rot3、rot4、an和spk1在胡杨异形叶发生中的表达模式和作用

胡杨具有典型的异形叶性,是研究植物叶形发育的理想材料。但至今尚不清楚胡杨异形叶发生的分子调控机制。本研究以胡杨披针形和宽卵圆形幼叶为材料,利用qRT-PCR技术分析了参与叶基-顶轴发育的rot3和rot4基因、参与叶中-侧轴发育的an和spk1基因在胡杨异形叶发生中的表达模式,进一步分析了这些基因对胡杨异形叶发生的调控作用。发现rot3和spk1在披针形叶中的表达显著高于在宽卵圆形叶中表达,特别在叶形发育早期。而rot4和an则在宽卵圆形叶中的表达显著高于在披针形叶中表达,尤其是叶形发育早期。这暗示在胡杨叶形发育过程中,尤其是早期,rot3和spk1能促进胡杨叶形向披针形发育,而rot4和an则能促进胡杨叶形向宽卵圆形发育。同时也证明这4个预测基因在胡杨中是存在的,它们通过控制基-顶轴和中-侧轴极性建成调控胡杨异形叶的发生。     

次生代谢相关ceRNA调控网络在胡杨异形叶发生中的作用分析

为了探究胡杨异形叶发生的分子机制,本研究以胡杨的四种异形叶(线形,披针形,卵圆形,阔卵形)为材料,利用链特异性转录组测序鉴定了胡杨异形叶中的lncRNA和circRNA,建立了它们的表达谱,筛选出差异表达的lncRNA和circRNA,构建了它们的ceRNA调控网络,用Gene Ontology对它们的靶基因(mRNA)进行了注释和分类,确定了参与次生代谢的lncRNA和circRNA,分析了它们在胡杨异形叶发生中的作用。结果表明,在胡杨异形叶中,共有4 460个lncRNA (其中442个为新发现)和1 149个circRNA (全部为新发现),鉴定出差异表达的371个lncRNA和24个circRNA,根据ceRNA机制和它们的靶基因的功能,发现参与次生代谢的有26个lncRNA和13个circRNA。研究还发现,lncRNA在披针形和卵圆形叶的表达模式最相似,与线形叶的差别最大,而circRNA则在线形和披针形叶的表达模式最相似,与阔卵形叶的差别最大,根据受它们调控并差异表达的mRNA的功能,发现它们主要参与木质素的代谢,还与萜类和酚类的代谢以及发育过程相关。本研究表明lncRN...     

桃叶片中相关激素含量与树体矮化和生长的关系

为探讨相关内源激素含量与桃树树体矮化和生长的相关性,以期为桃树优良短枝型品种的选育和高效矮化密植提供理论依据,以普通型桃-春艳、短枝型桃-超红短枝和极矮化型桃-寿星桃为试材,对其不同生长期叶片中生长素（IAA）、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)的含量与树体矮化和生长的关系进行了研究。结果表明,桃叶片中IAA、GA、CTK、ABA含量以及GA/ABA、IAA/ABA、IAA+GA+CTK/ABA、CTK/GA的比值在不同类型间的差异均达到了极显著水平。IAA、GA的含量以及GA/ABA、IAA/ABA、IAA+GA+CTK/ABA的比值与树体矮化程度呈负相关;CTK的含量与树体矮化程度呈显著负相关;与促进生长的激素相反,ABA含量和CTK/GA比值与树体矮化程度呈显著正相关。     

油棕抗寒性与内源激素的关系

为研究油棕抗寒性与内源激素的关系,人工设置温度梯度,模拟Logistic方程,求取低温半致死温度,鉴定抗寒性,采用ELISA技术测定自然降温过程中内源激素的含量。结果表明,4个品种低温半致死温度分别为-4.1℃(T1)、-0.92℃(T2)、-2.89℃(T3)、2.18℃(M1),抗寒能力为T1＞T3＞T2＞M1。自然降温过程中,从26℃降到18℃,IAA、GA、CTK、ABA含量基本不变,低于18℃后,IAA、ABA含量显著增加,GA含量稍有增加,CTK含量降低,ETH含量则变化不规律;ABA/CTK比值升高,ABA/IAA、GA/IAA、CTK/IAA、ETH/IAA比值先升高后降低。抗寒性高的品种,IAA、ABA含量高,IAA/ABA、IAA/ETH、GA/ETH、CTK/ETH、ABA/ETH比值高,表明油棕叶片IAA和ABA含量的增加利于提高抗寒力。     

