浙贝母淀粉、蔗糖代谢相关基因的克隆与表达分析

为了培育高品质浙贝母鳞茎,本研究以浙贝3号为材料,采用蒽酮法、高效液相色谱(HPLC)技术和试剂盒法测定浙贝母鳞茎发育过程中淀粉与蔗糖的含量变化;采用同源克隆、cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆蔗糖代谢关键酶基因,使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定各基因表达量并进行相关性分析。结果发现,鳞茎中淀粉含量在成熟期达到最大值,可溶性总糖和蔗糖含量在鳞茎发育初期和末期最高,AGP2、AGP3、GBSS、SSS在鳞茎中表达量最高,AGP1在根中表达量最高,5个基因均与淀粉含量显著相关(相关系数分别为0.930、0.839、0.582、0.561和0.826),SS主要表达部位为鳞茎,SPS为叶片,二者均与蔗糖含量呈显著相关性(相关系数为0.575和0.536)。本研究为淀粉、蔗糖代谢基因功能验证,以及浙贝母分子育种与分子调控鳞茎发育相关研究奠定了基础。     

黄瓜单性结实候选基因预测与表达分析

为发掘黄瓜单性结实基因并通过表达分析预测相关基因的功能,以黄瓜单性结实性状QTL定位结果为基础,对主效QTL区段内的基因进行生物信息学分析,发现118个基因与细胞周期、细胞生长以及激素信号传导等生物学过程有关。结合黄瓜单性结实转录组研究结果,共筛选出10个在黄瓜单性结实过程中转录水平有剧烈变化的基因。利用q RT-PCR技术分析这些基因在授粉、未授粉及单性结实的黄瓜果实发育过程中的转录变化,结果表明,Cs CRT1、Cs LON、Cs TRAPPC4、Cs RABEPK和Cs POT基因在单性结实坐果过程中特异性的上调表达,Cs5NG4基因在单性结实和授粉结实过程中呈相反表达趋势,因此推测这6个基因为黄瓜单性结实候选基因。本研究为进一步利用候选基因资源改良现有黄瓜栽培品种的单性结实性奠定了基础。     

樱桃番茄病虫害发生种类与化学防治对策分析

为摸清樱桃番茄栽培中病虫害的发生和为害情况,解决病虫为害重、防治难的问题,通过查阅文献梳理了樱桃番茄生产上常见的病害和虫害种类及其化学防治适用的药剂类型与制剂,分析了樱桃番茄栽培中病虫害种类多、为害重的原因,为有效防治病虫害提供依据.     

不同品种樱桃番茄氨基酸组成及风味分析

为评价不同品种樱桃番茄的风味及营养价值,比较分析了8个品种樱桃番茄的可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、糖酸比、Vc含量、氨基酸含量和氨基酸组成。结果表明,红果樱桃番茄品种的部分风味指标(可溶性固形物、总糖、有机酸、Vc)、氨基酸组成及营养价值(总氨基酸、必需氨基酸含量及氨基酸模式谱)优于黄果品种,尤其是红果品种浙樱粉1号和浙樱红1号,其中,浙樱粉1号樱桃番茄可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、Vc含量、呈味类氨基酸(鲜味、甜味、芳香类)含量及氨基酸营养价值均处于较高水平。红果樱桃番茄品种之间的总糖含量、Vc含量,以及黄果樱桃番茄品种之间的有机酸含量、总氨基酸含量、必需氨基酸含量和甜味类氨基酸含量等指标均呈现出较低的变异系数。氨基酸营养价值分析表明,缬氨酸和亮氨酸是樱桃番茄的2个主要限制氨基酸。本研究结果为高品质樱桃番茄的品种选育提供了理论指导。     

