‘红阳’猕猴桃全基因组NBS-LRR类基因家族的生物信息学分析

【目的】分析‘红阳’猕猴桃(Kiwifruit)中含有核苷酸结合位点(Nucleotide binding site,NBS)类基因。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、Pfam和Coils Server网站,和Bioedit、MEGA 5.0、Clustal W软件,分析确定‘红阳’猕猴桃的NBS-LRR基因类型、结构和系统发育学关系。【结果】在‘红阳’猕猴桃全基因组中共有96个NBS-LRR类基因,其中27条NBS-LRR类基因分布在基因簇内,可根据其结构进一步划分为20类基因。并对NBS-LRR类基因家族进行了氨基酸多序列比对和系统进化树分析,发现整个NBS-LRR基因家族可分为三个亚家族。【结论】相对其他物种,‘红阳’猕猴桃NBS-LRR类基因总数少,缺少TIR结构,具有LRR结构的基因所占比重低,NBS结构不完整,这些特点可能与其感病性有关联。     

甜樱桃高产高效栽培的生理生态学研究

樱桃(Cherry)为蔷薇科(Rosaceae),李属(Prunus),樱桃亚属(Cerasus)的乔木型果树,常见的栽培种包括:欧洲甜樱桃(Prunus)、欧洲酸樱桃(P.cerasus)、中国樱桃(P.pscudocerasus)和毛樱桃.     

草原樱桃种内和种间授粉亲和性的荧光显微观察

【目的】研究草原樱桃(Prunus fruticosa)与不同樱桃远缘杂交亲和性的关系。【方法】以草原樱桃为母本,采用自交、品种间杂交、远缘杂交(毛樱桃、中国樱桃和欧洲甜樱桃),不同时间进行取样,荧光显微镜观察花粉管萌发生长状况。【结果】1)草原樱桃存在自交不亲和现象,需要品种间杂交授粉结实。2)草原樱桃与毛樱桃远缘杂交表现为配子体不亲和;草原樱桃与中国樱桃远缘杂交亲和,结实率为10%~52%;草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交表现为孢子体不亲和。【结论】草原樱桃存在自交不亲和现象,与同属的不同种樱桃远缘杂交亲和性有显著差异。     

浅谈樱桃树的栽培

樱桃是蔷薇科(Rosaceae)、李属(Prunus)植物。我国栽培的有以下四个种:一、中国樱桃:在我国北纬 35°以南各省和山东半岛均有分布。二、甜樱桃:又称洋樱桃(旅大)、大樱桃(烟台)、在我国分布北界北纬40°沿海地区(如熊岳)、但个别年份还有冻害。三、酸樱桃:我国酸樱桃的品种很少,最普遍的只有磨把子。四、毛樱桃式山豆子:分布在我国西北、华北、东北和云南。灌木,适应性强,萌蘖力极强、枝细密,叶小、果实较小,果实成熟早等优点。目前我省市场出售的樱桃,是旅大地区生长的长地樱桃,属于甜樱桃,在我省不能直立栽培,否则冬季冻死。我们一般人所说的“樱桃”,实际上是指毛樱桃。毛樱桃抗     

毛樱桃的繁殖法

毛樱桃(Prunus tomentosa)虽和桃有亲和性,但把它作为桃的矮化砧,选择嫁接后使桃生育良好的单系是很重要的。这是因为毛樱桃当中表现各不相同,与桃嫁接后有的成活不好,有的即或成活也生育不良,或者长1～2年后枯死。象这样的树,嫁接部位往往形成肿     

新疆天山北麓甜樱桃温室栽培技术

甜樱桃(Cerasus avium L.Moench.),又名欧洲甜樱桃、大樱桃,属于蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)樱桃亚属(Cerasus),原产于黑海沿岸和亚洲西部 [1].甜樱桃也是落叶果树中成熟最早的树种之一,被誉为"早春第一果",具有果个大、色泽艳丽、晶莹美观、果肉柔软鲜美、营养丰富、酸甜可口等特点,被赞誉为果中珍品.当前市场供不应求,有极高的经济价值[2].因其具有适应性强、栽培管理技术简单、生产成本低、经济价值高等优点,是目前种植效益最好的果树树种之一,近年来已在我国山东烟台、辽宁大连、河北秦皇岛和甘肃天水等地区有大规模栽植[3].     

