甲基化相关基因和交配型基因在蛹虫草退化过程中的作用

通过继代培养正常蛹虫草(Cordyceps militaris)菌株CmHY-1(双交配型)获得不同继代次数菌株CmHY-2～CmHY-9并栽培,测定菌株CmHY-1、CmHY-7和CmHY-9液体培养时的腺苷和虫草素含量;制备菌株CmHY-1、CmHY-5、CmHY-7和CmHY-9分生孢子单孢分离菌株并鉴定交配型;...     

油桃开花时间调控基因在花芽休眠过程中的表达分析

对拟南芥中21个调控开花时间的基因进行NCBI blast比对后找到桃中所对应的同源基因,以拟南芥的突变体表型及基因注释功能为依据分为促进开花和抑制开花两类。以7年生‘曙光’油桃花芽为试材,利用水培法测定萌芽率,界定休眠分为诱导期、自然休眠期和休眠解除期3个阶段。研究结果表明诱导期和自然休眠期内花芽单芽质量上升平缓,休眠解除后突然升高到0.12 g,翌年2月9日达到0.15 g;而花芽含水量从诱导期开始缓慢下降,在休眠解除时达到最低水平（39%）,之后平稳上升到53%。聚类分析发现,两类基因对开花的影响与其在休眠进程中的表达趋势不存在必然的相关性。利用荧光定量PCR（RT-PCR）技术测定目的基因在休眠过程中的表达特性,发现在休眠进程（自然休眠和休眠解除期）中PpFT-like和PpCO-like表达量逐渐升高,推测其可能与需冷量积累相关。PpDDL-like、PpCCT-like、PpELF8-like、PpAMP1-like、PpHUA2-like和PpHUB1-like表达量先升高后降低,在休眠解除时达到最高水平之后随休眠解除下降,与花芽休眠解除进程一致,推测其可能参与调控花芽休眠解除过程。     

苹果MdDRB1基因在番茄中异位表达与功能研究

【目的】将苹果Md DRB1基因转入番茄中,探究苹果MdDRB1基因在番茄中的异位表达与功能。【方法】采用农杆菌介导法,将苹果基因Md DRB1转入番茄植物体内,用PCR检测到该基因已整合到番茄总DNA中。对获得的5个转基因番茄株系进行半定量RT-PCR分析,挑选MdDRB1基因表达水平由低到高的3个株系,用实时荧光定量PCR检测与生长素有关的mi RNAs及相应靶基因的相对表达量。并对非转基因和转基因番茄进行3μmol·L-1IAA和5μmol·L-1IAA处理,对植株进行向光性检测。【结果】转基因株系中miR164、miR160、mi R393表达量下调,mi R167表达量上调,同时,它们分别对应的番茄中的靶基因SlNAC1、SlARF10和SlARF16、SlTIR1的相对表达量上调,SlARF8相对表达量下调。IAA处理后,转基因株系幼苗的侧根数目比未转基因植株增多,同时,转基因株系幼苗的向光性也增强。【结论】苹果Md DRB1基因在番茄中的异位表达,通过抑制生长素响应相关的mi R164、miR160、miR393和增加miR167的积累水平,部分解除其对下游靶基因SlNAC1、SlARF10和Sl ARF16、SlTIR1以及增加Sl ARF8的转录后基因沉默作用,进而提高了转基因番茄对生长素响应的敏感性。     

西瓜YUCCA 基因家族鉴定及在果实成熟过程中的表达分析

以栽培西瓜自交系97103 为试材,测定不同发育时期果肉及果皮中游离态吲哚-3- 乙酸（IAA）含量。结果显示：果实发育后期,果肉中IAA 含量显著上调,果皮中IAA 含量则一直保持较低水平,推测果肉中IAA 可能对西瓜果实成熟与含糖量积累起重要作用。利用生物信息学手段,鉴定了西瓜生长素合成色氨酸依赖途径限速酶基因家族YUCCA,并对其在果肉与果皮组织的表达水平进行qRT-PCR 检测。结果表明：西瓜YUCCA 基因家族包含 10 个成员,所有YUCCA 基因均含有FMOs 保守结构域,聚类分析表明其分为两大类。基因结构分析显示这些基因包含 2～5 个外显子。ClYUCCA4、ClYUCCA6、ClYUCCA10b 及 ClYUCCA10c 等4 个YUCCA 基因在西瓜果肉中表达,且都在果实发育后期表达明显上调。ClYUCCA4 及ClYUCCA10c 在果肉与果皮中的表达量变化与IAA 含量变化趋势一致,且在其他组织中几乎检测不到表达,推测其可能参与调控西瓜果实的成熟。     