半定量RT-PCR研究氮素形态对樱桃番茄果实中有机酸代谢相关酶基因表达的影响

研究了全硝（100%NO-3）、铵硝配施（75%NO-3: 25%NH+4）及全铵（100%NH+4）营养对樱桃番茄果实有机酸含量的影响,测定了与有机酸合成相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、柠檬酸合成酶（CS）、苹果酸脱氢酶（MDH）活性变化,并利用RT-PCR检测了相应的基因在转录水平上的表达差异。结果表明, 1）全硝和铵硝配施处理下果实柠檬酸含量在整个生育期均显著高于全铵处理,而铵硝配施处理下果实中柠檬酸和苹果酸含量在成熟期均显著低于全硝处理。2）不同形态氮素及配施处理下,果实中柠檬酸含量与CS活性的变化趋势均呈单峰型,但到达峰值的时间不同。全铵处理下果实苹果酸含量与PEPC活性呈显著正相关,全硝、铵硝配施处理下果实苹果酸和柠檬酸含量都与MDH活性呈显著正相关。3）在膨大期和成熟期,全硝处理和铵硝配施处理下PEPC基因（PPC1、PPC2）表达显著高于全铵处理; 线粒体苹果酸脱氢酶（mMDH）的表达对果实苹果酸脱氢酶活性和苹果酸积累起主要作用,表明适当比例的铵硝配施可能通过影响果实中PEPC和MDH的活性和基因表达从而显著降低成熟果实有机酸的含量。     

淹没水射流方式清洗樱桃番茄的试验研究

该文采用试验的方法对淹没水射流方式清洗樱桃番茄进行了研究。通过改变清洗量与射水流量进行试验，探索两者间的相互关系。并且试验研究了清洗量和清洗时间对清洗效果的影响。结果表明，淹没水射流方式适合用于樱桃番茄的清洗，破损率低，可以获得比较好的清洗效果。     

桃蔗糖酶基因的克隆和差异表达

以桃（Prunus persica)基因组DNA为模板,通过PCR方法得到含0.75kb的特异性条带,将其克隆到加T尾pBluescrips SK载体上,筛选到重组克隆,用限制性内切酶酶切鉴定至少可分为两组,一组是插入片段无HindⅢ位点,一组是据入片段有HindⅢ位点。对两组pPIN02和pPIN04克隆插入片段两端进行核苷酸序列分析表明,pPIN02和pPIN04插入片段全长744个碱基,编码248个氨基酸,核苷酸和氨基酸同源性分别为70．7％和75．9％。与其它植物蔗糖酶氨基酸序列同源性约为60％－72％。RNA点杂交表明pPIN02和pPIN04在果实都能表达,但表达模式有所不同。     

接种致病菌的樱桃番茄辐照效应研究

为明确辐照对樱桃番茄杀菌效果及其品质特性的影响,以樱桃番茄为材料,分析了樱桃番茄中大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特氏菌3种致病菌D_(10)值,并对辐照样品在室温下贮藏0、2、4、6、8、10 d后的色泽和可溶性固形物含量进行了分析。结果表明,樱桃番茄中接种的大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特氏菌的D_(10)值分别为0.088、0.243和0.264 kGy;辐照剂量低于2.0 kGy时对樱桃番茄在室温条件下色泽L*值、a*值、b*值及可溶性固形物含量无显著影响(P0.05)。因此,2.0 kGy可以作为樱桃番茄辐照的适宜剂量。本研究结果为降低樱桃番茄的致病微生物含量及辐照技术在保障生鲜果蔬受致病菌污染的应用提供了一定的技术支持。     

番茄茸毛相关基因ShMYB1的克隆与表达分析

番茄茸毛具有多种生物学功能,为了探究番茄中控制茸毛的基因,本研究采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)从野生种多毛番茄(Solanumhabroc haites)LA1777中,获得了一个与茸毛相关的R2R3 MYB Subgroup 9家族新成员EST241733的全长编码区cDNA序列,命名为ShMYB1。经生物信息学分析,克隆的ShMYB1基因长1350bp,编码338个氨基酸。该基因具有保守的R2R3MYB结构域和Subgroup 9特异motif序列。荧光定量PCR结果表明,ShMYB1基因在番茄叶和花中表达量高,在根、茎、果实中没有表达。在不同发育时期的叶片中表达量差异不大,但是在幼花蕾表达量最高,随花蕾的增大,表达量显著降低。在几个番茄茸毛突变体与对应的野生型中,这个基因表达量存在明显差异。推测该基因与番茄表皮茸毛发生和花发育有关。     