毛樱桃接桃

毛樱桃(Prunus tomentosa Thunb)分布晋东南陵川县,属蔷薇科樱属的灌木,枝叶繁茂,小枝幼时有茸毛,叶倒卵形至椭圆形,长5—7厘米,宽2—4厘米,先端急尖或微渐尖,叶缘有不等锯齿,叶面深绿色有皱纹,散生细毛,叶背密生绒毛;叶柄较短,2～5厘米,有毛;托叶条形,早     

火龙果Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析

【目的】克隆Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶(RT)序列并分析其特性,为火龙果遗传变异和进化研究提供新的信息。【方法】根据Ty3-gypsy类反转录转座子RT保守区设计简并引物,从红肉和白肉火龙果及其突变体中扩增出430 bp左右的目标片段,回收、克隆、测序获得RT序列,并进行生物信息学分析;采用RT-PCR检测其转录活性。【结果】共获得82条RT序列,其中有55条序列发生终止密码子突变,5条序列发生移码突变;经RT序列对比,火龙果与水稻、拟南芥有较高的同源性;3条RT序列具有转录活性。【结论】火龙果Ty3-gypsy类反转录转座子RT序列具有高度异质性,部分序列具有转录活性,与其他物种存在反转录转座子的横向传递。     

菠菜NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆及分析

依据已知NBS-LRR类抗病基因的P-loop和GLPL两个保守结构域设计简并引物,对抗菠菜霜霉病商业杂交种RZ51-147、自交系12S3和12S4的基因组DNA进行PCR扩增、克隆和序列测定,共获得23条具有完整开放阅读框且含有NBS结构的抗病基因同源序列(resistancegeneanalogs,RGAs),编号为SP1~SP17、SP19~SP24,其在NCBI中的登录号为KX914865~KX914887。核苷酸比较分析结果表明,这23条RGAs大多与甜菜中推测的一些抗病蛋白基因或其他相关蛋白基因具有较高的同源性,其中SP1、SP2、SP5、SP6、SP10、SP11、SP12、SP13等8条序列均与甜菜RF45类抗病蛋白有着86%以上的同源性;SP3、SP4、SP8、SP9、SP24等5条序列与甜菜RPP13类抗病蛋白的同源性在85%以上,与向日葵抗霜霉病基因PI8相应区域的氨基酸序列相似性为32.20%~33.52%,且在进化树上聚为一类,推测其可能与抗霜霉病相关。同源进化分析结果表明,除SP7外,其余序列均为non-TIR-NBS-LRR类抗病基因,并与推导的氨基酸序列多重比较结果一致。     

甜樱桃品种中新多态性SSR的鉴定、指纹图谱构建及聚类分析

【目的】应对迅速增加的甜樱桃品种及其分子鉴定需求,储备一批新多态性SSR,并获得其在甜樱桃品种中的基因型数据。【方法】从甜樱桃基因组测序开发的SSR库中,根据重复单元和重复次数在8条染色体上一共选择了96个SSR。用ABI3730,鉴定出其中9个SSR在4个代表甜樱桃品种中具有多态性。另外从305个李属SSR中又鉴定出9个多态性SSR。用S基因和多态性SSR排除了52个品种122个单株中S基因型不正确和混杂的品种或单株,然后用多态性信息比价高的11个SSR(其中包括8个新SSR)和S基因标记,构建了48个甜樱桃品种的指纹图谱库,并获得了可以区分48个品种的最少标记组合。【结果】聚类分析表明,48个甜樱桃品种组成了短低温组、中国组、北美组和东欧组。聚类分析结果可以和品种间亲缘关系及地域来源互相验证。【结论】鉴定了3个从未报道的甜樱桃品种的S基因型,验证了一种可以有效获得多态性SSR的途径,提供了9个新的多态性SSR及其等位基因大小,用12个分子标记构建了48个甜樱桃品种指纹图谱。本文提供的新SSR及其构建的甜樱桃品种指纹图谱真实可靠。     

