花生种子吸胀期间耐低温性及其与品质性状的相关研究

利用55份花生种子进行低温吸胀萌发试验,统计露白率及芽长/种长,筛选耐低温种质,并通过近红外光谱技术测定油酸、亚油酸、棕榈酸、脂肪、蛋白质及蔗糖含量,分析花生种子吸胀期间耐低温性与各项品质性状之间的相关性.结果表明:参试花生种质在2℃96h低温胁迫条件下,露白率≥80%的种质有3份、80%＞露白率≥70%的种质有3份、...     

花生抗黄曲霉相关ARAhPR10基因克隆及其原核表达

花生黄曲霉污染已成为制约我国花生及花生制品出口贸易的关键因素。基于花生抗黄曲霉相关EST序列,RT-PCR法克隆花生ARAhPR10基因（gb｜EU661964.1）,开放读码框471bp,编码157个氨基酸,分子量16.9kD,等电点5.03。与已报导AhPR10（gb｜AY726607）相似性为49.3％。推导氨基酸序列含有PR10家族的高度保守“P-loop”基序（G＊GG＊G）和Betv1保守疏水结构域“GVALP PTAEK ITFET KLVEG PNGGS IGKLT LKY”,推测ARAhPR10是该花生PR10家族的新成员。其基因组扩增序列长度561bp,两个外显子间存在一个长度为87bp的内含子。原核表达ARAhPR10的融合蛋白约25kD,Ni^＋-NTA树脂亲和纯化后获得电泳单一条带。纯化的ARAhPR10融合蛋白具有体外核酸酶活性,预测其具有抗黄曲霉活性。该基因的克隆及其原核表达融合蛋白的获取为ARAhPR10功能研究奠定了基础。     

利用花生RIL群体进行芽期耐寒性遗传特性分析

花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交［HY44×DF12（HD-RIL）和YZ9102×XZ68-4（YX-RIL）］构建了两个重组自交系（RIL）群体,利用主基因+多基因混合遗传模型对2个RIL群体低温胁迫后的相对发芽率进行遗传特性分析。结果表明,2个RIL群体的耐寒性在2020年海南乐东（E1）环境中均表现为由3对加性上位性主基因+加性多基因控制,HD-RIL和YX-RIL的主基因遗传率分别为86.72%、91.46%,在2021年山西汾阳（E2）环境中均表现为由2对显性上位主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为74.35%、79.56%;HD-RIL群体在2021年海南南滨（E3）环境中与YX-RIL群体在2020年山西汾阳（E4）环境中耐寒性均表现为由2对累加作用的主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为64.20%、59.05%。本研究结果为深入开展花生芽期耐寒性分子机制研究、提高耐寒性分子育种效率提供了重要的理论基础。     

花生GLP家族基因组织差异及干旱诱导的表达分析

为深入探索花生GLP家族基因的功能,利用实时荧光定量PCR技术比较不同花生品种种皮和干旱胁迫下花生不同组织中花生GLP家族基因的表达情况。结果表明,花生GLP家族基因在粉红色花生品种种皮中的表达量显著高于其它颜色种皮;在花生种皮中,Ah GLP3和Ah GLP6的表达量相对最高,其次是Ah GLP1、Ah GLP2和Ah GLP8。正常生长条件下,除Ah GLP2和Ah GLP8,其它各基因在种子、根和叶中的表达均有明显的组织差异。在干旱胁迫下,Ah GLP1在叶片中的表达量发生上调,而Ah GLP3、Ah GLP4和Ah GLP5在种子和根中的表达量显著上调;Ah GLP2、Ah GLP7和Ah GLP8在各组织中均受干旱诱导而表达量上调,而Ah GLP6的表达量下降。结果表明花生GLP家族基因的表达有明显的品种特异性、组织和诱导差异性。本研究为阐明花生GLP家族基因的组织及抗逆表达提供理论基础。     

低温胁迫下花生差异表达基因的分离与分析

筛选74个花生种质材料,最后以发芽率在80%以上的9650作为试验材料。对9650分别进行2℃和25℃(对照)处理,分别提取2、6和8h花生样品的总RNA。利用GeneFishing随机引物,克隆测序,获得34个独特的基因序列。经BLAST2GO注释,包括参与细胞合成的组分、应激蛋白反应、代谢过程中的转运与运输、蛋白质的合成、以及耐低温相关的基因序列。进一步利用定量RT-PCR证实了4个基因的相对表达量,选择其中亲环蛋白基因相关序列,通过5'-RACE获得cDNA全长,为通过转基因技术对其进行功能分析奠定了基础。     

土壤施硒对覆膜花生相关性状的影响

在覆膜条件下,研究土施硒肥对不同花生品种开花期和结荚期生理特性、农艺及产量性状的影响.结果表明,土施硒肥对3个花生品种结荚期的生理特性(黑玉珍的叶片POD活性除外)和农艺性状影响不大,而开花期的生理特性和百果重、饱果率、单株果数和单株生产力等产量性状较对照都显著提高,但不同花生品种间存在差异.其中,鲁花4号施硒后,其开...     

