马尾松紫色酸性磷酸酶基因PmPAP1的克隆与表达模式分析

[目的]研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。[方法]采用RACE法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶(PAPs)家族成员Pm PAP1,利用软件和数据库,对基因结构功能进行多重分析预测,检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。[结果]表明,Pm PAP1基因c DNA全长2 520 bp,开放阅读框1 869 bp,编码622个氨基酸残基,具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征,属于高分子量PAPs。Pm PAP1有信号肽,无跨膜区,推测定位于细胞质基质或细胞器基质中,它与莲(Nelumbo nucifera)、无油樟(Amborella trichopoda)的亲缘关系最近,相似性分别达71%和69%,进化关系古老、保守性强。时空表达分析表明,Pm PAP1的表达受外生菌根诱导,在不同组织中均有表达,其根中的表达量显著高于茎和叶。在菌根化和非菌根化的幼苗中,Pm PAP1的表达均受基质中磷含量的影响,表现为低磷条件下高效激活,高磷条件下其表达反而受到抑制。低磷胁迫下根系中酸性磷酸酶活性持续增高,说明其活性与磷供给水平和时间有相关性。[结论]首次克隆鉴定了1个受外生菌根诱导的马尾松紫色酸性磷酸酶基因,其参与了对低磷胁迫的应答,为深刻认识马尾松耐低磷的分子机制、遗传改良提供了新信息和新思路。     

马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX6基因cDNA克隆及转化拟南芥耐旱性初步研究

[目的]克隆马尾松谷胱甘肽过氧化物酶基因,并对其进行功能研究。[方法]采用RACE技术克隆基因c DNA序列,实时荧光定量PCR检测基因在马尾松干旱胁迫下的表达模式,花序浸泡法转化拟南芥,并对转基因与野生型拟南芥的生长表型和根系生长进行分析。利用荧光显微镜技术对转基因拟南芥不定根进行GFP荧光检测。[结果]克隆到1个871 bp的GPX基因全长c DNA序列,命名为Pm GPX6。Pm GPX6包括513 bp的完整开放阅读框,编码170个氨基酸残基。Pm GPX6蛋白与油松Pt GPX蛋白同源性达95%。Pm GPX6在马尾松根中高表达,茎、叶中表达量低。在干旱胁迫下,Pm GPX6在根、茎、叶中的表达量均在第15天达到最大,随后出现下降趋势。过表达Pm GPX6与野生型拟南芥植株在正常水分条件下表型与根长差异不大,但在干旱胁迫下,转基因植株根系更长。转基因拟南芥根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光,表明Pm GPX6基因能高效表达。[结论]推测Pm GPX6可能参与马尾松干旱胁迫应答。     

姥山马尾松1代种子园良种选育

经过１０多年努力，姥山马尾松１代无性系种子园建成投产，经造林测定，６年生子代林的树高、胸径、村积生长量分别比对照提高１５．２％、１８．４％、５６．８％．良种效益显著，并经浙江省林木良种审定委员会审定通过。     

马尾松肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)克隆及分析

对马尾松肉桂酰辅酶A还原酶基因(CCR)进行扩增、克隆和测序(GenBank登录号:EU753854).应用MEGA4.0.2软件对不同树种CCR基因的核苷酸和氨基酸序列进行比对,结果表明:马尾松CCR基因的外显子和内含子数目与火炬松、杨树、银合欢、光皮桦、冈尼桉、柳桉、蓝桉的外显子和内含子数目相同,都有5个外显子和4个内含子.马尾松CCR基因编码区975 bp,编码324个氨基酸.马尾松外显子Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ分别为133,155,186,353,148 bp,而内含子Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ分别为1 450,216,737,941 bp.马尾松CCR外显子和内含子连接处序列除内含子Ⅱ/外显子Ⅲ出现CTPuCG/外显子Ⅲ,其余遵循外显子/GTPuAG/外显子组成规律.马尾松外显子Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ核苷酸数目与桉属、杨属、桦木属和松属树种相同,但外显子Ⅰ和外显子Ⅴ不尽相同.比对的树种间在该基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列上相对保守,也存在一定差异.马尾松与火炬松、光皮桦、银合欢、杨树、冈尼桉、柳桉、蓝桉各物种间编码区核苷酸序列相似性大小分别为99.2%,67.8%,68.0%,68.9%,69.5%,69.3%,69.9%,而相应的氨基酸序列间相似性大小分别为99.1%,73.5%,72.5%,74.4%,75.0%,74.4%,75.0%.马尾松与其他13个树种CCR序列构建的系统进化树表明:3个针叶树种形成1个独立分支,而且最早进化.     

