苹果绵肉与脆肉株系果实质地差异的分子机理

【目的】研究新疆红肉苹果（Malus sieversii脆2号’ f. neidzwetzkyana）与‘富士’苹果品种（M. domestica cv. Fuji）杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异的分子机理,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以新疆红肉苹果杂交后代‘红绵2号’和‘红脆2号’不同发育时期的果实为试材,检测乙烯释放量、果实硬度与脆度以及ACS1等4个乙烯生物合成基因和PG等30个果实软化相关基因的相对表达量,观察其变化。【结果】‘红绵2号’和‘红脆2号’苹果果实发育期间的硬度和脆度均呈下降趋势,但‘红脆2号’各时期果实硬度和脆度均明显高于‘红绵2号’。‘红绵2号’花后120 d乙烯释放速率明显上升,并出现明显的乙烯释放峰;而‘红脆2号’花后120 d乙烯释放速率上升不明显,且无明显的乙烯释放峰。‘红苹果果实各时期的ACS1、ACS3、ACO1和ACO2 4个乙烯生物合成相关基因表达量均明显低于‘红绵2号’;4个乙烯生物合成相关基因的表达模式存在明显差异,其中‘红绵2号’ACS1、ACO1和ACO2三个基因在果实发育后期的表达量均在94%以上,而ACS3a在果实发育前、后期表达量分别占50%,表现为组成型表达。所检测的与果实软化相关的30个基因表达的时间顺序存在明显差异,其中PL、AF1、EG2及XET1等15个基因主要在果实发育前期表达,PG、AF3、XET2、XET10和XET11 5个基因主要在果实发育后期表达,基因表达量均占总表达量的70%以上;除PL和AF1等6个基因外,‘红脆2号’PG等24个基因的总表达量均极显著低于‘红绵2号’。【结论】果实发育后期乙烯释放高峰的到来以及果实发育前、后期不同乙烯生物合成与果实软化相关基因的上调表达,是导致‘红绵2号’果实在采收前就已软化变绵及其与‘红脆2号’质地差异的主要原因。     

新梢内源激素变化对设施葡萄花芽孕育的影响

【目的】通过研究花芽分化进程中葡萄新梢内源激素的变化规律,明确激素对设施促早栽培葡萄花芽孕育的影响,为解决设施葡萄促早栽培中“隔年结果”问题提供理论依据。【方法】以4年生贝达嫁接的‘京蜜’（V.vinifera cv. Jingmi,耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下不需采取任何措施即可连年丰产）与‘夏黑’（V. vinifera-V. labrusca cv. Summer Black,非耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下需采取更新修剪措施方能连年丰产）为试材,进行设施促早栽培（‘京蜜’和‘夏黑’）和露地栽培（‘夏黑’）处理。采集基部第1节粗度大于0.5 cm的葡萄新梢,选取其上2-3节冬芽主芽作为研究对象,借助石蜡切片法绘制取样时期-分化比率花芽分化进程图,观察其花芽分化进程;同时借助酶联免疫法测定新梢基部2-3节枝段赤霉素（GAs）、细胞分裂素（ZRs）、脱落酸（ABA）和生长素（IAA）等内源激素含量和比值的变化。【结果】新梢内源激素含量变化：与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’自雏梢生长点的未分化期（新梢展5-7叶）至雏梢生长点的顶分期（初花期）新梢内源ZRs含量一直呈稳定上升趋势;自雏梢生长点的半球/平顶分化盛期（花穗分离期）至始原始体分化盛期（坐果期）新梢内源ABA含量迅速增加;自雏梢生长点的未分化期（新梢展5-7叶）至始原始体分化盛期（果实膨大初期）新梢内源GAs的含量呈降-升-降的变化趋势;在整个花芽分化进程中新梢内源IAA的含量较高。新梢内源激素含量比值变化：与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’于花穗分离期（雏梢生长点半球/平顶期至顶分期）和果实膨大期（始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期）新梢内源ZRs/GAs的比值显著增加;自花穗分离期（雏梢生长点半球/平顶期至顶分期）新梢内源ZRs/IAA的比值略微上升随后（半球/平顶期到花序二级轴分化盛期）保持平稳,且维持在较低水平;果实膨大后期（始原始体出现盛期至花序二级轴开始形成）新梢内源的ABA/GAs比值显著增加;果实膨大期（始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期）之后新梢内源的ABA/IAA比值保持稳定,维持在较低水平。【结论】果实膨大期（始原始体形成）之前是花芽分化调控的关键时期。果实膨大期之前新梢内源GAs含量缺乏变化、初花期前ZRs含量和花穗分离期至坐果期ABA含量迅速下降、花芽分化进程中新梢内源IAA含量低可能是设施葡萄不能形成良好花芽的重要原因。激素间通过特定时期的平衡互作调控设施葡萄的花芽分化。花穗分离期之后新梢保持较低且稳定的内源ZRs/IAA比值利于成花,花穗分离期和果实膨大期新梢内源ZRs/GAs比值的显著上升、果实膨大期之后较高的ABA/GAs比值和较低且稳定的ABA/IAA比值促进了始原始体及花序主轴发育和二级轴的形成。     