花生黑腐病抗病品种筛选及抗病相关酶活性测定

花生黑腐病是由冬青丽赤壳(Calonectria ilicicola)引起的花生毁灭性病害。为研究花生品种对该病害的抗性情况和抗性机制,采用幼芽水培接种的方法对128个花生品种进行抗性鉴定。结果发现高抗、中抗、中感、高感的花生品种数分别为1、13、42和72个。高抗品种T09的病情指数仅为8.0,发病率为36.7%;高感品种P562的病情指数高达46.0,发病率为100%。通过室内盆栽试验方法对P562、桂花35、云花生、AS09和T09进行抗病性检验,结果与幼芽水培接种鉴定的结果一致。通过测定T09和P562接种花生黑腐病菌后防卫相关酶活性的变化,T09的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性分别在接种后0.5和5 d出现2次高峰(最大峰值为451.09 U·g^-1·h^-1FW),其峰值出现时间较高感品种P562早;T09的多酚氧化酶(PPO)活性在接种后0.5 d出现峰值(271.67 U·g^-1·min^-1FW),P562的PPO活性在接种后1 d出现峰值(160.02 U·g^-1·min^-1FW);两个品种的过氧化物酶(POD)活性均升高,T09在接种后0.5 d出现高峰(239.23 U·g^-1·min^-1FW),P562在接种后0.25 d出现高峰(135.75 U·g^-1·min^-1FW);两个品种接种后超氧化物歧化酶(SOD)活性均升高,T09在接种后的第5天出现高峰(28.08 U·g^-1·h^-1FW),P562在接种后第3天出现高峰(16.79 U·g^-1·h^-1FW)。酶活性结果表明,PAL、PPO、POD和SOD在花生抗病性中可能密切相关。本研究结果为后续花生高抗品种的选育及花生黑腐病的抗病机制奠定了基础。     

镉汞胁迫对花生种子的毒害效应

采用室内水培法,分别研究了镉(Cd2+)、汞(Hg2+)单一胁迫对花生种子萌发与幼苗的主要生理生化特性的影响。结果表明,当Hg2+浓度达到5 mg/L、Cd2+浓度达到或大于20 mg/L时出苗率下降;当Hg2+浓度达到25 mg/L、Cd2+浓度大于10 mg/L时不仅显著抑制生长,而且根系变黑腐烂;不同浓度Hg2+与叶绿素a的含量呈显著负相关,而与叶绿素b的含量呈显著正相关;不同浓度Hg2+与花生叶片过氧化氢酶活性呈极显著正相关。过氧化氢酶活性和叶绿素含量都与Cd2+浓度呈极显著负相关。     

水稻受白叶枯病菌诱导抗性相关基因片段的克隆

利用已知植物Ｒ类基因保守结构域,设计简并引物作为随机引物,运用ｍＲＮＡ差异显示技术,分析水稻愈伤组织受白叶枯病菌诱导的ｍＲＮＡ表达丰度差异,获得３个差异片段。对３个差异片段进行了回收、重扩增与克隆,并对其中的一个差异片段进行了序列测定和杂交鉴定。该片段长度为６８０ ｂｐ,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交结果证实该片段受白叶枯病菌诱导表达且在抗性品种中的诱导表达明显强于在感病品种中的诱导表达。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂     

钼酸钠浸种对花生种子萌芽及幼苗生长的影响

本文研究不同浓度钼酸钠浸种对花生种子萌发和幼苗生长的影响。试验结果表明,一定浓度的钼酸钠溶液浸种,对花生种子萌发具有促进作用,可以提高花生种子的发芽率,促进种子胚根的生长。在花生幼苗生长阶段,它能增加叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,提高了过氧化氢酶活性和硝酸还原酶活性。实验结果显示,钼酸钠溶液浸种是促进花生种子萌发和幼苗植株生长的重要措施。     

