柑橘磷酸蔗糖合酶基因CsSPS的鉴定和表达

为探索柑橘磷酸蔗糖合酶(sucrose-phosphate synthase,SPS)基因特性及其在果实发育和成熟过程中的表达,从甜橙基因组中鉴定了4个SPS基因(CsSPS1～CsSPS4)。它们分布在不同染色体上,属于3个不同的亚家族,均含有SPS家族的特征功能域。定量PCR分析表明,4个CsSPS在所检测的组织中均有表达,其中CsSPS4具有明显的果实特异表达特点。进一步研究发现,CsSPS3和CsCSPS4在‘融安金柑’和‘滑皮金柑’果实发育过程中的表达量高于CsSPS1和CsCSPS2。此外CsSPS4在果皮和果肉中的表达量均随着果实发育迅速升高,推测其在金柑果实蔗糖的合成和积累中起关键作用。     

鲜黄梨不同树形果实糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

研究了平棚形、"V"字形、"Y"字形和疏散分层形整形修剪下鲜黄梨果实的糖分积累过程及其与蔗糖代谢相关酶活性的关系。结果表明,鲜黄梨果实成熟时糖组分以果糖、蔗糖、葡萄糖为主,果糖含量最高,蔗糖和葡萄糖含量差异不大;不同树形果实中,果糖、蔗糖和葡萄糖以及蔗糖代谢相关酶的活性变化趋势一致,但不同树形梨果含糖量均以平棚形果实最高,蔗糖合酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性也以平棚形果实最高,"V"字形的次之,疏散分层形的最低。     

蔗糖代谢相关酶的研究进展

植物生长发育所需要的光合产物大部分以蔗糖的形式供应和运输,而与蔗糖合成密切相关的酶主要有3种:蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶转化酶。这3种酶对植物的生长发育有重要的影响,现对这3种酶的代谢及生理生化功能作以综述。     

蔗糖代谢相关酶与果实糖代谢

蔗糖是高等植物光合作用的产物,蔗糖代谢是糖积累的重要环节,蔗糖相关酶——转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶对果实中糖分的代谢起着关键作用,近些年来,有关蔗糖相关酶在果实中的作用的研究已成为热点,本文介绍了果实中糖的运输,转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶与果实糖代谢的关系,以期为相关研究提供参考。     

植物蔗糖代谢参与酶的表达及调控

在高等植物中,蔗糖具有至关重要的作用,蔗糖是光合作用的主要产物,是糖运输的主要形式,在植物生长、发育、营养物质的贮存、信号传导以及逆境条件下有重要的作用。植物中的蔗糖代谢受多种酶的调节,现对蔗糖代谢关键酶的表达及调控进行综述,并对存在的问题和今后研究的方向进行探讨。     

蔗糖代谢相关酶在果实中的作用

蔗糖积累是果实品质形成的关键,而蔗糖代谢又是糖积累的重要环节,现综述近年来果树中蔗糖代谢关键酶--转化酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)在果实发育期间对果实内糖类物质代谢的作用特性,以期为果品生产中适时采取措施合理调控糖类代谢,提高果实品质提供参考.     

大棚翠冠梨果实糖积累及蔗糖代谢相关酶活性的研究

以大棚翠冠梨为试材(露地栽培作对照),研究了果实生长发育过程中糖积累以及与蔗糖代谢相关酶活性的季节变化,并对果实中糖积累与酶活性关系进行了分析.结果表明,随着果实生长发育,大棚和露地翠冠梨中山梨糖醇、果糖、葡萄糖和蔗糖持续积累.与露地栽培相比,大棚栽培降低了总糖特别是蔗糖的含量.酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在...     

