侵染早期小麦叶锈菌相关基因的筛选及表达分析

为挖掘与叶锈菌萌发及早期侵染相关的关键基因,利用PacBio SMRT和Illumina HiSeq测序技术对叶锈菌夏孢子萌发0、2、4、8、12和24 h的孢子和芽管进行转录组测序,通过全长转录本基因表达差异分析和生物信息学分析进行候选基因筛选,利用qRT-PCR技术对候选基因在不同毒力菌系与小麦的亲和/非亲和互作中的表达模式进行系统分析。结果表明:1)综合分析筛选出差异显著且功能相关的4个候选基因,其中,PTTG_1050为SNARE蛋白的编码基因,可能参与SNARE介导的囊泡运输;PTTG_4765属于ABC转运蛋白基因家族PDR亚族;PTTG_1823属于PKc_Like超基因家族;PTTG_1279为候选分泌蛋白编码基因。2)4个候选基因在侵染早期受到强烈诱导或抑制,且在亲和互作中表达量高于非亲和互作,说明其在叶锈菌的早期侵染和扩展中发挥了重要作用,可能是早期成功侵染的关键基因。     

油茶近成熟种子表达的发育相关基因及其分析

以油茶优良无性系湘林1号和湘林4号近成熟种子为材料构建cDNA文库．随机挑取2327个克隆进行3’端测序，并将所得序列与核酸数据库进行同源性比较．发现16种58条与油茶种子胚胎发育及种子成熟相关的基因序列，这些序列与核酸数据库中其他物种相关序列有很高或较高的同源性．其中，脱落酸应答蛋白、成熟控制蛋白、翻译控制肿瘤蛋白、胚胎特化蛋白、乙烯应答因子包含域蛋白等基因序列为高丰度表达；种子成熟蛋白、细胞分化蛋白、乙烯应答因子、脱水素等编码基因属中等丰度表达；而成熟相关蛋白、胚珠发育蛋白、伸展蛋白、生长控制因子、休眠相关蛋白、衰老相关蛋白和脱水应答蛋白等基因只检测到1条序列．属低丰度表达．这些结果为揭示油茶种子油脂转化过程中的基因表达和生理过程提供了科学依据．     

山羊卵泡发育相关基因的筛选及分析

【背景】山羊第一卵泡波中的优势卵泡(dominant follicles, DF)和从属卵泡(subordinate follicles,SF)是整个卵泡发育过程中最为关键的两个阶段。随着卵泡的进一步发育,最终DF可能发育成为成熟卵泡,直到排卵;SF将走向闭锁,其中颗粒细胞的凋亡是导致卵泡发生闭锁的关键因素。然而目前对促进卵泡的优势化或导致其闭锁的分子机理尚不清楚。【目的】通过对山羊第一卵泡波中DF和SF颗粒细胞进行高通量测序,旨在筛选影响卵泡发育的关键基因,为深入探究卵泡发育的调控机制提供理论依据。【方法】选取10只1岁龄健康的贵州白山羊分别注射前列腺素F2α,使其同期发情,此后每天用B超检测并记录卵泡的生长情况,发情3 d后,统一屠宰并采集第一卵泡波中DF (直径4.5—6 mm)与SF (直径3—4.5 mm),分别分离其中的颗粒细胞,提取总RNA、构建文库后通过Illumina Hiseq 2500平台进行测序。利用FastQC对测序产出raw reads进行质量评估并经过过滤后,获得品质较高的clean reads;使用Trinity对得到的clean reads进行重新组装,从而获得unigenes;使用CLC Genomics Workbench将unigenes与山羊RefSeq数据库进行比对获得mRNA;使用DESeq2软件对获得的mRNA进行差异表达分析;分别采用goseq和kobas软件对得到的差异表达基因进行GO分析及KEGG信号通路分析;最终通过qRT-PCR对筛选出的可能影响卵泡发育的关键基因进行验证。【结果】分别对测序得到的raw reads进行过滤后,在DF颗粒细胞中获得43 217 934条clean reads,占raw reads的比例为95.19%;SF颗粒细胞中获得40 766 348条clean reads,占raw reads的比例为95.35%。将得到的unigenes与山羊的RefSeq数据库进行比对后,共得到33 896条带有注释的转录本,再通过设定FPKM1, q value0.05,共在两种卵泡颗粒细胞中获得13 644个基因。设定参数:FPKM≥1,SF-FPKM/DF-FPKM1,P0.05,获得695个差异表达mRNA,其中233个在SF颗粒细胞中表达显著上调,462个表达显著下调;对所获得695个差异表达mRNA进行GO功能富集分析,共分为三大类42组:其中生物学过程占47.6%,细胞组分占47.6%,分子功能占4.8%;KEGG信号通路分析,发现20条通路,其中与核糖体通路相关的基因富集最为显著。通过在Genecard中进行功能分析后,筛选6个可能与山羊卵泡发育密切相关的基因,其中PRLR、PTX3、RGN在SF颗粒细胞中表现为上调;DKK3、ALDH1A2、RARRES1则表现为下调。qRT-PCR显示PRLR、RGN、DKK3、ALDH1A2、RARRES1的表达趋势与高通量测序结果一致,且RGN在从属卵泡颗粒细胞中的表达量极显著地高于优势卵泡(P0.01);DKK3、ALDH1A2、RARRES1在优势卵泡颗粒细胞中的表达量极显著地高于从属卵泡(P0.01)。【结论】DKK3、ALDH1A2、RARRES1和RGN在优势卵泡和从属卵泡中表达量存在极显著差异,推测在山羊卵泡发育过程中可能促进卵泡的优势化或导致闭锁,对深入探究卵泡发育的调控机制具有重要意义。     

