菊花FT类似基因的克隆与表达分析

以地被菊（Chrysanthemum morifolium Ramat.）‘七月桃花’为材料,利用同源基因克隆法结合RACE技术克隆了光周期调控开花重要基因FLOWERING LOCUS T（FT）的类似基因（基因登陆号GQ925916,命名为CmFT）。该基因开放阅读框有525 bp,可编码174个氨基酸。蛋白比对发现,CmFT所推测的氨基酸序列包含FT类蛋白保守基序和两个关键性氨基酸残基。通过系统遗传进化树分析进一步表明CmFT属于FT亚家族成员。SYBR GREEN法实时荧光定量RT-PCR表达分析结果表明CmFT在花芽的表达量最高,茎的表达量次之,叶片表达量最低。在短日条件下,该基因的表达量呈昼夜节律表达型,在光照期间呈下降趋势,在夜间逐渐上升,光照前4 h时达到最高水平。在长日条件下,其相对表达量显著低于短日条件下且趋于零。由此推测,该基因主要与菊花光周期敏感性密切相关,可能在光周期促进开花中发挥一定的作用。     

板栗CmFT基因的克隆及功能分析

【目的】FT(FLOWERING LOCUS T)是成花素基因,探究板栗(Castanea mollissima)CmFT的生物学功能。【方法】在板栗基因组数据库中,检索并克隆板栗FT同源基因,对其基因结构、编码蛋白进行分析。利用荧光定量PCR测定CmFT的时空表达情况。通过亚细胞定位分析CmFT在细胞中的表达位置。通过对CmFT过量表达拟南芥(Arabidopsis thaliana)的开花性状分析,验证CmFT的生物学功能。【结果】CmFT开放阅读框长度为525 bp,编码174个氨基酸,具有保守的PEBP结构域,定位于细胞核。CmFT在叶片和茎尖均有较高表达,并且于7月在叶片中的表达水平达到峰值。在拟南芥中过表达CmFT可提高开花促进基因AtFT、LEAFY(AtLFY)、SUPPRESSOR OF CONSTANS OVEREXPRESSION 1AtSOC1)及开花抑制基因TERMINAL FLOWER1(AtTFL1)和FLOWERING LOCUS C(AtFLC)的表达水平,并导致植株提前开花。【结论】CmFT为板栗开花素基因,可促进成花。     

菊花ClERF1基因的克隆与表达分析

以甘菊叶片为试验材料,采用RT-PCR和Tail-PCR以及生物信息学的方法,研究了甘菊ClERF1及其启动子序列特征、表达模式,以及甘菊ClERF1在低温胁迫下的响应。以期为进一步研究甘菊ClERF1功能提供参考依据。结果表明:ClERF1基因序列全长1 242 bp,最大开放阅读框(ORF)618 bp,可编码206个氨基酸。经理化性质分析,ClERF1分子量23 631.35 Da,理论等电点5.19,不稳定系数53.84,脂肪指数62.04,平均亲水性-0.786,亚细胞定位在细胞核内。系统进化树表明,ClERF1与拟南芥At3g23240亲缘关系最近,属于ERF亚家族。qRT-PCR分析表明ClERF1在叶片中表达最高,其次在茎段中。该研究克隆了ClERF1启动子序列1 534 bp,主要包括低温反应和乙烯响应元件、生长素和茉莉酸甲酯反应元件等。甘菊低温处理幼苗ClERF1表达量显著高于未低温处理的幼苗,其中5℃时ClERF1相对表达量最高。     

菊花胚发育相关基因Cm2S的克隆与表达分析

通过对菊花(Chrysanthemum morifolium)品种‘雨花落英’与四倍体菊花脑(C. nankingense)杂交后胚的转录组和蛋白组数据分析,筛选到1个菊花胚不同发育时期差异表达的基因Cm2S。采用高保真PCR技术,克隆得到Cm2S的开放阅读框(ORF)。序列分析表明,Cm2S开放阅读框为852 bp,编码283个氨基酸。利用SMART在线网站预测Cm2S蛋白的功能结构域,结果显示,Cm2S蛋白属于AAI_LTSS家族,具有两个保守的AAI(Alpha-Amylase Inhibitors)结构域。对其进行同源性比对及系统进化树分析发现,Cm2S与青蒿(Artemisia annua)种子贮藏蛋白AaSSP6亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示,Cm2S蛋白在细胞质和细胞核中均有分布。荧光实时定量PCR分析表明,Cm2S在菊花的胚中特异性表达,且在授粉后18 d正常胚中的表达量显著高于授粉后12 d的胚,是其315.11倍,同时也显著高于授粉后18 d败育的胚,是其1.98倍。     