草菇漆酶基因在子实体形成过程中的表达分析

为了探明草菇(Volvariella volvacea)漆酶基因的功能,采用实时荧光定量PCR方法对11个漆酶编码基因(lac1-11)在子实体不同发育阶段的表达水平进行研究,结果表明：草菇漆酶在针头期、纽扣期、蛋形期、伸长期和成熟期均发生转录;表达趋势分为三类：lac1、lac5、lac7和lac8表达量针头期最高;lac3、lac6和 lac11从针头期至蛋形期逐渐升高,自伸长期表达量有明显下降;lac2、lac4、lac9和 lac10在纽扣期最高,随后表达量逐渐降低,其中lac9与lac10在成熟期又有了小幅度的提高。这些结果说明草菇不同的漆酶在子实体发育中可能起到不同的作用。     

苹果miR396家族鉴定及在不定根发育过程中的表达分析

分析了苹果miR396家族进化特性及其在苹果不定根发育过程中的表达模式。结果表明:苹果miR396家族有4条成熟体和7条前体序列(pre-miRNA)。Mfold预测显示Pre-miR396家族7个成员序列均可形成典型稳定的茎环二级结构,最小折叠自由能介于–62.9 kal·mol^-1(pre-miR396b)～–51.9kal·mol^-1(pre-miR396g)之间。系统发育进化树分析显示,pre-miR396家族亲缘关系可分为3个亚组(G1、G2、G3),每个亚组内基因数量不同,分别含有11、9、19个。靶基因预测显示,苹果miR396靶基因包括MdGRF1、MdGRF2和MdGRF5等,降解组测序进一步验证了mi R396对其候选靶基因MdGRF1、MdGRF2和MdGRF5的剪切关系。苹果miR396家族成员在侧根和果实中的表达量显著高于其他组织,其候选靶基因表达量则在花芽和腋芽中显著高于其他组织;不定根发育过程中,miR396家族不同成员表达模式存在显著差异,整体上呈上调表达趋势,其候选靶基因呈下调表达趋势;外源IBA处理显著诱导...     

蝴蝶兰Ph SVP的克隆及其在花发育过程中的表达分析

从蝴蝶兰杂交品种‘大辣椒’中克隆到SVP同源MADS-box基因PhSVP,使用RACE方法获得PhSVP全长,其开放阅读框为687 bp,编码228个氨基酸。蛋白序列多重比对表明PhSVP蛋白包含一个高度保守的MEF2-like MADS结构域和一个中度保守的K-box结构域,且与兰科的SVP/AGL24同源蛋白相似度高,进化树分析也表明PhSVP蛋白与其他兰科植物的SVP/AGL24同源蛋白亲缘关系最近。PhSVP的空间表达模式表明其在营养器官表达量高,在萼片、侧瓣和唇瓣等生殖器官表达量低。进一步对PhSVP在成花转换和花发育过程中花序顶端的表达进行分析,表明PhSVP的转录水平在营养分生组织向花序分生组织过渡的过程中无显著变化,仅在花序分生组织阶段有少量上升,但在花发育早期花分生组织阶段中的表达水平显著升高,而在花发育后期的萼片原基、花瓣原基和合蕊柱原基阶段持续下降。此外还发现A类基因PhAP1在花发育过程中的花序顶端的表达模式与PhSVP相似,而B类基因PhPI和C类基因PhAG在花瓣原基和合蕊柱原基阶段的表达量最高。检测了PhSVP在抽葶期、花蕾期和盛花期的根、叶和花葶中的转...     