山羊卵泡发育相关基因的筛选及分析

【背景】山羊第一卵泡波中的优势卵泡(dominant follicles, DF)和从属卵泡(subordinate follicles,SF)是整个卵泡发育过程中最为关键的两个阶段。随着卵泡的进一步发育,最终DF可能发育成为成熟卵泡,直到排卵;SF将走向闭锁,其中颗粒细胞的凋亡是导致卵泡发生闭锁的关键因素。然而目前对促进卵泡的优势化或导致其闭锁的分子机理尚不清楚。【目的】通过对山羊第一卵泡波中DF和SF颗粒细胞进行高通量测序,旨在筛选影响卵泡发育的关键基因,为深入探究卵泡发育的调控机制提供理论依据。【方法】选取10只1岁龄健康的贵州白山羊分别注射前列腺素F2α,使其同期发情,此后每天用B超检测并记录卵泡的生长情况,发情3 d后,统一屠宰并采集第一卵泡波中DF (直径4.5—6 mm)与SF (直径3—4.5 mm),分别分离其中的颗粒细胞,提取总RNA、构建文库后通过Illumina Hiseq 2500平台进行测序。利用FastQC对测序产出raw reads进行质量评估并经过过滤后,获得品质较高的clean reads;使用Trinity对得到的clean reads进行重新组装...     

锦鲤基因组数据分析及体色相关基因的筛选

为了获得红白锦鲤的基因组信息,筛选与其肤色相关的基因,采用Illumina高通量测序技术对红白锦鲤皮肤组织的基因组进行测序,获得127.23 Gb clean data,Q20碱基比例在95.59%及以上,Q30碱基比例在90.81%及以上,GC含量为37.32%～42.38%,测序错误率为0.07。与鲤鱼基因组序列进行比对的结果显示,比对效率为96.35%。研究共鉴定了1 048 576个SNPs(单核苷酸多态性),其中3.12百万～5.40百万个SNPs位于短reads比对不到的区域,其中变异位点位于外显子区域的有579 778个SNPs。SNP位点分布于锦鲤的50条染色体上,不包含scaffold(染色体骨架)。经ANNOVAR软件进行功能注释,纯合类型的SNPs数量是574 310个,杂合类型的SNPs数量是474 265个。SNPs位于基因间的数量最多,SNPs位于基因内的外显子区域的多态性最高。通过对8个重要候选基因注释的理解,发现微管蛋白LOC109046532、LOC109049213这2个基因与色素颗粒运输有关。其中基因LOC109046532含有突变,而另1个基因LOC109049213则不含有任何突变。8个候选基因都含有外显子SNP位点,但是没有发现终止密码子突变。     