华东葡萄抗白粉病VpMYBR1基因表达与功能分析

【目的】从华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’中克隆VpMYBR1基因,并进行基因表达与功能分析,为揭示抗白粉病机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR 和RACE技术克隆VpMYBR1 基因cDNA全长序列,并利用半定量和定量RT-PCR技术进行不同器官和不同处理后的表达分析;通过花序浸染法转化拟南芥,对转基因及未转化对照植株抗白粉病鉴定、台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析研究基因功能。【结果】VpMYBR1基因cDNA序列全长539 bp,有228 bp的完整开放阅读框,编码75个氨基酸,包含1个Sant/myb结构域,GenBank 登录号为HQ284197;VpMYBR1基因在‘白河-35-1’不同器官中均有表达,且叶中的表达量最强,花序和果实中表达量最弱;VpMYBR1基因的表达在抗白粉病的华东葡萄‘白河-35-1’与感病的‘湖南-1’、抗病的毛葡萄‘商-24’叶片接种白粉菌6 h后达到最大值,而且在‘白河-35-1’中最高,达接种前的28倍。同样,VpMYBR1基因在SA、MeJA处理后的‘白河-35-1’中的表达量明显高于‘商-24’和‘湖南-1’;将VpMYBR1基因导入野生型拟南芥,提高了转基因株系的抗病性;台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析表明,该基因可能通过过敏反应（hypersensitive reaction, HR)提高了转基因株系的抗病性。【结论】从华东葡萄克隆了VpMYBR1基因,基因表达及功能分析表明,该基因具有提高转基因植株白粉病抗性的功能。     

梨全基因组生长素反应因子（ARF）基因家族鉴定及表达分析

【目的】明确梨ARF转录因子在梨基因组中的数量、结构和组织表达差异,为揭示ARF转录因子在梨树生长素信号途径及在矮生梨生长发育中的作用奠定理论基础。【方法】根据文献报道的苹果、拟南芥等植物中的ARF转录因子基因,利用BLAST软件鉴定梨基因组中的ARF。采用SMART、PROSITE、WebLogo 3、DNAMAN 5.0、MEME、GSDS 2.0和MEGA 5.1等软件对其蛋白和基因序列进行生物信息学分析。采用qPCR方法检测梨ARF在矮生梨‘中矮1号’不同组织器官及3个不同生长势梨品种木质部和韧皮部中的表达情况。【结果】鉴定得到31个梨ARF,所有PbARF蛋白均含有1个Auxin_resp结构域和1个B3结构域,除PbARF11、12、24、25和26外,其他序列的C末端还存在一个PB1（AUX_IAA）结构域。保守元件分析表明,PbARF基因家族包含15个保守元件,并非每个蛋白均含有所有保守元件。分组鉴定和进化树分析结果显示,PbARF蛋白可以被分为4组。基因结构分析表明,PbARF基因家族成员由2-15个外显子组成,基因结构进化高度保守。qPCR结果显示,所有PbARF在‘中矮1号’根、韧皮部、木质部、叶、花和果实中均有表达,表达模式各有不同,PbARF29在3个梨品种韧皮部中的表达表现出植株越矮表达量越高的趋势,PbARF16、17、18、27等4个基因在3个梨品种木质部中的表达表现为植株越矮表达量越低的趋势。【结论】梨基因组中含有31个ARF基因家族成员;所有PbARF蛋白均含有Auxin_resp和B3两个高度保守的结构域;PbARF结构进化高度保守;所有PbARF在‘中矮1号’不同组织器官、基砧杜梨根系及3个梨品种的木质部和韧皮部中均有表达,其中,PbARF29、16、17、18、27等5个基因的表达可能与梨树植株的高矮有关。     