苹果MdGLRs家族基因生物信息学鉴定和表达分析

 利用生物信息学策略对苹果MdGLRs家族基因编码蛋白的氨基酸序列的基本特征、二级结构、跨膜区域、亲疏水性、基因亚细胞定位及保守结构域进行了预测和分析,与拟南芥AtGLRs家族的20个基因进行了氨基酸序列比对和进化树分析,并对这些基因在不同营养生长器官中进行了表达分析。结果表明,苹果MdGLRs家族包含32个基因,分为3个亚族,大部分基因编码800个氨基酸以上,多含有3个跨膜区域,二级结构主要以α–螺旋、无规则卷曲、折叠延伸链为主;亚细胞定位预测发现,MdGLRs蛋白主要定位在内质网和质膜上;MdGLRs蛋白的保守结构域是S1-M1-M2-M3-S2-M4;大多数基因在根、茎、叶中普遍都有表达,在叶中的表达量最高。     

甜樱桃磷酸蔗糖合酶基因PavSPS的功能分析

从甜樱桃基因组中鉴定了4个磷酸蔗糖合酶(sucrose phosphate synthase,SPS)基因(PavSPSA1、PavSPSA2、PavSPSB和PavSPSC).实时荧光定量PCR分析表明,PavSPSA1在甜果实发育和成熟过程中表达量最高,其次是PavSPSC,PavSPSA2和PavSPSB表达量较...     

甜瓜果实蔗糖磷酸合成酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

根据在GenBank中登录的番茄、马铃薯等蔗糖磷酸合成酶基因的保守序列设计引物, 采用RT-PCR方法从甜瓜花后25 d的果实总RNA中扩增出目标cDNA片段, 克隆到pMD18-T载体中。序列分析表明, 该片段与番茄蔗糖磷酸合成酶氨基酸序列同源性为98.9% , GenBank中登记号为DQ355797。通过Northern blot检测其在甜瓜果实不同发育时期的表达变化, 结果表明该基因在甜瓜果实花后25 d开始表达,随着果实的成熟, 表达量升高。     

脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究

 研究了四川3 个生态型区5 个代表性果园中的脐橙果实蔗糖合成酶(SS) 和蔗糖磷酸合成酶(SPS) 的活性变化及其与果实糖积累的关系。结果表明: SPS 是影响果实膨大期糖积累的重要酶, 而成熟期的关键酶则是SS 合成方向; 在不同生境下, 果实内SPS 和SS 分解方向活性差异不明显, 而SS 合成方向活性的差异则达到极显著水平, 说明虽然SS 分解方向和合成方向都通过调节果实库强而影响糖的运输和积累, 但SS 合成方向才是引起不同生境下脐橙果实含糖量差异的关键酶。     

甜菜蔗糖磷酸合成酶基因的克隆及序列分析

甜菜蔗糖磷酸合成酶（Beta vulgaris sucrose phosphate synthase,BvSPS）是甜菜体内控制蔗糖合成的关键酶之一。根据Genbank上的BvSPS序列（Genbank accession no.X X81975）,利用RT-PCR方法,从甜菜体内扩增获得了BvSPS基因的cDNA全长,并将其连接到pMD 18-T载体上。通过利用PstI、XbaI和EcoRI对重组质粒pMD 18-T-BvSPS进行酶切鉴定,进一步确定了重组质粒的正确性。利用生物信息学软件分析结果表明,该基因cDNA全长为3138bp,编码1045个氨基酸,蛋白质分子量为118.18kDa,等电点为6.15,该蛋白被预测定位于细胞核内。     

蔗糖代谢相关酶在卡因菠萝果实糖积累中的作用

以菠萝品种卡因为材料,测定了不同发育时期果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶-酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,卡因果实的发育呈单"S型"曲线,在幼果期到果实迅速生长期,果糖和葡萄糖积累较多,蔗糖积累缓慢,此期蔗糖积累较少与高活性蔗糖转化酶有关;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而己糖略有上升,果实蔗糖的显著增加主要与SS和SPS活性有关.酸性转化酶和中性转化酶前期活性很强,后期降低;蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶的活性变化趋势相似,前期弱后期强.经过相关性分析:果实中蔗糖含量与SS和SPS活性存在极显著的正相关性(相关系数分别为r=0.97273**和r=-0.91004**),而与NI活性呈极显著负相关(r=-0.76419**),与AI的活性呈显著负相关(r=-0.60594*).     