转录组测序筛选牛卵泡发育相关基因及其表达差异分析

【目的】通过不同生理状态牛卵泡高通量测序筛选与卵泡发育相关的基因。【方法】母牛同期发情后,B超声波连续监测并适时采集第一卵泡波出现偏差前的最大卵泡(the largest follicle at predeviation,PDF1)和第二大卵泡(the second largest follicle at predeviation,PDF2),构建RNA文库后Illumina平台测序,经数据库比对,设定参数筛选高表达基因、差异表达基因并进行GO分析,Genecards基因功能查询进一步筛选与卵泡发育直接相关的调控基因,q RT-PCR对筛选的基因进行表达量验证分析。【结果】两个转录本中共获得263个差异表达基因;GO功能聚类分析共分为三大类90组:其中生物学过程占64.4%,细胞组分占17.8%,分子功能占17.8%;获得一些重要的功能富集通路,如调控信号转导和细胞因子应答的生物途径;基因表达量分析筛选出10个高表达的上调和下调基因,获得参与雌激素合成和胎儿性别发育的CYP17A1、参与类固醇激素合成的LOC785462、细胞发育过程中调节细胞凋亡的DACH1以及调节ERK和MEK1/2信号通路的MAP3K3。Genecards功能查询共获得6个基因与卵泡发育关系较为密切,其中上调基因分别为PRSS35,PTGRF,ARID4B,GPR116;下调基因为APOA1和CPXM1;q RT-PCR结果显示,PRSS35和ARID4B在DF中的表达量显著高于SF(P0.05),CPXM1在SF中的表达量极显著高于DF(P0.01),PTGRF,GPR116和APOA1在DF和SF中的表达量不存在显著差异(P0.05),但其表达变化趋势与高通量测序结果相一致。【结论】转录组测序结果真实可靠,PRSS35和ARID4B在卵泡发育过程中发挥正调控作用,CPXM1在卵泡发育过程中发挥负调控作用,获得的牛卵泡发育相关基因和重要调节途径,对后期深入探讨卵泡发育调控机理的研究具有重要意义。     

水稻种子成熟后期高湿环境下种子休眠相关基因的表达

为探讨水稻种子成熟后期持续阴雨天气影响种子休眠的分子机制,将成熟后期水稻放置于人工气候室（12 h光照/28 ℃,12 h黑暗/22 ℃,相对湿度为60%,光量子通量密度为600 μmol∙m^-2∙s^-1）并定时喷水（每3 h喷水1次,每桶水稻每次喷水500 mL,共处理5 d）模拟持续阴雨条件来处理开花后26、28、30、32 d的粳稻,检测其穗上发芽的情况。用同样处理条件对开花后30 d的水稻种子进行高湿处理,检测高湿处理后不同时间点的种子中ABA和GA生物合成和代谢,以及α-淀粉水解酶等相关基因的动态表达情况。结果显示,种子成熟度是受高湿诱导的穗发芽的一个重要影响因素,粳稻Dongjin开花后26 d与28 d的种子经高湿处理后少有萌发,开花后30 d及以上的种子高湿处理后大多数能萌发;高湿处理能够快速诱导脱落酸（abscisic acid,ABA）降解途径基因OsABA8ox1、OsABA8ox3和赤霉素（gibberellin,GA）合成基因OsGA3ox2和OsGA20ox1的表达,同时抑制ABA合成关键基因OsNECD1、OsNECD2和OsNECD3的表达;喷水处理72 h后,α-淀粉水解酶基因OsAmy1A、OsAmy3B、OsAmy3C和OsAmy3D的表达量快速上调,促进淀粉水解,为种子萌发提供物质和能量。该研究结果将为解析成熟期水稻在多雨高湿环境下诱发穗发芽的分子机制提供基础。     

