万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD4b的克隆与表达分析

为探讨万寿菊类胡萝卜素降解过程中CCD4b的功能,以万寿菊(Tagetes erecta L.)‘Scarletade’品种舌状花为试材,利用同源基因克隆获得CCD4b,命名为TeCCD4b (GenBank:KY450708)。序列分析表明TeCCD4b cDNA全长为1 725bp,编码区长度1 392bp,所编码的产物含463个氨基酸,主要定位于质体膜,属RPE65超家族,包含CCD家族保守的结构域;同源分析表明TeCCD4b与向日葵HaCCD4-L、案头菊CmCCD4b同源性最高;系统进化树分析显示TeCCD4b与HaCCD4-L和CmCCD4b亲缘关系最近,与其他物种的CCD4和CCD4a存在差异,表明TeCCD4b在进化过程中保守性不强,不同种属之间具有明显差异,基本符合植物的进化规律;荧光定量PCR结果显示TeCCD4b在舌状花发育过程中均有表达,且与万寿菊花色变化基本一致,表明万寿菊舌状花颜色变化可能与TeCCD4b表达量高低相关。     

类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4调控芹菜不同组织的着色

[目的]研究类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4在不同颜色芹菜中的基因型及相对表达量,结合类胡萝卜素含量测定,分析AgCCD4对芹菜组织中类胡萝卜素积累的影响,为进一步研究CCD亚家族基因在不同颜色芹菜组织着色中的作用奠定基础.[方法]采用同源比对法检索芹菜基因组中的CCD家族基因AgCCD4.从'津南实芹'黄太极...     

大豆类胡萝卜素裂解双加氧酶GmCCD8固氮功能解析

大豆可与根瘤菌共生进行生物固氮,固氮机制受许多基因诱导调控,类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)可调控多种植物激素、色素、芳香类化合物的合成与代谢.为探讨其在大豆生物固氮中的功能,从大豆育成品种中黄15中克隆类胡萝卜素裂解双加氧酶GmCCD8基因,分析了该...     

桂花OfCCD1基因启动子克隆与表达特性

类胡萝卜素裂解双加氧酶（CCDs）参与植物中多种类胡萝卜素的代谢,在桂花Osmanthus fragrans中类胡萝卜素裂解双加氧酶基因1（OfCCD1）对花香物质的合成具有重要作用。根据前期获得的桂花‘堰虹桂’O.fragrans ‘Yanhong Gui’转录组数据库中OfCCD1的序列和前人已发表的OfCCD1序列设计引物,利用染色体步移技术从桂花基因组DNA中扩增获得OfCCD1基因2个拷贝的启动子序列OfCCD1P-L和OfCCD1P-S,其长度分别为2 747 bp和981 bp。2个启动子序列中均含有参与光响应的元件,热激响应元件（HSE）,脱落酸（ABA）响应元件（ABRE）和乙烯响应元件;此外,2个启动子中均含有4个ACGT序列。将2个启动子序列分别替代pBI121上的35 S启动子,将构建的载体通过农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导转化烟草Nicotiana tabacum叶片进行瞬时表达,发现2个启动子都具有驱动GUS报告基因表达的功能。     

紫苏4-羟苯基丙酮酸双加氧酶基因 片段的克隆及表达分析

为获得紫苏迷迭香酸合成途径旁路中的4-羟苯基丙酮酸双加氧酶（HPPD）基因,采用同源克隆的方法, 根据已报道的其他植物的HPPD 基因序列设计合成简并引物,克隆得到紫苏HPPD 基因片段,命名为PerHPPD-1, 该片段长663 bp,编码221 个氨基酸。通过氨基酸比对分析发现,其氨基酸序列与丹参和彩叶草的HPPD 基因片段 一致性分别为66.36%和77.93%,系统进化树分析又进一步表明该片段与唇形科植物的亲缘关系最近。荧光实时定 量PCR 检测结果显示,PerHPPD-1 基因在紫苏根、茎、叶中均有表达,在叶中表达量最高,其次为茎、根。激素（赤霉 素、茉莉酸甲酯、脱落酸）处理可在一定程度上上调PerHPPD-1 在叶中的表达水平。     

