梨矮化砧木新品种‘中矮2号’

 ‘中矮2号’是采用有性杂交技术选育而成的梨矮化砧木品种, 作梨树中间砧木或自根砧木具有促进嫁接品种树矮化、早果、早期丰产、果实品质好等特点。砧木品种本身抗寒性强, 高抗梨树枝干轮纹病或枝干腐烂病。     

梨矮化砧木‘中矮1号’生长素氢转运体基因PcAHS及其启动子的克隆与表达分析

以梨（Pyrus communis L.）紧凑型矮化砧木‘中矮1号’及其母本‘锦香’新梢韧皮部为试材,根据转录组测序结果设计特异性引物,克隆到1个长1 239 bp的基因序列。该序列在两个品种间不存在差异,均编码412个氨基酸,其氨基酸序列与苹果（np_001280772.1）、梅（xp_008242099.1）、毛果杨（xp_002306421.2）、草莓（xp_00428771.1）的生长素氢转运体基因（AHS）编码的氨基酸序列的相似性在67% ~ 99%之间,命名为PcAHS。qRT-PCR分析发现,‘中矮1号’新梢韧皮部中PcAHS的表达量均低于母本‘锦香’,推测其启动子序列存在差异。‘中矮1号’及其母本‘锦香’PcAHS 基因上游启动子长度分别为828 bp和888 bp,二者相似性89.1%。序列分析发现‘中矮1号’PcAHS基因启动子有一段58 bp（–496 bp ~–553 bp）的缺失;利用植物顺式作用元件数据库PLACE和PLANTCARE分析表明,‘中矮1号’启动子含有一个‘锦香’没有的BPBF转录因子结合元件P-box。推测‘中矮1号’PcAHS基因启动子特有的片段缺失和P-box转录因子结合元件可能是导致其表达量低并通过影响生长素的运输最终引起矮化的原因。     

梨矮化砧木——中矮1号

中矮 1号是 1980年从锦香梨自然实生中选出的紧凑型矮化砧木 ,通过嫁接鉴定、比较试验、试栽证明作中间砧能使栽培品种树体矮化、早结果、早丰产。矮砧本身具有抗枝干腐烂病、轮纹病、抗寒等特性 ,与栽培品种嫁接亲和性良好。 1998年通过专家验收与鉴定 ,1999年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定并命名。可用作梨的矮化中间砧。     

矮化红色梨新品种‘中矮红梨’

‘中矮红梨’是以‘矮香’为母本,‘贺新村’为父本杂交选育而成的矮化红色梨新品种。树势中庸,树冠矮小,枝条自然开张。果实近圆形;阳面着紫红色;后熟后果肉柔软多汁,风味酸甜适口,可溶性固形物含量15.38%,可滴定酸含量0.35%,维生素C含量0.0145 mg · g^-1;有芳香味,品质极佳。高抗梨黑星病,较抗梨干腐病,抗寒性较强。     

中矮1号梨砧木(S_2)PGIP基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术,根据GenBank中梨属PGIP基因序列设计1对特异引物,以梨矮化砧木S2叶片总RNA为模板,克隆到1条约1100bp的cDNA片段,将其与pMD18-Tvector连接后转化Escherichia coli JM109,对筛选到的阳性克隆进行序列测定并使用生物信息学方法对所得结果进行综合分析。结果表明,克隆片段为梨PGIP基因,该cDNA编码330个氨基酸,预测分子量为36388ku,第1～24个氨基酸残基是信号肽。与梨属其它种中已获得的PGIP核苷酸序列开放阅读框(Open reading frame,ORF)的同源性为97.5%～99.6%,氨基酸序列的同源性为97.6%～99.1%。     

梨矮化中间砧新品种‘中矮4号’的选育

‘中矮4号’是从‘锦香’梨实生后代中选育出的梨矮化砧木新品种。树体矮化紧凑,1 a生株高仅29.5 cm,相当于乔化型‘早酥’梨的22.1%;枝条萌芽率高,发枝力中,轻度短截每剪口下平均抽生3.5个壮枝;枝条扦插难以生根,宜作中间砧使用;枝条较短,作接穗繁殖系数一般。与基砧和接穗嫁接亲和性好,接口光滑,无大小脚现象;矮化性好,砧段长度为20 cm,嫁接‘早酥’‘华酥’‘早金香’‘南果梨’等品种的平均矮化程度为60.1%;早果性及早期丰产性明显高于对照;对嫁接品种果实品质无明显影响。较抗梨枝干轮纹病和梨干腐病;抗寒性较强,在辽宁兴城地区无冻害。适于在辽宁中南部梨栽培区推广应用。     