甘菊ClCOL5a基因的克隆与表达分析

以甘菊为试材,采用基因克隆及生物信息学方法,克隆了甘菊ClCOL5a基因并对其进行生物信息学分析及表达分析。结果表明:该基因共编码347个氨基酸,编码序列中含有2个保守的B-Box结构域和1个CCT结构域,属于CO家族的I类基因。NCBI Blastp分析与进化树分析均显示,该基因编码产物与拟南芥CO家族中AtCOL5相似性最高,故将该基因命名为ClCOL5a。实时定量分析显示,ClCOL5a为组成型表达,且在叶中表达量最高。在花芽膨大的过程中,ClCOL5a基因的表达逐渐升高,并在露色时达到最大值,之后逐渐降低,表明ClCOL5a在甘菊开花过程中可能发挥着重要功能。     

菊花脂肪酸脱饱和酶基因CmFAD7的克隆与表达分析

以秋菊（Chrysanthemum morifolium Ramat.）抗寒品种‘星光灿烂’为材料,利用RT-PCR和RACE方法从叶片中克隆了ω-3脂肪酸去饱和酶基因,命名为CmFAD7,GenBank登录号为KC567246。该基因cDNA 全长1 284 bp,编码428个氨基酸,相对分子量为48.98 kD,等电点为9.07,编码的氨基酸序列与高山还阳参同源性最高（84%）。该蛋白含有?12-FADs保守结构域和3个跨膜螺旋,N端含有一段叶绿体转运肽,属于膜脂肪酸去饱和酶超级家族。采用实时荧光定量PCR和气相色谱法研究低温胁迫下叶片和根系中CmFAD7的表达量及脂肪酸含量变化,CmFAD7在根系和叶片中均有表达,叶片中的表达量高于根系。根系中5 ℃时表达量最高,叶片中–4 ℃时最高,在–8 ℃时叶片和根系表达量均较低;随着处理温度的降低,叶片中C18:3含量呈逐渐上升趋势,根系中变化不明显。结果表明,菊花CmFAD7与抗寒性有关,低温条件下不同器官的表达量有较大差异。     

菊花节日开花四窍门

菊花一般在10月下旬开始开花，人工改变其生长环境条件，则四季都能开花。尤其是节日期间菊花盛开，会给人们增添无穷的乐趣。催花技术要点如下．     

菊花开花抑制基因CmFLC-like1的克隆及表达特性分析

为深入研究夏菊的春化机理,利用多聚酶链式反应（PCR）结合5′ RACE、3′ RACE技术克隆夏菊品种‘优香’[Chrysanthemum morflorium（Ramat.）Kitam.‘Yuuka’]开花抑制基因CmFLC-like1的cDNA全长序列,获得其全长为945 bp,开放阅读框（ORF）为636 bp,编码1条211个氨基酸残基的多肽,且具有典型的MADS结构域。同源性分析表明,CmFLC-like1与葡萄（Vitis vinifera）VvFLC和龙眼（Dimocarpus longan）DlFLC的同源性最高,分别为55%和52%。进化树聚类分析表明,CmFLC-like1蛋白与拟南芥和核桃的FLC遗传距离最近。亚细胞定位表明,CmFLC-like1基因定位在核上。在酵母体系中发现CmFLC-like1没有转录激活活性,拟南芥原生质体转化发现具有转录抑制活性。菊花植株营养生长期不同组织器官的RT-PCR表明CmFLC-like1在叶片中表达量最高,茎和茎尖中次之,根中最少。低温（4 ℃）可抑制CmFLC-like1表达,且处理时间越长,抑制表达越明显。     