中国野生种葡萄及种间杂种VvmybA1基因型和表达分析

【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,表现出丰富的遗传多样性。而且许多野生种葡萄VvmybA1基因的内含子、外显子和启动子区域存在一些特有序列或突变,这些位点可筛选作为鉴别葡萄种和品种的分子标记;③在‘公酿1号’、‘北红’、‘熊岳白葡萄’等山欧杂交葡萄品种以及分类地位未定的‘宿晓红’葡萄中检测到VvmybA1a等位基因,并且‘熊岳白葡萄’为VvmybA1a纯合类型;④RT-PCR分析结果表明,在葡萄果皮转色过程中,‘公酿1号’葡萄果皮VvmybA1和UFGT的表达量增加,然而在‘熊岳白葡萄’果实成熟期未检测到VvmybA1和UFGT 的表达。【结论】证明VvmybA1a等位基因是欧亚种葡萄以及其杂交种独有的基因型,不存在于中国野生种葡萄中,推测‘宿晓红’葡萄具有欧亚种葡萄血缘;葡萄属不同种的VvmybA1基因序列比对分析揭示,山欧杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮不能合成花色苷是由于VvmybA1a纯合,VvmybA1不表达。     

葡萄冬芽自然休眠诱导期间的呼吸代谢变化

【目的】研究葡萄冬芽自然休眠诱导过程中呼吸速率和呼吸途径的变化规律,明确呼吸代谢与自然休眠诱导的关系,为休眠调控技术如无休眠栽培和秋促早栽培技术的发展提供理论依据,进而解决葡萄鲜果的周年供应问题。【方法】以‘贝达’嫁接的3年生高需冷量葡萄品种‘夏黑’和低需冷量葡萄品种‘京蜜’为试材,采用专一性呼吸抑制剂法借助氧电极测定葡萄冬芽呼吸速率及呼吸途径的变化,结合利用单芽扦插沙基培养法界定自然休眠诱导的进程,研究自然休眠诱导过程中葡萄冬芽的呼吸代谢变化。【结果】低需冷量葡萄品种‘京蜜’的冬芽自然休眠诱导开始和结束的时间晚于高需冷量葡萄品种‘夏黑’,且自然休眠深度浅于高需冷量葡萄品种‘夏黑’。需冷量不同的‘京蜜’和‘夏黑’两葡萄品种在自然休眠诱导期间冬芽的总呼吸速率变化趋势相同,呈单峰曲线,于自然休眠诱导结束时达最大值;低需冷量葡萄品种‘京蜜’在自然休眠诱导结束时冬芽的总呼吸速率和增幅略低于高需冷量的葡萄品种‘夏黑’。‘京蜜’和‘夏黑’两葡萄品种在自然休眠诱导期间,冬芽底物氧化水平和电子传递链水平上不同呼吸途径的运行活性发生了明显的变化,且变化趋势基本一致,与其自然休眠进程紧密相关,其中冬芽底物氧化水平上的戊糖磷酸途径（PPP）途径的运行活性与容量、蛋白质脂肪-TCA途径的容量和电子传递链水平上的交替途径的运行活性与容量,随着自然休眠进程的推进迅速增加;低需冷量葡萄品种‘京蜜’冬芽底物氧化水平上的PPP、蛋白质脂肪-TCA和电子传递链水平上的交替途径等与自然休眠诱导密切相关的呼吸途径的运行活性和容量都要略低于高需冷量葡萄品种‘夏黑’的冬芽。【结论】在自然休眠诱导期间,葡萄冬芽的总呼吸速率达最大值即峰值是葡萄冬芽自然休眠诱导期结束的标志。PPP途径和交替途径的运行活性与容量及蛋白质脂肪-TCA途径的容量的迅速增加是葡萄冬芽进入自然休眠的关键,是葡萄冬芽自然休眠诱导期的标志性生理变化。     