梨矮化砧木新品种‘中矮5号’

‘中矮5号’是从‘锦香’梨实生后代中选育出的梨矮化砧木新品种。树体矮化紧凑,1年生株高相当于乔化型‘早酥’梨的17.3%。作中间砧与嫁接品种和基砧亲和性好,矮化程度、早果性及丰产性明显高于无中间砧对照。较抗梨枝干轮纹病和梨干腐病,抗寒性较强,在辽宁兴城地区无冻害,适于在辽宁中南部梨栽培区应用。     

梨矮化砧木中矮1号绿枝扦插繁殖研究

探索梨矮化砧木中矮1号扦插繁殖难以生根的技术问题,为其在生产中作为自根砧推广应用提供理论和技术支持。以中矮1号当年生绿枝为插穗材料,研究不同基质、不同药剂配比及浓度对其扦插的影响,通过正交设计试验分析影响中矮1号绿枝扦插生根的主要因素。结果表明：5种基质中,蛭石的扦插效果最好;经过药剂处理后的插穗,扦插效果显著优于对照,相比于较高质量浓度（3 000～4 000 mg/L）的药剂处理,较低质量浓度（2 000～2 500 mg/L）的药剂更有利于插穗的生长;正交设计试验结果表明,枝条部位是影响插穗存活率、愈伤组织诱导率的主要因素,而IBA则是影响插穗生根率的主要植物生长调节剂。中矮1号新梢中下部绿枝经过2 500 mg/L IBA+NAA(3∶1)速蘸1 s处理后扦插于蛭石基质中,最高获得了10.0%的插穗生根率。     

加工梨新品种‘中加1号’

‘中加1号’是从‘CP10’(‘锦香’梨实生优系)实生后代中选育出的梨新品种。果实近纺锤形,平均单果质量232 g,底色黄绿,阳面淡红色。果肉乳白色,肉质细腻,汁液多,石细胞少,风味甜酸,可溶性固形物含量12.24%,可滴定酸含量0.83%,出汁率80%以上,适于作冻梨、制汁、制罐。较抗梨黑星病和梨干腐病,抗寒性较强。适于在辽宁以南梨栽培区种植。     

梨矮化砧木新品种‘中矮2号’

利用矮化自根砧木或中间砧木是梨树密植栽培的主要途径之一。中矮2号（原代号PDR54）由香水梨x巴梨杂交后代选育而成的梨树矮化砧木，1979年杂交，1983年初选．1990年复选，1995年通过专家验收，决选为梨树矮化砧木。利用中矮2号做中间砧进行了梨树露地高度密植栽培、温室栽培及盆栽．效果良好。该品种2006年通过辽宁省品种审定委员会登记备案并定名。[第一段]     

牡丹病程相关蛋白1基因的克隆及表达分析

 以牡丹柱枝孢叶斑病病原菌Cylindrocladium canadense处理的牡丹‘鲁菏红’叶片为材料,根据已发表植物PR1的保守区域设计兼并引物,利用RT-PCR和RACE技术,获得病程相关蛋白1基因的cDNA,命名为PsPR1。该序列全长为744 bp,5′和3′非翻译区分别有42 bp和225 bp。该基因有477 bp的开放阅读框（ORF）,编码158个氨基酸,成熟蛋白分子量14.8 kD,等电点（pI）6.19,具有典型的SCP_PR1_like保守结构域。通过Blast比对发现该基因与多种植物病程相关蛋白1基因具有高度同源性。通过实时荧光定量PCR检测,发现该基因在牡丹萼片中相对表达量最高,在正常生长的叶片中最少。该基因受病原菌C. canadense和信号物质SA的显著诱导,分别在处理的24 h和12 h达到最高峰,说明PsPR1可能参与了牡丹的抗病防御过程。     

菠萝锌指蛋白基因AcRCHYI的克隆与表达分析

根据植物C3HCA型兼CHY型锌指蛋白的功能保守区设计简并引物,通过RT-PCR结合RACE方法从菠萝(Ananas comosus L.Merr)幼苗中克隆获得了一个新的菠萝锌指蛋白基因cDNA全长,将其命名为AcRCHY1.该基因cDNA全长1 261 bp,开放阅读框ORF为918 bp,推测其编码一个含有306个氨基酸残基的多肽.AcRCHY1蛋白具有保守的C3HC4(RING finger)和CHY两个锌指结构域,与其它植物锌指蛋白的同源性高达81%-91%.半定量RT-PCR分析表明,AcRCHY1在菠萝中呈组成性表达,在子房、花瓣和小花中的表达量明显高于根和叶;低温、高盐、干旱和ABA等非生物胁迫处理后,AcRCHY1在叶片中的表达明显增强.因此,AcRCHY1蛋白可能与花器官生长发育的调控有关,而且可能作为一个转录调控因子在菠萝响应低温、高盐和渗透胁迫过程中参与了依赖ABA的信号转导途径.     

