青稞转录组SSR位点及其基因功能分析

为了探讨青稞转录中SSR位点信息及其所在基因的生物学功能,使用MISA软件分析青稞转录组中SSR的分布频率和重复基元的基本类型,通过BLASTX对含有SSR的Unigene与nr、COG、Swiss-Prot和KEGG等公共数据库进行比对和功能注释。结果表明,在青稞转录组拼接得到的58 065个Unigene中发现9 576条序列中含有11 930个SSR位点,SSR发生频率为16.49%,平均每6.63kb出现1个SSR位点,共有119种重复基元(motif)。青稞转录组SSR出现频率最高的是三核苷酸重复基元(64.19%),其次是二核苷酸重复基元(24.05%)。AG/CT和AGG/CCT、CCG/CGG、AGC/CTG分别是二核苷酸重复和三核苷酸重复中的优势重复基元。在转录组中SSR重复次数以5~12次为主,基序长度主要集中在12~25bp,平均长度为21.15bp。9 576个含SSR的Unigene与nr、COG、Swiss-Prot和KEGG等公共数据库进行BLASTX比对,分别得到7 987、5 559、5 588和2 077个注释。通过基因功能注释发现青稞转录组中含SSR的序列主要与生物的基础代谢相关。     

芒果转录组中SSR位点信息分析与引物筛选

利用MicroSAtellite软件分析筛选芒果转录组中的SSR位点。结果表明,在54 207条Unigene中共搜索得到4 103个SSR位点,出现频率为7.57％。其中,三核苷酸重复为主导重复类型,占SSR总数的38.19％,其次是单核苷酸重复（26.91％）。AG/CT和AAG/CTT分别是二核苷酸和三核苷酸重复的优势基元。根据SSR侧翼序列共设计6 915对SSR引物,随机挑选了230对进行PCR检测,获得93对多态性引物。由此可见,芒果转录组数据可以作为大量开发SSR标记的资源,这些SSR标记也将有助于芒果遗传多样性和种质资源鉴定的研究。     

芒果果实bHLH家族转录因子的生物信息学分析

bHLH家族作为植物中较大的转录因子家族之一,在真核生物生长发育调控中具有重要作用。本研究基于芒果果实转录组数据,利用生物信息学方法鉴定出87个bHLH家族蛋白,其中酸性蛋白所占比例较大,大部分为不稳定蛋白,且均为不含信号肽的亲水性蛋白,除CL10714.Contig1为膜结合转录因子外,其余均不含跨膜结构。芒果bHLH蛋白结构域有多个氨基酸位点保守性较高,87个芒果bHLH蛋白中73个（83.91%）具有E-box结合功能。GO分析发现芒果bHLH蛋白共注释到生物学过程、细胞组分和分子功能3大类功能的17个亚类。进化树分析发现芒果bHLH蛋白与拟南芥有较高的保守性,并基于进化树对部分bHLH蛋白的功能进行了预测。本研究结果将为下一步芒果bHLH蛋白的功能研究奠定基础。     

槟榔不同发育时期果实转录组特征分析

槟榔（Areca catechu L.）果实是四大南药之一。槟榔果的研究主要集中在生理生化、生防菌、有效成分及药理、加工和利用等方面,对槟榔果的发育及其次生物质形成的分子机制尚不清楚。本研究对不同发育时期的槟榔果皮和果核进行转录组测序,鉴定槟榔果不同发育时期的关键基因,以探讨果实发育相关基因的表达特征及次生物质形成有关的基因调控。结果显示,槟榔果皮中检测到4491个差异基因,其中617个差异基因共参与了111条KEGG代谢通路,生物过程代谢类有82个通路,共257个差异基因被注释,参与次生代谢途径共有5个,共27个差异基因。槟榔果核中检测到5443个差异基因,其中898个差异基因共参与了118条通路,466个差异基因被注释在生物代谢类通路上,共涉及89条通路,参与次生代谢相关的基因有53个,参与次生代谢途径共7条。进一步分析表明：随着果实的发育,果皮中80%次级代谢通路差异相关基因呈下调表达趋势;而果核中71.4%次级代谢通路差异相关基因呈上调表达趋势。本研究结果在转录组水平揭示了槟榔果发育的生物学过程,发现了不同时期槟榔果皮和果核中次级代谢相关调控基因表达的变化规律,也为槟榔的遗传育种研究奠定了基础。     