基于ITS序列的中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃种内遗传多样性及种间关系分析

对中国樱桃[Cerasus pseudocerasus(Lindl.)G.Don](地方种质35份,野生资源35份),欧洲甜樱桃[C.avium(L.)Moench](18份)和毛樱桃[C.tomentosa(Thunb.)Wall.](7份)共95份材料的核糖体内转录间隔区(ITS,internal transcribed spacer)序列进行了测定和分析,以期从ITS的DNA序列变异角度揭示种内遗传多样性及种间遗传关系。结果表明:(1)96条ITS序列比对后长度为712 bp,G+C含量为58.1%,检测到71个变异位点(9.97%),共定义了37个单倍型;中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃的单倍型多样性和核酸多样性分别为0.840和0.00466、0.928和0.00396、0.905和0.00564,中国樱桃中栽培种质遗传多样性明显低于其野生资源;(2)种间遗传关系显示,中国樱桃与欧洲甜樱桃之间的遗传距离较近(0.019),而与毛樱桃遗传距离较远(0.048);(3)邻接聚类和单倍型网络分析显示3个种分别聚为3个分支,种间具有较大的遗传分化。同时,选择3个种的代表单倍型进行其ITS序列的二级结构预测分析,3个种之间ITS1区、ITS2区的二级结构差异较大,最小自由能差异显著,进一步揭示了3个种间的遗传关系较远。综合分析认为,3个樱桃种内均具有较高的遗传多样性,种间具有较大的遗传分化,遗传关系较远,其中毛樱桃与中国樱桃和欧洲甜樱桃的遗传关系均较远。     

2个中亚杏S-RNase基因全长的克隆与序列分析

【目的】克隆中亚杏(Prunus armeniaca)品种自交不亲和花柱S-RNase基因全长序列,为分子手段调控杏自交不亲和性状奠定基础。【方法】以新疆栽培杏品种‘索格佳娜丽’和‘赛买提’为试材,利用RT-PCR克隆2个品种的花柱SRNase基因c DNA片段,RACE技术进行c DNA全长克隆,采用BLAST进行序列比对,Protparam软件分析2个基因的编码蛋白特性,MEGA 5.0构建进化树。【结果】从‘索格佳娜丽’中克隆了S_(52)-RNase(KF951503)基因,从‘赛买提’中克隆了一个新的S_(53)-RNase(KF975455)基因DNA和c DNA全长序列。S_(52)-RNase的DNA全长2 200 bp,c DNA全长765 bp,ORF(开放阅读框)长681 bp,编码226个氨基酸;S_(53)-RNase的DNA全长1 664 bp,c DNA全长907 bp,ORF长732 bp,编码242个氨基酸。BLASTP比对显示:这2个基因都具有保守的RNase-T2基因结构,属于RNase-T2家族。预测相对分子质量分别为26.5 ku和27.5 ku,等电点为9.36和9.03,都属于亲水性蛋白。进化分析表明,S_(52)与李(Prunus salicina,S_7)、S_(53)与大岛樱(Prunus speciosa,S_(13))亲缘关系最近,S_(52)和S_(53)处在2个不同的分支上,表现出较高的序列多态性,表明2个基因亲缘关系较远。【结论】获得了2个中亚杏品种自交不亲和花柱S-RNase基因全长序列。     

不同繁育方式对樱桃幼苗主要病毒病的影响

【目的】调查不同繁育方式获得樱桃苗木的病毒携带情况,为今后樱桃苗木最适繁育方式的选择以及苗木无毒化栽培管理提供理论指导。【方法】采取对角线五点取样法随机采集中国樱桃实生苗、樱桃砧木扦插苗、甜樱桃实生苗的样本各30份,樱桃砧木组培苗60份,采用RT-PCR法对6种病毒进行检测。【结果】6种病毒检测结果均呈阳性,经序列分析证明,6种病毒片段与GenBank中已登录的病毒核苷酸序列有较高一致性。本实验田间随机取样的中国樱桃实生苗、樱桃砧木扦插苗、樱桃砧木组培苗、甜樱桃实生苗的带毒率分别为86.67%、70.00%、0%和76.67%。中国樱桃实生苗样本植株带毒率为86.67%,单独侵染PNRSV的比例较高,为53.33%;樱桃砧木扦插苗的样本中樱桃坏死锈斑病毒(CNRMV)、李属坏死斑病毒(PNRSV)和樱桃绿环斑驳病毒(CGRMV)检出率分别为36.67%、26.67%和20.00%,这3种病毒樱桃扦插苗田间携带率较高;甜樱桃实生苗的田间带毒率为76.67%,其中95.66%为樱桃病毒A(CVA)单独侵染;从两个不同产区所取樱桃砧木组培苗(共60份样品)未检测到樱桃常见6种病毒。【结论】中国樱桃实生苗与砧木扦插苗的田间带毒率均较高,分别为86.67%和70.00%。甜樱桃种子不可默认为无病毒携带,反而极易感染与传播樱桃病毒A(CVA),并非无毒苗最佳繁育材料。     

