蝴蝶兰AP2/ERF家族基因的克隆及在低温下表达特性分析

用RT-PCR方法从‘大辣椒’蝴蝶兰叶片中克隆得到4个AP2/ERF家族基因，命名为PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4。蛋白结构域和序列比对发现PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4均含有1个AP2结构域， PhAP2/ERF2还含有1个B3结构域。进化树分析表明4个蛋白与兰科AP2/ERF家族成员亲缘关系最近，PhAP2/ERF1属于AP2/ERF家族DREB亚家族中的A1类，PhAP2/ERF2属于RAV亚家族，PhAP2/ERF3属于ERF亚家族的B4类，PhAP2/ERF4属于DREB亚家族中的A2类。用实时荧光定量PCR方法检测低温驯化和低温胁迫条件下PhAP2/ERF1 ~ PhAP2/ERF4在‘大辣椒’和‘富乐夕阳’蝴蝶兰叶片中的表达特性，结果表明：4个基因在‘大辣椒’叶片中的表达趋势一致，表达量在低温胁迫早期达到最高，在胁迫中晚期有所下降；而4个基因在‘富乐夕阳’叶片中的表达趋势有较大差异，PhAP2/ERF1和PhAP2/ERF2的表达在低温处理整个过程中没有被诱导或仅有较小幅度增加，PhAP2/ERF3对低温的响应时间显著晚于‘大辣椒’，PhAP2/ERF4的表达趋势与‘大辣椒’差异较小。蝴蝶兰AP2/ERF在抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕阳’叶片中的表达差异暗示AP2/ERF基因家族在蝴蝶兰低温胁迫响应中起重要调控作用。     

猕猴桃OSCA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过q RT-PCR法分析它们在不同非生物胁迫下的表达特征。【结果】在中华猕猴桃基因组中共鉴定出16个OSCA基因,它们不均等地分布于13条染色体上,其启动子区域存在大量响应逆境胁迫的顺式作用元件。OSCA3在干旱、盐、高温和低温胁迫下表达量均较显著上调,OSCA8在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调,OSCA1和OSCA14在低温胁迫处理下表达量显著上调,OSCA7和OSCA15均显著响应干旱胁迫。【结论】鉴定出6个受非生物胁迫显著诱导表达的猕猴桃OSCA基因,为进一步研究OSCA基因在响应猕猴桃非生物胁迫中的分子功能提供了重要依据。     

中华猕猴桃全基因组MADS-box基因家族鉴定及表达分析

【目的】鉴定并分析中华猕猴桃MADS-box基因家族成员，探明MADS-box基因家族成员在果实生长发育及芽休眠中的表达模式。【方法】基于中华猕猴桃红阳V3基因组数据库，利用生物信息学方法对中华猕猴桃MADS-box全基因组进行鉴定，分析其家族成员的理化性质、系统进化树、保守基序、顺式作用元件，并对其在果实生长发育及不同组织中的表达模式进行分析。【结果】在中华猕猴桃红阳基因组中鉴定到了68个AcMADS-box基因，共包含11个亚家族，不均匀地分布于22条染色体上，成员间共存在32对共线性基因对；在基因家族上游启动子区域发现与光响应、激素响应、逆境胁迫响应等相关的顺式元件；17个AcMADS-box基因在组织间高表达且有表达特异性，推测是参与调控中华猕猴桃生长发育的关键基因。【结论】初步鉴定并提供了AcMADS-box家族成员信息，16个AcMADS-box家族成员在根、枝、茎、叶、花中高表达，8个家族成员在花芽中高表达。结果为进一步研究AcMADS-box参与中华猕猴桃的生长发育调控机制提供参考。     

龙眼GDSL酯酶/脂肪酶基因的全基因组鉴定及表达分析

基于第三代龙眼基因组数据库及其转录组数据库,通过生物信息学分析对龙眼GDSL酯酶/脂肪酶家族进行全基因组鉴定。结果显示龙眼GDSL(Dl GDSL)家族共有118个成员,分为15个亚家族,亚细胞定位显示主要分布于细胞外基质中。染色体位置及共线性基因分析表明,118个Dl GDSL基因中有111个定位在15条龙眼染色体上,包括13对共线性基因。基因结构和蛋白质保守基序分析表明该家族的外显子在2～12之间,且motif2和motif3是Dl GDSL家族中尤为重要的保守基序。启动子顺式作用元件分析表明,启动子序列中包含众多光响应、激素应答、无氧诱导、胁迫响应和昼夜节律等响应元件,且大部分成员都含有茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA)等激素应答作用元件。FPKM值分析发现从胚性愈伤组织到球形胚阶段有26个差异表达的基因,提示Dl GDSL家族部分成员可能在龙眼体胚形态建成中发挥重要作用。q RT-PCR分析表明,在外源ABA和Me JA处理下龙眼胚性愈伤组织中,Dl GDSL家族部分成员可能与ABA、Me JA等激素信号转导相关。     