葡萄PLATZ家族基因鉴定及其在种子发育过程中的表达分析

【目的】鉴定葡萄PLATZ(Plant AT-rich sequence and zinc-binding protein)家族转录因子,并探究其在种子发育过程中与IAA处理下的表达模式变化。【方法】基于葡萄基因组数据,通过多种生物信息学方法对葡萄PLATZ家族成员进行鉴定和分析,利用qRT-PCR分析其在葡萄种子不同发育时期及IAA处理下的表达模式。【结果】葡萄全基因组范围内共鉴定到13个PLATZ成员,分布于9条染色体上。系统进化分析结果表明,葡萄PLATZ蛋白成员分为4组（A、B、C、D）,无其他物种聚类的E组成员。蛋白保守基序分析表明葡萄PLATZ蛋白具有较强保守性,内含子-外显子分布表明葡萄PLATZ基因在进化上具有多样性。同线性分析发现,VvPLATZ7～VvPLATZ8和VvPLATZ5～VvPLATZ11存在并联重复。顺式作用元件分析发现该基因家族的启动子包含生长发育、光响应、激素响应及胁迫响应相关作用元件。qRT-PCR结果分析表明,VvPLATZ5在无核葡萄种子发育过程中表达水平显著高于有核葡萄,VvPLATZ2和VvPLATZ6在有核葡萄种子发育过程中表达水平显著...     

脐橙CsNAC基因的克隆及其在果实贮藏过程中的表达分析

从脐橙(Citrus sinensis Osbeck)果皮褐变相关基因的cDNA抑制差减文库中,筛选了一个与NAC基因家族同源的EST序列,通过RACE技术成功克隆了CsNAC基因全长cDNA序列共1 203 bp,并对其进行了序列分析。结果表明,CsNAC包含一个918 bp的开放阅读框(ORF),编码305个氨基酸,预测的蛋白质分子量为35.2 kDa,等电点为6.72;CsNAC蛋白N端具有一个高度保守的NAC结构域;进化树分析表明CsNAC属于NAC蛋白家族的ATAF亚家族,可能参与胁迫反应。荧光定量PCR表达分析结果表明,CsNAC在果实贮藏过程中,随着果皮褐变的发生,与对照相比褐变果皮中的表达水平明显增强。说明CsNAC基因与脐橙果实的果皮褐变具有密切关系。     

龙眼TPI基因的克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

 采用RT-PCR结合RACE法,通过T/A克隆测序,获得龙眼胚性愈伤组织磷酸丙糖异构酶基因（TPI）两个类型的全长序列TPIⅠ（GenBank登录号：FJ595244）和TPIⅡ（GenBank登录号：GU073294）,序列全长分别为1 084 bp和1 113 bp,其ORF都由765 bp核苷酸组成,编码254个氨基酸,与其它植物的TPI在核苷酸序列和推导的氨基酸序列的相似性较高。qRT-PCR结果分析表明,在龙眼体胚发生过程中,TPI在松散型胚性愈伤组织阶段的转录水平比较低,在胚性愈伤组织Ⅱ阶段转录水平急剧升高,并一直持续到胚性紧实球形结构阶段,球形胚阶段大幅下调,之后至子叶形胚阶段都维持在较低水平,初步证明TPI及其编码蛋白在龙眼启动体胚发生和早期体胚发育中行使重要的功能。     

猕猴桃PG基因在果实贮藏过程中的表达及其与硬度的关系

为鉴定猕猴桃果实贮藏过程中参与果胶降解的关键酶多聚半乳糖醛酸酶（PG）基因,以‘徐香’猕猴桃为试材,利用转录组测序（RNA-seq）和实时荧光定量（qRT-PCR）技术,研究了猕猴桃PG基因在不同成熟进程及外源乙烯诱导后果实中的表达变化。根据RNA-seq结果,可以将37个PG基因在采后不同时期的表达趋势分为4类,Achn325011、Achn240441、Achn071601和Achn100411,分别在采后2、4、6和8 d有表达高峰。鉴于果实硬度在常温贮藏6 d较4 d时急剧下降,因此利用qRT-PCR重点验证了其中的2类14个基因,发现4个基因在采后2 d和4 d明显上调,与果实硬度在6 d时的下降相关。进一步利用外源乙烯处理果实,发现其中1个基因Achn071601在处理与对照果实中的差异表达与同时期果实硬度的变化趋势一致,是猕猴桃关键的PG基因。     