马尾松同工酶基因位点间连锁关系及遗传连锁图

本研究用杂合位点较多的１３单株，对２６个多态基因位点中的１８７个位点组合的连锁关系进行了研究。确认了１９个位点的连锁关系。其中，Ａａｐ－２－Ａａｐ－３；Ｐｇｉ－１－Ｐｇｉ－２和Ｅｓｔ－２－Ｅｓｔ－３为完全连锁、Ｅｓｔ－２、３－Ａａｐ－２、３；Ｅｓｔ－２、３－Ｄｉａ－３；Ｐｇｉ－１、２－Ｄｉａ－１；Ａｄｈ－１－Ｄｉａ－１和Ａｍｙ－Ｄｉａ－４具有较强的连锁关系。同时对确认具有连锁关系的基因位点作类群划     

马尾松PmDXR基因密码子偏好性分析

[目的 ]对马尾松PmDXR基因密码子偏好性进行分析,为后续PmDXR基因的功能验证及遗传转化等研究提供理论依据。[方法 ]利用CodonW、EMBOSS、SPSS等软件及在线服务器,分析马尾松与其他37个物种DXR基因密码子的偏好性。对不同物种DXR基因密码子进行中性分析、PR2-plot分析、ENc-plot分析,推测其偏好性形成的主要影响因素;同时分析比较了马尾松PmDXR基因与4种模式生物的密码子使用频率。[结果 ]马尾松PmDXR基因的密码子偏好性较弱,偏好使用A/T结尾的密码子。比较分析不同物种DXR基因的密码子偏好性参数,发现不同物种DXR基因密码子偏好性存在一定差异,整体看,裸子植物DXR基因密码子偏好性比被子植物强。与其他物种DXR基因的CDS序列及RSCU值聚类分析表明,马尾松与其它裸子植物DXR基因表现出相近的密码子使用偏好性。中性分析、PR2-plot分析、ENc-plot分析均表明:自然选择是影响DXR基因密码子偏好性形成的主要因素。与4种模式生物的基因组密码子使用频率比较发现,在异源转化受体选择中,酵母真核表达系统较大肠杆菌原核表达系统更适合马尾松PmDXR异源表达,拟南芥和烟草均可作为马尾松PmDXR基因的遗传转化受体,其中,烟草更理想。[结论 ]本研究初步揭示了马尾松PmDXR基因密码子使用规律,对后续开展基因功能验证有重要的指导作用,同时也可为研究马尾松分子进化提供一定的科学依据。     

马尾松捕光叶绿素a/b结合蛋白基因cab-Pm1的克隆与原核表达

光合作用是光合生物将光能转化为化学能,并同时将无机物转化成有机物贮存在生物体的过程.现已证明光合生物对光能的吸收、传递和转化都是在光合膜上具有一定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合体上进行的(郁飞等,2001).在高等植物体内,捕光叶绿素a/b结合蛋白基因(cab)属于光合系统基因(Raghvendra,1998),其编码的蛋白质与色素形成捕光色素蛋白复合体(LHC),是一类把能量迅速传至反应中心引起光化学反应的色素蛋白复合体,大部分的叶绿素分子都结合在光系统I(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)的天然色素蛋白复合物上.     

利用ISSR标记分析黄山松与马尾松的基因渐渗

采用ISSR分子标记分析了马尾松(Pinus massoniana)和黄山松(Pinus hwangshanensis)的渐渗,遗传距离和聚类分析结果均表明:马尾松和黄山松在垂直分布重叠区内存在基因渐渗现象;在高海拔的地区渐渗群体趋向黄山松,在低海拔地区渐渗群体趋向马尾松。     

马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同器官间显著下调表达的时间点存在差异;同时,不同器官pmCaM表达量变化均存在特异的随时间发展的波动特征,其中发现,根茎pmCaM在松材线虫接种45 min时均处于表达量高峰。本研究结果显示pmCaM表达响应了松材线虫侵染,揭示pmCaM可能参与了调控松材线虫-马尾松互作早期的钙信号响应。     

黄山松与马尾松基因渐渗的研究

渐渗是指一个种的遗传物质通过杂交与反复回交穿越种间障碍转入到另一个物种内的现象 ,又称渐渗杂交 (ＩｎｔｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅＨｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ) (Ａｎｄｅｒｓｏｎ ,1 95 3 )。松属是一个种间杂交比较容易的属。关于松属的种间杂交国内外已有不少报道。而关于黄山松与马尾松的自然杂交 ,却一直存有争议。黄山松分布于我国东部中亚热带高山 ,海拔 70 0ｍ以上。马尾松广布于我国亚热带地区。在长江下游地区 ,垂直分布于海拔 70 0ｍ以下 ,长江中上游地区 ,其垂直高度可达 1 2 0 0～ 1 5 0 0ｍ左右。在黄山松与马尾松共同分布地…     

马尾松纤维素合成酶基因PmCesA2的克隆及其植物表达载体的构建

为了探究马尾松木材形成的分子机制,以马尾松嫩枝的总RNA反转录得到的cDNA为模板,利用反转录PCR和RACE技术克隆得到马尾松CesA2基因的全长cDNA序列(命名为PmCesA2),序列长度为3 500 bp,包含一个长为3 174 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码1 057个氨基酸.序列分析表明:PmCesA2序列与已报道的火炬松CesA2基因(AY789651.1)的相似性达98％.将全长基因克隆到载体pBI121质粒的SnaBI,Sacl双酶切位点之间,构建正义表达栽体pBI121-PmCesA2.     