6-BA处理对马铃薯内源激素含量及StTCP15基因表达的影响

TCP基因家族是参与调控植物内源激素的重要转录因子,马铃薯中StTCP15基因受到细胞分裂素、ABA和GA3的诱导表达,并在块茎休眠打破过程中StTCP15基因表达量变化显著。为探究外源6-BA对马铃薯块茎休眠时间、内源激素含量变化及StTCP15基因表达模式的影响,以马铃薯栽培品种‘鄂薯10号’块茎为试验材料,用液相色谱-质谱(LC-MS/MS)和实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术分别测定了10 mg/L6-BA处理下马铃薯块茎内源GA3、ABA、6-BA、IAA的含量及StTCP15基因表达量变化。结果表明外源6-BA处理与对照相比提前1周打破块茎休眠,块茎内源激素含量短时间与对照差异显著,随着时间延长差异减小;在块茎休眠阶段随着贮藏时间的延长处理组与对照组块茎内源激素ABA、GA3和IAA含量升高,6-BA含量下降;休眠打破后ABA和IAA含量降低,GA3和6-BA含量升高;发芽期间4种内源激素含量均升高。RT-qPCR分析结果表明6-BA处理及对照块茎休眠期间StTCP15基因表达量持续升高,休眠解除后表达量下降。StTCP15基因可能参与ABA信号通路,并在马铃薯休眠...     

长采收期桃果实硬度变化与相关激素含量关系的研究

为探讨长采收期桃-双久红果实成熟前后硬度变化与相关内源激素的关系,以普通桃品种—川中岛为对照,在果实成熟前后各20d对其果肉硬度和内源IAA、ABA、CTK、GA3的含量和乙烯释放量进行了测定。结果表明:随着果实的成熟,川中岛果实的硬度迅速下降,双久红果实的硬度则一直保持较高的水平;川中岛果实的乙烯释放量在成熟后5d出现高峰,而双久红则一直处在较低的水平;川中岛桃果肉中IAA、ABA含量、ABA/IAA值均明显高于双久红的,ABA含量与果实硬度呈显著负相关;随成熟度的加大,两类型桃果肉中CTK、GA3含量都呈下降趋势,但双久红桃果肉中的CTK、GA3含量明显高于川中岛的。     

太子参细胞分裂素氧化/脱氢酶基因PhCKX的克隆及表达分析

本研究采用同源克隆的方法分离得到太子参Ph CKX基因的cDNA序列,并对其序列进行生物信息学分析,分析表明,PhCKX基因的开放阅读框为1 611 bp,编码536个氨基酸,理论等电点为9.02,相对分子质量为61 kD,跨膜分析显示其为膜蛋白,含有CKX基因家族典型的功能位点FAD结合域和CTK结合域,并具有糖基位点。实时荧光定量PCR分析显示,太子参Ph CKX在块根发育初期表达量最高,随着块根的膨大,表达量逐渐降低。ABA激素处理后,Ph CKX的表达量呈现先上升后下降的趋势,生长中期达到最大;在GA3处理下,PhCKX的表达量则呈现先下降后上升的趋势。我们推测PhCKX的变化可能造成内源CTK含量的变化,ABA和GA3对内源CTK变化的调节作用说明ABA、GA3和CTK之间的激素平衡调节是太子参块根膨大的重要因素。本研究为细胞分裂素对太子参块根膨大及植物对环境刺激响应的分子机制奠定基础。     

绣球丁香扦插生根过程中内源激素变化

为探究绣球丁香嫩枝扦插生根机理,建立高效的扦插繁殖技术体系,采用高效液相色谱法对其生根过程中吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、玉米素(ZT) 4种内源激素含量进行测定,对其动态变化进行分析。结果表明：在插穗生根过程中,IAA、ZT含量均呈现先升高后降低而后缓慢升高的变化趋势;ABA含量呈现出在波动中下降的趋势,在愈伤组织形成期和不定根表达期达到最低值;GA3含量在整个生根过程中一直处于下降的趋势,仅在不定根表达期出现小幅度上升;相反,IAA/ABA比值基本处于在波动中上升的趋势。可见,较高含量的IAA、ZT及较高的IAA/ABA比值与扦插生根成正相关,而ABA和GA3与扦插生根成负相关。     