5种植物精油对樱桃番茄常温保鲜效果的影响

以千禧樱桃番茄为供试果蔬,研究5种植物精油处理对其常温保鲜的效果,筛选出具有较高保鲜活性的植物源材料,以期充分利用我国的天然植物资源,为植物精油在樱桃番茄果实保鲜上的应用提供理论依据.结果表明,以失重率、好果率为指标综合评定,薰衣草精油、松红梅精油、红百里香精油、迷迭香精油、罗勒精油这5种精油对樱桃番茄的适宜处理浓度均为500μL·L-1.研究樱桃番茄贮藏期间的各项生理生化指标,发现红百里香精油可以有效延缓樱桃番茄的衰老,在20℃贮藏25d后好果率为68.34％,仍能保持较好的风味和硬度,维持果实细胞膜透性,抑制MDA积累,显著延缓了可溶性固形物、可滴定酸、抗坏血酸含量的降低.     

番茄SlMAPK9-2基因分离及表达分析

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径在植物生长发育以及多种逆境胁迫响应和激素调控过程中发挥着至关重要的作用。为了研究MAPK基因的结构和功能,利用生物信息学分析以及PCR扩增方法从番茄中分离了1个新的MAPK基因,克隆其c DNA全长序列,命名为Sl MAPK9-2;利用NCBI数据库Blast P工具和在线软件MEME分析发现其具有MAPK保守的结构域和保守基序。系统进化树分析显示Sl MAPK9-2属于D组MAPK,与茄科植物马铃薯和烟草MAPK9位于同一进化树分支。利用数据库PGDD分析发现,Sl MAPK9-2与Sl MAPK16以及Pm MAPK9之间发生了大片段复制事件,且2个基因对的Ka/Ks均小于1,说明经历了达尔文纯化选择。实时荧光定量PCR分析发现,Sl MAPK9-2在不同组织器官中均有表达,在开放花中表达量最高。非生物逆境(高温和盐胁迫)和外源激素(脱落酸和水杨酸)处理可以显著改变Sl MAPK9-2的表达水平。启动子预测分析也发现,Sl MAPK9-2启动子区含有大量响应病原菌、激素、高温及脱水的顺式作用元件。综上,Sl MAPK9-2可能在番茄逆境胁迫应答中发挥重要调控作用。本研究为进一步探索Sl MAPK9-2的生物学功能及作用机制奠定了基础。     

榨菜瘤状茎膨大相关基因orf451的克隆及其表达分析

为了更好地了解榨菜(Brassica juncea var.tumida)瘤状茎膨大的分子机制,以榨菜不同发育时期的瘤状茎为材料,分离到一个c DNA-AFLP差异片段,利用c DNA末端快速扩增(rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术克隆了包含有该差异片段的基因的c DNA全长(命名为orf451,Gen Bank登录号:KM213220),并对其序列及编码的蛋白质进行分析。结果表明,orf451的c DNA全长1 512 bp,最大开放阅读框为1 356 bp,与编码多聚半乳糖醛酸酶/糖苷水解酶的基因有很高的相似性(90%),其编码的蛋白具备多聚半乳糖醛酸酶(果胶裂解酶)和糖苷水解酶的功能域。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术对orf451的时空表达进行分析,发现在榨菜瘤状茎形成初期orf451在表皮和外皮层表达量最高,推测orf451参与了榨菜瘤状茎膨大过程中表皮与外皮层多聚糖的水解。本研究为阐明瘤状茎生长发育调控机制提供理论依据。     

Sources of Resistance to Whitefly (Bemisia spp.) in Wild Populations of Solanum lycopersicum var. Cerasiforme (Dunal) Spooner G.J. Anderson et R.K. Jansen in Northwestern Mexico

Genetic variability of wild populations, closely related to domesticated species, constitute important genetic resources for plant breeding programs. In this paper, we analysed the variation of eight wild populations of Solanum lycopersicum var. cerasiforme in a common garden experiment for levels of plant infestation by whitefly, leaf trichome density as a defensive character preventing infestation by whitefly, and the effect of whitefly incidence into vegetative and reproductive plant characters. Number of adults of whitefly was recorded in the eight wild populations of S. lycopersicum var. cerasiforme, one population of the wild species S. habrochaites (C-360), and one of a cultivated variety of S. lycopersicum (Rio Grande). There were significant differences among the wild populations of S. lycopersicum var. cerasiforme in the average level of whitefly incidence and trichome density. Cultivated tomatoes had the higher incidence of whiteflies ( = 7.50 ± 0.14) followed by plants of S. lycopersicum var. cerasiforme ( = 2.02 ± 0.92) and plants of S. habrochaites with the lowest incidence ( = 0.36 ± 0.35). Whitefly incidence was negatively correlated with trichome density (r = − 0.38, p < 0.0001), suggesting that trichomes deter or limit the establishment of whiteflies. Additionally, a significant negative effect of whitefly incidence along the growing season upon plant growth rate (number of branches and height) and fruit production was detected.     