苹果加工品种的糖积累与蔗糖代谢相关酶活性

以苹果加工品种瑞林、瑞丹、瑞星为试材研究了发育过程中不同品种苹果果实中糖积累和糖代谢相关酶活性的变化。结果表明,瑞林以积累果糖为主,成熟果实的果糖含量占总糖的53.58%,葡萄糖占24.85%;瑞丹以积累果糖为主、其次是蔗糖,2者分别占总糖的45.52%和35.39%;瑞星是蔗糖/果糖积累并重型品种,蔗糖含量占47.94%,果糖占总糖的46.65%。瑞星蔗糖积累早于其他品种并呈持续上升趋势,而瑞林果糖积累开始早,蔗糖积累缓慢。各品种蔗糖含量与酸性转化酶活性呈负相关,瑞星的酸性转化酶活性明显低于其他品种,而瑞林则表现出较高的酸性转化酶活性。发育后期各品种蔗糖含量升高与酶的净合成活性升高有关。     

欧李NAC基因家族的鉴定及表达分析

【目的】对ChNAC基因进行鉴定并分析其表达模式,明晰ChNAC基因结构,预测其潜在功能,筛选抗逆相关基因,为欧李抗逆性状形成的分子机制研究提供理论依据。【方法】在全基因组数据的基础上对ChNAC基因进行生物信息学分析,并对不同非生物胁迫处理下ChNAC基因的转录组数据进行分析。【结果】欧李NAC基因家族有76个家族成员,33个ChNAC基因编码碱性氨基酸,17个ChNAC基因编码酸性氨基酸,26个ChNAC基因编码中性氨基酸。ChNAC蛋白均为亲水性蛋白,80%ChNAC蛋白为不稳定蛋白,79%ChNAC蛋白定位于细胞核中。ChNAC基因可分为17个亚族,主要为OsNAC7、ANAC001、ONAC003等亚族。ChNAC基因多存在于Chr5染色体上,有8对ChNAC基因由染色体大片段复制而来,其中ChNAC01、ChNAC20、ChNAC64这3条基因是互为共线性。启动子分析结果表明ChNAC基因可能参与欧李的生长发育、激素调控及胁迫响应等方面。【结论】ChNAC基因的表达具有组织特异性。ChNAC基因家族成员响应不同的胁迫处理,尤其是ChNAC49基因在盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫...     

蔗糖代谢相关酶在温州蜜柑果实糖积累中的作用

 在不同发育时期测定了宫川温州蜜柑果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶———酸性转化酶(AI) 、中性转化酶(NI) 、蔗糖合成酶(SS) 和蔗糖磷酸合成酶(SPS) 的活性, 并对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析。结果表明: 蔗糖代谢相关酶的综合作用(蔗糖代谢相关酶的净活性) 是影响果实糖积累的重要因子之一。膨大期末至着色期初是果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶的净活性变化的转折时期。着色期前果实中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 蔗糖缓慢积累; 进入着色期蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖积累迅速。完熟期果皮组织中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 己糖积累明显高于可食组织。     

梨Trihelix转录因子家族成员鉴定及表达分析

Trihelix转录因子可以和光应答相关的GT元件结合,因此又称GT转录因子。本研究从梨基因组中鉴定出16个Trihelix家族基因,依次命名为PbGT1～PbGT16,从同属于蔷薇科的草莓和桃基因组中分别鉴定出11和16个Trihelix家族基因。染色体定位与基因复制事件分析表明,梨、草莓和桃Trihelix家族成员分别分布在12、6和8条染色体上,且梨Trihelix家族存在片段复制事件。种间系统进化树分析表明,梨、草莓和桃Trihelix家族成员分为6个亚族,梨家族成员(PbGT)属于GT-2、Subfamily O和SIP1亚族。结合进化关系及qRT-PCR验证,筛选出PbGT15可能参与调控梨果实石细胞团木质化。     

