牡丹、芍药种子上胚轴休眠解除效应初步研究

研究了低温沙藏和GA3处理对牡丹、芍药种子上胚轴休眠解除的效应,结果表明200 mg/L GA3浸泡'凤丹白'牡丹和芍药已生根种子2 h可缩短其发芽时间达107～111 d,且其发芽率、芽长、根长及苗重均优于对照或与对照处理相当;而GA3或低温沙藏处理对紫斑牡丹种子上胚轴休眠的解除效应相对较差.     

牡丹隐花色素基因PsCRY2的克隆与表达分析

以‘秋发1号'和‘洛阳红'牡丹(Paeonia suffruticosa)为试验材料,采用RT-PCR的方法从花芽中克隆得到1个隐花色素基因Cryptochrome 2,其ORF全长为1902 bp,编码633个氨基酸,基因登录号为KP982893。序列比对和结构域分析表明,此蛋白包含1个PHR和1个CCT结构域,与拟南芥中AtCRY2最为相似,将其命名为PsCRY2。系统进化树分析表明,PsCRY2与甜橙(Citrus sinensis)CsCRY2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明,PsCRY2在牡丹的不同组织器官中均有表达。其中,成年植株的花芽以及种子胚的表达量最高,幼苗根、茎、叶次之。在整个花芽分化不同时期,PsCRY2的表达呈现较高的表达水平;在花蕾发育不同时期,PsCRY2的表达呈现先降低再升高而后有降低的趋势,大风铃期表达量最高,推测PsCRY2在花芽分化和花蕾发育的过程中均起到重要作用。在‘洛阳红'和‘秋发1号'牡丹春季花芽发育过程中,PsCRY2的表达均呈升高的趋势,‘秋发1号'显著高于‘洛阳红'。不同光周期条件下,PsCRY2表达稍有不同。与长日照条件相比,短日照条件下PsCRY2在现蕾期和小风铃期的表达量均下降。     

牡丹查耳酮合酶基因Ps-CHS1的克隆及其组织特异性表达

以牡丹（Paeonia suffruticosa）品种‘彩绘’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了一个牡丹查耳酮合酶（chalcone synthase,CHS）基因cDNA全长,命名为Ps-CHS1,GenBank登录号为GQ483511。序列分析结果表明,Ps-CHS1全长1 475 bp,包含82 bp的5′非编码区、208 bp的3′非编码区和一个长度为1 185 bp编码394个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析显示该基因编码的蛋白具有CHS家族保守存在的所有功能活性位点和特征多肽序列。序列比对和系统进化分析表明,Ps-CHS1与杨柳科、锦葵科、蔷薇科等植物的CHS亲缘关系较近,相似性达90%以上。相对荧光定量PCR分析表明,Ps-CHS1在花瓣中的表达量最高,其次是萼片,再次是叶片和雄蕊,在心皮中表达量最低。     

牡丹休眠相关基因PsGRASs筛选、克隆和表达特性分析

通过筛选、克隆牡丹PsGRASs基因并进行表达模式分析,初步解析其是否参与牡丹休眠解除,以期为牡丹反季节催花提供候选基因。利用HMM(Hidden Markov Model)模型,基于GRAS基因家族的种子(Pfam号为PF03514)序列,利用BioEdit软件对牡丹花芽休眠的454测序转录组数据进行本地检索,筛选到2个具有GRAS结构域的序列。通过RACE扩增得到了其全长cDNA,其中PsGRAS1序列为2 308 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1 848 bp,编码615个氨基酸;PsGRAS2为2 034bp,ORF为1560bp,编码518个氨基酸,两个编码PsGRASs蛋白的同源性为19.87%。进化树结果表明,PsGRAS1蛋白与拟南芥GRAS家族中的DELLA亚家族的GAI和RGLs聚到一个大的分支,PsGRAS2蛋白与拟南芥HAMs(AtSCL6/15/22/26/27)并为一支,说明PsGRAS1和PsGRAS2来自GRAS家族的两个不同分支。组织表达结果显示PsGRAS1和PsGRAS2在牡丹初花期不同组织中表达水平不同,PsGRAS1在叶中表达水平最高,在雄蕊中最低;而PsGRAS2在苞片中表达水平最高,在花瓣中最低。在牡丹花芽休眠解除过程中,PsGRAS1呈下调趋势,低温28 d表达水平最低,而PsGRAS2呈先上调后下调趋势,低温14 d表达水平最高。在外源GA3处理7 d的牡丹花芽中,PsGRAS1的表达显著下降,而PsGRAS2显著提高。这表明PsGRAS1和PsGRAS2都参与了休眠过程,但功能不同。     