梨贝壳杉烯氧化酶基因PpKO的克隆及生物信息学分析

以黄金梨（Pyrus pyrifolia Nakai）茎尖为试材,应用同源克隆和RACE方法从梨茎尖中克隆到赤霉素合成代谢的关键酶：内根-贝壳杉烯氧化酶（KO）基因cDNA的全长序列,命名为PpKO,GenBank登录号为：HM003112,其长度为1 752 bp。PpKO的开放阅读框（ORF）编码515个氨基酸,相对分子量为59.007 kD,等电点为7.19。氨基酸同源性分析表明,PpKO与已报道的其它植物的KO氨基酸序列具有59.4% ~ 95.9%相似性;氨基酸聚类分析表明,梨和苹果首先聚类,其次是草莓;生物信息学分析表明：PpKO含有细胞色素P450核心功能域FXXGXRXCXG和氨基端的跨膜结构域。     

丝瓜过氧化氢酶基因CAT1的克隆及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术从普通丝瓜果肉中分离到1条长达1 755 bp的cDNA序列,并对其进行序列分析。结果表明,该序列包含1个1 479 bp的开放读码框(ORF);预测编码492个氨基酸,理论分子量为56.98 kD,等电点为7.126;编码的蛋白与黄瓜(Cucumis sativus)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和萝卜(Raphanus sativus)同源蛋白的相似性均在92%以上,显示其高度的保守性,将基因命名为Lc CAT1,Gen Bank登录号为:KP222260。Wolf Psort预测其亚细胞定位于过氧化物酶体(Peroxisomal)内;Motif Scan分析显示,蛋白氨基酸序列344~352位和54~70位分别为过氧化氢酶近端血红素—配体及血红素活性位点特征序列,推测其属于典型过氧化氢酶类(typical catalase,t CAT)。荧光定量PCR分析显示,Lc CAT1具有组织表达特异性,在普通丝瓜品种‘福丝3号’叶片中表达量最高,将近为花、果实、根和茎中表达量的5倍。Lc CAT1在所选的6个丝瓜品种的果肉中呈差异表达,普通丝瓜中的表达量均高于有棱丝瓜;在普通丝瓜品种‘福丝3号’鲜切及采后储藏褐变过程中随时间增加而呈现上调表达趋势,且与其酶活性的变化趋势基本一致。Lc CAT1可能在丝瓜果肉褐变产生过程中发挥着一定的调控作用。     

番木瓜开花相关基因CpFT1及启动子的克隆与表达分析

以番木瓜（Carica papaya L.）花为材料,利用番木瓜基因组序列设计番木瓜CpFT1和启动子扩增引物,通过PCR获得了该基因长度为525 bp的基因组DNA序列和1 500 bp的上游调控序列。通过生物信息学分析,发现CpFT1编码174个氨基酸。经序列对比及进化分析发现,番木瓜FT基因与山毛榉FT基因同源性最高。亚细胞定位显示CpFT1蛋白定位于细胞核。进一步分析CpFT1的启动子序列,脱落酸、赤霉素、水杨酸等激素调控相关的元件位于CpFT1上游1 500 bp的序列上。利用实时荧光定量PCR检测了CpFT1在不同性别花器官、花不同发育阶段以及不同激素处理下花中的表达差异,结果表明CpFT1的表达可能受到脱落酸、水杨酸等激素的调控。     

黄瓜扩张素蛋白基因CsEXPb1的克隆及表达分析

基于黄瓜果实转录组学研究,筛选并克隆了一个扩张素蛋白（β-expansin）基因CsEXPb1。蛋白序列同源比对发现CsEXPb1蛋白是一类钙调素类似蛋白（Calmodulin-like Protein,CML）,与甜瓜、草莓及番茄扩张素蛋白基因具有较高的相似性;ExPasy分析发现CsEXPb1为亲水性蛋白,亚细胞定位分析证明该蛋白广泛分布在细胞质以及细胞核结构中;qRT-PCR分析发现CsEXPb1无论是在授粉坐果还是单性结实坐果过程中皆上调表达,而在不授粉败育的果实中下调表达;qRT-PCR也表明CsEXPb1的表达受到生长素、细胞分裂素和赤霉素等单性结实诱导激素的正向调控,推测CsEXPb1与黄瓜坐果有关,可能参与了激素诱导的单性结实过程。     