参与胡杨异形叶发生的长非编码RNA筛选、鉴定和功能分析

长非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)是真核生物中广泛存在的一类转录本超过200 nt不编码蛋白质的RNA,参与干细胞维持、胚胎发育、细胞分化、细胞生长、细胞凋亡、代谢、信号传导以及免疫应答等生理或病理过程的调控。本研究结合植物基因组特点以及高通量RNA测序数据,采用生物信息学手段建立并优化了一套植物lnc RNA筛选和鉴定的方法。利用此方法在胡杨异形叶发生的138 845个RNA-Seq测序数据中,筛选并鉴定了2 448个参与胡杨异形叶发生的lnc RNA,并进一步对其功能进行预测和分析,为研究胡杨异形叶生长发育特性及最终揭示叶形发育的分子机制提供资料和理论帮助。     

甘蔗不同叶位幼叶鞘内源激素与愈伤诱导率关系研究

对三个甘蔗品种不同叶位幼叶鞘进行内源激素的测定，分析，并对其进行愈伤诱导。结果表明，甘蔗不同叶位幼叶鞘内的IAA，CTK，GA1＋3呈单峰曲线变化，处于中间叶位的－3叶，－4叶含量最高，其次为心叶，外围幼叶叶鞘含量最低，叶位间含量差异达显著水平：ABA变化较为平稳，叶位间含量差异不显著。内源IAA，CTK，GA1＋3含量高的中间叶位，愈伤诱导率也高，心叶诱导率次之，外围幼叶鞘诱导率最低。诱导率及愈伤质量在品种间存在差异。     

马铃薯PYL基因家族的全基因组鉴定及表达分析

作为关键信号分子,脱落酸(ABA)通过其核心信号通路PYLs-PP2Cs-SnRK2s广泛调控植物的生长发育和逆境响应过程,PYLs蛋白作为ABA信号传导的核心组件,在ABA信号传导中发挥着不可替代的作用。为探究PYLs (PYR/PYL/RCARs)基因在马铃薯中的进化以及表达模式,本研究从马铃薯全基因组‘DM-v 6.1’共鉴定到17个StPYLs基因,并对其分布、蛋白理化性质、系统进化、基因结构特征以及基因表达模式进行了分析。结果表明,17个StPYLs基因不均匀分布在8条染色体上,其氨基酸大小在163～231aa之间,等电点在4.5～8.6之间,相对分子量在18.71～25.29 kD之间。根据基因结构和蛋白的系统发育特征, StPYL家族成员共分为3个亚组, motif 1存在于本家族所有基因中,说明它在StPYLs的进化过程中较为保守。基因表达模式分析表明,StPYL家族成员具有明显的组织表达特异性,且除StPYL1在外源激素(BAP、ABA和IAA)和非生物胁迫(高温、盐和干旱)下均上调表达外,其余基因存在功能分化,不同胁迫下的表达模式各异。本研究结果为进一步阐明StPY...     

胞质雄性不育和核雄性不育辣椒内源激素含量的变化

采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定和比较分析了CMS和GMS辣椒不育系(株)和相应保持系(可育株)花蕾和叶片中的内源IAA,Z ZR,GA3,ABA含量及比值的变化。结果表明,CMS雄性不育系和保持系花蕾中IAA,Z ZR,GA3和ABA含量的变化趋势与GMS不育株和可育株间变化趋势基本相同,即不育系(株)IAA,Z ZR,GA3和ABA含量低于保持系(可育株);叶片中Z ZR,GA3和ABA含量变化趋势GMS和CMS也基本一致,即不育系(株)中的含量高于保持系(可育株);花蕾中IAA/ABA,(Z ZR)/ABA,GA3/ABA激素比例的变化GMS与CMS也相同,即不育系(株)比值小于保持系(可育株)。说明虽然GMS和CMS辣椒控制雄性不育的基因不同,但在调节雄性不育时激素的变化规律大多相同,辣椒雄性不育在生理生化机理上可能存在一些相同的特点。     

