‘南果梨’果实发育过程中糖分积累与相关基因表达分析

【目的】探讨‘南果梨’果实发育过程中糖分变化与糖代谢相关基因表达之间的关系。【方法】以‘南果梨’不同发育时期的果实为试材,测定了其中果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖的含量并分析了与糖代谢相关基因的表达。【结果】在果实幼果期山梨醇为主要糖,而在中后期则为果糖。蔗糖合成酶Pu SS1在花后60 d表达量最大,而Pu SS2在花后60、120及134 d表达量相对较高;蔗糖磷酸合成酶Pu SPS1在花后120 d的表达量最大,而Pu SPS2在花后60 d表达量最大;蔗糖转运蛋白Pu SUT及β-葡萄糖甘酶Pu BGLU1、Pu BGLU2和Pu BGLU4在果实发育的早期大量表达;碱性/中性转化酶Pu NINV1和Pu NINV2在花后134 d大量表达。【结论】各糖分在果实发育过程中变化规律不同,可能与糖代谢相关基因的差异表达有关。     

栽培环境对黄秋葵数量性状的影响

为了探究栽培环境对黄秋葵数量性状的影响程度,笔者以海南露地栽培环境为对照,以3种不同类型的6个黄秋葵栽培种为材料,分析大棚和露地2种栽培环境下黄秋葵叶片、果实等14个数量性状的表达结果。结果表明,黄秋葵叶片长度、叶片宽度、第一果实着生高度3个性状受栽培环境影响较明显,果柄长度、果柄粗度、果实长度、果实横径4个性状受环境影响程度与黄秋葵品种类型有关,其中绿秋葵果柄长度与果柄粗度受环境影响程度存在正相关性;五角黄秋葵心室数表达最稳定,多角形黄秋葵心室数易受环境影响。     

叶果量调控对番茄生长发育、果实品质和产量的影响

通过研究华北地区日光温室番茄秋冬茬椰糠栽培中不同留叶数和留果数对植株生长、叶片光合特性、果实产量和品质等的影响，获得最佳功能叶片和果实保有量，为改善设施番茄生产轻简化技术提供理论依据。以大果型番茄‘粉抗1号’为试验材料，统一留7穗果打顶，从上向下留7、9、11完全展开功能叶和每穗留3果（共21果）和4果（共28果）等共6个处理，对不同冠层叶片光合和呼吸、叶片和果实发育特征、果实品质和产量等进行分析。结果表明，各处理植株株高和茎粗在打顶后无显著差异。留9叶21果和9叶28果处理中部冠层叶片净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、CO2饱和点（CSP）、表观量子效率（AQE）和羧化效率（CE）显著高于其他处理，而暗呼吸速率（Rd）较低，底部冠层叶片上述参数及叶片叶绿素含量以留7叶21果和7叶28果处理为优。留9叶28果处理单株果实产量、单栽培槽产量显著高于其他处理，果实糖酸比表现稳定且最优。综上，华北地区设施番茄生产中，留7穗打顶，以保留9片功能叶，每果穗上保留4个果实为最佳叶果量调控方式，该技术可以有效改善番茄群体结构，利于光合色素合成和积累，有效增强叶片光合作用，从而提高番茄产量并保持...     

番茄果胶裂解酶基因SlPL参与调控裂果机制研究

以裂果率差异极显著的番茄为材料,分析了SlPL(Solyc03g111690)基因的表达差异,进一步利用基因遗传转化对其进行功能验证。结果表明,SlPL在易裂番茄‘NT189’中的表达量显著高于耐裂番茄‘NT91’;在番茄果实中的表达量显著高于根、茎、叶、花等器官,且在果实转色期和红熟期表达量较高;通过灌水处理和ABA处理诱导果实开裂,发现在相同处理时期,易裂果材料果实中SlPL表达量总体显著高于耐裂果材料。通过遗传转化获得SlPL过表达（OEPL）和敲除（pl）的株系,与野生型相比,OEPL更易裂果,且果实硬度显著降低,pl果实硬度升高。OEPL果实中原果胶含量显著低于野生型,水溶性果胶含量显著高于野生型,pl果实中原果胶和总果胶含量显著高于野生型;OEPL果实中果胶裂解酶活性显著高于野生型,pl果实中果胶裂解酶活性显著低于野生型。基因表达分析发现,OEPL果实中细胞壁代谢相关基因SlPG2、SlPME2.1、SlCel2、SlGH9C5和乙烯合成途径相关基因SlACS4、SlACO1的相对表达量显著高于野生型,pl果实中则相反。pl果实中乙烯响应因子SlERF2的相对表达量显著高于...     