辣椒β–酮脂酰辅酶A合酶基因家族的鉴定与表达分析

为深入了解β–酮脂酰辅酶A合酶(β-ketoacyl-CoAsynthase,KCS)基因家族在辣椒基因组中的特征,利用生物信息学方法鉴定所有KCS基因家族成员,对基因染色体定位、系统发育关系、基因结构、蛋白保守基序和组织表达模式等进行分析,并通过qRT-PCR方法检测基因在高温、低温和NaCl胁迫下的响应。从辣椒基因组中共鉴定出22个KCS家族基因,其不均匀地分布在辣椒的9条染色体上;系统发育分析表明辣椒KCS基因家族可分为4组,每组含有不同数量的基因;该家族成员含有0~3个内含子,保守基序有6~14个;KCS家族基因具有不同的表达模式;高温、低温和NaCl处理可以抑制或激活该家族成员的表达。     

黄瓜SAUR基因家族的鉴定与表达分析

SAUR(Small auxin-up RNA)是生长素早期响应基因。基于黄瓜(Cucumis sativus L.)基因组数据,对CsaSAUR进行鉴定以及染色体定位、基因结构、启动子顺式作用元件分析,并通过qRT-PCR技术检测基因组织表达模式和对弱光、高温及高水势的响应。结果表明,在黄瓜基因组中共鉴定到73个SAUR,这些基因非随机地分布在7条染色体上,60%成簇分布;系统进化分析显示,CsaSAURs可分为8个进化群,各群基因数量不等;进一步分析家族成员的启动子序列,鉴定到IAA、ABA、GA、JA、SA及干旱、低温和机械损伤等信号响应的顺式作用元件;该家族成员具有不同的表达模式,弱光、高温和高水势可激活或抑制部分家族成员的表达,在下胚轴特异表达的18个Csa SAUR基因中,仅CsaSAUR15同时受弱光、高温、高水势3种信号诱导,表达上调。     

欧李NAC基因家族的鉴定及表达分析

【目的】对ChNAC基因进行鉴定并分析其表达模式，明晰ChNAC基因结构，预测其潜在功能，筛选抗逆相关基因，为欧李抗逆性状形成的分子机制研究提供理论依据。【方法】在全基因组数据的基础上对ChNAC基因进行生物信息学分析，并对不同非生物胁迫处理下ChNAC基因的转录组数据进行分析。【结果】欧李NAC基因家族有76个家族成员，33个ChNAC基因编码碱性氨基酸，17个ChNAC基因编码酸性氨基酸，26个ChNAC基因编码中性氨基酸。ChNAC蛋白均为亲水性蛋白，80%ChNAC蛋白为不稳定蛋白，79%ChNAC蛋白定位于细胞核中。ChNAC基因可分为17个亚族，主要为OsNAC7、ANAC001、ONAC003等亚族。ChNAC基因多存在于Chr5染色体上，有8对ChNAC基因由染色体大片段复制而来，其中ChNAC01、ChNAC20、ChNAC64这3条基因是互为共线性。启动子分析结果表明ChNAC基因可能参与欧李的生长发育、激素调控及胁迫响应等方面。【结论】ChNAC基因的表达具有组织特异性。ChNAC基因家族成员响应不同的胁迫处理，尤其是ChNAC49基因在盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫...     

