叶用莴苣ARF4Like基因克隆及高温下的表达分析

【目的】探明叶用莴苣ARF4Like基因与抽薹之间的关联。【方法】从“GB-30”的cDNA中得到并克隆出LsARF4Like基因全部cDNA序列,再应用SOPMA、MEME、SWISS-MODEL等生物信息软件对cDNA序列进行分析。【结果】分析序列发现,基因全长为2 295 bp,开放阅读框2 295 bp,共编码764个氨基酸,含有ARF家族保守结构域。运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术测定了LsARF4Like基因在高温处理后的基因表达变化,分析其结果显示,高温使LsARF4Like基因表达量显著上调。【结论】高温促进叶用莴苣GB-30中LsARF4Like基因的表达,推测LsARF4Like基因与叶用莴苣抽薹存在一定的关联。     

叶用莴苣LsARF3基因克隆及在抽薹中的作用

【目的】探明LsARF3基因在叶用莴苣抽薹中的作用。【方法】采用基因克隆的方法克隆LsARF3基因，运用生物信息学软件对cDNA序列进行分析，并用瞬时沉默技术分析LsARF3基因在叶用莴苣抽薹中的作用。【结果】LsARF3基因的全长CDS序列为1 794 bp;编码了597个氨基酸；该蛋白的分子量为65 653.86,理论等电点为7.78。LsARF3基因在茎尖中的表达量随着高温处理时间延长持续升高。【结论】LsARF3基因可能促进叶用莴苣抽薹。     

叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因的克隆及表达分析

为了解叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因在高温下的作用机制,通过同源克隆及RACE技术克隆并获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因全长cDNA序列,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析基因在不同叶用莴苣品种中的表达量差异。该基因全长2 400bp(KP258179),开放阅读框为2 106bp,编码701个氨基酸,与西瓜(AAC03416.1)、牵牛花(ABZ04081.1)、黄瓜(CAA52149.1)、菠菜(AAB91471.1)等HSP70蛋白高度同源。实时荧光定量PCR结果表明:高温处理时,该基因在热敏品种中表达没有明显增加,随着处理时间的增加甚至表现为下调,而在耐热品种中,其表达上调。成功克隆得到叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-1707基因,热胁迫下该基因在不同品种中的表达有一定的差异性,推测该基因可能与叶用莴苣耐热性相关。     

叶用莴苣栽培技术

叶用莴苣又称生菜,是菊科莴苣属中能形成叶球或嫩叶供食的一二年生草本植物,生菜含有丰富的维生素和矿物质,在栽培过程中容易做到不用农药而获得无公害产品,越来越受到消费者的欢迎,种植面积逐年增加。     

信阳地区叶用莴苣的栽培和发展

本文根据叶用莴苣的生物学特性及信阳地区的气候特征,着重对信阳地区叶用莴苣的栽培和发展前景作了简要分析。     

叶用莴苣无公害高产栽培技术

叶用莴苣俗名生菜,是欧、美国家的大众蔬菜,近年来人们越来越青睐绿色、无公害食品,其生菜的病虫害较少,营养丰富,深受人们喜爱,需求量逐年增大,农民种植面积也随之在迅速扩大。本文着重介绍了叶用莴苣在品种选择、育苗、定植、田间管理等方面的高产栽培技术。     

叶用莴苣遗传多样性的初步研究

以55份叶用莴苣种质资源为材料,对其主要数量性状和质量性状及相关性进行分析研究。结果表明,变异系数的分布范围很广,在8.82%~98.85%之间。散叶莴苣的单株重和莲座叶数、最大叶宽呈极显著正相关;结球莴苣的商品球率和最大叶长、最大叶宽、球重呈极显著正相关,但是和株高、莲座叶数呈极显著负相关。     