‘黄冠’梨类甜蛋白编码基因PbPR5的克隆及其表达特性分析

【目的】分离和克隆类甜蛋白基因Pb PR5,了解其在‘黄冠’梨不同组织、不同发育阶段以及受到非生物胁迫和植物生长调节剂处理时的表达情况。【方法】以‘黄冠’梨(Pyrus bretschneideri‘Huangguan’)组培苗为试验材料,从水杨酸(salicylic acid,SA)处理的c DNA文库中克隆获得该基因全编码区序列,命名为Pb PR5,对其进行生物信息学分析,并研究该基因在盐、聚乙二醇(EG6000)、SA和乙烯(ETH)处理后的表达情况;以12 a生‘黄冠’梨的叶片和果实为材料,探究该基因在叶片和果实不同发育阶段的表达模式。【结果】Pb PR5的c DNA序列长度为741 bp,编码224个氨基酸残基;该基因的基因组DNA序列长度为813 bp,包含1个内含子。生物信息学分析表明,Pb PR5蛋白与其他植物PR5基因编码的氨基酸序列相似性较高。实时荧光定量PCR分析表明:Pb PR5基因在‘黄冠’梨组培苗的根,茎,叶中均能表达,其中根部的表达量高于茎和叶;盐和干旱胁迫诱导了该基因表达,根和茎中的表达高峰均出现在处理后6 h,叶在盐胁迫后24 h和干旱后12 h出现表达高峰;SA和乙烯也诱导了该基因在叶片中的表达。在不同发育阶段的叶片中,老叶表达量最高,成熟叶次之,幼叶中不表达;在不同发育阶段的果实中,成熟果实中表达量最高,幼果期和膨大期果实表达量较低。【结论】Pb PR5基因在‘黄冠’梨各组织中非组成型表达,并且在‘黄冠’梨抵御生物和非生物胁迫过程中可能具有重要的生物学功能。     

日光温室樱桃番茄病虫害无公害综合防治技术

樱桃番茄在陕西蓝田以日光温室越冬栽培为主,其病虫害主要有灰霉病、叶霉病、晚疫病、白粉虱、蚜虫等。为保障日光温室樱桃番茄高效安全生产,笔者总结出了病虫害无公害综合防治技术。1症状识别1.1灰霉病可危害花、果实、叶片和茎。果实染病,青果受害重,残留的柱头或花瓣多先被侵染,后向果面或果柄扩展,致果皮呈灰白色水浸状软腐,病部长出大量灰色霉层,呈水腐状。叶片染病多从     

甜瓜果实蔗糖磷酸合成酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

根据在GenBank中登录的番茄、马铃薯等蔗糖磷酸合成酶基因的保守序列设计引物, 采用RT-PCR方法从甜瓜花后25 d的果实总RNA中扩增出目标cDNA片段, 克隆到pMD18-T载体中。序列分析表明, 该片段与番茄蔗糖磷酸合成酶氨基酸序列同源性为98.9% , GenBank中登记号为DQ355797。通过Northern blot检测其在甜瓜果实不同发育时期的表达变化, 结果表明该基因在甜瓜果实花后25 d开始表达,随着果实的成熟, 表达量升高。     

杨梅酸性转化酶基因cDNA分离及表达分析

杨梅果实富含蔗糖,酸性转化酶是蔗糖代谢关键酶,根据植物酸性转化酶基因保守区序列设计引物,提取杨梅叶片RNA,逆转录获得cDNA,以此为模板通过PCR技术扩增到长度为516bp的基因片段,克隆入pMD18-T载体中,命名为MrIVR1(GenBank:DQ339699)。测序及同源性检索表明,该基因推导氨基酸序列与君子兰、葡萄、草莓、胡萝卜等酸性转化酶基因氨基酸序列同源性为60%～69%。运用ClustalX软件对植物转化酶基因进行了系统树分析,结果显示,MrIVR1编码的蛋白质属于细胞壁酸性转化酶。半定量RT-PCR表达分析显示,MrIVR1基因在杨梅果实发育早期表达量最高,随着果实的发育表达量下降,在成熟果实中表达水平较低。     