芒果乙烯响应转录因子MiERF113基因的克隆及表达分析

芒果（Mangnifera indica L.）是著名的热带水果,深受消费者的喜爱。我国是世界第二大芒果生产国,其中广西为全国最大的芒果产区。芒果是典型的呼吸跃变型水果,其果实在采摘后因乙烯大量释放容易软化腐烂,导致货架期短,影响产业的发展。乙烯响应转录因子（ethylene response factor, ERF）是乙烯信号通路中的关键基因,参与果实内源乙烯合成的信号转导。为了探究ERF在芒果果实采后成熟调控的作用机制,以‘台农1号’芒果为研究对象,依据前期完成的芒果转录组数据结果,筛选并克隆得到1个ERF基因（MiERF113）,利用生物信息学方法分析MiERF113的基本理化特征、保守结构域、蛋白质结构、进化关系等;利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术对MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时期的特异性表达进行分析。结果表明：MiERF113基因的开放阅读框（ORF）长度为681 bp,编码227个氨基酸,预测蛋白质分子量为25.61 kDa,理论等电点（pI）为6.07,总平均亲水性为-0.883,有32个磷酸化位点,无跨膜螺旋结构,无信号肽。蛋白质结构域预测MiERF113蛋白仅含有1个保守的AP2结构域,且该结构域中第14和19位氨基酸分别为丙氨酸和天冬氨酸,符合ERF亚家族的典型结构特征。将芒果与拟南芥、猕猴桃、阿月浑子、苹果、柑橘和茶树的ERF氨基酸序列进行进化分析,发现MiERF113与阿月浑子ERF113的同源性较高,亲缘关系最近。利用qPCR检测MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时间果皮和果肉部位的表达情况,结果显示,MiERF113基因在果皮和果肉中均有表达,且随着果实不断成熟其表达量在逐渐增加,在采后贮藏12 d时表达量达到最高。本研究为揭示MiERF113基因在芒果采后成熟过程中的调控作用提供理论依据。     

茶谷蛾成虫触角转录组及嗅觉相关基因分析

为筛选茶谷蛾嗅觉相关基因,采用IlluminaHiSeq 4000高通量测序平台分别对茶谷蛾雌雄成虫触角进行转录组测序及生物信息学分析,共获得茶谷蛾触角转录组37 708条unigenes。通过同源性比对,在NR数据库成功注释16 027条unigenes;有11 701条unigenes得到GO注释,根据其功能可分为细胞组分、分子功能和生物过程三大类40亚类;有6 047个unigenes得到KOG注释,按照功能分为25类;根据KEGG数据库,有12 009条unigenes注释到283个通路。根据注释信息,挖掘到238个候选嗅觉相关基因,包括108个气味结合蛋白基因,55个气味/嗅觉受体基因,26个味觉受体基因、25个离子型受体基因、11个化学感受蛋白基因、4个感觉神经元膜蛋白基因、4个感官知觉基因、4个化学感受受体基因和1个气味降解酶基因。通过基因差异表达分析,筛选出12个气味结合蛋白基因、9个气味/嗅觉受体基因、4个信息素结合蛋白、3个味觉受体基因、1个化学感受蛋白基因和1个离子型受体蛋白基因。本研究获得了茶谷蛾触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,为进一步研究茶谷蛾的基因功能及嗅觉感受机制奠定分子基础。     

芒果果实生长发育及脱落的研究

芒果在座果后经过约95天的生长达到成熟,果实在整个生长过程呈慢—快—慢的生长规律。其生理落果主要发生在座果后70天内。果实的过氧化物酶和IAA氧化酶活性以及可溶性蛋白质和总可溶性糖的含量均随果实的生长而提高,至80—85天时达到高峰,尔后降低。败育果的过氧化物酶、IAA氧化酶活性和脯氨酸含量高于正常果,可溶性蛋白质、总可溶性糖低于正常果,随着果实的生长,这种差异愈加显著。     

橄榄果实转录组SSR和SNP/InDel位点特征

简单重复序列标记（simple sequence repeats, SSR）和单核苷酸多态性标记（single nucleotide polymorphism, SNP）具有高灵敏度和高特异性特征,挖掘不同类型橄榄果实性状相关分子标记可为其分子辅助育种提供参考。本研究以充分成熟的长营和惠圆橄榄果实为材料,经总RNA提取和cDNA文库构建后采用Illumina Novaseq平台进行转录组测序,并采用MISA 1.0和GATK3软件分析转录组的SSR、SNP和插入缺失标记（Indel）位点特征。结果在橄榄果实转录组的10 124条unigenes上鉴定到13 935个SSR位点,发生频率为22.98%,平均每1 kb序列出现0.25个SSR位点,平均长度为14.34 bp;其中,单碱基重复基元类型的SSR位点数量最多（占比66.80%）,长度为10～64 bp,平均长度为12.85 bp,重复基元的重复次数集中在9～12次,频率最高的基元为A/T（占比66.67%）;六碱基重复基元类型的SSR位点数量最少（占比0.47%）,长度为30～54 bp,平均长度31.76 bp,基元重复次数集...     