蜜光和宝光葡萄品种花芽分化时间和各时期特征

【目的】 研究葡萄花芽形态分化时间和各时期的特征,为解决葡萄大小年结果现象提供理论依据。【方法】 以葡萄新品种蜜光和宝光为试材,夏黑为对照,采用石蜡切片法对花芽分化过程的花芽分化形态进行观察和对比分析。【结果】 蜜光宝光和夏黑花芽分化均可分为未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期5个时期; 6月上旬到8月上旬为夏黑花芽的分化盛期(约60 d);6月上旬到7月中下旬和5月下旬到7月中下旬为蜜光( 约40 d)和宝光花芽的分化盛期(约50 d)。【结论】 蜜光、宝光和夏黑花芽分化进程各个时期的形态特征基本相同。夏黑花芽分化进程较缓慢,各阶段持续时间相对较长且各阶段互相重叠;蜜光和宝光花芽分化相对集中,分化进程相对较快。     

16个苹果品种非浓缩还原汁的理化特征分析

【目的】通过研究16种苹果非浓缩还原汁（not from concentrate,NFC）果汁的8项理化指标,利用相关性分析明确指标间的关系,以简化NFC果汁品质的评价指标。此外,利用多元数据处理对不同品种苹果NFC果汁进行归类,以找到NFC果汁生产中制汁和智能复配的替代品种,为NFC果汁产业发展提供理论参考。【方法】以16个苹果品种为试材,经榨汁、灭酶、巴杀、热灌装等单元操作制备NFC果汁。通过测定16种果汁的可溶性固形物含量、pH、可滴定酸含量、固酸比、表观黏度、浊度、总酚含量及色泽品质（L^*、a^*、b^*、C^*、h°）指标,采用单因素方差分析与相关性分析对测定结果进行显著性和相关性分析。此外,利用主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）、聚类分析（CA）多元数据处理方法,对16种果汁的理化指标数据矩阵进行分析,获得16个苹果品种的综合品质分类。【结果】16种苹果汁的各项理化指标均存在显著差异,其中,‘新世界’的可溶性固形物含量和浊度最高,分别为15.7 °Brix和3 720 NTU;‘澳洲青苹’的pH最低,为2.74;‘红玉’的可滴定酸含量最高,为9.6 g·L^-1（苹果酸当量）;‘秦艳’的固酸比最高,为39.24;‘元帅’‘恩派’‘桔苹’都表现出最高的表观黏度,均为3.75 mPa·s;‘富士’的总酚含量最高,为775.94 mg·L^-1（没食子酸当量）。果汁pH与固酸比（R²=0.844）、浊度与L^*值（R²=0.967）均呈极显著正相关关系（P<0.01）,pH与可滴定酸含量（R²=-0.896）、固酸比与可滴定酸含量（R²=-0.918）均呈极显著负相关关系（P<0.01）。PCA、LDA和CA的分类结果完全一致,16个品种的NFC苹果汁可分为3大类,同一大类中各品种之间不同理化指标差异较小,品质、色泽十分接近,可作为NFC果汁生产和智能复配的可替代品种。【结论】可溶性固形物含量、可滴定酸含量、色值、表观黏度、总酚含量5项理化指标,可全面反映NFC果汁的品质。在果汁品质分类中,‘玉华早富’和‘乔纳金’归为一类,‘新世界’和‘秦冠’归为一类,‘新红星’‘富士’‘桔苹’‘自由’‘秦艳’‘澳洲青苹’、‘秋香’‘粉红女士’‘元帅’‘恩派’‘凉香’‘红玉’归为一类,同一类别中NFC果汁品质接近,可作为制汁和智能复配的替代品种。     