大棚番茄叶霉病的发生与综合防治

1症状 番茄叶霉病主要危害叶片，严重时也危害茎、花、果实等。叶片染病，叶面出现椭圆形或不规则形淡黄色病斑，叶背面病斑上长出灰褐色至黑褐色的绒状霉层，严重时可引起全叶卷曲，植株呈黄褐色干枯。果实染病，果蒂附近形成圆形黑色病斑，硬化稍凹陷，不能食用。嫩茎及果柄上的症状与叶上相似。     

番茄不同部位中糖含量和相关酶活性的研究

 试验将番茄光合产物运转途径上叶片(源) 、运输系统以及果实(库) 区分开, 分别测定其糖的组成和含量以及糖代谢相关酶的活性。结果表明: 番茄光合产物运转途径上从“源”到“库”各部位糖的组成和含量不同。叶肉中果糖的含量最高, 蔗糖的含量最低; 中筋中以果糖和葡萄糖为主; 叶柄维管束中葡萄糖含量最高, 蔗糖含量次之, 果糖含量最低。节间和果柄维管束中主要含有蔗糖。果实维管束以及果实内各部位中则主要含有葡萄糖和果糖, 且两者含量无显著差异, 蔗糖含量很低。萼片中葡萄糖含量最高, 蔗糖含量最低; 果蒂中3种糖含量均较高且无显著差异。番茄叶肉及光合产物运转组织中转化酶活性很低, 而在库器官的非维管组织中转化酶活性较高。果蒂中的蔗糖合成酶( SS) 活性最高, 其次是叶肉和运转组织, 果实内各部位中SS活性较低。在合成蔗糖的器官—叶肉中, 有较高的蔗糖磷酸合成酶( SPS) 活性, 运转组织中的SPS活性较叶肉中降低, 但果柄维管束和果实维管束中则表现出较高SPS活性, 果肉、果胶质胎座及心室隔壁中的SPS活性最低。     

高锌胁迫对八棱海棠幼苗锌积累、分配与9个MTP基因表达的影响

为了研究高锌(Zn)胁迫下苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)Zn积累、分配及分子响应机制,以其8叶龄实生苗为试验材料,采用溶液培养法进行不同浓度(4、25、50、100μmol·L~(-1))Zn处理。试验结果表明:过量Zn胁迫严重影响植株生长及Zn的积累与分配,随着Zn处理浓度的升高,八棱海棠幼苗根系中Zn含量显著高于茎和叶;富集系数(BAF)的增大和转运系数(TF)的减小都说明Zn在根系中大量积累,以减轻对地上部的伤害。根据对9个MTP基因的相对表达量以及相关性分析,认为在高Zn胁迫下MTP基因的表达与植株内Zn含量有密切联系。MTP1在茎、叶中显著表达,具有组织特异性。MTPC2-like的相对表达量在4μmol·L~(-1) Zn处理下与根、茎、叶的Zn含量显著正相关,而在较高浓度Zn胁迫下相关性减弱,这说明MTP基因的表达具有浓度效应。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

茄子SmNAC1 基因的克隆与表达分析

 以茄子幼苗为试材,利用cDNA 末端快速扩增（RACE）技术获得SmNAC1 基因全长,并利 用RT-qPCR 技术检测该基因在GA、4 ℃低温、NaCl 处理下的时空表达。结果显示：SmNAC1 全长序列 1 279 bp,开放阅读框为909 bp,编码302 个氨基酸,推测其蛋白质分子量约35.04 kD;SmNAC1 含有 NAC 家族的N 端保守域,与番茄、马铃薯同源性高达90%。SmNAC1 受GA、低温和高盐诱导,表达上 调,但在根、茎、叶中的表达量有差异,在根中表达水平整体高于茎和叶中,显示SmNAC1 在根中优势 表达,且短时间（0.5 ~ 1 h）相对表达量较高,而在茎和叶中应答相对迟缓,且叶中表达水平趋于稳定。 可见SmNAC1 可能参与了茄子对外源GA 诱导的响应及对低温、高盐胁迫的耐受调节过程。     