不同花色万寿菊类胡萝卜素降解途径相关酶基因表达分析

研究以‘猩红色’万寿菊和‘非洲’万寿菊为试验材料,利用Real-time荧光定量PCR技术研究类胡萝卜素降解代谢途径中CCD1,CCD4b,CCD7和NCED2在不同品种及不同器官中的表达情况。结果表明:CCD1,CCD4b,CCD7和NCED2在不同万寿菊品种根、茎、叶、花中均有不同程度的表达,4个基因在花中的表达均为‘非洲’万寿菊高于‘猩红色’万寿菊(P0.01),表明上述基因可能与不同万寿菊花色差异的形成有密切关系。     

少动鞘氨醇单胞菌ZX4儿茶酚2,3-双加氧酶基因的克隆与表达

应用PCR方法克隆了少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)ZX4菌株的儿茶酚2,3-双加氧酶基因(c230-ZX4)。核苷酸序列测定与分析表明,该基因片段全长924 bp且具有一个完整的阅读框,编码306个氨基酸残基。该基因与已报道的来自菌株S.yanoikuyae B1和Sphingomonas sp.KMG425的xylE基因(编码产物均为C230)具有较高的核酸序列同源性,分别为94.37%和94.05%。通过HindⅢ和XhoⅠ两个限制性酶切位点将该基因连接到质粒pET30(a) 上得到重组表达质粒pET-S3,并在E.coli BL21进行了表达,得到了42.3 kD的融合蛋白。酶活测定发现该基因工程菌株的发酵产酶活力明显高于出发菌株。     

小麦α-双加氧酶cDNA克隆及表达分析

以普通小麦陕225为材料,同源克隆小麦脂肪酸α-双加氧酶基因(TaDOX)cDNA,全面分析其基因结构、染色体定位、进化关系及蛋白结构特征,并利用实时定量RT-PCR分析其在PEG和盐胁迫下的表达模式。克隆的cDNA片段长1 854bp,编码617个氨基酸残基的小麦脂肪酸α-双加氧酶。TaDOX基因组DNA长5 529bp,位于小麦5D染色体长臂,包含10个外显子。小麦、水稻等禾本科植物α-DOX序列高度同源,聚集在同一独立进化枝,而双子叶植物存在2类DOX蛋白,聚集在另外2个分枝中。TaDOX具有脂肪酸α-双加氧酶以α-螺旋为主的空间结构特征,包含血红素结合位点及保守氨基酸His310、Thr315、Tyr378、Arg558组成的活性中心。TaDOX主要在叶和根中表达,花序和种子中也有痕量表达;叶片中TaDOX的表达在PEG和盐胁迫条件均明显下降;根中TaDOX的表达在PEG胁迫条件下无显著变化,但在盐胁迫条件下表达水平急剧升高。     

山葡萄无色花色素双加氧酶基因（LDOX）cDNA的克隆与表达

为获得山葡萄LDOX基因的全长序列,采用RT-PCR与SMART RACE技术克隆LDOX基因,并对该基因进行生物信息学分析。结果显示,山葡萄LDOX基因全长1 353bp,其中开放阅读框(ORF)为1 068bp,编码355个氨基酸,氨基酸序列的分子质量为40.19ku,等电点为5.61;VAmLDOX基因(GenBank登陆号:FJ645769)属于双加氧酶基因家族,不含信号肽,VAmLDOX蛋白属于不稳定亲水蛋白,二级结构中随机卷曲含量最高;山葡萄VAmLDOX氨基酸序列与欧亚种葡萄、苹果、大豆、三花龙胆和紫苏等的同源性系数分别为99%、81%、80%、77%和75%;半定量RT-PCR分析显示,在山葡萄果实着色过程中,VAmLDOX在不同时期的果皮中均有表达,在转色期的叶片、茎、果肉中也均有表达,且表达量相近。     