陕229干旱复水诱导基因表达及小麦乙烯受体(TaERS)基因特征分析

为了解小麦响应水分胁迫后复水条件下的基因表达特征,以小麦(Triticum aestivum L.)主栽品种陕229的3叶1心期幼苗为材料,采用消减杂交技术,构建了干旱复水条件下的SSH-cDNA表达文库。从消减文库中随机挑选59个插入片段大于400bp的阳性克隆测序,去除冗余序列和嵌合序列后,获得高质量EST序列32条(GenBank登录号为ES466767~ES466798)。序列比对分析表明,小麦干旱后复水的基因表达与植物对其他非生物胁迫的响应具有交叉性;17条EST序列与已知编码蛋白的基因同源性较高,涉及植物的信号传导、能量代谢、转录调控等方面;其他序列为新的EST。以其中一个与乙烯受体基因(ERS)同源性较高的EST序列为基础,采用同源克隆及RACE技术从小麦中分离了4个乙烯受体基因的全长cDNA序列,长度分别为2090、2271、2216和1886bp。4个全长cDNA序列所编码氨基酸序列的同源性极高(99%以上),且均具有ERS典型的GAF、HisKA和HATPase-c跨膜结构,分别命名为TaERS1(HM347272),TaERS2(HM601437),TaERS3(HM601438)和TaERS4(HQ111523)。植物ERS氨基酸序列多重比较表明,小麦与水稻的相似性最高(93%);TaERS基因的全长cDNA序列间比较共发现SNP位点23个。定量PCR表达分析显示,小麦TaERS家族基因参与了小麦植株响应水分胁迫和复水的调控机制。研究结果有助于进一步认识小麦干旱后复水的基因表达谱和小麦水分高效利用机制,探索小麦乙烯受体在水分高效利用中的作用。     

小麦生理型与遗传型雄性不育相关基因锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)及果糖1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)的表达分析

锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)是一种重要的抗氧化剂,果糖1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)是叶绿体光合碳化阶段起重要调节作用的关键酶.本研究以小麦(Triticum aestivum L.)生理型与遗传型等基因雄性不育系及其对应育性正常的保持系为材料,选取花粉小孢子发育各时期的花药及三核期子房,对供试材料花药全蛋白表达差异研究的基础上,对雄性不育相关基因(Mn-SOD)及FBA进行核酸水平的实时荧光定量PCR分析,结果发现,与可育保持系相比,(1)生理型雄性不育系Mn-SOD基因在幼穗期、单核期和三核期表达量显著下调,而酶活力在幼穗期上调,在单核期下调;遗传型雄性不育系Mn-SOD基因在幼穗期和单核期表达量下调,酶活力在幼穗期上调,在二核期下调.(2)生理型雄性不育系和遗传型雄性不育系FBA基因表达量在幼穗期和单核期均下调,而对应同时期的FBA酶活力也下调,而遗传型不育系FBA基因在三核期表达量和FBA酶活力均上调.(3)Mn-SOD和FBA在遗传型雄性不育系三核期子房和花药中表达量均高于生理型雄性不育系和正常可育系,而在生理型雄性不育系花药中,Mn-SOD表达量明显低于对照可育系,在子房中其表达量略高于正常可育系.基因表达具有组织特异性,其蛋白表达较基因表达具有一定滞后性.Mn-SOD基因过量表达(单核至二核期),从而清除花药代谢紊乱产生的过多的活性氧,维持细胞正常功能;而花粉败育(生理型和遗传型雄性不育)导致花药失去活力,从而使花药叶绿体光合能力下降,FBA下调表达.研究结果提示,不同发育时期FBA及Mn-SOD酶活力变化与基因表达水平相一致,且这两个指标的变化直接或间接的影响了小麦花药的育性程度.     