油菜一次分枝间花芽分化顺序与进程的特点及其应用

油菜一次分枝间花芽分化顺序及进程据小河原进等(1954)报导,主茎腋芽花芽分化的顺序以中部节位最早,顶部腋芽几乎同时开始分化,上部节位的腋芽分化最迟。以后花芽发育速度以上部腋芽为早,下部节的腋芽渐渐比中部分化延迟,并认为这是积雪造成的障碍,使其发育中止。但国内众多资料(如《中国油菜栽培》1963年版等)认为均系由上而下的依次     

KT/HAK/KUP家族基因在桃开花期的表达及对钾肥施用的响应

【目的】从转录水平探索KT/HAK/KUP家族基因在桃花发育不同时期的表达模式及对钾肥施用的响应特征,明确关键基因并验证其功能。旨在揭示钾素营养状况与桃花开放之间的直接关系,为果树施钾及高效园艺作物的遗传改良与育种提供理论依据。【方法】以‘霞晖6号’桃树为研究对象,通过钾肥施用分析其对桃花生长发育、钾素含量及花朵开放时期的影响;通过HNO₃-HClO₄ 法消化样品,利用ICP-AES设备测定桃花开放不同时期的钾离子含量;利用荧光实时定量qRT-PCR技术,分析KT/HAK/KUP家族基因在桃花开放不同时期的表达水平,确定主效基因;进一步通过qRT-PCR技术分析KT/HAK/KUP家族基因在桃花开放不同时期对钾肥施用的差异响应;利用异源细菌缺失功能互补法验证主效基因的功能,将KUP11的CDS序列克隆到pPAB404中形成重组表达载体pPAB404-KUP11,测序验证的重组载体转化到大肠杆菌功能缺失突变菌株TK2420中,分析重组载体pPAB404-KUP11恢复TK2420突变细菌吸收外界K⁺（KCl或K₂SO₄）的功能。【结果】钾肥施用使‘霞晖6号’桃花提前2 d开放,并显著促进了盛开期桃花的发育,花朵鲜重增加21.5%。此外,盛开期桃花K⁺含量也最高,其次是初开期和花蕾期,败落期则最低。因此,钾肥施用显著增强了桃花开放过程中花朵K⁺的富集水平,在花蕾期、初开期、盛开期和败落期分别提高了24.3%、27.4%、29.1%和26.2%。KUP1-13在桃花开放不同时期的表达水平存在差异,但在盛开期的表达水平均达到最高,且在转录水平对钾肥施用的响应不同。KUP1和KUP5基因对钾肥施用最为敏感,其表达水平从花蕾期至桃花盛开期是持续被诱导的;KUP11在桃花开放的整个过程中表达量最高,钾肥处理显著诱导了其在花蕾形成初期的表达并抑制了其在桃花败落期的表达量。表达载体pPAB404-KUP11能恢复TK2420细菌重新吸收K⁺,且对外界KCl和K₂SO₄均有吸收,说明KUP11的表达水平与K⁺的吸收呈正相关性。【结论】钾肥施用促进桃花发育,改善钾营养状况,催使桃花提前开放,并对KUP家族基因在开花不同时期转录水平的调控有差异;KUP11转运体具有吸收外界K⁺的功能,在桃花开放过程中起重要作用。     