小麦抗病分子标记筛选及相关基因的生物信息学分析

近年来,小麦产量受到各种病原菌的威胁。因此,揭示小麦与病原菌的互作机制,预测与小麦抗病相关的重要功能基因以及生物学通路,对小麦抗病分子育种具有重大意义。试验筛选出41个与小麦抗病相关的特异性分子标记,进行电子定位,并且通过GO功能预测、功能注释获得抗病性相关基因,通过KEGG分析揭示小麦在与白粉菌、锈菌互作中的相关功能基因的生物信息学和分子机制。     

加工番茄PG基因片段的cDNA克隆及表达载体构建

从加工番茄红熟果实中提取总RNA,根据已发表的多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因的序列设计合成一对特异引物,经过反转录PCR,扩增出一条697bp的目的片段。通过TA克隆,把它连接到pMD18-T vector上,测序鉴定其正确性。扩增片段经Sal I和Sma I双酶切插入到表达载体pBinAR CaMV 35S启动子和OCS终止子之间,用M13测序引物和目的片段引物进行PCR扩增鉴定,构建成含有PG基因片段的反义表达载体pBinAR-aPG,为进一步对加工番茄的遗传转化奠定了基础。     

鹅肥肝中差异表达基因的筛选、克隆及分析

实验以12只朗德鹅为实验素材,采用mRNA差异显示技术检测填肥组和正常组鹅肝中的差异表达基因.实验结果显示,共获得22条差异表达条带:对其中1条差异表达极显著的片段测序和分析,获得该基因部分mRNA序列731 bp,与鸡和人纤维蛋白原γ(FGG)基因同源性分别为88.78%和76.91%.进一步半定量RT-PCR检测发现,该基因在对照组中表达水平极显著高于填肥组(P＜0.01).该基因在鹅肝中的特异性下调控表达暗示其在鹅脂肪肝形成和耐受中发挥作用,是鹅肝脏脂类代谢研究和肥肝品系选育中重要的候选基因.     

一个水稻胚乳特异表达基因的筛选及初步分析

从一个水稻启动子捕获突变群体中筛选到一个T0及T1代GUS组织化学检测均表现胚乳特异表达的启动子捕获系w9101,其T0、T1代自交后代标记基因分离规律及Southernblot分析表明它是一个单T-DNA插入的启动子捕获系;通过TAIL-PCR获得其T-DNA插入的侧翼序列,并在NCBI上对其侧翼序列进行比对,发现该捕获系T-DNA插入位点位于一个推测的肽转运子基因(暂命名为Peptidetransporter9101,PTR9101)启动子内;w9101不同发育时期不同组织RT-PCR检测表明,PTR9101为胚乳特异性表达基因;生物信息学分析表明PTR9101蛋白整条肽链表现疏水性,其跨膜区域和CHL1 (The Nitrate Transporter AtNRT1.1)一样有12个α-螺旋跨膜区,因此推测PTR9101是一个肽转运子基因.     

簇生稻穗发育及细胞周期相关基因的表达分析

[目的]穗粒数的增加可以直接提高水稻的产量,簇生穗能增加穗粒数和着穗密度.为考察簇生稻品种内江P164与对照单粒稻品种9311中OsCl-6等穗发育及细胞周期相关基因的表达是否存在显著差异,探索通过调控品种中特定基因的表达量来指导水稻生产,为高产水稻品种选育提供理论依据.[方法]分别取种植于网室大田的簇生稻品种内江P1...     