苹果MdDRB1基因在番茄中异位表达与功能研究

【目的】将苹果Md DRB1基因转入番茄中,探究苹果MdDRB1基因在番茄中的异位表达与功能。【方法】采用农杆菌介导法,将苹果基因Md DRB1转入番茄植物体内,用PCR检测到该基因已整合到番茄总DNA中。对获得的5个转基因番茄株系进行半定量RT-PCR分析,挑选MdDRB1基因表达水平由低到高的3个株系,用实时荧光定量PCR检测与生长素有关的mi RNAs及相应靶基因的相对表达量。并对非转基因和转基因番茄进行3μmol·L-1IAA和5μmol·L-1IAA处理,对植株进行向光性检测。【结果】转基因株系中miR164、miR160、mi R393表达量下调,mi R167表达量上调,同时,它们分别对应的番茄中的靶基因SlNAC1、SlARF10和SlARF16、SlTIR1的相对表达量上调,SlARF8相对表达量下调。IAA处理后,转基因株系幼苗的侧根数目比未转基因植株增多,同时,转基因株系幼苗的向光性也增强。【结论】苹果Md DRB1基因在番茄中的异位表达,通过抑制生长素响应相关的mi R164、miR160、miR393和增加miR167的积累水平,部分解除其对下游靶基因SlNAC1、SlARF10和Sl ARF16、SlTIR1以及增加Sl ARF8的转录后基因沉默作用,进而提高了转基因番茄对生长素响应的敏感性。     

荔枝CDPK基因家族鉴定及其在霜疫病胁迫下的表达分析

【目的】鉴定荔枝（Litchi chinensis Sonn.）钙依赖蛋白激酶（CDPK）基因家族，并分析其在不同组织和荔枝霜疫病胁迫下的表达模式。【方法】基于荔枝基因组数据，利用生物信息学方法鉴定CDPK家族基因，并对其序列特征、基因结构、启动子顺式作用元件、染色体定位和进化关系等进行分析。依赖276份荔枝种质材料，筛选高抗霜疫病的优良荔枝品种。另外，通过RNA-Seq和qRT-PCR方法检测高抗病荔枝品种中LcCDPK基因家族成员在荔枝霜疫病胁迫处理下的表达模式。【结果】从276份荔枝自然群体材料中鉴定到荔枝高抗霜疫病品种裕荣1号（YR1）。从荔枝基因组中共鉴定出19个LcCDPK基因家族成员，分布于11条染色体上。根据保守结构域和系统发育分析将其分为4个亚家族。基因结构分析表明，LcCDPKs外显子数量为7～19。蛋白结构分析发现，所有LcCDPK蛋白均具有1～4个EF-hand结构域。顺式作用元件分析表明，LcCDPKs成员拥有大量的生物和非生物胁迫响应元件。组织表达分析发现，LcCDPK基因在荔枝不同组织存在组织特异性。另外，表达分析发现在高抗霜疫病荔枝裕荣1号（YR1）中，...     

苹果PIN家族基因鉴定及在不定根形成中的表达分析

【目的】探究苹果PIN全基因组特征及在不定根形成过程中的表达分析，以便更深入地了解其结构特点与潜在功能，为研究不定根形成的分子机制奠定基础。【方法】利用苹果基因组数据库GDR和HMMER对苹果PIN基因家族成员进行鉴定并编号，用MEGA、TBtools和MEME等生物信息学软件对其家族成员的基因定位、系统进化关系、基因结构、保守motif基序和蛋白保守结构域等进行分析，并采用qRT-PCR方法对PIN基因家族成员在不定根形成中的表达模式进行分析。【结果】苹果PIN基因家族有13个成员，分布于基因组8条染色体上，氨基酸数目在357～660个之间，蛋白质分子质量为38.84～71.61 ku，等电点在6.93～9.35之间。启动子作用元件分析表明，13个PIN启动子上含有响应激素、生长发育和逆境相关的顺式作用元件，其中有8个PIN基因含有生长素响应作用元件，暗示他们可能参与生长素调控不定根形成。转录组分析显示，13个PIN家族成员中，有6个基因（MdPIN3、MdPIN4、MdPIN6、MdPIN7、MdPIN11和MdPIN12）在吲哚丁酸（IBA）处理下表达上调。进一步通过qRT-PC...     