牡丹NCED 基因的克隆和表达分析

 通过RT-PCR和RACE技术克隆得到了牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）中编码9–顺式–环氧类胡萝卜素加双氧酶蛋白（NCED）的一条cDNA基因全长（暂命名为Ps-NCED1）。进化树分析显示Ps-NCED1的氨基酸序列与葡萄、马铃薯、胡萝卜等植物中的NCED一致性均达到了70%以上。通过与拟南芥中CCD（类胡萝卜素分解加双氧酶）家族氨基酸序列比对后发现,Ps-NCED1与调控ABA合成的At-NCED3一致性最高。对花朵中内源ABA的研究发现,ABA在花朵蕾期及衰老期含量较高,盛开期时含量较低,表明ABA对于植物的开放衰老具有促进作用。相对荧光定量PCR分析发现：在花朵完全开放的牡丹植株中,Ps-NCED1在根、茎、叶、花托、萼片、花瓣、心皮、雄蕊中的表达量以在根和雄蕊中较高,在叶和萼片中最低。在外源ABA处理的牡丹花瓣中,Ps-NCED1表达量变化与内源ABA含量变化具有相同的趋势,推测该基因是调控内源ABA含量的主要基因。     

牡丹PobZIP1在种子发育中的表达及其与ABA含量的关系

 采用RT-PCR方法从‘凤丹’牡丹（Paeonia ostii‘Fengdan’）种子中克隆得到1个与ABA信号途径相关的转录因子基因PobZIP1,并利用超高效液相色谱—串联质谱（UPLC–MS/MS）的方法测定了不同发育时期种子的ABA含量。PobZIP1 cDNA全长957 bp,编码318个氨基酸,其编码的蛋白C末端含有bZIP转录因子的典型结构域,GenBank登录号为KJ009392。PobZIP1蛋白与拟南芥bZIP转录因子聚类分析显示,PobZIP1转录因子属于拟南芥bZIP转录因子的A亚族,与AtbZIP39/ABI5聚在一起。与其他物种bZIP蛋白的系统进化分析表明,牡丹PobZIP1与蔷薇科的苹果bZIP亲缘关系最近。SqRT-PCR结果表明：PobZIP1在‘凤丹’牡丹根、茎、叶和花芽中均有表达,其中花芽中的表达量最低,根、茎、叶中的表达量相近。在种子发育过程中,PobZIP1的表达呈现出先增加后降低的趋势。ABA含量测定结果显示,随着种子的发育ABA含量迅速上升,达到最大值后缓慢下降并保持在较高水平。推测种子发育后期,较高含量的ABA和表达相对较高的PobZIP1可能是诱导种子休眠形成的原因。     

本地早柑桔果实贮藏中内源ABA、IAA变化与枯水的关系

本地早柑桔果实贮藏中内源ＡＢＡ、ＩＡＡ变化与枯水的关系陈昆松１陈青俊２张上隆１（１浙江农业大学园艺系，杭州３１００２９；２浙江省轻工业研究所，杭州３１０００９）关键词柑桔，果实，ＡＢＡ，ＩＡＡ，枯水ＴｈｅＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐＢｅｔｗｅｅｎＣｈａ...     

黄瓜Aux/IAA基因家族的生物信息学分析

Aux/IAA基因家族是一个典型的被生长素诱导而表达的基因家族,可以被生长素快速诱导表达。采用生物信息学方法在黄瓜基因组中确定了28个Aux/IAA基因,除4号染色体外,其他6条染色体均有分布,编码蛋白序列在70~427个氨基酸残基之间,22个黄瓜Aux/IAA蛋白具有完整的4个保守结构域,进化方式多样化。该研究结果有助于黄瓜生长素信号转导途径的解析。     