万寿菊营养器官及舌状花解剖结构的研究

利用徒手切片、石蜡切片和半薄切片技术,使用光学显微镜观察了万寿菊营养器官(根、茎、叶)的显微结构和不同颜色舌状花发育过程中显微结构的变化情况。结果表明:(1)万寿菊营养器官结构表现出双子叶植物结构特点,根由表皮、皮层和维管柱组成,木质部为多原型,木质部与韧皮部相间排列;茎由表皮、皮层、木质部、韧皮部和髓组成;叶由上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织组成。(2)万寿菊舌状花的结构由上表皮、下表皮和中层组织三部分组成,表皮细胞无气孔,上表皮细胞呈圆锥型凸起,中层组织无栅栏组织和海绵组织之分,与成熟叶片比较差异显著。(3)深橙色万寿菊品种‘猩红色’舌状花的上表皮、下表皮和中层组织均有明显的橙色色素分布,淡黄色品种‘非洲菊’舌状花上、下表皮细胞没有发现明显的色素积累,中层组织有颜色很浅的色素分布,表明花色色素可以分布于万寿菊舌状花的全部组织细胞中。同一品种不同发育时期舌状花上表皮及中层细胞形状发生了改变,推测此变化可能是花色变浅的原因之一。     

叶面喷施氮肥对万寿菊生长发育和花产量的影响

采用盆栽试验,分别于苗期、现蕾期、初花期3个喷肥时期及N1(0.025%N)、N2(0.05%N)、N3(0.075%N)、N4(0.1%N)4个喷氮水平下,研究了叶面喷施不同水平氮肥对万寿菊生长发育和花产量累计动态的影响.结果表明:叶面喷施氮肥对万寿菊形态指标、花产量及其累计速率都有明显的正效应.对形态指标的影响在初花期十分明显,其中株高、分枝数和叶干质量随喷氮水平的提高而依次递增,与CK相比,增幅分别为:0.88%~7.36%1、3.04%~34.78%和11.63%~44.96%.花朵数、花鲜质量和花干质量等的累计值均在N3水平达到最高值,且现蕾期和采收2-3次花后2个时期为叶面喷施氮肥的最佳时期.     

金盏花春秋棚杂交种制种技术初探

确定了金盏花春秋棚杂交制种技术研究的技术指标、产量指标,介绍了金盏花春秋杂交制种的主要技术措施。     

水氮耦合对金盏花产量和叶黄素含量变化的影响

【目的】探索甘肃河西地区金盏花栽培最佳的水氮施用量,旨在提高金盏花产量与叶黄素含量。【方法】2009～2010年在垄作沟灌条件下,以节水栽培品种NK08-5为材料,进行不同灌水量和施氮量组合的田间试验。【结果】灌水3600m3/ha与施N270kg/ha组合处理的产量最高,较灌水4200m3/ha与施N和灌水4200m3/ha与施N90kg/ha处理的产量差异达显著水平,灌水3600m3/ha与施N90kg/ha和灌水3000m3/ha与270kg/ha处理的叶黄素含量最高均为11.7%。【结论】金盏花垄作沟灌有明显的水氮耦合效应,品种NK08-5最佳的水氮施用量组合为灌水3600m3/ha与施N90kg/ha。     

多效唑对万寿菊观赏性状及生理活性的影响

在万寿菊幼苗上盆后,一次性根灌不同浓度的多效唑,能明显提高万寿菊叶绿素含量,提高其过氧化物酶活性,增强光合速率,降低呼吸消耗,增加可溶性蛋白含量,降低吲哚乙酸含量,根系活力增强,提高超氧化物歧化酶活性,进而显著缩短节间,抑制其株高,减少叶面积,增加叶片厚度,推迟花期,增加花朵数,花期延长,花径增大,从而使叶绿色艳,提高综合观赏价值。     

麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗氮代谢的影响

[目的]揭示麻疯树对林下植物的化感生理机制。[方法]研究麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗叶片的叶绿素总量、蛋白质、硝态氮、铵态氮及与氮代谢相关的酶的影响。[结果]与对照相比,麻疯树叶浸提液加入土壤后,明显抑制了万寿菊总叶绿素含量。同时,叶浸提液也减少了叶片中总氮、蛋白质和硝态氮含量,但增加了铵态氮的含量,而且这种效应随着叶浸提液浓度的增加而增加。另外,麻疯树叶浸提液在较低浓度时,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GS)活性没有显著变化,但在较高浓度时,NR和GS酶活性明显降低。谷氨酸脱氢酶(GDH)活性随着叶浸提液浓度增加而增加。[结论]麻疯树能释放化感物质进入土壤,通过干扰氮代谢的生理活动,抑制植物的生长。     