番茄茉莉酸缺失突变体灰霉菌侵染响应miRNA及其表达分析

为揭示miRNA对番茄灰霉菌胁迫的响应机制，以番茄茉莉酸（JA）缺失突变体def1、spr2及其野生型（CM）为试验材料，构建了3个材料接种灰霉菌前后（0 h、48 h）2个时期的miRNA文库，并采用Illumina平台测序，对测序数据进行生物信息分析，结合实时荧光定量检测目的miRNA及其预测的靶基因表达情况。结果表明灰霉菌侵染番茄后，JA缺失突变体def1和spr2的病情指数显著高于CM，H2O2含量低于CM。高通量测序鉴定了130个已知miRNA和811个新miRNA。进一步筛选出8个保守miRNA（Sly-miR156e-3p、Sly-miR166c-5p、Sly-miR171f、Sly-miR172b、Sly-miR319a、Sly-miR390b-5p、Sly-miR399b、Sly-miR482d-5p），其在6个样本中表达模式各异。预测差异miRNA靶基因122个，结合qRT-PCR技术分析了8个miRNA和8个靶基因的表达情况，与高通量测序结果基本一致。推测Sly-miR156e-3p、Sly-miR390b-5p、Sly-miR399b、Sly-miR482d-5p通过依赖JA信号途径参与番茄对灰霉病的抗性。     

番茄SELF-PRUNING基因家族及株形调控功能研究进展

番茄SP（SELF-PRUNING）基因调控植株的有限型生长习性，其与金鱼草CEN（CENRORADIALIS）基因和拟南芥TFL1（TERMINAL FLOWER 1）基因同源，属于调控植物生长习性和开花的同一类基因。目前已报道了番茄SP基因家族8个成员（SP、SP9D、SP2I、SP3D、SP5G、SP6A、SIGI和SPGB），该基因家族能直接或间接调控番茄植株的生长习性，影响其株形。对番茄SP家族基因结构特征、亲缘关系、表达特性以及株形调控功能等研究进展进行综述，以期为调控番茄生长习性，获得紧凑型株系、实现均一化和现代机械化采收提供有效的技术支撑。     

灰霉菌侵染对番茄幼苗活性氧积累及抗氧化酶活性的影响

为进一步分析活性氧和抗氧化防御系统在番茄抗病信号调控机制中的作用,为提高产量和品质提供科学依据,以4叶1心的番茄幼苗为试验材料,比较番茄幼苗受灰霉菌侵染后叶片O_2~-·以及抗氧化酶、内源褪黑素等的变化。结果表明:番茄幼苗接种灰霉菌后,随着时间的延长,幼苗叶片上病斑斑点逐渐增多,灰霉菌含量显著增多,叶色逐渐变浅,植株表现明显的发病症状;灰霉病菌侵染后番茄体内O_2~-·活性爆发,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性下降,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性上升,褪黑素含量增加;上述变化都是番茄幼苗为了抵御灰霉菌的生物胁迫而发生的应激反应。综上,植物在遭受病原菌等生物胁迫时不能简单地推断SOD、CAT和POD等抗氧化酶活性一定升高,植物抵御病原菌侵染更多地依赖于抗性信号路径中信号物质的激活和积累。     

抗番茄灰霉病菌的内生短短芽孢杆菌W4菌株发酵条件优化

为提高内生短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）W4 菌株发酵液对番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）的抑菌活性，采用单因素试验与正交试验设计相结合，优化发酵培养基及发酵条件。结果表明，最佳发酵培养基为蛋白胨 2.0%、果糖 1.0%、NaCl 0.25%；最佳发酵条件为初始pH 8.0、接种种龄20 h、接种量5%、装液量50 mL（250 mL 三角瓶）、发酵温度35 ℃、摇床转速150 r·min^-1、发酵时间24 h。产生的发酵液稀释25 倍对番茄灰霉病菌的抑制率达92.8%，比未经优化得到的发酵液提高26.9 个百分点。通过培养基和发酵条件优化，显著提高了短短芽孢杆菌W4 发酵液活性，为进一步提取分离抗番茄灰霉病菌的活性成分奠定了基础。     

外源NO对铜胁迫下番茄幼苗生长及其抗氧化酶编码基因mRNA转录水平的影响

研究了水培条件下外源一氧化氮(NO) 对Cu胁迫后番茄幼苗生长及抗氧化酶编码基因mRNA表达的影响。结果表明, 0.5 mmol·L - 1 Cu2+处理使番茄幼苗株高、茎粗、鲜样质量、干样质量明显下降, 抑制了幼苗生长, 外施0.3 mmol·L - 1 SNP (NO供体) 能够缓解Cu2 +对番茄幼苗生长的抑制, 显著增加叶片编码过氧化物酶( POD) 、抗坏血酸过氧化物酶(APX) 、超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化氢酶(CAT) 基因mRNA的表达量, 而0.1 mmol·L - 1 L-NAME [Nω -nitro-L-arginine methyl ester, 一氧化氮合成酶(NOS) 抑制剂] 处理的表达量与Cu胁迫处理相比有所减少, 幼苗生长受到更加明显抑制, 表明外源NO可以通过提高抗氧化酶的表达水平而缓解Cu胁迫对番茄幼苗的伤害。     