葡萄花发育基因的亚细胞定位和表达分析

 【目的】分离和克隆葡萄品种‘香悦’Vitis vinifera AGAMOUS (VvAG)、Vitis vinifera APETALA 3 (VvAP3)、Vitis vinifera FLOWERING LOCUS C (VvFLC)、Vitis vinifera FRUITFUL (VvFUL)、Vitis vinifera FLOWERING LOCUS T (VvFT)、Vitis vinifera APETALA2 (VvAP2)和Vitis vinifera SUPPRESSOR OF OVER EXPRESSION OF CO 1 (VvSOC1)7个重要花发育相关基因的ORF序列,并对其进行亚细胞定位与表达分析。【方法】采用特异引物RT-PCR方法克隆基因,并用半定量PCR法研究各基因在不同组织的表达,构建亚细胞定位载体,基因枪转化洋葱表皮细胞,25℃暗培养24 h后激光共聚焦显微镜下观察。【结果】对上述基因在葡萄不同组织器官中的表达水平进行分析发现,它们的表达不存在组织器官的特异性,但有表达强弱差异。其中,VvFT、VvFUL、VvAP3在葡萄幼果中表达量最高,VvAG与VvAP2在花中表达量最高,而VvSOC1与VvFLC在幼叶中表现出最高的表达水平。VvSOC1、VvFT、VvFLC和VvAP2与GFP融合蛋白仅在核内产生绿色荧光,表现出转录因子的典型特点;而VvAG、VvFUL和VvAP3与GFP融合蛋白在细胞质膜和细胞核上均产生绿色荧光信号。【结论】这7个基因与葡萄的花与果实以及营养器官的发育都存在相关性,7个葡萄花发育相关的转录因子都呈现出细胞核内作用的特点,但VvAG、VvFUL和VvAP3也表现出在细胞膜区域定位的现象。     

葡萄7个重要花发育相关基因序列特征的分析

根据Genbank上发表的7个葡萄花发育相关基因(VvAG、VvAP3、VvFLC、VvFT、VvSOC1、VvAP1、VvFUL)的序列信息,设计了7对特异引物,并采用PCR方法对‘香悦’葡萄中的同源基因进行了扩增,将获得的各基因片段克隆至pMD18-T载体后转化E.coliDH5α,经PCR鉴定后进行了序列测定。将得到的7个基因的编码框序列及推导出的氨基酸序列与Gen-Bank中公布的相应序列进行同源性比较,并构建系统进化树。从本研究发现不同葡萄品种的花发育基因存在核苷酸与氨基酸序列上的差异,表现在某些碱基发生转换与颠换以及氨基酸类型的变化。分析与多种植物同源基因的进化关系表明,7个葡萄花发育相关基因分别与不同树种的同源基因表现出较高的相似性,在进化上具有一定的随机性。     

细胞分裂素对水稻分蘖芽生长及分蘖相关基因表达的调控

【目的】研究细胞分裂素（CTK）和分蘖相关基因表达在调控水稻分蘖芽生长过程中的相互关系,探讨水稻分蘖芽生长的分子机理。【方法】以南粳44为材料,利用氮（N）和生长素（IAA）调控水稻分蘖芽萌发,分析OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达和CTK含量的变化。【结果】外源40 mg•L-1N增加了分蘖节和分蘖芽中CTK含量,抑制了分蘖芽中OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达,促进了分蘖芽的萌发生长,外源喷施IAA则逆转了氮的作用。分蘖芽中OsTB1的表达受CTK调控,而OsD3、OsD10和OsD27的表达可能不受CTK调控。【结论】外界因素对分蘖芽生长的调控至少存在2条途径,一条是通过调控节和芽中CTK含量,进而调控芽中OsTB1等基因表达;另一条通过调控OsD3、OsD10和OsD27的表达。     

葡萄雌能花相关基因VvMS2的克隆及表达分析

【目的】从欧亚种葡萄‘魏可’和‘钟山红’的花中分离出VvMS2基因,为研究葡萄雌能花形成的分子机理和分子育种奠定基础。【方法】在NCBI中寻找与拟南芥雄性不育基因MS2同源性最高的葡萄序列（CBI29968）,设计特异引物进行克隆测序,通过生物信息学方法分析结构特征,利用实时荧光定量RT-PCR技术研究其在‘魏可’各组织中及‘魏可’和‘钟山红’雄蕊发育不同时期中的表达特性。【结果】VvMS2基因cDNA编码区全长为1 755 bp,编码584个氨基酸,含有NAD结合域和雄性不育C-末端区域。VvMS2对应基因组DNA全长2 776 bp,含有9个外显子和8个内含子。基因编码蛋白质分子量为64.74 kD,等电点为8.84。该基因与GenBank中其它来源的MS2蛋白序列的相似性为40%—71%。VvMS2为花蕾特异表达基因,且仅在花粉发育四分体期到二核期有表达,单核期‘魏可’的表达量显著高于同时期‘钟山红’。【结论】推测该基因异常表达与‘钟山红’葡萄雌能花形成有关。     