苹果全基因组CRF家族成员鉴定及在不定根发育过程中的表达分析

通过生物信息学分析,从‘金冠’苹果基因组鉴定得到了11个细胞分裂素响应因子（CRF）基因。根据基因在染色体上的位置,将其依次命名为MdCRF1 ~ MdCRF11,并对其进行理化特性、基因结构、系统进化和启动子元件分析。MdCRF编码的蛋白在137 ~ 435 aa之间,等电点在4.26 ~ 9.68之间。基因结构分析发现,MdCRF1有2个外显子1个内含子,MdCRF11有3个外显子2个内含子,其余基因都只含有外显子,没有内含子;保守基序列分析发现,MdCRF蛋白的保守基序数量在5 ~ 9。通过系统进化分析将家族成员分为G1、G2和G3共3个亚组,每个亚组内成员数量相对均匀。组织特异性表达分析发现11个基因在不同杂交种苹果和不同器官中的表达量存在明显差异。以苹果砧木‘T337’为材料,qPCR验证了MdCRF家族基因大部分在根、茎、愈伤组织中高表达,同时也响应生根处理表达量发生显著下调。对11个MdCRF蛋白之间的网络调控关系进行了研究,分析预测了相关基因间的潜在联系。结合分析可知,其中MdCRF8、MdCRF10和MdCRF11可能参与调控苹果砧木不定根发育。     

桃Aux/IAA家族基因鉴定及在果实成熟过程中的表达分析

通过生物信息学鉴定桃基因组中生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,并对其在溶质型和硬质型桃果实成熟阶段的表达水平进行q RT-PCR检测。结果表明:桃Aux/IAA基因家族包含22个成员,这些基因集中分布在5条染色体上,以第1条染色体上含有最多,为8个。大部分Aux/IAA基因包含高度保守的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ功能域,聚类分析表明其分为10类。基因结构分析显示这些基因包含2~5个外显子。荧光定量PCR分析表明10个Aux/IAA基因在溶质型桃果实的表达量高于对应时期硬质型桃果实,其中5个基因随着溶质型桃果实的成熟上调表达,特别是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m。试验结果表明桃Aux/IAA家族成员在结构上高度保守,其中多个成员(尤其是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m等)可能参与调控桃果实的成熟。     

梨两个休眠相关MADS-box 基因特征及在其休眠过程中的表达分析

 PpMADS1 和PpMADS2 是从‘酥梨’（Pyrus pyrifolia white pear group‘Suli’）休眠芽转录组 文库筛选的两个与休眠相关的MADS-box 基因序列。为了解序列的特征,对其进行了相关生物信息学分 析,并以‘翠冠’和‘圆黄’梨为试材,用实时定量PCR 技术分析其花芽休眠不同阶段的表达变化。结 果表明：两个基因都具有MADS-box 家族的特征序列MIKC-基序,PpMADS1 和PpMADS2 分别与日本梨 （P. pyrifolia‘Kosui’）休眠相关的两个MADS-box 基因PpMADS13-1 和PpMADS13-2 聚在一起,且单独 聚为一支,与李属植物休眠相关的MADS-box 基因关系最近。在两个品种的休眠过程中,PpMADS1 和 PpMADS2 的表达呈现相似的变化趋势,都有一个表达高峰,但‘翠冠’梨PpMADS1 和PpMADS2 的表 达高峰均出现在11 月15 日,而‘圆黄’梨PpMADS1 的表达高峰延后到12 月30 日,PpMADS2 的表达 高峰出现在12 月15 日。两个品种PpMADS1 和PpMADS2 的表达高峰都出现在内休眠解除之前,随内休 眠解除其表达量下调,在生态休眠阶段表达量维持在较低的水平。据此推测PpMADS1 和PpMADS2 的表 达对梨芽内休眠的解除具有调控作用     

桂花R2R3-MYB家族基因鉴定及其在花开放过程中的表达分析

对桂花(Osmanthus fragrans)R2R3-MYB转录因子进行鉴定和生物信息分析,分析相关基因在花开放过程中的表达,获得了响应相对低温调控桂花花开放和着色等的关键基因。利用转录组数据分析得到35个桂花R2R3-MYB,这些基因均包含R2R3结构域,且高度保守。通过分析MYB基因在19℃(花能开放)和23℃(花不能开放)处理以及不同组织中的相对表达量发现,Of MYB1、Of MYB12、Of MYB14、Of MYB23、Of MYB24随着花的开放表达量逐渐升高,其中Of MYB1和Of MYB14在盛花期的花瓣中表达量最高,表明其可能参与桂花着色的过程;而Of MYB4、Of MYB5、Of MYB17、Of MYB28、Of MYB34在花开放过程中的表达量呈先升高后降低的趋势,尤其是Of MYB5、Of MYB17在花芽(圆珠期)中表达量最高,表明其可能参与了花开放过程的调控。     