基因芯片技术鉴定棉铃虫胁迫后棉花差异表达基因

棉花在受到植食性昆虫为害后基因表达会发生变化,筛选鉴定这些调控基因有助于解析昆虫诱导棉花抗虫性的分子机制。本研究以棉花(Gossypium spp.)(中12)为实验材料,分别从正常生长条件下的棉花(对照)和棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)取食胁迫6、12、24和48h的棉花叶片(处理)中提取总RNA,采用Affymetrix棉花基因芯片进行了基因表达谱分析。结果表明,棉铃虫取食6h时,差异表达基因共有4109个(占28%),其中上调1917个,下调2192个;棉铃虫取食12h时,差异表达基因共有2605个(占18%),其中上调1326个,下调1279个;棉铃虫取食24h时,差异表达基因共有3213个(占22%),其中上调1424个,下调1789个;棉铃虫取食48h时,差异表达基因共有2763个(占19%),其中上调1450个,下调1313个。进行生物信息学分析后发现,这些基因功能涉及氧化应激响应、防御响应、信号转导、转录调控、黄酮类生物合成、萜类化合物合成与代谢以及源于多种氨基酸的罗勒生物碱生物合成等多个方面。另外,从芯片结果中鉴定获得调控棉花特异性挥发物的相关基因,发现法呢...     

花生果种皮发育相关特异基因的克隆和表达分析

本实验从花生果皮种仁抑制消减文库中筛选出了一个255bp的EST序列并进行了研究。构建了花生果种皮全长cDNA库并从中筛选出该基因的全长,命名为AhPSG8。此基因全长1118bp,开放阅读框第33～833个碱基,编码266个氨基酸残基组成的多肽。由生物信息学分析表明该基因编码多个活性位点蛋白,可能与细胞内DNA的转录有关;结构分析揭示出AhPSG8具有一个跨膜区,N端是一个由20个氨基酸组成的信号肽;该基因与已发表的基因序列没有明显的同源性,为一新基因;RT—PCR研究该基因在花生中的表达,结果显示该基因在果种皮中特异表达,10～40d果皮中丰富表达,推测为与花生果种皮发育相关基因。     

苎麻纤维不同发育时期差异表达miRNAs的表达谱分析

miRNA在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究从苎麻纤维伸长期和胞壁加厚、端壁溶合期的中苎1号苎麻韧皮组织为材料的miRNA芯片中筛选出3个差异表达的miRNAs：miRl450、miRl56h和miRl72bl。利用半定量RT—PCR技术对3个差异表达miRNAs在4个苎麻纤维发育时期（苎麻纤维分生期,纤维伸长期,胞壁加厚端壁融合期和纤维成熟期）的韧皮组织以及花、叶、根和地下茎等组织和器官中的表达情况进行研究。结果表明供试的3个miRNA在苎麻纤维伸长期和胞壁加厚端壁融合期的表达量均为差异表达,进一步验证了芯片结果,其中mi1450在纤维成熟期表达量最高,在纤维伸长期的表达量最低;mi156h在花、地下茎、根和叶中的表达量显著高于4个苎麻纤维发育时期;mi172bl在纤维分生期的表达量最高,在花中的表达量最低。本研究建立了苎麻miRNA的茎环RT．PCR检测体系,为进一步研究miRNA在苎麻纤维发育过程中的作用奠定了基础。     

低温胁迫及恢复对番茄快速叶绿素荧光诱导动力学特征的影响

以番茄品种“中蔬4号”为试材,设置对照（人工气候室,温度变化范围18～28℃,600μmolm−2s−1,光周期12h,CK）和低温（人工气候箱,8℃,200μmolm−2s−1,光周期12h,CL）两个处理,低温处理4d后将番茄幼苗移入对照环境下恢复4d,观测叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线在低温处理及恢复期的变化,以探讨低温胁迫和随后恢复对番茄叶片光系统II（PSII）反应中心和受体侧的影响。结果表明：低温胁迫降低了番茄叶片PSII光化学效率和光合性能,导致低温光抑制的发生。低温胁迫导致番茄叶片单位面积有活性的反应中心数目（RC/CS）及其开放程度（Ψo）下降,从而降低了叶片单位面积对光能的吸收（ABS/CS）、捕获（TRo/CS）和进行电子传递（ETo/CS）能力,减少了电子传递到电子传递链中超过QA−电子受体的概率（φEo）,阻碍了光合电子传递的进行;与此同时,低温首先诱导了PSII可逆失活和热耗散增强以减少对过剩光能的吸收、传递与积累,随后促进了PSII受体侧电子传递体PQ库容量（Sm）增大以防御PSII过量激发压积累。本实验中低温主要抑制了番茄叶片PSII活性,而对PSI影响相对较小。恢复期天线色素对光能的吸收和PSII反应中心对光能的捕获能力较电子传递更易于恢复,并且恢复初期强光反而会加重光抑制程度。     