梨花芽休眠相关miRNA的鉴定和差异表达分析

为了探究梨花芽休眠进程中miRNA的表达模式和靶基因,利用Solexa测序技术、生物信息学分析和实时荧光定量PCR（qPCR）技术,对内休眠、内休眠解除和生态休眠解除3个时期梨花芽的miRNA进行高通量测序、筛选和鉴定。结果表明,内休眠、内休眠解除和生态休眠解除时期3个样本文库中分别有12 276 226、10 135 952、11 453 981条Unique序列。miRNA主要分布在21 ~ 24 nt之间,其中长度为24 nt的数量最多。共检测到151个已知的miRNA,属于39个不同的家族,并利用生物信息学软件预测到了209个新的miRNAs。比较分析从内休眠进入到生态休眠解除的整个休眠转换时期差异表达的miRNA,筛选出8个miRNA（ahy-miR156b-5p、cpa-miR319、aly-miR172c-3p、aau-miR396、mdm-miR858、aly-miR171b-3p、bdi-miR160f和hbr-miR166a）,其靶基因主要参与转录调控、信号传导等过程。利用qPCR验证了8个miRNA及其8个靶基因的表达。     

纽荷尔脐橙果肉糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的变化

在纽荷尔脐橙果实不同发育时期测定了果肉中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶的活性。结果表明:在果实膨大期,可溶性糖积累以蔗糖积累为主,3种可溶性糖含量积累同步上升,果实膨大期结束时是可溶性糖积累的关键时期;在成熟期,3种可溶性糖含量维持膨大期时的最高含量。9月前,果肉蔗糖转化酶(Ivr)活性明显下降,9月后,活性差异不显著;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在8月最高,然后下降,成熟期又明显上升;蔗糖合成酶(SS)在果实膨大初期和成熟期分解活性高于合成活性,在果实膨大中、后期反之;蔗糖代谢酶类总活性和净活性变化与果实生长发育进程和果肉蔗糖含量的变化特点一致。     

梨两个休眠相关MADS-box 基因特征及在其休眠过程中的表达分析

 PpMADS1 和PpMADS2 是从‘酥梨’（Pyrus pyrifolia white pear group‘Suli’）休眠芽转录组 文库筛选的两个与休眠相关的MADS-box 基因序列。为了解序列的特征,对其进行了相关生物信息学分 析,并以‘翠冠’和‘圆黄’梨为试材,用实时定量PCR 技术分析其花芽休眠不同阶段的表达变化。结 果表明：两个基因都具有MADS-box 家族的特征序列MIKC-基序,PpMADS1 和PpMADS2 分别与日本梨 （P. pyrifolia‘Kosui’）休眠相关的两个MADS-box 基因PpMADS13-1 和PpMADS13-2 聚在一起,且单独 聚为一支,与李属植物休眠相关的MADS-box 基因关系最近。在两个品种的休眠过程中,PpMADS1 和 PpMADS2 的表达呈现相似的变化趋势,都有一个表达高峰,但‘翠冠’梨PpMADS1 和PpMADS2 的表 达高峰均出现在11 月15 日,而‘圆黄’梨PpMADS1 的表达高峰延后到12 月30 日,PpMADS2 的表达 高峰出现在12 月15 日。两个品种PpMADS1 和PpMADS2 的表达高峰都出现在内休眠解除之前,随内休 眠解除其表达量下调,在生态休眠阶段表达量维持在较低的水平。据此推测PpMADS1 和PpMADS2 的表 达对梨芽内休眠的解除具有调控作用