乙烯利诱导菠萝成花过程中FT基因的克隆与表达分析

【目的】克隆菠萝AcFT基因并研究其表达模式,为深入研究该基因在乙烯利诱导菠萝成花中的功能奠定基础。【方法】从菠萝基因组数据库中获得AcFT基因全长序列,设计全长引物,克隆两个AcFT基因,分别命名为AcFT1和AcFT2,对基因序列进行生物信息学分析;通过qRT-PCR探究乙烯利处理后菠萝AcFT基因在不同组织、时间下的表达模式。【结果】AcFT1和AcFT2分别编码178和177个氨基酸,两者均含有PBP结构域,具有PEBP家族典型结构特征。实时荧光定量PCR分析结果显示,AcFT1和AcFT2都具有组织表达特异性,在茎和叶中相对表达量较高;乙烯利处理后,AcFT1和AcFT2在茎和叶中的表达具有相反的趋势,其中AcFT2明显受到乙烯利上调,呈现先上升后下降趋势,AcFT1则显示为先下降后上升。乙烯利处理后1 d,茎尖组织AcFT2的表达水平显著上升,相对表达量约为对照的178倍,而AcFT1则明显下调;乙烯利处理后31 d,AcFT2在茎尖中的表达水平达到最大值,约为对照的408倍,但AcFT1却处于极低水平。【结论】克隆得到2个AcFT基因,AcFT2基因在乙烯利处理后1 d及随后的花芽分化时期高度表达,表明AcFT2在响应外源乙烯利信号诱导菠萝成花过程中发挥重要作用。     

菊花抗白色锈病相关基因CmDREBa-2的克隆及表达分析

以菊花（Chrysanthemum morifolium）免疫白色锈病品种‘C029’为试验材料,基于白色锈病病原菌诱导的菊花转录组数据库,采用RACE（rapid-amplification of cDNA ends）方法克隆得到菊花DREB（Dehydration responsive element binding protein）基因,命名为CmDREBa-2。对其进行生物信息学分析和表达分析,结果表明：CmDREBa-2开放阅读框（ORF）全长291 bp,编码96个氨基酸;预测CmDREBa-2蛋白相对分子质量为11 159.04,pI为11.34,是一个定位于细胞核、亲水的不稳定蛋白;氨基酸序列和结构分析显示该蛋白含有1个由49个氨基酸残基组成的AP2保守结构域,所以该蛋白属于AP2/EREBP家族;进化树分析表明CmDREBa-2属于DREB家族的A-1组,CmDREBa-2蛋白与菊花的其他两个DREB类蛋白CmDREBa和CmDREBb的同源性较高;菊花‘C029’接种白色锈病病原菌6 h后,CmDREBa-2表达量达到最高,约为未接菌对照的34倍;用水杨酸（SA）、茉莉酸甲酯（MeJA）和乙烯利（ETH）处理‘C029’菊花叶片,结果表明CmDREBa-2受3种激素的诱导表达。     

托桂花型菊花花发育的组织结构观察

采用石蜡切片技术对托桂型菊花和非托桂型菊花的花发育过程以及花瓣的组织机构进行观察。结果表明：菊花的花芽分化可分为花序分化和小花分化两个阶段,托桂和非托桂型菊花的花芽分化过程在小花花冠伸长期开始出现差异,桂瓣的发育过程中组织结构的变化更类似于舌状花;成熟的桂瓣和舌状花一样,其花瓣结构均由上下表皮细胞和内部多层叶肉细胞构成,而非托桂花型菊花管状花花瓣仅有上下表皮细胞。桂瓣内层细胞旺盛的分裂能力以及发达的维管束组织可能是菊花形成托桂花型的重要原因。     

切花夏菊促成栽培技术研究

以夏菊品种夏黄为材料在日光温室内对切花夏菊的促成栽培技术进行了研究,经过适当 的种苗准备、采穗时间、插穗冷藏等处理以后,夏黄的始花期可提前到１月上旬。叶面喷施乙烯利１０００mg/Ｌ以后组侏形成脚芽的数量多于传统的施肥埋土处理。乙烯利处理后侧芽表现为莲座状生长,而脚芽生长正常,但量以脚 和侧芽为插穗进行促成栽培时,脚芽开花较晚,表现出更旺盛的营养生长特性。扦插、定植日期较早时开花较早。插穗冷藏后,从定     