大白菜-结球甘蓝AT4系列易位系抽薹相关基因的表达分析

未熟抽薹会对大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)生产造成重大损失.为研究大白菜抽薹开花相关基因,本研究对添加结球甘蓝(B.oleracea var.capitata)4号染色体片段的大白菜耐抽薹和易抽薹易位系间存在差异的cDNA-扩增片段长度多态性(cDNA-amplified fragment length polymorphism,cDNA-AFLP)条带进行回收测序,其差异条带的同源性比对和功能性分析结果表明,差异基因可分为3种:转录翻译类、信号传导类和膜运输类.其功能预测涉及细胞物质运输、信号转导、物质能量代谢、胁迫应答、基因表达调控、细胞周期等.对其中8条序列进行qRT-PCR检测结果表明,在春化处理过程中P65M58-11、P65M58-12和P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著高于极早抽薹材料,P65M58-11和P65M58-12条带的表达量峰值出现在春化处理14d时.而P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7d,在极早抽薹材料中从春化处理开始就呈现出下调趋势;P77M58-9、P77M58-12、P63M49-8-1和P63M61-4-2在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著低于极早抽薹材料,P63M49-8-1在极早抽薹材料中表达量的峰值出现在春化处理7d,而在极晚抽薹材料中从春化处理7d后表达量逐渐上调.P77M58-9、P77M58-12和P63M61-4-2表达量峰值出现在春化处理14d时;另外P63M49-1-2条带在极晚抽薹和极早抽薹两种材料中表达量差异无明显规律,在极早抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7d时,而在极晚抽薹材料中峰值出现在春化处理21d时.本研究获得了在6个易位系、2个自交系、2个商品种的耐抽薹和易抽薹材料间表达量及表达模式存在差异的8个基因,为深入挖掘大白菜抽薹开花相关基因、开展基因功能验证以及获得耐抽薹大白菜材料提供基础资料.     

番茄双链RNA绑定蛋白(SlDRB)基因家族鉴定及抗TYLCV防御反应分析

番茄生产是现代蔬菜生产的主导产业,因经济价值高,成为乡村振兴的优势产业.然而番茄生产大多面临番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)和其他病毒的严重威胁.最新研究发现双链RNA结合蛋白(DRB)在植物RNA干扰(RNAi)抗病毒通路中发挥重要作用.为探究番茄DRB(SlDRB)基因抗TYLCV防御反应,本研究通过生物信息学方法鉴...     

山羊繁殖季节性相关基因DIO2与DIO3的表达分析

研究表明,2型脱碘酶基因(typeⅡiodothyronine deiodinase gene,DIO2)和3型脱碘酶基因(type Ⅲiodothyronine deiodinase gene,DIO3)对啮齿动物(Rodentia)和绵羊(Ovis aries)的季节性繁殖活动具有重要调控作用.本研究选择常年发情济宁青山羊(Capra hircus)和季节性发情辽宁绒山羊(C.hircus)作为实验对象,应用反转录PCR和定量PCR技术分别对两个基因的组织表达谱及繁殖轴组织中两个基因的表达差异进行检测分析.研究发现,(1)DIO2基因在所研究的24个组织都有一定量表达,DIO3基因主要在小脑、海马、下丘脑、垂体、脑桥以及卵巢和肾上腺等表达,品种间两基因组织表达谱相似;(2)济宁青山羊垂体DIO2基因表达量显著高于辽宁绒山羊(P＜0.05),下丘脑、卵巢表达量也均高于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P＞0.05),子宫表达量显著低于辽宁绒山羊(P＜0.05);(3)对于下丘脑组织DIO3基因,则济宁青山羊表达量比辽宁绒山羊明显要高(P＜0.05),而对于卵巢和子宫DIO3基因表达量,则济宁青山羊明显比辽宁绒山羊低(P＜0.05),济宁青山羊垂体DIO3基因表达量低于辽宁绒山羊,但两品种间差异不显著(P＞0.05).本研究提示DIO2和DIO3基因可能与山羊季节性繁殖调控有关,研究结果可为初步揭示山羊繁殖季节性分子调控机制提供参考.