花青苷生物合成转录调控研究进展

 花青苷生物合成由一系列结构基因编码的酶催化完成,而结构基因的表达受MYB、bHLH 和WD40 这3 类转录因子组成的MBW（MYB-bHLH-WD40）转录复合体的协同调控。花青苷合成的转 录调控研究最先在30 多年前见于玉米、拟南芥和矮牵牛等模式植物,近年来在肉质果实上也取得了重要 进展。在介绍果实花青苷的种类、分布与功能的基础上,回顾了MYB、bHLH、WD40 这3 类转录因子 的基本特性及其在花青苷合成调控中的作用,进而就MBW 转录复合体协同调控果实花青苷生物合成的 机制研究的近年进展进行了综述。     

蔬菜花青苷生物合成及转录调控的研究进展

蔬菜在人们日常饮食中占据重要地位,可为人体提供维生素、矿物质等多种营养物质。颜色是蔬菜育种中重要的感官指标,而蔬菜颜色的形成受不同类型花青苷的影响。花青苷在植物生长发育、延缓机体衰老、预防心脏病等方面都发挥重要作用。研究表明,花青苷的生物合成受结构基因和调节基因的共同调控,分子水平上对蔬菜花青苷遗传机制的研究也在不断加深。笔者综述了与蔬菜花青苷生物合成途径中相关结构基因及其转录调控基因的研究现状,并对蔬菜花青苷的研究前景进行了展望。     

花色素苷生物合成与分子调控研究进展

花色素苷是决定植物花色的主要色素,其生物合成是目前研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一。花色素苷的生物合成主要由于F3H,F3'H和F3'5'H三个关键酶的作用形成3个分支,最终分别生成橙色到砖红色的天竺葵素糖苷,红色的矢车菊素糖苷和蓝色到紫色的飞燕草素糖苷,因此, F3'H,F3'5'H和DFR基因是利用遗传转化引入花卉植物原本缺乏的花色代谢途径的关键基因。花色素苷合成结构基因的转录调控是目前研究的热点,对结构基因的转录进行调控的转录因子主要包括两大类相互作用的因子－bHLH和MYB类转录因子,花色素苷合成的转录调控机理的基本模式,包括bHLH和MYB类因子之间的相互作用,以及它们对结构基因顺式元件的识别和结合已经阐述的比较清楚。另外,对于一些处于bHLH和MYB上游的, WD40类因子和光敏色素的研究开启了从信号传导到花色素苷合成的整个调控过程的研究。     

彩色马铃薯花色素苷生物合成及其调控研究进展

花色素苷是彩色马铃薯主要呈色物质,具有特殊的营养价值。本文总结了近年来马铃薯花色素苷研究工作取得的进展,重点对马铃薯花色素苷种类、生物合成途径及其分子调控机制研究进行归纳,以期为后续马铃薯花色素苷生物合成机制研究和富集花色素苷马铃薯品质改良提供参考。     

花青苷的研究进展

花青苷是一种重要的植物天然色素,本文依据有关文献,简要说明了花青苷的结构、提取鉴定方法以及生物合成途径,并从生物化学和基因调控的角度重点介绍了PAL、CHS、DFR和UFGT在花青苷合成中的重要作用,归纳了其他植物色素、碳水化合物、内源激素以及光照和温度在花青苷合成过程中的调节作用,同时指出,关于光敏色素调节酶活性机理以及基因调控花青苷合成模式的研究是揭示花青苷合成机制的关键,为今后的科研提出了研究重点和方向。     

矮牵牛花香生物合成及其调控研究进展

植物花香成分主要包括萜类、苯基/苯丙烷类和脂肪酸衍生物三大类。对观赏植物而言,花香是其重要品质,花香研究已成为热门研究领域之一。近年来,由于矮牵牛‘Mitchell’等品种香气浓郁,成为研究花香合成与调节的模式材料。矮牵牛花香的主要成分为苯基/苯丙烷类,其合成的上游为莽草酸路径,主要合成部位为花瓣,花香合成和释放具有典型昼夜节律性,并受衰老激素乙烯调节。另外,人们还发现了一些转录因子参与调节花香合成酶基因的表达,其中主要为R2R3类MYB基因家族成员。现综述了矮牵牛花香生物合成的特点、关键酶以及调节花香的转录因子,以期为植物花香性状的改良提供参考。     

苹果花色素苷生物合成及调控的研究现状

苹果果实颜色是影响消费者需求重要的品质性状,苹果的红色是由花色素苷积累水平决定的,花色素苷是次生代谢产物黄酮类化合物中的一类。文章综述了花色苷合成过程中结构基因、调控基因、环境因素、管理措施和组织机构对花色苷积累的影响,目的是为实现优质果实品质提供新的方法,包括视觉上的吸引力和营养价值的提升。     