杧果短截结果母枝玉米素核苷含量的动态变化

【目的】测定杧果花芽分化期间结果母枝各器官内玉米素核苷（ZR）含量,探索ZR在杧果花芽分化中的作用。【方法】利用杧果花枝短截后剪口芽在当年还能再次花芽分化并开花结果的现象,应用酶联免疫吸附分析方法（ELISA）定期测定剪口叶、附近韧皮部及芽内ZR含量。【结果】短截结果母枝后,剪口叶、附近韧皮部和剪口芽内ZR含量分别于2月25、20日和3月2日降至最低,为1.73、1.52、2.0 μg·g-1FW;叶片、韧皮部及剪口芽于3月12日达最大值,为6.39、8.47、10.32 μg·g-1FW。2月25日剪口芽芽眼中心颜色逐渐呈蜡黄,并向芽体四周扩散;3月2～7日,芽体逐渐膨大,蜡黄色加深,芽眼呈半透明状;3月7日后绿色逐渐增加,半透明状消失。【结论】ZR在杧果花芽分化的不同阶段具有不同作用。花芽分化临界期前,ZR含量低,生长点细胞活性下降,有利于杧果植株从叶芽生理状态转化为花芽生理状态;花芽临界期后,相对高的ZR含量有利于杧果植株生长点进行花芽分化。     

外源GA_3影响牡丹花芽DNA甲基化水平和相关酶基因的表达分析

【目的】外施赤霉素(GA)是生产上辅助解除牡丹花芽休眠进行反季节盆花生产的常用手段,赤霉素如何发挥作用解除牡丹花芽休眠是未解的科学问题,本文旨在明确赤霉素是否通过表观遗传方式参与内休眠调控。【方法】从DNA甲基化入手,以4年生‘鲁菏红’为材料,500 mg·L~(-1)的GA_3处理花芽,并在处理后0.5、1、3和5 d后取健壮顶芽,CTAB法提取花芽DNA,HPLC技术测定GA_3处理后牡丹花芽DNA甲基化水平的变化;利用转录组分析结合RACE技术得到牡丹3种DNA甲基转移酶基因PsCMT、PsMET、PsDRM和DNA去甲基化酶基因PsROS1的序列,生物信息学方法比对基因序列并分析可能的结构域,MEGA 5.0构建系统发育树;以Actin为内参,利用q PCR方法分析其组织表达特性和对GA_3的响应。【结果】3种DNA甲基转移酶基因(Dnmts)的开放阅读框长短不一,PsCMT、PsMET、PsDRM开放阅读框长度分别为1 118、1 056、2 175 bp,编码的氨基酸数目分别为372、351、724。3种DNA甲基转移酶均有甲基转移酶结构域。而DNA去甲基化酶基因PsROS1的序列较长,开放阅读框为6 636 bp,编码2 211个氨基酸。PsROS1上存在保守的DNA糖基化结构域。系统发育分析表明,牡丹中的PsCMT和PsDRM蛋白与葡萄的Vv CMT2蛋白亲缘关系最近,PsMET和PsROS1与大部分木本植物聚为一支,与烟草等距离较远。PsCMT、PsMET、PsDRM在牡丹初花期的各个组织(根、茎、叶、苞片、萼片、花瓣、雄蕊、心皮)中均有表达,其中在牡丹根中表达量较高,而PsROS1在心皮中表达量最高。GA_3处理5 d,牡丹花芽迅速萌动,60 d时萌动率为97.5%,成花率为92.5%;对照20 d时才有少量花芽萌动,至60 d时萌动率仅为23.1%。GA_3显著降低了牡丹花芽DNA甲基化水平(P0.01),从处理前的38.9%降至处理5 d时的28.7%;GA_3处理提高了PsCMT和PsROS1的表达水平,降低了PsDRM的表达水平,而PsMET的表达水平差异不显著。【结论】GA_3处理通过诱导PsROS1表达、抑制PsDRM表达导致了DNA低甲基化,进而促进了牡丹休眠解除,可能是赤霉素发挥作用的一种重要方式。     