槜李等15个李品种S基因型鉴定及其多态性分析

利用李属S-RNase基因特异性引物,对15个供试李品种进行PCR扩增,共获得30个目的条带。对这些目的条带进行测序鉴定出15个李品种的S基因型。通过与NCBI中利用BLASTn与GenBank+EMBL+DDBJ+PDB等数据库中的序列比对,结果表明,其中9个为新S-RNases基因,对9个新S-RNases核苷酸序列进行分析发现,位于高变区内的内含子大小为141～1758bp,其同源性为33.9%(S-18～S-19)～81.6%(S-20～S-21),表现出丰富的长度和序列多态性;编码区的核苷酸序列比对结果,其同源性为73.3%(S-16～S-19)～91.7%(S-17～S-22);其推导氨基酸序列相似性为67.3%(S-16～S-19)～89.1%(S-17～S-22);包含李属S-RNase一级结构所共有的C2、C3保守区和高变区(RHV)。系统进化分析表明,9个新S-RNases与李属其它树种S-RNases聚类在一起,归属为李亚科(Prunoideae)。     

九种李属植物的RAPD亲缘关系分析

 以李属植物9 个种的20 个材料为研究对象, 用RAPD技术对其进行亲缘关系分析。在建立适合李属植物的PCR2RAPD反应体系的基础上, 从45 个随机引物(10 mer) 中筛选出24 个, 对所有供试材料进行扩增, 共获得24 张DNA 指纹图谱, 326 条DNA 谱带, 其中有311 条为多态带。建立了基于RAPD 的李属植物亲缘关系树形图, 树形图的聚类结果与经典的李属植物的起源、分布和分类基本一致。另外, 根据聚类结果, 作者认为: 1) 乌苏里李是中国李的一个变种而非一独立的种; 2) 杏李是一李杏杂种且与杏有较近的亲缘关系; 3) 从分子水平证明了欧洲李(Prunus domestica L. ) 是由樱桃李(P. cerasifera Ehrh. ) 和黑刺李(P. spinosa L. ) 自然杂交形成的后代。     

甜樱桃PavMYC2基因克隆与表达分析北大核心CSCD

【目的】克隆甜樱桃PavMYC2基因并研究其表达模式,为深入研究其在花芽响应温度逆境中的功能奠定基础。【方法】从甜樱桃基因组数据库中获得PavMYC2基因的序列,对该基因进行生物信息学分析和亚细胞定位;通过qRT-PCR技术探究PavMYC2基因在甜樱桃不同组织及花芽各个时期的表达模式;运用双分子荧光互补实验(BiFC)检测其与PavJAZ蛋白的互作关系;结合前人转录组结果分析PavJAZ的季节表达模式。【结果】PavMYC2编码689个氨基酸,具有bHLH-Zip保守结构域,属于bHLH家族。亚细胞定位结果表明,该基因在细胞核中发挥功能。进化树结果表明,甜樱桃PavMYC2与中国樱桃(Prunus pseudocerasus)和樱花(Prunus yedoensis)亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果分析发现,PavMYC2的表达具有组织特异性,在花芽中表达量最高,依次是叶、茎、花、根中表达量的4.8、4.9、8.8、37.4倍。在花芽中,PavMYC2的表达量在夏秋季高,然后逐渐降低,在冬季维持一定的表达水平,春季时最低。顺式作用元件分析发现,该基因启动子上含有大量光响应元件、多种激素响应元件和低温胁迫等相关元件。互作蛋白结果显示,PavMYC2可以与PavJAZ1/2/3蛋白发生互作,进一步对JAZs基因的表达模式进行分析,发现PavJAZ1/2/3/5与PavMYC2的表达量变化相似。【结论】克隆得到1个PavMYC2基因,夏秋季高温时期在花芽中高表达,随后逐渐降低,在冬季维持一定的表达水平,春季开花时最低。其与PavJAZ1/2/3互作,协同响应温度胁迫。该研究为进一步探究甜樱桃花芽中MYC2在响应温度胁迫和调控开花进程中的作用奠定了基础。     