牡丹开花调控转录因子基因PrSOC1的克隆与表达分析

以紫斑牡丹（Paeonia rockii）花芽为试验材料,采用RT-PCR的方法克隆得到1个牡丹开花调控的重要转录因子SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1（SOC1）基因的同源基因PrSOC1,其cDNA开放阅读框长度为678 bp,3′非编码区为421 bp,编码225个氨基酸,GenBank登录号为KJ427808。序列比对和结构域分析表明,此蛋白包含典型的MADS-box和K-box结构域,C末端还含有一个保守性很高的基序-SOC1 MOTIF,与葡萄中的SOC1蛋白最为相似。系统进化树分析表明,PrSOC1与葡萄VvSOC1的亲缘关系最近,属于MADS基因家族中的SOC1/TM3亚家族。半定量RT-PCR表明,PrSOC1基因在紫斑牡丹花芽中的表达量最高,根、茎、叶片中次之,种子中最少。在不同品种牡丹的花芽中,PrSOC1和其光周期途径上游的CO家族基因PsCOL4的表达量没有显著的品种间差异,推测PrSOC1具有很高的保守性,可能是参与牡丹成花的重要基因。利用原核表达系统成功表达了PrSOC1蛋白,并构建了PrSOC1的植物超表达载体,为进一步研究PrSOC1的功能奠定了基础。     

牡丹开花前后碳水化合物的分配与光合速率的关系

以牡丹( Paeonia suffruticosa ) 品种‘肉芙蓉’为材料, 研究其开花过程中碳水化合物的分配及其对有花枝上叶片( FL) 与无花枝上叶片(NFL) 净光合速率( Pn) 的影响。结果表明: 在花衰败前,有花枝Pn明显低于无花枝, 但可溶性糖含量却高于无花枝。与前一天17时相比, 经过一夜消耗后, 早晨8时有花枝可溶性糖含量没有显著差别, 而无花枝的则较低, 说明除光合作用外, 还有其他途径为有花枝提供可溶性糖。花衰败后, 两种枝叶Pn和可溶性糖含量的差异逐渐消失。与花衰败前不同, 经过一夜消耗后, 早晨8时两种枝叶的可溶性糖含量比前一天17时都降低, 表明为有花枝提供可溶性糖的其他途径在花衰败后停止工作, 推测这一途径极可能与花的生长发育有密切联系。     

不同品种牡丹萌芽过程中组织抗冷性的变化

以牡丹品种“洛阳红”和“凤丹白”为试材,利用热电偶测温仪测定萌芽过程中不同部位(老茎、鳞片、幼叶、幼茎、苞叶、萼片、花瓣)组织的过冷点及冰点温度,分析牡丹萌芽过程中不同组织抗冷性的变化.结果表明:“洛阳红”和“凤丹白”在萌芽过程中,不同部位组织的过冷点和冰点温度均呈上升趋势,抗冷能力逐渐减弱.“洛阳红”抗冷能力强于“凤丹白”.比较相同时期花器官的过冷能力,7个部位有差异,其中新生幼茎和萼片抗冷性最强.表明牡丹开花前具有抵抗-3～-5℃左右突发低温天气急变的能力.     

牡丹89 个不同种源品种遗传多样性和亲缘关系分析

 利用ISSR分子标记技术,从121条ISSR备选引物中筛选出条带清晰、多态性好的19条引物对89个牡丹品种的遗传多样性进行了分析。通过优化PCR试验条件,共获得188条带,其中177条表现出多态性,多态位点的百分率为94.1%。通过计算机软件分析,供试牡丹品种平均有效等位基因数为1.514,平均Nei’s基因多样性指数为0.3085,平均Shannon’s信息指数为0.4713;各品种间的相似系数介于0.3294 ~ 0.7744之间,平均为0.5722。利用UPGMA法作图,供试的89个品种可聚为2个类群,很好地将不同来源的品种区分开来。     

牡丹栽培品种的RAPD分析

 对7 种花色系的35 个牡丹栽培品种进行RAPD 分析, 34 个随机引物共扩增出418 个位点, 其中337 个(80. 62 %) 多态位点表明受试品种间丰富的遗传多态性。同一花色的不同品种间和不同花色系间都存在较大的遗传多态性, 不同花色系间多态性位点频率大小依次排序为蓝色系> 黄色系> 深红色系> 黑色系> 白色系> 绿色系> 红色系; 利用UPGMA 软件进行聚类分析, 35 个品种被分为5 个遗传聚类组, 除红色系外, 其它6 种花色与遗传聚类组的划分无必然相关性。     