石蒜鳞茎膨大过程中内源激素相关基因的差异表达研究

石蒜（Lycoris radiata）鳞茎自然膨大过程很慢，严重制约其商业化生产的发展，研究鳞茎膨大过程中内源激素的变化规律，能够为利用外施生长调节剂调控石蒜鳞茎的膨大提供理论依据。本研究通过构建同一遗传背景下的石蒜鳞茎膨大过程材料，研究鳞茎膨大过程中4种内源激素：生长素（IAA）、细胞分裂素（CK）、赤霉素（GA）以及脱落酸（ABA）含量的变化，并通过转录组测序的方式，研究此过程中内源激素合成及信号转导基因表达的变化。结果表明：内源GA能够负调控石蒜鳞茎的膨大，而内源IAA和CK正向调控，但IAA的作用时期可能更多集中于鳞茎膨大早期，且可能通过调控CK的合成及信号转导过程来发挥作用，内源ABA可能在石蒜鳞茎膨大的调控过程中作用不大。另外，还发现茉莉酸（JA）和水杨酸（SA）相关基因在石蒜鳞茎膨大过程中表达上调，暗示JA和SA的调控作用可能与石蒜鳞茎的膨大呈正相关。     

解淀粉芽孢杆菌BaA-007鉴定及其对苹果腐烂病的抑制作用

从苹果韧皮组织分离获得1株潜在的生防菌菌株。基于形态和16S rDNA、gyrA鉴定其为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），命名为BaA-007（中国农业微生物菌种保存中心，菌种编号：ACCC60382）。该菌株及其次生代谢物对苹果腐烂病菌（黑腐皮壳菌，Valsa mali）生长具有抑制作用，离体条件下可显著降低腐烂病病斑的扩散速度。以BG培养基为基础培养基，筛选其最佳培养条件为蔗糖0.5%、细菌学蛋白胨1%、硫酸二氢钾0.1%、温度36 ℃、pH 7.0。BaA-007处理后，苹果水杨酸（SA）响应性基因PR1、PR2和NPR1，茉莉酸（JA）响应性基因PDF1.2、CORONATINE INSENSITIVE 1（COI1）和AOS，乙烯（ET）响应性基因ETR1、ERF1和HEL以及几丁质合成酶B基因（Chitnase B，ChiB）在接种处理后的不同时间点均上调。综上所述，菌株BaA-007对苹果腐烂病有显著的拮抗效果，有望作为防治苹果腐烂病制剂开发的生防菌株。     

3种植物免疫诱抗剂对番茄灰霉病菌的抑制作用

为明确植物免疫诱抗剂对番茄灰霉菌的抑菌效果,选用3%氨基寡糖素水剂、0.5%几丁聚糖水剂和1%香菇多糖水剂3种常规植物免疫诱抗剂,分别配制高、中、低3个浓度,采用含药培养基的方法开展室内抑菌试验,明确3种植物免疫诱抗剂相应最佳抑菌浓度后,在番茄生育期开展田间诱导抗灰霉病试验。室内抑菌试验结果表明：3种植物免疫诱抗剂均可抑制番茄灰霉菌的生长,其中,1%香菇多糖水剂对番茄灰霉病菌具有较好的速效性和持效性,1%香菇多糖水剂20倍液接菌1d后的抑菌率为36.1%,4d后抑菌率为67.43%;3%氨基寡糖素水剂抑菌效果次之,3%氨基寡糖素水剂100倍液接菌1d后抑菌率为22.1%;0.5%几丁聚糖水剂抑菌效果相对较低,抑菌率维持在0.0%～14.3%。田间诱导抗病试验结果表明：0.5%几丁聚糖水剂200倍液对番茄灰霉病具有较好的诱抗效果,连续施用4次后,番茄灰霉病防效达61.83%。