红穗和白穗醋栗F3H的克隆及其在果实成熟过程中的表达分析

以红穗醋栗（Ribes rubrum L.）和白穗醋栗（R. albrum L.）果实为试材,采用RACE方法克隆黄烷酮3–羟化酶（F3H）基因cDNA全长序列,分别命名为RrF3H和RaF3H（KU984435和KU984436）。RrF3H全长1 351 bp,开放阅读框长1 098 bp,编码365个氨基酸;RaF3H全长1 291 bp,开放阅读框长1 098 bp,编码365个氨基酸。氨基酸多序列比对表明该基因编码的蛋白具有非血红素双加氧酶结构域（DIOX-N superfamily）和典型的F3H蛋白功能结构域（2OG-FeⅡ_Oxy加氧酶结构域）,属于双加氧酶超家族。系统发育分析表明,RrF3H和RaF3H在进化上具有明显种属特性,属于相对独立的进化分支。定量PCR分析表明,F3H在红穗醋栗中表达量远远高于白穗醋栗,在红穗醋栗中随着果实着色加深表达量逐渐上升,果实着色约75%时表达量最高,之后下降;白穗醋栗中随着果实生长,该基因的表达下降,花色苷含量也呈下降趋势,说明F3H基因在醋栗果实着色过程中发挥作用。     

梨Dof家族基因鉴定及其在宿存与脱落萼片中的表达分析

根据苹果、拟南芥等植物中的Dof转录因子基因序列,利用BLAST软件鉴定到梨基因组中51个PbDof基因,分为9个亚家族。基因结构分析表明,PbDof的内含子数为1～3个;启动子区域含有5种胁迫响应和9种植物激素的顺式调控元件;基因复制结果显示,PbDof在物种进化过程中主要受纯化选择的作用。以蒸馏水为对照,于‘库尔勒香梨’盛花期喷施外源GA3和PP333,并采qRT-PCR技术检测各处理条件下宿萼组和脱萼组子房和萼片中PbDof的表达情况。结果表明,处理9d后,PbDof34和PbDof51的表达量在GA3处理宿萼组萼片中均显著高于PP333处理脱萼组,且PbDof34显著高于对照;而PbDof16、PbDof19和PbDof44的表达量在GA3处理宿萼组萼片中均低于PP333处理脱萼组;此外,PbDof16和PbDof44的表达量在PP333处理脱萼组萼片中均显著高于对照。因此,PbDof34和PbDof51可能正向调控萼片宿存,PbDof16、PbDof19和PbDof44可能正向调控萼片脱落。     

龙眼胚性愈伤组织Remorin家族成员的克隆及其在体胚发生过程中的表达分析

以龙眼松散形胚性愈伤组织为材料,采用RT-PCR结合RACE法克隆Remorin家族5个成员的cDNA全长,DlRemorin1全长2 127 bp,编码572个氨基酸;DlRemorin2全长1 829 bp,编码444个氨基酸;DlRemorin3全长1 937 bp,编码541个氨基酸;DlRemorin4全长1 743 bp,编码466个氨基酸;DlRemorin5全长1 043 bp,编码181个氨基酸。DlRemorin1 ~ 5 DNA序列长度分别为：4 054、3 097、3 505、4 690和1 935 bp,所有内含子剪切位点均符合真核生物“GT-AG”规则。所有成员均是不稳定亲水性蛋白,都不具有信号肽,只有DlRemorin1具有跨膜结构,都具有Remorin家族保守结构域,与其它植物的Remorin具有较高的同源性。系统进化树分析结果表明,DlRemorin5为经典的Remorin蛋白,DlRemorin1与DlRemorin2属于长链Remorin。qRT-PCR结果显示,随着龙眼体胚的发育,DlRemorin1的表达量呈类“N”状趋势,在心形胚时期和子叶形胚时期较高;DlRemorin2在心形胚和子叶形胚时期迅速下降;DlRemorin3在发育中后期迅速升高,并在子叶形胚时期最高;DlRemorin4在球形胚和鱼雷形胚时期最低,而DlRemorin5在不完全胚性紧实结构时期最低。说明DlRemorin1 ~ 5在龙眼体胚发生过程的转录水平具有一定的组织特异性和时序性。psRNA Target预测显示DlRemorin还可能受到miRNA家族的调控。