遮光对黄瓜幼苗同化物代谢相关糖和酶的影响

试验中发现,黄瓜幼苗遮光叶片蔗糖含量略高于未遮光对照叶片,而棉籽糖、肌醇半乳糖苷和水苏糖含量显著低于对照叶片。叶片中肌醇半乳糖苷合成酶活性和基因转录水平变化趋势一致,遮光叶片显著低于对照叶片;棉籽糖合成酶活性差异不显著,但是遮光叶片棉籽糖合成酶基因转录水平显著低于对照叶片;遮光叶片水苏糖合成酶活性显著低于对照,且相关基因转录水平变化与酶活性变化一致;此外蔗糖非发酵相关蛋白激酶1基因（SnRK1）表达水平在遮荫处理6 h时显著高于对照。表明在遮光胁迫下,黄瓜幼苗通过调控肌醇半乳糖苷合成酶、水苏糖合成酶和蔗糖非发酵相关蛋白激酶1相关基因表达和酶活性,维持叶片蔗糖含量,提供生长所需能量,保证叶片存活。     

荔枝能荷水平及能量相关基因表达与采后褐变关系的研究

为了揭示荔枝果实采后能量调控规律及其与衰老的关系,以‘南岛无核’荔枝果实为材料,研究自然能荷水平（清水浸泡30 min,25 ℃贮藏,对照）;低能荷水平（2,4–二硝基苯酚,即DNP浸泡30 min,25 ℃贮藏）;较高能荷水平（5 ℃低温贮藏）等3种能荷水平状态下果皮衰老变化与能量、能量相关（生成、转运、耗散）基因表达的关系。结果表明：与对照相比,DNP处理（低能荷水平）明显促进了荔枝果实衰老,5 ℃低温贮藏（高能荷水平）果实衰老缓慢。DNP处理,LcAOX1在6 h表达量上调,果实在24 h开始大量褐变,LcUCP1的表达受到明显抑制,LcSnRK2的表达水平上调时间提前,表达水平提高。在荔枝果实贮藏后期,对照和DNP处理,果实能荷水平较低,果实衰老严重时,LcAAC1、LcAOX1、LcUCP1表达水平也出现下降。5 ℃低温贮藏,LcAAC1、LcAOX1、LcUCP1和LcSnRK2的表达量均保持在较低水平。荔枝果实采后能荷水平下降是导致果实快速衰老的重要因素之一,LcSnRK2和LcAAC1是荔枝果皮能量变化的敏感基因,对能量匮乏反应快,能荷水平下降可诱导LcSnRK2和LcAAC1表达上调。LcAOX1和LcUCP1表达量上调与荔枝果实衰老同步,它们的表达水平提高可以作为荔枝果实采后开始走向衰老的参考标志。     

High GUS expression in protoplasts isolated from immature peach fruits

A protocol for transient expression analysis was developed using protoplast isolated from immature peach fruits. The uid A gene for β-glucuronidase (GUS) was introduced into the protoplast as a reporter gene to evaluate the protoplast activity. Protoplasts isolated from immature fruits at 28–32 days after full bloom (DAFB) showed high GUS activity under the cauliflower mosaic virus 35S promoter. The highest GUS activity was obtained from the protoplasts isolated at 32 DAFB, but it was difficult to isolate protoplasts showing high GUS activity from 34 DAFB. A comparison of the effect of promoter cassette on gene expression showed that the promoter containing the tobacco mosaic virus Ω sequence enhanced GUS activity by at least 10-fold in the peach protoplasts relative to the 35S promoter. The level of GUS activity under the 35S promoter in the peach protoplasts was 0.47-fold as that obtained from maize protoplasts isolated from young greening leaves, indicating that the GUS activity of immature peach protoplast is sufficient for gene expression analysis. Since stable transformation and evaluation of fruit traits in peach transformants are difficult, this transient expression system could be useful for the characterization of genes expressed in peach and other Rosaceae fruit species.     

LED补光组合对大棚越橘生长发育的影响

以2年生南高丛越橘‘Emerald’为材料,以大棚内自然光作为对照,研究LED光源的红蓝光(3︰1和6︰1)、紫外光(UVA)对植株长势、叶片光合作用、碳氮代谢、开花基因表达及开花率、果实品质的影响。结果表明:红蓝光组合处理下‘Emerald’的植株营养生长较旺盛,株高、1年生枝条长度和粗度显著高于对照。此外,红蓝光(6︰1)处理下叶片的叶绿素相对含量、比叶重和净光合速率均显著提高。红蓝光组合也可诱导植株开花,开花基因FT表达量和开花率明显高于对照。紫外光下叶片的氮含量、开花率及FT基因表达量显著高于对照。不同光质组合补光对‘Emerald’的果实品质有显著影响,红蓝光(3︰1)处理下果实的质量、横纵径、可溶性固形物、可溶性糖、花青素含量和糖酸比均高于对照。总之,不同光质补光会促进越橘‘Emerald’的生长发育,红蓝光6︰1组合对促进营养生长作用相对较大,红蓝光3︰1组合对提高果实品质效果较好。紫外光虽能改变植株形态和促进开花,但果实品质提高效果较红蓝光处理稍弱。     