浙贝母淀粉、蔗糖代谢相关基因的克隆与表达分析

为了培育高品质浙贝母鳞茎,本研究以浙贝3号为材料,采用蒽酮法、高效液相色谱(HPLC)技术和试剂盒法测定浙贝母鳞茎发育过程中淀粉与蔗糖的含量变化;采用同源克隆、cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆蔗糖代谢关键酶基因,使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定各基因表达量并进行相关性分析。结果发现,鳞茎中淀粉含量在成熟期达到最大值,可溶性总糖和蔗糖含量在鳞茎发育初期和末期最高,AGP2、AGP3、GBSS、SSS在鳞茎中表达量最高,AGP1在根中表达量最高,5个基因均与淀粉含量显著相关(相关系数分别为0.930、0.839、0.582、0.561和0.826),SS主要表达部位为鳞茎,SPS为叶片,二者均与蔗糖含量呈显著相关性(相关系数为0.575和0.536)。本研究为淀粉、蔗糖代谢基因功能验证,以及浙贝母分子育种与分子调控鳞茎发育相关研究奠定了基础。     

猪肺泡巨噬细胞感染PRRSV进程中差异表达基因及基因功能富集分析

猪呼吸和繁殖综合症病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）感染猪后会引起妊娠母猪严重繁殖障碍和仔猪呼吸困难及高死亡率,给养猪产业造成了巨大经济损失,因此挖掘PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞进程中差异表达的基因及机理有重要意义。本研究对来自GEO数据库的PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞sage表达谱数据GSE10346进行后续挖掘。先用sage软件处理,经sagemap注释得到上调已知基因49个,下调已知基因41个。利用AgBase网站上的GORetriever工具和GOSlim Viewer工具进行细胞组分（cellular component）、分子功能（molecular function）及参与的生物过程（biological process）分类后发现有4个基因与病毒的复制相关：其中IL8已有报道认为与抗PRRSV相关;TNF-α能够抑制PRRSV复制;PPIA可能与GP5蛋白胞外区中和决定簇与抗体发生作用的24位脯氨酸有关;ICAM-1在嗜中性粒细胞的产生中起关键作用,与病毒吸附相关。这4个基因与PRRSV的致病机制相关,可望用于抗PRRSV研究。进一步利用David在线工具进行基因功能富集分析后,发现几个免疫通路,如趋化因子通路,Toll-like受体信号通路和NOD-like受体信号通路具有检验显著性,这些免疫通路在PRRSV感染过程中起着一定作用,有望成为抗PRRSV的靶通路。     

杂种和纯种猪之间脂肪组织差异表达基因的分离、克隆和序列分析

实验选取中国地方品种梅山猪和外国品种大白猪进行正反向杂交产生杂种梅大和大梅猪，用mRNA差异显示技术，分析了亲本和杂种猪背部皮下脂肪组织间基因差异表达。结果发现，在10条5＇端随机引物和10条3＇端锚定引物共100对引物组合的差异显示扩增下，共获得l500多条可重复的扩增条带，选取其中能够重复出现的40条差异表达带（在4组样本中不能同时出现的条带）进行重扩增、克隆并测序。通过GenBank／BLAST比对发现，其中有4条EST分别与GenBank序列同源性较高，其余36条属于新的EST，将这36条EST提交GenBank获得注册号，并选取其中的3条进行半定量RT-PCR验证并检测其相对表达，其中2条表现不同程度的差异，l条没有明显差异。为提高DDRT-PCR真阳性，实验中的4种组合各屠宰6头以建立RNA池，采取低高严谨结合的退火温度进行差异显示扩增以及只回收在2次PCR扩增均能重复出现的条带。结果表明，所获得的36条新的EST在亲子代之间的差异表达方式不尽相同，这些差异表达的基因可能与脂肪组织杂种优势的形成有关。     

小麦B类MADS-box基因WPI1和WPI2的克隆及表达分析

为探究小麦雌蕊化现象的分子遗传机制,本文从CSTP和HTS-1 2个小麦品系的幼穗中克隆得到了2个B类MADS-box基因WPI1和WPI2。WPI1基因c DNA序列长816 bp,ORF长627 bp,编码208个氨基酸残基;WPI2基因c DNA序列长983 bp,ORF长630 bp,编码209个氨基酸残基。WPI1和WPI2基因均含有典型的MADS-MEF2-like和K-box结构域,C端均具有PI结构基序。系统进化树分析表明WPI1和WPI2基因属于PI/GLO亚家族成员。Real-time PCR分析表明WPI1和WPI2基因在CSTP和HTS-1小穗中的表达模式明显不同。雌雄蕊原基形成期,WPI1和WPI2基因在HTS-1中的表达量较高,而在CSTP中表达量较低,接近为0;药隔期,WPI1和WPI2基因在HTS-1中的表达水平明显低于CSTP中的表达。WPI1和WPI2基因表达模式的改变与HTS-1雌蕊化表型有关。本研究结果为进一步探讨B类基因WPI1和WPI2在HTS-1雌蕊化中的作用奠定了基础。