牡丹EST序列中的微卫星分析

NCBI的dbEST数据库中2 204条牡丹EST序列经过预处理获得2 048个高质量的序列,经拼接,获得318个Contigs和636个Singlets.其中142条拼接序列共检测出167个微卫星(简单序列重复,SSR),平均1.18个SSR/Contig或Singlet.这些微卫星从二至四核苷酸重复都有出现,二、三核苷酸重复类型占多数(97.61％),其中二核苷酸重复为46.71％,三核苷酸重复为50.90％.二核苷酸重复类型中出现最多的是AG/TC和GA/CT,分别占SSR总数的20.36％和16.77％,三核苷酸重复类型以AGA/TCT、GAT/ATC最多,分别占总SSR的5.40％.最后对含有微卫星的Contigs和Singlets进行基因注释、功能分类.     

基于花色表型的牡丹和芍药品种数量分类研究

以38个牡丹和14个芍药为试材,采用色差仪对芍药属品种进行花色表型测定,研究芍药属品种数量分类的情况,以期为芍药属品种鉴定、分类及花色育种提供参考依据。结果表明:聚类分析得到的结果不能科学表征牡丹和芍药花色的分类特点;ISCC-NBS色彩名称表示法对花色的定义更为精确,可将牡丹花色分为黄色、白色、绿色、浅粉色、粉紫色、粉红色、红色、红紫色和红黑色系9类色系;芍药花色分为白色、浅粉色、粉红色、红色和红黑色系5类色系。同时发现芍药属品种花色丰富,且不同色系的芍药属品种花色差异较为显著。     

九个牡丹品种总酚含量及其多酚氧化酶活性的变化

通过对9个牡丹品种叶片、叶柄总酚含量及多酚氧化酶活性的变化的研究,探讨了叶片、叶柄的总酚物质的含量和多酚氧化酶的活性与褐变的关系。结果表明:9个品种的叶片、叶柄总酚含量相差很大,叶柄的总酚含量比叶片低;叶片中总酚含量的顺序:似荷莲萍实艳洛阳红丹皂镏金金星雪浪白雪塔十八号金玉良缘如花似玉;叶柄中总酚含量的顺序:似荷莲萍实艳丹皂镏金如花似玉金星雪浪金玉良缘白雪塔洛阳红十八号;外植体材料的最佳水冲洗时间是1 h。     

两个牡丹品种开花过程中花色变化的研究

采用英国皇家园艺学会比色卡（RHSCC）、色差仪、组织切片法及高效液相色谱-二极管阵列检测技术（HPLC–PAD）对牡丹品种‘金衣花脸’和‘霞光’开花过程中花色变化、色素的分布及组成和含量的变化进行研究。从两个品种花瓣（不含色斑部位）中共检出4种花青素和14种黄酮类色素,主要分布在花瓣表皮细胞内,中部栅栏组织无或仅有少量黄酮类色素。两个品种开花过程中花色明度增加,彩度降低,红色减退,分别由红黄复色和红色变为浅黄色和橙黄色。开花过程中色素组成不变,色素含量变化明显,总花青素和总黄酮含量均呈逐渐降低趋势,且总花青素含量降低幅度更大。开花过程中花青素和黄酮的降解速率不同,使得花色逐渐由红色向橙色至黄色变化。     

牡丹花色研究进展

 摘　要: 归纳了牡丹的花色、花色素组成、花色与花色素组成的关系、色斑演化、花色遗传育种的最新进展, 总结了牡丹基于色素组成的化学分类的最新成果, 并就今后牡丹花色研究的努力方向进行了展望。     

不同条件下牡丹花粉的贮藏寿命

以2个牡丹品种“凤丹白”和“鲁荷红”为试材,以花粉萌发率和授粉结实率为依据,研究了室温(25℃)、4、-20、-86℃条件下的牡丹花粉贮藏寿命,以建立花粉贮藏技术.结果表明:牡丹花粉室温下保存7d、4℃下保存90 d、-20℃下保存180 d仍有很高的萌发率,-86℃下贮藏la,花粉萌发率没有明显下降、授粉结实率高.室温干燥24 h花粉贮藏后萌发率显著高于未干燥花粉.温度和含水量是影响牡丹花粉贮藏寿命的重要因素.自来水冲洗解冻效果最好.4℃和-86℃贮藏是解决牡丹育种花期不遏的有效措施.