草莓FaMDHAR和FaGR的克隆与表达分析

为了探讨草莓中单脱氢抗坏血酸还原酶（Monodehydroascorbate reductase,MDHAR）和谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）基因的功能,采用同源克隆的方法从‘丰香’草莓中克隆得到cDNA全长序列,并采用实时定量PCR方法对其在不同组织和不同发育阶段果实中的表达模式进行分析。结果表明：草莓MDHAR基因cDNA（FaMDHAR,GenBank登录号：KP025946）全长1 305 bp,编码434个氨基酸,分子量约为47 kD,含有保守的FAD结合结构域,定位于细胞质中。GR基因cDNA（FaGR,GenBank登录号：JQ339738）开放阅读框全长1 491 bp,编码496个氨基酸,分子量为53 kD,定位于细胞质中。FaMDHAR在各组织中均有表达,在成熟果实中表达量最高,叶和花次之,根中最低;在果实发育过程中FaMDHAR在绿果期有相对较高的表达,随后急剧增加,到白熟期最高,之后下降并维持在相对稳定水平。FaGR在叶和花中表达较高,在成熟果实中较低;在果实发育过程中,表达量从小绿期呈现增加趋势,至转红果期达最高,随后逐渐下降,在成熟果实中较低。果实发育过程中酶活性变化呈现出与各自基因表达量相似的变化规律。经过4 ℃低温处理24 h后的草莓叶片中,FaMDHAR相对表达量较对照显著增加,而FaGR无显著变化。草莓中FaMDHAR和FaGR表达存在时空差异,并对低温逆境响应存在差异。     

营养液EC值对无土栽培番茄果实发育及蔗糖代谢的影响

以番茄栽培品种‘辽园多丽’为试材,在果实发育期通过添加不同浓度的NaCl来提高营养液的EC值,研究高EC值管理对水培番茄果实产量、品质及蔗糖代谢的影响。结果表明:3个高EC值处理都提高了成熟果实中可溶性糖、有机酸和维生素C含量,而且随着EC值的增加这种提高越明显。进一步的分析发现,随着营养液EC值的提高,番茄果实各部位己糖(果糖+葡萄糖)含量增加,蔗糖转化酶(酸性转化酶+中性转化酶)活性增强,而且己糖含量的增加和转化酶活性的增强主要发生在花后40～60d。以上结果表明:果实发育期高EC值管理下番茄果实可溶性糖含量的提高是由于蔗糖转化酶活性的增强引起的;在该试验中EC值1.25→2.5→3.8→5.2的处理果实的品质提高最多,干物重损失最少。     

草莓FaCOP1的克隆及其表达特异性分析

为探索草莓光形态建成抑制子FaCOP1的功能及其表达特异性,采用同源克隆法获得‘丰香’草莓FaCOP1的完整开放阅读框序列,对该序列及其编码的氨基酸序列进行相关生物信息学分析,同时采用qRT-PCR分析该基因的时空表达以及在不同光质处理下的表达模式。结果表明,FaCOP1开放阅读框全长1 989 bp,Gen Bank登录号为KX583676,编码662个氨基酸,蛋白质分子量为74.7187 kD,理论等电点为6.54,具有环形锌指域,卷曲螺旋域和WD40重复序列等3个保守结构域。序列比对以及系统进化树分析发现,COP1进化过程中具有高度保守性以及物种间的差异性。qRT-PCR结果表明,FaCOP1在草莓的根、茎、叶、花及成熟果实中均有表达,花中的表达量最高,其次是叶和根,而茎和成熟果实中最少。随着草莓果实的发育(从小绿期到全红期)FaCOP1的转录水平总体呈现递减的规律,与果实花青素积累模式相反。草莓叶片和果实的FaCOP1表达均能够被白、红、蓝及红蓝光(1︰1)诱导。FaCOP1在转录水平上没有阻遏FaHY5的表达,其关系需在蛋白质水平上进一步验证。