拟南芥花期基因FT转化切花菊‘神马’

采用RT-PCR方法从拟南芥叶片中克隆FT基因,经过测序分析、酶切之后,连接到植物表达载体Super1300+,构建植物重组载体FT-Super 1300+,运用农杆菌介导法将FT基因导入切花菊'神马'中,鉴定其在转化植株体内的整合和表达.扩增得到的基因片段经测序分析与GenBbank上的FT基因同源性为100%;构建的植物表达载体经过酶切分析证实外源基因已经正确插入;转化后得到了29株抗性植株,PCR和PCR-Southern杂交结果显示,8株抗性植株为阳性,说明外源基因整合到转化植株的基因组中.RT-PCR鉴定结果表明外源基因在转化植株叶片中表达.其中转FT基因的一个株系在组培条件下分化出花芽,表明转基因植株花芽分化不受光周期影响,花期可以提前.     

拟南芥花期基因FT 转化切花菊‘神马’

 采用RT-PCR 方法从拟南芥叶片中克隆FT 基因,经过测序分析、酶切之后,连接到植物表达载体Super1300⁺,构建植物重组载体FT- Super1300⁺,运用农杆菌介导法将FT 基因导入切花菊‘神马’中,鉴定其在转化植株体内的整合和表达。扩增得到的基因片段经测序分析与GenBbank 上的FT 基因同源性为100%;构建的植物表达载体经过酶切分析证实外源基因已经正确插入;转化后得到了29 株抗性植株,PCR 和PCR-Southern 杂交结果显示,8 株抗性植株为阳性,说明外源基因整合到转化植株的基因组中。RT-PCR 鉴定结果表明外源基因在转化植株叶片中表达。其中转FT 基因的一个株系在组培条件下分化出花芽,表明转基因植株花芽分化不受光周期影响,可以提前花期。     

菊花开花持续期的QTL定位

 以菊花‘雨花落英’ב奥运含笑’F1群体为材料,调查了2008—2009两个年度开花持续期的分离表现,并基于菊花SRAP遗传图对其进行QTL定位分析。基于单年数据,运用Win QTL Cartographer v2.5软件及复合区间作图法在2008年共检测到3个控制开花持续期的加性QTL,主要分布在秋菊‘雨花落英’遗传图的Y20和Y42连锁群以及夏菊‘奥运含笑’遗传图的A14连锁群上,LOD值介于2.65 ~ 3.44之间,单个QTL对开花持续期表型变异的贡献率为6.54% ~ 11.58%,而在2009年未检测到QTL的存在。运用QTLNetwork v2.2软件对2008和2009两年的表型数据进行联合分析,共检测到两对上位性QTL,在贡献率和效应值上与加性QTL相当,同时上位性QTL与环境之间具有互作效应。     

菊花花芽分化期超微弱发光及生理代谢的变化

 研究了菊花花芽分化期超微弱发光（UWL）,呼吸速率和ATP、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化。结果表明,菊花花芽分化起动期（II）与未分化期（I）相比,UWL强度增加119.3%,呼吸速率提高102.4%,ATP含量增加148.6%,可溶性糖增加95.5%,可溶性蛋白增加18.3%;在总苞鳞片分化期（III）、小花原基分化期（IV）和花冠形成期（V）,UWL强度、呼吸速率和ATP含量逐渐下降,可溶性糖在IV和V期下降幅度很大并接近对照水平,可溶性蛋白在II、III和IV期保持较高水平,在V期下降幅度较大,但仍比对照增加14.0%;而长日照处理的对照菊花UWL强度、呼吸速率以及ATP、可溶性糖和可溶性蛋白含量基本保持较稳定水平。显示菊花花芽分化期叶片UWL水平与呼吸速率和能量代谢密切相关。     

辽宁省出口切花菊产业现状及发展对策

介绍了当前辽宁省出口切花菊产业的概况,分析了出口切花菊产业发展存在的主要问题,并针对这些问题提出了由政府牵头成立出口切花菊产业化领导小组;加强科学研究,提高整体栽培水平;建立出口切花菊专业技术服务体系,推进产业化进程;扶持龙头企业,将花卉产业做大做强;打造花卉品牌,提高产品的知名度;按照国际贸易规则参与国际市场竞争。