基于转录组的芒果MYB家族基因的鉴定及分析

MYB家族作为植物中较大的转录因子家族之一,参与调控植物的多种生理活动。本研究基于芒果果实转录组测序结果,鉴定出71个MYB家族蛋白,其中包含1个4R-MYB蛋白、3个R1R2R3-MYB蛋白、60个R2R3-MYB蛋白和7个MYB相关蛋白。进化树及基序分析表明:除个别蛋白外,相同类型的MYB蛋白均聚在一起,且相近分支的MYB蛋白具有相同或相似的基序。60个全长MYB家族蛋白中,大部分为不稳定蛋白,且均为不含跨膜结构和信号肽的亲水性蛋白,亚细胞定位分析均定位于细胞核。进化树分析发现芒果R2R3-MYB蛋白与拟南芥有较高的保守性。R2R3-MYB蛋白保守域分析发现,R2和R3结构域均有多个氨基酸保守不变。GO分析发现芒果R2R3-MYB蛋白共注释到生物学过程、细胞组分和分子功能3大类功能的15个亚类。     

芒果光合特性的研究

用Li-6400光合作用测定系统对贵妃、紫花及爱文3个芒果品种的2龄嫁接植株进行光合特性研究。结果表明:3个芒果品种Pn日变化基本一致,呈典型的中午降低型曲线,表现出明显的"午休"现象,蒸腾速率日变化趋势呈双峰曲线;光能利用率(LUE)、水分利用率(WUE)、表观量子效率(AQY)的日变化规律是早、晚高,中午低;芒果光补偿点在18.62～22.43μmol.m-2.s-1之间,光饱和点在1069～1318μmol.m-2.s-1之间;芒果CO2补偿点为17.6～79.65μmol/mol,饱和点为1620～1645μmol/mol;芒果光合作用最适温度在25～27℃之间。     

套袋对Irwin芒果果实发育过程中果皮着色的影响

研究套袋对Irwin芒果果实发育过程中果皮色素与果皮色泽的影响。结果表明,套袋(外黄内黑复合纸袋)显著降低了Irwin芒果果实发育过程中果皮叶绿素、类胡萝卜素、花青苷和类黄酮含量,套袋处理(外黄内黑复合纸袋)的果皮亮度显著高于未套袋果,色彩浓度显著低于未套袋果。     

国外16个杧果品种的引进观察

对从澳大利亚引进广东湛江的16个杧果品种的果实经济性状(包括果实形状、果形指数、果实颜色、单果重、可食率、可溶性固形物、可溶性总糖、可滴定酸等)、生长结果习性(包括花期、株抽穗率、两性花比率、果实发育天数、产量等)进行系统观察和分析。结果表明,引进的16个品种中,除维伦西亚和奥奴外,其余14个品种均具有较好的品质性状。综合品质和产量等指标,晚熟品种吉莱特(Zillate)综合表现较好,产量和品质性状俱佳,可作为我国晚熟品种的有益补充,在我国其它产区进一步试种推广;马丽卡(mallika)具有比其亲本椰香杧(Deshehari)更佳的综合性状,作为椰香杧的更新换代品种推广的潜力较大;其它品种则需在我国其它产区作进一步试种观察。     

芒果种质资源果实重要经济性状多样性分析

对南亚热带作物研究所芒果种质资源圃内的芒果栽培品种的果实内、外的主要经济性状进行了鉴定评价.结果表明,在芒果的果实大小、果实形状、果皮颜色、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量、可食率、果肉质地、果肉颜色、纤维、香味等方面均存在丰富的遗传多样性.在丰富的遗传多样性中,具有小果型、椭圆形（包括长椭圆、宽椭圆形）、质地中等细滑、清香等性状的品种较多.     

不同除袋时期对红芒6号芒果果实品质的影响

研究不同除袋时期对红芒6号芒果果实外观、果皮色素、果皮色泽、果实内在品质的影响.结果表明:随着除袋时间的推迟,果实着色面积减少.早除袋处理的果皮色素含量显著高于晚除袋处理,果皮色泽如果皮亮度以晚除袋处理高于早除袋处理,但色相角度相反:果实内在品质如维生素C、可溶性同形物以采前10～15天最佳.红芒6号芒果在金沙江干热河谷地带的最佳除袋时期为采前10～15天,除袋后,果皮花青苷含量迅速上升,果实着色最快,果面光洁,外观最佳.     

采前BTH处理对芒果果实抗病性的诱导

以‘台农1号’芒果为试材,研究采前分别用1、50和100 mg/L苯并噻重氮（BTH）喷施处理对芒果果实抗病性诱导效果的影响。结果表明,与对照果实相比,100 mg/L BTH处理果实采收时的病果率、采后未接种果实的病情指数和接种果实的病斑直径显著降低,降低幅度分别为52.60％、54.30％和7.06％;并且在贮藏过程中,BTH处理果实中的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和β-1,3-葡聚糖酶（GLU）的活性明显高于对照;另外,在贮藏前期（0~6 d）,BTH处理能够抑制芒果过氧化氢酶（CAT）的活性,提高芒果过氧化氢（H2O2）的含量。