苦荞麦FtWRKY6基因的克隆及其在低磷与激素诱导下根中的表达分析

WRKY转录因子是植物非生物胁迫反应中的重要调节子。荞麦耐贫瘠，磷利用率较高。为了探究WRKY基因在荞麦磷饥饿反应中可能的调节作用，以苦荞麦为材料，采用逆转录PCR方法，从低磷处理的根RNA样品中获得了FtWRKY6基因的编码序列。FtWRKY6 cDNA长1 572 bp,编码524个氨基酸，含有2个典型的WRKY保守结构域，锌指类型为C₂H₂,归属于第Ⅰ类WRKY,与绿茶CsWRKY24在氨基酸水平上的同一性较高(55.5%)。拟南芥原生质体瞬时表达分析表明，FtWRKY6定位于细胞核中；酵母单杂交试验表明，FtWRKY6具有转录激活活性。实时荧光定量PCR分析表明，在根中FtWRKY6的表达受低磷和3种重要的低磷反应相关激素—吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)显著诱导。上述结果提示，FtWRKY6具有转录因子的基本结构与生化特征，在根中可能通过IAA、GA、CTK信号通路的交互作用介导苦荞麦在低磷条件下的响应过程。     

兴安圆柏扦插生根过程中相关内源激素特征分析

为了提高兴安圆柏扦插生根率,探讨兴安圆柏的扦插生根机理,以改进的HPLC法测定了兴安圆柏插穗生根过程中5种内源激素的含量变化。结果表明：生根初期,插穗有1个衰老过程,插穗生根部位的IAA、ABA、IAA/ABA和GA含量均呈降低趋势,ZT变化不明显;与对照相比,激素处理提高了扦插初期插穗生根部位IAA、IAA/ABA值,而降低了GA含量,这些变化都促进了插穗生根;激素处理虽然不能改变插穗内部ABA的含量,却促进了IAA由茎尖向插穗基部的运输;IAA/ABA值较高以及低浓度的GA含量,都有利于愈伤和根源基的形成;插穗内源激素的动态平衡,共同调控不定根的发生。     

大白菜CMS7311雄性不育的发生与花蕾内源激素含量变化的关系研究

为揭示大白菜CMS7311雄性不育发生与其内源激素含量变化的关系,利用间接酶联免疫( ELISA)测定法比较了大白菜雄性不育株花蕾和可育株花蕾发育过程中内源激素的含量变化差异。结果表明：在花蕾发生过程中,不育株和可育株内源激素IAA、ABA、GA3、ZR以及JA含量变化均呈现差异。以花蕾纵径2.0~2.9 mm时期为转折点,前期不育株花蕾IAA含量小于可育株花蕾,而后期相反;同样的转折点,不育株花蕾ABA含量的下降趋势呈开张的“V”字形,前期下降快,后期下降放缓,这与可育株中变化趋势不同。不育和可育株花蕾中GA3含量变化都是先下降后上升趋势,所不同的是不育株花蕾中GA3含量变化幅度较可育株小且始终低于可育株。不育株中JA含量呈现先下降后上升再下降的剧烈变化趋势,且始终高于可育株花蕾中的JA含量。在不育株不育发生的初始阶段,ABA和JA分别上升了12.47%和16.18%,而IAA、ZR和GA3分别下降了14.00%,23.04%和45.68%;IAA/ABA呈现先下降后上升趋势,但在花蕾发育早期不育株中的比值小于可育株,而后期正好相反;其余IAA/GA3、IAA/ZR和ABA/GA3等3类激素比值均表现为下降趋势,且不育株中IAA/GA3和ABA/GA3比值都明显大于可育株。由于大白菜CMS雄性不育主要发生在花蕾发育的早期,推断GA3的缺乏,导致各激素间的平衡关系失调,可能与CMS7311雄性不育的发生有关。     