黄鳝性逆转相关基因的表达及定位分析

为研究F25 基因与黄鳝性逆转关系,首先利用荧光定量PCR 技术对该基因在各期性腺组织中的表达量 进行分析,然后利用原位杂交技术合成cRNA 探针对F25 基因进行杂交定位分析。结果显示,F25 基因在II、III 期卵 巢中仅有微量表达,而在IV 卵巢中表达开始迅速增加,同时随着卵巢发育成熟、排卵、退化表达量也呈现不同程度 的升高,在精巢中该基因的表达量达到最大值;经定位分析发现,该基因在早期卵巢中基本不表达,在IV、V 期卵巢 中主要在体细胞中表达,而在精巢雄性生殖细胞中基本不存在F25 基因的表达,由此推测F25 基因可能在性逆转过 程中起到一定的作用,且主要作用于性腺组织中的体细胞。     

控制桃粘/离核PG基因的BAC克隆筛选与序列分析

【目的】控制桃果实粘/离核性状的多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因存在串联重复和大片段的缺失。本研究对粘核桃所处的F-M基因座序列特征进行分析,为开发相关分子标记提供依据。【方法】本研究利用构建的粘核桃单株‘87-7-1’基因组的细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome,BAC)文库,通过PCR筛选出含F-M基因座的阳性克隆,利用单分子纳米孔技术进行全长测序,并对BAC克隆中的插入片段进行基因注释、序列比对和生物信息学分析。【结果】利用已有桃品种的基因组重测序数据设计PCR引物,以BAC文库为模板,扩增F-M基因座上/下游稳定共有的序列,获得了扩增产物上/下游条带均为阳性的目标单克隆46-B-10。全长测序结果表明,BAC克隆的插入片段全长为111 612 bp,GC含量为37.03%。利用基因同源共线性方法对Prunus_persica_v2.0桃参考基因组和BAC克隆之间的同源信息进行比对分析,确定了同源区域。而与已知的桃参考基因组(测序品种为‘Lovell’,离核)序列进行...     

基于Illumina测序筛选牛卵泡发育相关的上调表达基因

为研究牛卵泡发育过程中促进卵泡生长成为优势卵泡的重要调控因子及其表达模式,采集牛卵巢上的最大卵泡(8～10 mm)与第二大卵泡(5～8 mm),通过测定卵泡液中雌二醇(E_2)与孕激素(P)的水平,确定优势卵泡(DF)和从属卵泡(SF)。刮取DF和SF中的颗粒细胞,提取其总RNA并建立文库,通过Illumina平台进行测序。用SOAP V2.0软件将测序获得的序列与牛参考基因组数据库进行比对,获得mRNA序列;用DESeq 2软件对获得的mRNA进行差异表达分析,并对其中表达上调的基因进行GO分析及KEGG信号通路分析;最后通过实时荧光定量PCR对筛选出的具有代表性的上调表达基因进行验证。通过测序共获得32 346个基因,其中在DF颗粒细胞中表达显著上调的基因有194个。GO分析结果显示,这些表达上调的基因共分为3大类33组,其中参与生物学过程(Biological process)的基因占60.6%;与细胞组分(Cellular component)相关基因占21.2%,其中31个基因参与了细胞质功能;与分子功能(Molecular fuction)相关的基因占18.2%,其中18个基因参与金属离子结合。KEGG信号通路分析共发现4条通路,其中基因富集最为显著的是轴突导向通路。实时荧光定量PCR结果表明,细胞色素P450 19A1基因(CYP19A1)在DF颗粒细胞中的相对表达量极显著高于SF(P0.01),硫氧还蛋白结合蛋白(TXNIP)、脑表达X2(BEX2)和丝氨酸蛋白酶35(PRSS35)基因在DF颗粒细胞中的相对表达量显著高于SF(P0.05),与Illumina测序表达趋势一致。综上,PRSS35、CYP19A1、BEX2和TXNIP在牛卵泡的发育过程中可能会起促进作用,最终引起卵泡排卵。     