成花素基因PdFT的克隆及其对牡丹成花的影响

【目的】克隆紫牡丹FT同源基因,分析其表达模式以及对紫牡丹成花的调控作用。【方法】以紫牡丹为试验材料,通过RT-PCR的方法克隆紫牡丹FT同源基因PdFT。通过实时荧光定量PCR分析PdFT在紫牡丹不同组织、紫牡丹开花物候期各过程及不同处理的表达情况,并探讨PdFT与花芽发育状态的关系。同时,将克隆到的紫牡丹PdFT克隆到表达载体pET-28a上,构建融合表达载体pET-28a-PdFT,转化到大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达。【结果】克隆得到包括完整开放阅读框（ORF）的PdFT cDNA序列,ORF长度为522 bp,编码173个氨基酸,GenBank登录号为KF113360。氨基酸序列比对表明：PdFT蛋白具有一个典型的PEBP结构域,属于PEBP家族;并且与GenBank中已克隆的FT同源基因具有高度的同源性。实时荧光定量PCR分析结果表明,PdFT在紫牡丹根、茎、叶、芽中均有表达,芽中表达量最高,叶中表达量最低。紫牡丹开花物候期各过程PdFT的表达分析表明,在花芽膨大期表达量最高,随着花蕾的发育,PdFT的表达量逐渐降低。PdFT在不同光照温度条件下的表达分析表明,短日照和低温处理均抑制PdFT基因的表达。不同状态花蕾中PdFT的表达分析结果表明,败育花蕾PdFT的表达量低于正常花蕾。同时,GA3及去叶处理均能提高PdFT的表达量。所构建的原核表达载体,经IPTG诱导和SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期蛋白大小一致。【结论】紫牡丹PdFT与已克隆的FT同源基因高度同源,属于FT亚家族,在紫牡丹顶芽中表达量最高,可能调控牡丹开花,PdFT的克隆及表达分析为研究紫牡丹成花的分子机理奠定了基础。     

越南凉粉草无菌芽增殖生长的影响因子

【目的】探讨越南凉粉草无菌芽增殖生长的影响因子,为越南凉粉草离体快繁体系的建立提供技术参考。【方法】从培养基配方（不同基本培养基、不同蔗糖浓度及不同细胞分裂素CPPU）和外植体材料（不同接种部位）两方面研究其对越南凉粉草无菌芽增殖的影响。【结果】在MS、Miller与改良White 3种基本培养基中,以MS对凉粉草芽增殖效果最好,芽增殖倍数达8.53倍;当蔗糖浓度为20.0 g/L时芽增殖倍数最高,为8.34倍,而当蔗糖浓度为25.0 g/L时芽增殖倍数为7.05倍,芽长势最好;添加CPPU对芽的增殖效果优于6-BA和KT,芽增殖倍数达9.80倍。对于外植体茎上部、茎中部和茎基部,以茎上部的芽增殖效果最好,芽增殖倍数达9.35倍,芽生长健壮。【结论】适宜越南凉粉草无菌芽增殖生长的基本培养基为MS培养基,蔗糖浓度为20.0~25.0 g/L,CPPU为0.5 mg/L,适宜接种材料为茎上部。     

植株营养生长天数对切花菊花芽分化与品质的影响

 【目的】研究切花菊品种‘神马’短日处理时植株营养生长天数对其花芽分化及切花品质的影响,为高品质切花菊的生产提供指导。【方法】对通过分期扦插、分期定植获得的不同营养生长天数植株进行短日诱导,观察花芽分化和开花进程,测量品质指标。【结果】营养生长天数越少花芽起始越迟。营养生长天数为0 d（定植当天短日处理）的植株从成花诱导到花芽起始需18 d,显著长于成花诱导的最短反应时间4 d。植株营养生长天数越少,完成花芽分化所需的时间越长、花期越迟、切花品质越差。【结论】植株营养生长天数对切花菊‘神马’花芽分化与品质有显著影响。4 d是‘神马’对成花诱导的最短反应时间,21 d是‘神马’达到成熟的成花感受态的营养生长天数。要获得符合出口标准的高品质切花,植株营养生长天数要达到28 d以上才能进行成花诱导。