石榴新品种‘玛瑙红’

利石榴新品种‘玛瑙红’是‘大笨子’的优良芽变,成熟期比‘大笨子’晚 10 d 左右,平均单果质量 357.6 g,比‘大笨子’提高 50 g ;果实近圆形,果皮底色为黄白色,表面着美丽红霞,果面光洁鲜艳,外观品质优良,综合品质上等。成枝力、萌芽力较强,丰产、稳产;抗早期落叶病及干腐病能力较强,抗逆性较好。     

黄瓜 CsFT 基因的克隆及其功能分析

利用同源克隆的方法得到黄瓜的 FT 同源基因 CsFT,通过表达分析、进化树分析以及遗传转化拟南芥等方法初步验证了 CsFT 在黄瓜花发育过程中的作用。不同于之前的研究结果,CsFT 主要在雄花与雌花中表达,而在叶中基本不表达。异源过表达 CsFT 导致拟南芥提前开花,并且茎顶部出现顶端花,说明黄瓜的 CsFT 基因与拟南芥 AtFT 基因在开花调控上存在保守性。     

植物地下器官花色苷合成及其调控研究进展

花色苷作为一种天然色素及高抗氧化活性物质,具有优良的保健功效。与地上器官相比,块根、块茎等地下器官中的花色苷具有高含量、高产量、易储存等优点,是一种高效、稳定、易于利用的花色苷来源。彩色马铃薯、紫甘薯、紫淮山等植物地下器官富含花色苷,本文对植物花色苷特别是地下器官花色苷的合成及其调控机制进行了综述,并展望了今后的研究重点。     

葡萄 SNP 标记的 CAPS 和 TSP 分析

为了建立起葡萄 SNP 标记分析的一般方法和探索 EST-SNP 标记在葡萄中的应用,对前期开发的葡萄 EST-SNP 位点进行了筛选,设计了 28 对 CAPS（cleaved amplified polymorphic sequences,酶切扩增多态性序列）标记引物和 22 对 TSP（Temperature-switch PCR,温度转变 PCR）标记引物,并在 31份葡萄材料中进行了分析,其中 20 对 CAPS 引物和 10 对 TSP 引物电泳条带较清晰,多态性较好。基因分型统计显示：所有的 SNP 位点均含有 2 个等位基因,平均多态性信息含量（PIC）为 0.336,平均Shannon’s 信息指数为 0.511。基因分型和葡萄材料聚类结果均显示这两种方法所获结果提供的信息量大且结果可靠。本方法简便、成本低,可作为 SNP 分型有效方法用于葡萄品种鉴定、基因分型和遗传多样性分析等。     

基因枪介导红叶石楠遗传转化因素分析

以红叶石楠（Photinia fraseri）的胚性愈伤组织为受体材料,利用基因枪法导入外源抗寒基因 rd29A,以期建立基因枪转化红叶石楠的技术体系。结果表明,基因枪转化红叶石楠的最佳组合条件为：胚性愈伤组织在诱导培养基 MS + 6-BA 2.0 mg ·L-1+ NAA 5.0 mg ·L-1+ 2,4-D 0.5 mg ·L-1+ 琼脂 5.0g ·L-1+ 蔗糖 20 g ·L-1里,用 0.3 mol ·L-1甘露醇处理 15 ~ 16 h;基因枪轰击时添加 12.5 mol ·L-1氯化钙50 μL+0.1 mol ·L-1亚精胺 50 μL,每枪含金粉 300 μg + 质粒 DNA3.0 μg,轰击距离 9 cm,轰击压力 1 100psi,轰击次数 1 次。经多次筛选获得了 6 株转基因植株,转化植株经 PCR 检测和 Southern 分析,证实了rd29A 已经整合到红叶石楠基因组中。     

茶树低温胁迫转录因子 CsICE 的亚细胞定位及表达分析

以茶树[Camellia sinensis（L.）O. Kuntze]品种‘迎霜’为试验材料,采用 PCR 技术扩增出与茶树低温胁迫相关转录因子 CsICE 的开放阅读框,长度 783 bp。采用荧光定量 PCR 分析 CsICE 的表达量,结果表明 CsICE 在根、茎、叶、花和果中都有表达,在叶中表达量最高,是根、茎、果中表达量的 4 倍;在 500 μmol L-1ABA 处理下,幼叶中 CsICE 表达峰值是对照的 40 倍,在 4 ℃低温处理下,最高值是对照的 20 倍,在 10%聚乙二醇 6000 处理的干旱条件下表达量最高值只有对照的 5 倍。亚细胞定位结果显示 CsICE 定位在细胞核上。     