三角帆蚌细胞周期蛋白基因筛选及其表达分析

细胞周期蛋白(cyclin)对细胞生长繁殖起到关键的调节作用。该研究采用高通量测序技术,构建了三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)转录组文库,进行了cyclins基因筛选与生物信息分析,通过qRT-PCR技术,探讨其在不同组织(闭壳肌、内脏团、外套膜、斧足、心脏、血液、鳃、性腺)与性别中的表达特征。转录组测序共得到257 457条unigene(N50为1 796 bp),注释率为86.7%;通过分析,cyclin A、cyclin D2、cyclin E被筛选出,且cyclin A、cyclin D2与cyclin E蛋白的氨基酸序列均与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)具有较高相似性。实时荧光定量分析结果表明,cyclin A、cyclin D2、cyclin E在三角帆蚌各组织中均有表达,且存在显著的组织差异:cyclin A、cyclin E基因在性腺中表达量显著高于其他组织(P<0.05),在斧足中表达量最低;cyclin D2基因在鳃中表达量最高(P<0.05),在血液中表达量最低。在同一组织的不同性别之间:cyclin A基因在性腺、闭壳肌、心脏、血液中表达存在显著性别差异(P<0.05);cyclin D2在外套膜、心脏、性腺中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin E在性腺、斧足、鳃、心脏中的表达具有显著(P<0.05)的性别差异;cyclin A、cyclin E基因在雌性心脏和性腺中表达量显著(P<0.05)高于雄性,而cyclin D2反之(P<0.05),cyclin D2基因在雌性外套膜表达量显著高于雄性(P<0.05),暗示cyclin A、cyclin E与性腺发育关系密切,cyclin D2可能与鳃损伤修复有关。本研究初步探究了三角帆蚌cyclin A、cyclin D2、cyclin E基因的功能,为建立三角帆蚌细胞系提供了分子基础。     

不同架式‘爱神玫瑰’葡萄果实成熟期间单萜积累及相关基因的表达

【目的】探讨不同架式对葡萄果实成熟期间单萜类化合物合成的影响,进一步从基因表达水平揭示基因转录与单萜积累的关系,以期为生产中架式选择及葡萄果实香味品质的提高提供一定的理论依据。【方法】以T型和V型架式栽培的‘爱神玫瑰’葡萄果实为试材,于果实成熟初期（花后30 d）开始取样,直至果实完全成熟。连续两年常规方法测定果实样品可溶性固形物及可滴定酸含量,利用顶空固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术（SPEME-GC-MS）测定果实中单萜类组分和含量的变化,采用实时荧光定量PCR技术分析单萜合成途径中关键基因脱氧木酮糖磷酸合酶基因（DXS1和DXS3）、脱氧木酮糖磷酸还原异构酶基因（DXR）、异戊烯基焦磷酸还原酶基因（HDR）、里那醇合成酶基因（Liner syn）和萜品醇合成酶基因（Terp syn）的表达变化。【结果】随着果实成熟,可溶性固形物含量逐渐升高,而可滴定酸含量逐渐降低。成熟期的T型架葡萄果实可溶性固形物含量显著高于V型架,可滴定酸含量没有显著差异。2016年和2017年两种架式果实样品中分别检测到27和28种单萜类化合物。检测结果表明不同架式主要萜烯类化合物组分不尽相同,随着果实成熟,主要萜烯类成分也发生变化。成熟时,T型架果实中主要单萜类化合物有里那醇、柠檬烯、α-萜品醇、β-cis-罗勒烯和香叶醇;V型架主要有里那醇、α-萜品醇、柠檬烯、橙花醚和β-cis-罗勒烯等,其中以里那醇含量最高。2016年成熟期T型架果实单萜总量达到108.18 μg?L ^-1,是V型架最高含量的1.9倍。而2017年成熟期T型架果实单萜总量达到403.24 μg?L ^-1,是V型架最高含量的1.5倍;大多数单萜类化合物含量在成熟时表现为T型架显著高于V型架。在整个果实成熟期间,两种架式葡萄果实单萜类化合物积累表现为两种变化模式,包括里那醇、香叶醇、橙花醇及萜品醇等在内的大部分化合物遵循第一种模式,即在果实成熟时含量达到最高。但是不同架式表现又略微不同,(E,Z)-别罗勒烯、β-cis-罗勒烯、柠檬烯和α-萜品醇等化合物在T型架果实中表现为先下降,花后57 d急剧升高,成熟后期（花后76 d）又下降的趋势。而在V型架果实中这些化合物含量随着果实成熟逐渐上升,花后48 d达到积累高峰,之后又逐渐下降至最低含量。另外,果实成熟期间单萜合成途径基因（DXS1、DXS3、DXR、DHR、Liner syn 和Terp syn）表达量随着果实成熟呈上升趋势。不同架式葡萄果实成熟期间单萜总量积累规律与DXS3、HDR、Liner syn和Terp syn表达规律相似。成熟期T型架果实中各个基因表达量明显高于V型架,与单萜类化合物积累模式相一致。【结论】T型架式栽培更有利于果实单萜类物质的积累,T型架式单萜类化合物的高效积累与其代谢途径多个关键酶基因高效表达密切相关。     