桃脂氧合酶基因家族生物信息学及其表达特性分析

【目的】脂氧合酶(lipoxygenase;LOX;linoleate oxygen oxidoreductase;EC1.13.11.12)作为一种重要的酶,广泛参与植物生长、发育、成熟、衰老及植物抗逆过程,因其重要作用一直是国内外研究的重点和热点。研究利用生物信息学方法对桃LOX基因家族进行发掘和预测,以期为桃LOX家族基因鉴定和功能分析提供基础信息,并在分子水平上为桃品种改良及采后保鲜提供明确的候选基因。【方法】采用生物信息学方法研究了桃LOX基因家族成员数目、系统进化关系、假定蛋白质结构及分类,运用q RT-PCR技术研究LOX基因家族在桃特异组织中的表达模式。【结果】桃LOX基因家族包含13个假定蛋白,9-LOX和13-LOX类型分别有6个成员,另外存在1个特殊类型,与苹果具有相似性;桃LOX蛋白氨基酸序列一致性在33.76%~90.84%;13个LOX家族成员绝大多数是两性氨基酸,9-LOX类型的6个家族成员的理论等电点都小于7,13-LOX类型各等电点没有规律;13个蛋白质的二级结构除ppa017962m外以无规则卷曲为主要构成元件;染色体定位分析表明,LOX家族基因并非平均分布在桃的8条染色体上,其中6号染色体上桃LOX基因分布最多,ppa017962m未定位在任何特异染色体上;q RT-PCR的组织特异性表达结果表明,LOX基因家族主要在果实和茎中的相对表达量较高。【结论】分离并鉴定了13个桃LOX家族基因,其不均匀地分布在桃染色体上;多数桃LOX基因主要在果实和茎部表达;ppa001634m、ppa001082m、ppa001216m、ppa001016m、ppa017962m在果实中的表达量最高,可能参与调控桃果实衰老软化过程。     

园艺及园林观赏植物抗病基因类似物的研究进展

目前已从不同植物中分别克隆出70余个植物抗病基因.根据已克隆的抗病基因的结构特征,可分为4大类:NBS-LRR、STK、胞外LRR、STK与胞外LRR.对于园艺及园林观赏植物抗病基因同源序列(RGA)的研究已应用在基因克隆、分子标记、基因定位和基因进化中,但相关报道较少.RGA的分析,对于在果蔬生产及园林绿化上指导我们培育具有广谱性抗病的植物品种具有深远的意义.     

6个甜樱桃品种ACO基因多态性的检测

乙烯在植物果实成熟过程中起着重要的作用,ACC合酶(1-aminocyclop ropane-1-carboxylic acid synthase,ACS)和ACC氧化酶(1-aminocyclop ropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO)是植物乙烯生物合成途径的限速酶。通过DNA序列分析,以不同果实成熟期的6个甜樱桃品种(Prunus avium L.)为材料,检测ACO基因的多态性。获得甜樱桃ACO基因约1 kb,与桃(P.persica)ACO基因(GenBank登录号:AF532976)序列的同源性达96%,其预测的氨基酸序列与桃、梅(P.mume)、美洲李(P.armeniaca)和欧洲李(P.domestica)等ACO的氨基酸序列同源性超过95%。该片段包括4个外显子和4个内含子,内含子符合GT-AT规律。用DNAMAN进行多序列比对分别在内含子2和内含子4内发现2个多态性简单重复序列(AT)n。内含子2有3种片段:即(AT)6、(AT)7和(AT)8;内含子4有2种片段,即(AT)5和(AT)6,组合后共得到4种ACO单倍型。研究在甜樱桃ACO基因座上发现2个SSR标记,为进一步研究ACO基因多态性与果实成熟期相关性奠定基础。     

李属坏死环斑病毒(PNRSV)新疆巴旦木分离物外壳蛋白基因(CP)片断的克隆与序列分析

【目的】为了查明新疆巴旦木果树病原病毒的种类,为病毒的分子检测提供基础。【方法】采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(DAS-ELISA),从巴旦木果树叶片中检测到李属坏死环斑病毒(PNRSV)。以阳性样品的总RNA为模板进行PNRSV外壳蛋白基因(CP)RT-PCR扩增,对预期430 bp大小的4个扩增产物进行克隆、测序和序列分析。【结果】结果表明,PNRSV新疆巴旦木分离物CP基因的核苷酸和氨基酸序列与世界各地已报道的分离物具有较高的同源性,分别为80.0%～97.2%和80.1%～94.1%,其中与阿根廷分离物AY217的同源性最高;而与同属03亚组的苹果花叶病毒(ApMV)同源性较低,仅为52.9%～55.4%和45.6%～48.6%。新疆PNRSV各分离物之间CP基因高度同源。序列比对与系统发生树的分析显示,PNRSV新疆巴旦木分离物的株系属于GroupⅠ组。【结论】确定了PNRSV为侵染新疆巴旦木果树的病原病毒。这是PNRSV在新疆发现的首次报道。