苹果MdMYB2基因的克隆及功能鉴定

以‘嘎拉’苹果为材料,采用同源克隆和PCR技术分离了苹果基因MdMYB2(基因序列号:MDP0000823458)。MdMYB2的开放阅读框(ORF)长度为873 bp,编码含有290个氨基酸的蛋白,预测其蛋白质分子量为32.92 kD,等电点为4.91。系统进化树分析显示,苹果MYB2与梨MYBL2亲缘关系最近,同源性最高。组织表达分析表明,MdMYB2在苹果的各个组织均有表达,在茎和果实中表达相对较高。MdMYB2的表达明显受盐胁迫的诱导。构建了MdMYB2的表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化得到了转基因苹果愈伤和转基因拟南芥植株。抗性试验表明,过量表达MdMYB2明显提高了转基因苹果愈伤对盐胁迫的抗性。此外,异位表达MdMYB2也能提高拟南芥对盐胁迫的抗性,以上试验结果表明MdMYB2在植物盐胁迫响应中发挥重要作用。     

枸杞Lb＿PPR1的克隆及其在不同育性品种中的表达分析

三角状五肽重复(Pentatricopeptide repeats,PPR)蛋白定位于多种细胞器中,参与细胞核和细胞器中特异单链RNA的转录后修饰和编辑,在植物生长发育的多个阶段均发挥着重要的作用。分别从枸杞(Lycium barbarum)雄性可育系‘宁杞1号’和不育系‘宁杞5号’中克隆了Lb_PPR1基因,并对其编码蛋白质进行理化性质、亚细胞定位、保守结构域、蛋白结构以及系统进化等方面进行预测分析。结果显示,‘宁杞1号’和‘宁杞5号’中Lb_PPR1基因的开放阅读框均为1 977 bp,编码658个氨基酸,但其中存在20个碱基和14个氨基酸的差异。Lb_PPR1蛋白包含14个串联重复的PPR保守基序,属于PLS家族,该蛋白定位在细胞膜和细胞质。二级、三级结构预测显示该蛋白以α螺旋为主。同源进化分析得出Lb_PPR1蛋白与同属茄科的辣椒和烟草PPR蛋白亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR检测Lb_PPR1在枸杞不同组织器官及不同发育阶段花药中的表达特性。结果显示,Lb_P     

薄壳山核桃MADS-box基因CiMADS9的克隆与功能分析

以薄壳山核桃（Carya illinoinensis）‘马罕’雄花为材料,利用获得的MADS-box基因保守片段设计特异引物,通过RACE技术克隆MADS-box家族基因的cDNA序列,命名为CiMADS9。该基因长为1 077 bp,开放阅读框（ORF）768 bp,编码255个氨基酸残基。生物信息学分析表明该基因具有典型的MADS-box结构域和半保守的K区,是MIKC型MADS-box基因。聚类分析分析表明该基因属于AGL15亚家族。实时荧光定量PCR结果表明,CiMADS9在生殖器官（雄花、雌花、幼果）中的表达量高于营养器官（叶、枝条）中的,并且在雄花中的表达量最大。将目的基因通过农杆菌介导法转化拟南芥,获得了转基因植株。与对照相比,转基因拟南芥中过量表达该基因使植株开花延期,基生叶增加。     

大白菜耐旱相关基因BpNFYA5 的克隆及功能初步分析

 以拟南芥（Arabidopsis thaliana）NFYA5 基因（GenBank 登录号：At1g54160）的序列为基准,通过比对获得芸薹属大白菜[Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour.）Makino]同源EST 序列;采用电子克隆的方法从大白菜中克隆到相关基因全长序列,命名为BpNFYA5。该基因包含3 个内含子,其推导蛋白与拟南芥NFYA5 CCAAT-box 结合域相似性达92.6%。对大白菜进行干旱胁迫,发现BpNFYA5显著上调表达。构建了植物过表达载体pBIn-NFYA5 和RNA 干扰载体pFGC-NFYA5,通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导浸花法转化拟南芥。经除草剂、潮霉素筛选及PCR 鉴定获得转基因植株。采用干旱和10% PEG6000 模拟亏水胁迫,对转基因材料的T2 代进行了耐旱性鉴定。结果显示：过表达植株（OL）较野生型植株（WT）和干扰表达植株（Ri）叶绿素含量高;渗透胁迫下OL 植株脯氨酸含量迅速积累,积累量显著高于WT 和Ri 植株;控水干旱2 周OL 株系较WT 及Ri 材料具有更好的干旱耐受性;OL 株系离体叶片的失水速率较小,叶片有效水分利用率较WT 和Ri 高。结果表明所克隆的基因BpNFYA5 在亏水胁迫调控中具有抗旱作用。