不同肉质型桃果实成熟过程中乙烯生物合成相关基因的表达差异

[目的]本文旨在研究不同肉质型桃果实在成熟过程中乙烯生物合成相关基因的表达及品质差异,为深入揭示果实软化机制及成熟度的准确判断提供理论依据。[方法]以软溶质型桃‘雨花露’‘霞晖5号’和‘奉化玉露’,硬溶质型桃‘霞晖6号’‘湖景蜜露’和‘霞晖8号’,Stonyhard型桃‘霞脆’‘华玉’和‘秦王’,不溶质型桃‘弗雷德里克’‘金童8号’和‘金童9号’的果实为材料,比较研究3个成熟度(七、八、九成熟)果实的乙烯释放规律,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析与乙烯生物合成相关的基因表达水平的差异。[结果]桃果实硬度随着成熟度的增加逐渐降低,七、八、九成熟果实呼吸速率始终保持在较高的水平,且九成熟果实呼吸速率均高于七、八成熟果实。RT-qPCR结果表明,随着成熟度的增加,溶质型桃果实的PpACS1基因表达与果实乙烯释放速率保持高度一致,且乙烯释放量较高的九成熟果实中PpACS1基因均具有较高表达丰度,而Stonyhard型桃PpaACS1基因表达水平极低;PpACS4基因在不同肉质型桃果实中随成熟度递增表达上调,且溶质型桃果实基因表达量显著高于Stonyhard型桃;PpACO1基因在不同肉质型桃果实中均有表达,其表达水平随果实成熟度递增有所差异,且果实基因的表达丰度主要集中在八成熟果实中;PpACS2、PpACS3、PpACS5基因在桃果实成熟过程中几乎不表达。[结论]溶质型(软溶质、硬溶质和不溶质)桃果实在成熟过程中主要通过调节与乙烯生物合成相关的PpACS1、PpACS4、PpACO1基因的表达水平,进而控制桃果实的成熟软化;Stonyhard型桃果实由于基因表达水平受抑制,果实在成熟过程中一直维持较高的硬度。     

桃PG基因家族的鉴定与分析

多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)属于一个大的水解酶家族,它通过降解果胶在植株生长发育过程中的细胞分离事件中发挥重要作用。为深入研究桃PG基因家族的功能,利用生物信息学方法对桃基因组中PG基因家族成员进行鉴定,对其基因和蛋白特征、保守结构域、基因进化树分类和基因表达模式等方面进行研究。结果表明,在桃基因组中共鉴定出了84个PG基因,可以聚类成7个分支A~G;PG基因在8条染色体上呈现不均匀分布,并存在明显的串联重复现象,共发现16个串联重复基因簇;利用UniGene数据库进行的组织表达分析。说明有10个基因在数据库中有表达数据,其中有6个基因具有组织表达特异性。     

苹果梨果实着色相关酶基因片段克隆及表达分析

通过RT-PCR技术对苹果梨果实着色相关酶(PAL、CHI、UFGT)基因片段进行了克隆,并且采用半定量RT-PCR技术进行了3种酶基因在不同发育阶段的表达分析。结果表明:苹果梨与其他植物PAL、CHI、UFGT的相同氨基酸和相似氨基酸的百分比都约为90%,分别与鸭梨、砂梨、西洋梨氨基酸序列聚类关系最近;套袋抑制PAL、CHI、UFGT 3种酶基因的表达,去袋后,3种酶基因的表达量明显增加。