基于转录组信息的叶用莴苣MADS-box转录因子家族分析

[目的]基于转录组数据鉴定分析叶用莴苣MADS-box基因家族,筛选高温促进叶用莴苣抽薹过程中MADS-box家族特异性表达的基因,以期为叶用莴苣高温诱导抽薹的分子机制鉴定提供理论依据.[方法]从叶用莴苣转录组数据中鉴定获得MADS-box家族转录因子并进行生物信息学分析,利用qRT-PCR技术分析叶用莴苣易抽薹品种'S39'在高温处理下MADS-box基因的表达模式.[结果]在叶用莴苣转录组中共鉴定到14个MADS-box转录因子,其编码的蛋白质含有212～253个氨基酸,蛋白质大小为24026.50～29380.16 Da,理论等电点范围为5.27～9.44,其中2个为稳定蛋白,12个属于不稳定蛋白,均为亲水性蛋白.亚细胞定位预测结果显示所有蛋白质均定位于细胞核.qRT-PCR结果表明,在高温处理下,LsMADS32表达量无显著规律;Ls-MADS16和LsMADS37表达总体呈下降趋势;LsMADS5,LsMADS14,LsMADS15,LsMADS29,LsMADS35,LsMADS39,LsMADS43,LsMADS45,LsMADS48,LsMADS54和LsMADS56表达趋势基本相同,呈先上升后下降趋势,LsMADS15在高温处理7d后达到峰值,其他基因在高温处理5d后达到峰值,其中LsMADS54在高温处理5d后骤升1000倍,LsMADS56在高温处理5d后骤升70倍.[结论]MADS-box家族中的部分成员可能与高温诱导抽薹密切相关,LsMADS54和LsMADS56是叶用莴苣响应高温诱导后抽薹开花调控网络中的潜在的重要转录因子.     

不同类型叶用莴苣类胡萝卜素含量的差异性分析

以国内外165种叶用莴苣(包括结球、半结球、散叶莴苣类型)为试材,通过测定类胡萝卜素含量,探索不同类型间叶用莴苣类胡萝卜素含量的差异,以及同一类型不同品种间的差异。结果表明,不同类型叶用莴苣间类胡萝卜素含量存在明显的差异,同一类型中不同品种间又存在一定的差异。综合比较可知散叶莴苣的类胡萝卜素含量较高,结球莴苣类胡萝卜素含量最少。其中G-J110,G-J97,G-J64,G-J27,P-B6,G-S60,G-S73,PS16,P-S23,G-S20,G-S31,P-S22品种中含有较高的类胡萝卜素,含量为45mg/L以上;而P-S19,G-J58,GJ96,G-J56等品种中类胡萝卜素含量较低,都在1mg/L以下。     

外源生长素对叶用莴苣抽薹及相关生理的影响

[目的]进一步补充加快叶用莴苣育种进展,实现周年生产.[方法]选取耐抽薹品种GB-25、中间型品种GB-26以及易抽薹品种GB-30分别喷施:0、10、40、100 mg/kg的外源IAA.在第0、9、18、27、36天测量农艺性状、分析不同品种叶用莴苣抽薹特性以及叶片中生理营养.[结果]结果表明耐抽薹品种GB-25第18天中、高浓度组开始抽薹,第27天低浓度组开始抽薹,第36天对照组开始抽薹;中间型品种GB-26第9天高浓度组开始抽薹,第18天中浓度组开始抽薹,第27天低浓度、对照组开始抽薹;易抽薹品种GB-30第18天全部试验组开始抽薹.外源IAA浓度越高,抽薹程度越显著,生理营养达到峰值的时间也越早;且不同品种叶用莴苣抽薹时间存在明显差异.[结论]叶用莴苣耐抽薹品种与中间型品种比易抽薹品种对外源IAA响应更强烈;外源喷施IAA可提前完成生理营养的累积过程.     

高温诱导叶用莴苣抽薹过程中细胞形态的变化

[目的]分析高温处理条件下叶用莴苣抽薹过程中花芽、花茎细胞学和茎的形态变化.[方法]以叶用莴苣(Lactuca sativeL.)“G-B30”,“G-B31”为材料,对两个易抽薹品种的花芽和茎的分化过程进行细胞学观察,并结合茎的快速伸长时期确定叶用莴苣的抽薹期.[结果]随着高温处理时间的延长,两个易抽薹品种的茎尖生长点由尖锐的锐角变为半球形,生长锥逐渐加宽变平,且都是在高温处理第4天时茎尖生长点就开始出现由圆锥形变扁平;花茎高温处理第8天细胞排列出现规律性,与常温8d处理相比差异显著;在8～20 d时花茎伸长迅速.[结论]通过观察花芽和花茎分化的情况,并结合花茎的形态变化判断,综合可知“G-B30”,“G-B31”在高温处理第8天开始抽薹.     