缓释肥与氮肥配施对万寿菊气体交换特征的影响

以万寿菊为试材,采用盆栽试验,运用裂区设计,以缓释肥处理为主区,包括不施用缓释肥(T1)、喷施叶绿宝(T2)、基施多维肥精(T3)、基施多维肥精+喷施叶绿宝(T4)4个处理;氮肥处理为副区,即施氮0 kg/hm~2(N1)、150 kg/hm~2(N2)、300 kg/hm~2(N3)、450 kg/hm~2(N4)4个处理,通过测定万寿菊幼苗光合生理指标、叶绿素含量、膜稳定性以及保护酶等指标,以期为万寿菊合理栽培提供科学依据。结果表明:缓释肥和氮肥配施对万寿菊幼苗叶绿素含量和光合生理有一定的促进作用;叶绿素含量随着尿素水平的增加先升高后降低,在N3T2处理时达到最大值;Pn、Tr、Gs均随着尿素施用水平的增加而增加,而Ci随着尿素水平的增加而降低;缓释肥和氮肥配施对丙二醛含量和保护酶活性的影响较为一致。在N3T2时保护酶活性最高,丙二醛活性最低,防止膜脂过氧化延缓衰老。结论:施氮量达到300～450 kg/hm~2时,基施多维精肥和喷施叶绿宝可显著改善万寿菊气体交换特征。     

番茄抗性相关基因SlHin1的克隆、表达与抗病毒功能

【目的】克隆番茄抗性相关基因Sl Hin1(harpin-induced gene 1),分析其生物信息学特征、组织表达和亚细胞定位情况,研究其在抗烟草花叶病毒侵染、移动中的作用,为番茄抗性育种提供理论依据。【方法】通过RT-PCR及基因克隆方法,从番茄总RNA中克隆得到基因SlHin1;应用生物信息学方法分析其DNA序列及其编码的蛋白序列特性,使用MEGA6.0对SlHIN1氨基酸序列及其同源序列进行多序列比对,并构建同源物种间系统进化树;将该基因片段通过Sal Ⅰ和Bam HI双酶切连接至荧光表达载体pCV-m GFP-C1,采用GFP标记的方法进行亚细胞定位检测,分析编码蛋白表达位置;利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析该基因在番茄不同组织的表达量水平;将该基因片段通过Nco Ⅰ和Bam HI通过双酶切连接至植物表达载体pFGC5941,用土壤农杆菌EHA105瞬时过表达该基因并接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,以检测植株对病毒的抗性变化,间接ELISA法检测病毒的含量,探究该基因的抗病毒功能。Western blot验证SlHIN1蛋白在本氏烟内的表达情况。【结果】利用RT-PCR方法从番茄材料(Solanum lycopersicon cv.Ailsa Craig)的叶片组织中克隆得到全长为675 bp的番茄抗性相关基因Sl Hin1,将序列分别提交至Gen Bank,得到序列号KU195820。序列比对及生物信息学分析表明,其基因预测编码225个氨基酸,分子量为26.1 k D,理论等电点为9.35,结构上具有LEA-14保守结构域,不具有跨膜区段,并且位于番茄基因组10号染色体上(Solyc10g081980);多序列比对及进化树分析表明,该基因编码的蛋白与茄科植物HIN1氨基酸同源性80.0%以上而与水稻、高粱单子叶植物的亲缘关系较远;亚细胞定位显示定位在细胞膜上与PSORT Prediction预测的亚细胞定位最高概率一致;qRT-PCR结果分析表明该基因具有组织特异性,表达量在根、叶、茎间依次降低;在本氏烟中瞬时过表达SlHIN1并在表达部位接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,处理组本氏烟在接种病毒4 d后没有任何荧光出现,而对照组出现绿色荧光。随着接种时间推移,接种7 d后处理组叶片上零星荧光有略微的扩大,而对照组的绿色荧光已经扩散至心叶。间接ELISA检测病毒含量较对照组少,处理组的病毒扩散受到抑制。Western blot分析结果表明,显色后的硝酸纤维素膜上约在26 k D处有一特异条带,而空载体的对照无相应条带,说明SlHIN1蛋白在注射部位成功表达。【结论】Hin1在供试科植物中均存在,其中SlHin1定位在细胞膜,过表达该基因可抑制病毒扩散,推测其可能参与茄科植物对烟草花叶病毒的抗性反应,使植株获得抗性。