马尾松苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyase,PAL)是苯丙烷类代谢的关键酶,催化苯丙氨酸转化为肉桂酸,促进黄酮、木质素等次生代谢产物的合成。根据其他植物PAL基因的DNA保守序列设计的简并引物,经过PCR扩增,得到1条864 bp的特异性片段,编码288个氨基酸。通过分析其序列和编码的氨基酸序列,发现其与其他物种的PAL基因高度同源,证实为马尾松PAL基因的核心序列。所得序列已经登陆在NCBI的Genbank中,序列号为GQ142010。     

核桃JrWOX4b基因的克隆和功能分析

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑.[方法]以核桃品种'林早香'(Juglans?regia?'Linzaoxiang')的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该基因与黄色荧光蛋白(Yellow?Fluorescent?...     

基于早期产量的马尾松第1代种子园高产无性系选择

通过对福建省尤溪国有林场马尾松第1代种子园早期产量的研究,进行高产无性系选择。结果表明:即使在种子园初产期,大小年现象明显。以各年度无性系种子均重、出籽率大于建园无性系平均值为标准选择各年度高产无性系,无性系种子均重平均可提高59.94%,出籽率平均可提高41.53%,增产效果选择明显;但各年度入选无性系差别较大,存在产量不稳定型无性系。选择3 a均入选的9个无性系为高产稳产建园无性系,入选率为18.00%,其无性系种子均重可提高75.92%,出籽率可提高54.39%。     

马尾松种质基因资源选择、保存和利用研究

广西马导松种质资源选择，保存与利用研究项目开展近20年来，通过种源调查与原地保护利用，种源试验与原，异地保存利用，林分试验与原，异地保存利用，以及个体选择与异地保存和改良四个阶段研究，保存种质基因2902年，面积11471．6km2，其中种源215件，林分63件，无性系1806件，家系818件，优良种源增益10％－15％，优良林分增益15－20％，种源，林分供种40．5万kg，造林约69．35万hm2，为区内外提供群体和家系种质1000多份，提供无性系插穗30多万条。     

马尾松栽培技术探究

马尾松是贵州造林树种之一,也是数量最多的一种松树,性喜光,对土壤要求不严,在石砾土、沙质土、粘土、山脊及岩石裸露的石缝里都能生长。对马尾松栽培、苗期管理、马尾松的造林技术作了详细的介绍。     

马尾松栽培技术探究

马尾松是贵州造林树种之一,也是数量最多的一种松树,性喜光,对土壤要求不严,在石砾土、沙质土、粘土、山脊及岩石裸露的石缝里都能生长.对马尾松栽培、苗期管理、马尾松的造林技术作了详细的介绍.     

马尾松幼林施肥的研究

在二年生马尾松幼林（Ⅱ类地、黄红壤）中进行了三种不同比例的施肥试验，施肥后二年的调查结果表明，施肥对马尾松幼树树高生长有一定的促进作用，但未达显著水平，而对幼树地径的生长则有显著的影响，在施肥量相同（１５０克／株）时，以Ｎ：Ｐ＝１：２的施肥效果最好。     

马尾松纯林的更新改造

本文查阅了混交林的有关文献，总结了混交林的优点，并进行了多种树种和马尾松混交处理的实验，从生态学观点和生产的角度提出马尾松纯林改造的思路，马尾松纯林改造应以藜蒴、荷木为主，利于林地的持续生产，应以马占相思为主，可快速更换马尾松纯林。     

蜡梅转录因子CpBBX24基因的克隆及功能分析

【目的】BBX (B-box)是锌指结构蛋白转录因子家族中一个重要的亚家族,在植物生长发育、植物信号转导及逆境胁迫响应中具有重要的调控作用。对蜡梅BBX24基因的克隆与分析,有利于丰富植物中对BBX基因家族的认识,为蜡梅抗逆调节机制提供新的理论依据。【方法】以蜡梅转录组数据库中获得的蜡梅CpBBX24基因cDNA序列为基础克隆基因全长,使用DNAStar和MEGA进行序列分析和进化树构建。采用qRT-PCR进行蜡梅不同组织及不同花期表达特性分析,以及ABA、 MeJA、干旱、高盐、高温和低温等处理后表达分析。同时,使用Gateway技术构建植物表达载体,花絮侵染法转化拟南芥,对T3代纯合系进行表型观察及非生物胁迫耐性分析。【结果】获得CpBBX24的cDNA序列长为1 374 bp,包含729 bp的开放阅读框(ORF),编码242个氨基酸,分子量为26.54 kD,等电点为4.93。序列分析表明CpBBX24蛋白在N端有两个串联的B-box结构域,其C端不包含CCT结构域。表达特性分析表明,CpBBX24在蜡梅根、茎、子叶、幼叶、成熟叶各器官,外瓣、内瓣、雌蕊、雄蕊等组织中均有表达,...