大豆TST基因的生物信息学及表达模式分析

TST为典型膜结合蛋白,具有高度保守序列,广泛存在于植物组织和细胞中。文章根据NCBI网站、Phytozomes数据库和MEGA软件分析大豆基因组中TST同源基因生物信息,发现大豆相关数据库中有8个大豆TST相关基因拷贝,其中5个TST基因与拟南芥和甜菜亲缘关系较近;通过实时荧光定量PCR分析大豆TST基因时空表达模式,确定GmTST2.1基因发挥拷贝作用;克隆GmTST2.1基因并分析其生物信息发现,GmTST2.1蛋白质由734个氨基酸组成,PI为5.1不稳定疏水性蛋白质,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲和片层结构组成,有典型N端跨膜结构域-中间胞质区-C端跨膜区结构域特征。研究分析GmTST基因生物信息学和表达模式,为进一步验证GmTST基因生物学功能提供借鉴和理论基础。     

不结球白菜晚抽薹BcFLC1基因克隆及表达分析

采用RT-PCR、5'RACE和3'RACE方法,克隆得到了不结球白菜NJ074晚抽薹基因(BcFLC1)的cDNA全长序列。对BcFLC1基因所编码氨基酸序列的理化性质进行分析推测得到:该基因cDNA全长909bp,包含576bp的开放阅读框,编码191个氨基酸。不结球白菜BcFLC1蛋白功能域预测分析结果表明:该基因为MADS盒基因,其编码蛋白的1～60氨基酸属于MADS盒基因蛋白。荧光定量PCR分析表明:BcFLC1基因在不同生长发育阶段叶片中的表达情况不同,抽薹前高于抽薹后叶片中的表达量。BcFLC1基因在不同部位表达也存在差异,表达量从高到低依次为:叶、茎、花蕾、花和根。     

苹果CAX基因家族生物信息学和表达分析

[目的] CAX(Ca2+/H+exchanger antiporter)是一类重要的跨膜转运蛋白,在植物体内阳离子转运上起着非常重要的作用.本文对苹果MdCAXs基因进行了生物信息学和组织特异性表达分析,以期为该类基因的功能研究奠定基础.[方法]利用生物信息学的方法对苹果MdCAXs基因家族染色体定位、蛋白质等电点、亲疏水性、跨膜区域、亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,同时还分析了MdCAXs基因与其他物种CAXs基因的进化关系.采用实时荧光定量PCR法对苹果MdCAXs基因在不同盐处理下根、茎、叶中的表达变化进行分析.[结果]苹果MdCAXs家族包含8个成员,分别属于CAXsⅠ型中的A亚型和B亚型,编码436～817个氨基酸,等电点4.97～7.12,且都为疏水性蛋白;所有MdCAXs基因编码的氨基酸都有11个及以上的跨膜区域,含有CAXs基因5个典型的功能域:N-端自抑制区域(NRR)、C-端功能区域、Ca2+功能域(CaD)、C功能域和D功能域.亚细胞定位预测MdCAXs主要是定位在质膜和内质网上.苹果MdCAXs基因具有组织特异性表达特点,不同种类盐处理根、茎、叶中表达发生不同程度的变化,反映了MdCAXs存在功能上的差异,对不同阳离子有特异性的应答反应.[结论]苹果MdCAXs是一类跨膜转运蛋白,具有植物CAXs基因典型的结构特征,根、茎、叶对不同的盐离子具有不同的表达响应.     