MADS-box转录因子在果实成熟及品质形成中的调控作用研究进展

近年来关于MADS-box转录因子的研究已陆续从花器官的形成扩展至植物生长发育的全过程,其中参与果实成熟与品质调控是研究的热点之一。综述了MADS-box转录因子参与调控果实品质形成的研究进展,讨论了该基因家族在果实品质调控研究方面存在的主要问题,明确了其未来研究的主要方向。     

抗青枯病番茄新品种‘益丰 2 号’

‘益丰 2 号’番茄是以 g-8 为母本,g-4 为父本配制而成的番茄一代杂种。植株无限生长型,生长势强。幼果无绿肩,果面有光泽,果实圆形,成熟果鲜红色,着色均匀,硬实,耐裂,耐贮运。抗青枯病,适应性强,单果质量 110 g 左右,产量 50 ~ 60 t ·hm-2,适宜在华南地区春、秋露地种植。     

新型试管花卉姬松高效再生体系的研究

以新型试管花卉多肉类植物姬松（Crassula clavata N. E. Brown）为材料进行高效再生体系的研究。结果表明：以姬松茎尖为外植体的初代培养中,MS 培养基添加 IBA 并未诱导出根系生成,而是直接诱导出丛生芽,在 MS + IBA0.3 mg ·L-1培养基上,由叶片表面诱导出的丛生芽质量最佳;在继代培养中,最佳培养基为 MS + NAA0.1 mg ·L-1+ 6-BA 0.5 mg ·L-1,诱导产生大量胚性愈伤组织,且表面有芽体分化;在彩色培养中,在 1/2MS 中添加 0.25 mg ·L-1的食用色素亮蓝,观赏效果佳且对植株生长无毒害。     

杧果新品种‘桂热杧 3 号’

‘桂热杧 3 号’是从‘黄象牙杧’的实生后代选出的杧果新品种,果实外观美、平均单果质量 305 g,肉质细滑、汁多、味蜜甜、芳香,表现质优,结实早,丰产稳产。     

转录因子调控果实成熟和衰老机制研究进展

重点综述近年来关于果实成熟和衰老相关转录因子及其调控机制的研究进展,为进一步阐明果实成熟和衰老的转录调控网络提供参考。     

夏蜡梅与美国蜡梅属间杂交障碍的组织学机理

以夏蜡梅属夏蜡梅（Sinocalycanthus chinensis）和美国蜡梅属美国蜡梅变种光叶红蜡梅（Calycanthus floridus var. oblongifolius）为试验材料进行属间杂交,通过荧光镜检观察花粉在柱头上的附着和萌发以及利用石蜡切片观察杂种胚发育情况,探讨其杂交障碍机制。结果表明：不论正反交,花粉均能在柱头上粘附、萌发并生长到达胚囊;以夏蜡梅为母本时父本花粉管生长进程较以光叶红蜡梅为母本时更加一致,大部分花粉管在授粉后 36 h 到达胚囊,表明花粉萌发和花粉管生长阶段不存在杂交障碍。杂种胚发育观察结果表明,无论正反交均可以实现双受精,但结实率极低,说明属间杂交存在受精后障碍,且正反交杂交障碍机制有所不同：当以夏蜡梅为母本时,杂交障碍主要由受精后杂种胚早期的不正常解体造成;而当以光叶红蜡梅为母本时,杂交障碍主要由母本雌蕊较高比例的发育异常和杂种胚的早期败育共同引起。     

脱皮榆山西天然居群叶性状表型多样性研究

采用巢式方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对山西脱皮榆（Ulmus lamellosa）6 个天然居群 150 个个体的叶片 14 个表型性状进行多样性分析。结果表明：（1）脱皮榆 14 个表型性状在居群内和居群间均呈显著或极显著差异,说明不同居群表型性状存在着丰富的变异;（2）脱皮榆叶脉、最宽处锯齿、叶片、叶柄 4 个形态指标的变异系数（CV）分别为 15.425%、23.731%、25.446%和 45.168%,叶脉性状较其他性状稳定性高,叶柄性状稳定性较低;（3）居群间表型分化系数 VST均值为 28.104%,远远小于居群内变异（71.896%）,居群内变异是其主要的变异来源;（4）脱皮榆居群表型变异呈纬度梯度规律性,随着纬度的增加,叶片逐渐变小,叶柄宽和叶厚也呈现递减的趋势;（5）利用居群间欧式距离进行聚类分析,将 6 个脱皮榆居群分为 3 大类。