实为穆氏文殊兰。为此,我们特请谷卫彬先生将二者的区别撰写成文,并把二者的株形和花朵照片安排在彩页上,以正本清源     

白芨转录组特性分析

白芨(Bletilla striata)具有较高的药用、经济和观赏价值,但是其基因组和转录组序列未知,严重影响了其的研究开发和利用。本研究采用His4000测序平台对白芨的全株进行了转录组测序分析,共获得原始数据6.8 G,有效数据6.7 G,243 410条Unigene,经过与NR、GO、KOG及KEGG等数据库进行比较分析后,83 541条Unigene被注释到NR数据库,50 178条Unigene被注释到GO数据库,10 007条Unigene在KOG数据库获得注释,43 637条Unigene在Swissprot数据库获得注释,15 321条被注释到KEGG代谢途径中,2 021条Unigene参与了糖类代谢,1 309条Unigene参与了氨基酸合成和代谢,120条Unigene参与了萜类合成,106条转录因子与代谢相关;微卫星位点有31 958个,其中单核苷酸最多,15 709个,占49.16%,其次为二核苷酸和三核苷酸,分别有9 145个和7 104个,占28.62%和22.23%。本研究为白芨的重要功能基因挖掘、遗传育种及其研究开发提供了参考和依据。     

白芨块根生长发育转录组分析

本研究以1年生、2年生和3年生的白芨根为研究材料,通过BGISEQ-500高通量测序平台进行转录组测序,测序结果共获得76 552条Unigenes序列。与七大数据库相似性比对结果显示,得到注释的Unigenes共有52 219条,占所有Unigenes的68.12%。对3个不同年限的白芨根转录组数据进行比较分析,共发现37 825条差异基因,涉及了47种生物功能,可划分为分子功能、细胞组分和生物学过程三大类。通过KEGG富集分析发现共涉及134条信号通路,主要的信号通路为代谢通路和次生代谢产物合成通路。共有59条关键酶差异基因参与了甘露糖的合成途径,多条途径参与了葡萄糖的合成;12条根膨大相关的差异基因参与了白芨根的膨大生长调控。RT-qPCR分析验证了与根膨大和糖代谢相关的6个具有代表性的基因表达与转录组结果趋于一致。本研究结果为进一步深入研究白芨根生长发育和活性成分的生物合成的分子调控机制提供理论依据。     

马铃薯空心块茎转录组分析

空心是马铃薯块茎内部生理缺陷性状,它会严重影响马铃薯的鲜食和加工.为了解马铃薯空心块茎不同形成时期的差异表达基因和探究与空心块茎形成密切相关功能基因.本研究采用RNA-Seq技术对马铃薯空心敏感性材料('5-19')块茎无空心期(N)、空心轻微期(S,空心长度0～1 cm)、空心较重期(M,空心长度1～3 cm)进行转...     

青花菜全长转录组测序分析

青花菜(Brassica oleracea L. var. italica)为十字花科芸薹属甘蓝种作物,具有较高的经济和营养价值。本试验对青花菜自交系进行全长转录组测序,获得非冗余转录本24 365条,预测出20 399个完整CDS区,检索到17 116个SSR位点,多数SSR属单核苷酸类型(45%)。非冗余转录本注释结果表明有24 173个(99.21%)转录本被成功注释。NR数据库中注释为甘蓝型油菜(Brassica napus)的相关基因数最多(70.63%),其次为白菜型油菜(Brassica rapa)(25.07%)。GO数据库中有22 584个(92.69%)转录本被成功注释,可分为细胞组成、分子功能、生物过程3大类。COG数据库中有10 880个(44.65%)转录本得到注释,分为25大类。KEGG代谢途径分析中,有10 439个(42.84%)转录本被注释,分布在126条代谢通路中。本研究结果可丰富及深化青花菜转录组信息,也为重要农艺性状定位、生长发育调控机理、抗性机制等方面的研究提供重要的数据支持。     

白刺花种子转录组分析

为探索白刺花(Sophora viciifolia)硬实形成的相关机制,采用Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序技术对白刺花种子转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,对所有转录本进行Nr(NCBI nonredundant protein sequences)、Nt(NCBI nucleotide sequences)、Pfam(protein family)、KOG/COG(eu Karyotic ortholog groups/clusters of orthologous groups)、Swiss-Prot(A manually annotated and reviewed protein sequence database)、KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)和GO(gene ontology)分类和功能注释、Pathway注释,并对种子形成的代谢通路中的相关基因进行了分析。转录组共获得了333 339 724条初始序列,总长为335 557 bp,初始序列组装获得序列片段的平均长度与N50值分别为282 bp和537 bp;与KOG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了44 840个GO功能注释、46 126个KOG功能注释以及89 494个PFAM注释:并从KEGG通路中找到有色氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸的代谢途径的编码基因片段分别有66和37个。