低温诱导甜菜抽薹基因的差异表达分析

低温可以导致二年生糖用甜菜抽薹,使块根产量比正常甜菜产量减少10%～20%,含糖率降低0.8%～1.6%。采用代表性差异分析cDNA-RDA(Representational Difference Analysisofc DNA)技术,经过三轮差减杂交,获得在低温诱导甜菜茎尖中差异表达的基因片段DP3,为甜菜抽薹相关基因的进一步研究奠定了理论基础。     

黄瓜RNA解旋酶基因家族的生物信息学鉴定和表达分析

利用生物信息学方法对黄瓜RNA解旋酶基因家族成员、基因分类、染色体定位和系统进化关系进行了分析预测,并利用实时荧光定量PCR技术检测了11个黄瓜DEAD-box RNA解旋酶基因的组织表达模式和NaCl、低温4℃、脱落酸(ABA)以及高温39℃胁迫条件下的表达变化。结果表明,黄瓜RNA解旋酶家族包含101个基因,DEAD-box、DEAH-box和DExD/H-box 3个亚家族分别包含32、27和42个基因成员;黄瓜的7条染色体均有RNA解旋酶基因分布,其中第3条染色体最多,有30个RNA解旋酶基因,仅有8个基因分布在第4条染色体上;黄瓜RNA解旋酶基因编码的蛋白包含376~2 330个氨基酸,等电点在5.13~10.00;qRT-PCR分析发现,除CsDEAD16和CsDEAD25外,其他基因在花中表达量均最高,在黄瓜根中仅检测到CsDEAD17、CsDEAD21、CsDEAD22和CsDEAD24的表达;黄瓜幼苗经上述胁迫处理后11个基因均有不同程度的表达量变化,其中CsDEAD16、CsDEAD21、CsDEAD22、CsDEAD24、CsDEAD25和CsDEAD27明显受ABA上调,而CsDEAD24的表达受高温诱导。本研究为进一步探索黄瓜RNA解旋酶基因在其生长发育中的作用和抗性作用机制,奠定了一定的理论基础。     

大豆5个新发现ERF基因的生物信息学及表达分析

ERF转录因子广泛存在于植物中并且参与植物对生物及非生物胁迫的响应。从NCBI数据库中获得5个新的ERF基因,GmERFa/b/c/d/e。蛋白序列分析显示,5个ERF基因均含有一个保守的AP2/ERF结合域。进化分析表明,GmERFe与GmERF3和GmERF7同源性最高,GmERFb、GmERFc与GmERF5的同源性最高,GmERFd与GmEREBP1的同源性较高,而GmERFa与其他ERF蛋白的同源性均较低。实时荧光定量PCR结果显示,5个基因都主要在大豆的根和叶中表达。逆境处理后的实时荧光定量PCR结果显示,GmERFd/e主要对乙烯信号和低温产生响应,GmERFb主要对干旱产生响应,而GmERFa主要对低温产生响应。     

苹果Dof转录因子生物信息学及其表达分析

为了解苹果Dof转录因子家族的生物学信息与功能,利用苹果基因组GDDH13 v1.1检索及RNA-seq转录本重构找到51个Dof基因,并通过Pfam和SMART检测确认,进一步对这些Dof基因进行全面分析.结果表明,除MD07G1265700外,其他50个Dof蛋白均含有一个明显的Dof结构域,且有一个CX2CX21CX2C基序.这些Dof基因编码氨基酸数为163～523,相对分子质量为18210～55800,等电点为5.01～10.30,多数Dof成员定位于细胞核中,少数定位于叶绿体或线粒体中.组织特异表达显示多数Dof基因在营养器官中的表达量高于生殖器官,而MD01G1084700、MD07G1153300、MD08G1040100、MD15G1034500基因在未成熟的果肉中表达量最高.盐碱胁迫下,除MD05G1023800基因没有检测到表达外,其他Dof基因的表达均受盐碱胁迫影响,只是响应强度和时间有差异,基因表达显著上调的有7个,显著下调的有15个.该研究结果为进一步揭示苹果Dof转录因子生物功能奠定了理论基础.     

北京地区冬季不同品种生菜的品质分析

【目的】筛选出更适宜在北京地区冬季种植的紫叶生菜。【方法】选取6个品种对品质进行测定。【结果】北紫生3号的产量最高,紫罗马的形态最佳,北紫生3号的抗性最强,北紫生4号的营养物质指标最好,北紫生2号的口感最佳。【结论】品种北紫生3号的综合表现最优,最适宜在北京地区冬季进行推广栽培;品种北紫生4号的花青素含量最高,适合作为保健蔬菜推广栽培。