日本结缕草(Zoysia japonica)修剪后组织与器官再生过程的分子机制

为了探究日本结缕草(Zoysia japonica)修剪后组织与器官再生过程的分子机制,分析器官再生相关植物激素生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)对这一过程的影响。本研究对修剪后0、2 h、6 h、24 h的日本结缕草品种‘Zenith’进行拍照和显微观察,以分析其形态与茎尖分生组织显微结构变化。利用酶联免疫吸附测定法(ELISA)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术来探究IAA、CTK及其相关基因的响应模式。结果显示ZjPIN(PIN-FORMED1)调控的IAA极性运输在修剪后发生响应,参与日本结缕草茎尖分生组织2 h和24 h器官原基的形成,而IAA信号转导途径在6 h后激活,参与植株的快速生长。ZjWUS(WUSCHEL)在2 h和24 h参与茎尖分生组织中细胞的增殖,而CTK信号在6 h时开始活跃,抑制ZjWUS的表达,维持茎尖分生组织的稳定。这些结果说明ZjPIN1和ZjWUS协同IAA和CTK的信号转导途径参与了日本结缕草修剪后的组织和器官再生过程。该研究为植物损伤后组织与器官再生过程分子机制的研究提供了理论依据。     

土优塔棉花打顶剂对新陆早61号倒四叶内源激素含量的影响

以"新陆早61号"为试验材料,设置土优塔(50 mL/666.67 m2)化学打顶与人工打顶(对照)的田间对比试验,3次重复,采集不同处理(0 d,5 d,10 d,20 d)倒四叶样品,提取5种内源激素(ABA,CTK,IAA,ZR、GA3),用酶联免疫法(ELISA)测定内源激素的含量,并采用Sigma Plot和Excel软件进行作图分析。结果表明,土优塔化学打顶与人工打顶处理相比ABA、IAA浓度变化趋势明显,GA3浓度变化趋势不明显:ABA浓度在土优塔处理1 d后变为对照处理浓度的1/2,在处理10 d变为对照处理浓度的2倍;IAA含量在土优塔处理5 d后较对照明显增加。GA3浓度变化趋势与人工打顶处理变化趋势一致。土优塔化学打顶在一定程度上能够替代人工打顶技术,起到打顶效果,其调控顶端优势的机制与人工打顶存在相似之处,也有所差异,研究结果将为深入研究土优塔化学打顶机理及新型化学打顶剂研发提供理论基础与支持。     

设施杏扣棚升温后枝条内源激素的变化

以6￣7年生的设施杏(金太阳和凯特)为试材,研究了从扣棚升温至开花前枝条内源激素含量的变化。结果表明:ABA和ZR呈“升-降-升”的趋势;GA3变化较为复杂,IAA前期含量低且变化缓慢,后期含量急剧升高;四种内源激素中,ABA含量最高,IAA最少;ZR/ABA在升温后16d开始升高,而(IAA GA3 ZR)/ABA的升高,金太阳比凯特提前5d。     

吲哚-3-乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)在甜菜生长发育过程中的分布

本研究旨在明确IAA和ABA在甜菜发育过程中的作用机制。用生物信息学方法鉴定出IAA和ABA生物合成酶基因,通过qRT-PCR检测基因的表达并结合超高效液相色谱质谱(UPLC/MS/MS)定量 分析IAA 和ABA的浓度变化。结果表明BvIAA6、BvIAA26 和BvIAA33 基因在甜菜茎和花蕾中协同调节IAA 激素含量的变化,BvABA2、BvABA3、BvNCED1 和BvNCED5 基因调控ABA 的含量变化;研究发现ABA的含量高于IAA,但是IAA在促进植物生长方面的作用强于ABA;IAA和ABA生物合成酶基因具有组织特异性表达的特征。研究阐明了内源性IAA和ABA在甜菜生殖生长过程中的分子机制,为作物的分子育种提供了应用性参考。     

不同节间伸长期水稻长穗颈基因对内源激素含量的调节

为探索长穗颈基因促进水稻上部节间伸长的生理机制,以分别携有长穗颈基因euil、eui2和野生型基因E以的水稻协青早不育系和保持系为材料,测定了在不同节间伸长期不同器官内源GA、ABA和IAA的含量变化。结果表明：在最上节间剧烈伸长前,携有eui基因的水稻内源GA含量在不同的器官里都剧烈增加。内源ABA含量在节间里也表现相同的趋势,携有eui基因水稻的GA与ABA含量的比值显著高于E以基因的水稻．携有eui2基因水稻的内源激素含量及GA与ABA含量的比值介于euil和Eui基因之间。可见eui基因主要是通过在不同器官里产生大量的GA来促进上部节间的显著伸长,其中euil基因在促进上部节间伸长方面强于eui2。而IAA促进上部节间伸长方面作用不显著。