葡萄NF-Y核因子家族的鉴定与表达分析

为阐明葡萄NF-Y核因子的理化性质、进化关系和在非生物胁迫下的表达情况,本研究从葡萄全基因组中鉴定出24个VvNF-Y核因子家族成员.生物信息学分析表明其编码的氨基酸数目为132～345 aa,pI为4.62～9.83,蛋白二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主,亚细胞定位发现葡萄NF-Y基因主要定位于细胞核中;系统进化分...     

植物叶绿素代谢途径及其分子调控

叶绿素的合成及降解是由一系列酶共同作用的生化反应过程.其中任何一个编码酶基因的突变都有可能使相关酶的活力发生改变甚至丧失,影响相关蛋白质的合成,从而导致叶绿素合成过程受阻或加速其降解.基于近年来关于该方向的研究,拟针对叶绿素代谢途径及其中7种关键酶及其编码基因作一综述,侧重于其功能及调控.     

茶树Whirly基因家族的鉴定与表达分析

【目的】对茶树Whirly基因家族成员进行鉴定及表达分析,为进一步探究Whirly基因家族在茶树生长发育和逆境响应的作用机理提供参考。【方法】以茶树品种北茶36、龙井43和大面白的叶片为材料,基于Whirly基因家族的保守结构特征,从茶树基因组鉴定CsWhys基因家族成员,利用生物信息学软件对其进行可视化分析,并对组织特异性和时空表达模式分析。【结果】从舒茶早茶树基因组中鉴定获得2个CsWhy基因,命名为CsWhy1(XP_028085682.1)和CsWhy2(XP_028102803.1)。系统进化树分析结果显示CsWhy1和CsWhy2蛋白分别与已知的定位于叶绿体和线粒体的Whirly蛋白聚为一类。CsWhys基因启动子区域富含激素、胁迫和MYB转录因子结合位点等顺式作用元件,种类呈多样性。组织表达特性分析显示,CsWhy1在茶树叶片和芽中具有较高的表达丰度;CsWhy2则在茶树不同组织中均具有较高的表达丰度。时空表达模式分析结果发现,CsWhys的表达在不同时间点受低温、干旱、ABA、GA和H₂O₂处理诱导上调。冷驯化条件下,CsWhy1在抗寒品种龙井43和不抗寒品种大面白中呈现相反的表达模式,而CsWhy2在2个品种中均下调表达。【结论】茶树基因组中2个CsWhys基因具有Whirly基因家族的典型特征,茶树CsWhys基因的表达具有明显的组织特异性,推测CsWhys基因家族在茶树芽叶生长和抗逆过程中起发挥了重要调控作用。     

茶树CsIQD基因家族的鉴定和表达模式分析

IQD蛋白家族是一类钙调素结合靶蛋白,在植物的生物防御和发育调节中都发挥着重要的作用.为探明茶树中CsIQD基因家族的基本特征,揭示CsIQD基因在茶树中的表达模式,本研究基于茶树基因组数据,利用生物信息学软件对茶树CsIQD家族成员的基因结构、进化关系、保守域及染色体定位等进行分析,并通过Xia等的茶树转录组数据明确...     

茶树叶绿素生物合成及其检测与提取研究进展

对茶树叶绿素的分布、结构、性质、生物合成及其检测方法、提取方法研究现状进行了概述,并对茶树叶绿素的生物合成机理及在化工、医药和食品领域中的应用前景进行了展望。提出3点建议:①茶树叶绿素遗传机制和相关功能基因研究尚不够深入,仍处在起步阶段,模式植物叶绿素相关研究可为茶树参考。②探索茶树叶绿素与茶叶香气、滋味品质之间的关系可为茶树品质育种提供依据。③提取茶树叶绿素及开发相关深加工产品是提高我国茶叶经济效益,保障茶产业可持续和健康发展的有效途径之一。     

茶树NF-Y基因家族鉴定及非生物胁迫下的表达分析

NF-Y(nuclear factor-Y,NF-Y)通常是以NF-YA (CBF-B/HAP2)、NF-YB (CBF-A/HAP3)和NF-YC (CBF-C/HAP5) 3种亚基构成异源三聚体的形式调控下游基因的表达,并在生物与非生物胁迫耐受性等方面起着重要作用。本研究在茶树基因组中鉴定分类了茶树NF-Y基因家族成员,为后续的功能分析研究做准备。在研究中鉴定出45个NF-Y转录因子亚基(10个NF-YA,20个NF-YB,15个NF-YC)。染色体定位和同义分析表明,茶树NF-Y基因分布在14条染色体上,9对基因具有大片段复制,4对基因串联复制,片段复制是家族成员扩张的主要方式。通过序列分析,所有的NF-Y基因具有高度的结构保守性,大多数NF-Y基因有2个以上的内含子。通过启动子顺式元件分析发现,大部分基因含有激素和应激反应元件。转录组分析显示,一部分基因在干旱情况下出现不同程度的转录组丰度增加,而在盐处理后基本没有变化或出现不同程度的丰度下降。随后的qRT-PCR结果显示,在选定的4个基因中,CsNF-YA6、CsNF-YB4在20%PEG处理下出现不同幅度的上调,200 mm...     

叶绿素仪CCM-200在测定茶树叶片叶绿素 和氮素含量上的应用

叶绿素仪是一种快速、无损地测定植物叶片叶绿素和氮素含量的有效工具。采用分光光度计法和凯氏定氮法分别测定茶树叶片叶绿素含量和氮素含量,并与叶绿素仪测定的CCI值进行相关性分析。结果表明,CCI值与叶绿素含量均呈显著正相关,其中单位面积叶绿素a(R2为0.972 8)、b(R2为0.858 6)及总量(R2为0.977 4)与CCI值的相关性均高于单位质量叶绿素含量与CCI值的相关性;不同品种茶树叶片叶绿素含量差异明显,但仍与其CCI值有良好的线性关系。研究还显示,CCI值和叶片全氮含量之间呈显著线相关性,其R2为0.982 8。说明叶绿素仪CCM-200在茶树叶片叶绿素和氮素含量估算上具较好的适用性。     

茶树越冬芽萌展期碳氮代谢动态及相关基因分析

以早生型茶树品种“皖茶4号”（原名红旗1号）为材料,研究茶树越冬腋芽（Axillary bud, AB）与毗邻成熟叶（下称母叶,Mature leaf,ML）萌展期的碳氮代谢动态变化,同时根据腋芽全转录组数据分析相关基因的表达情况。结果表明,不同发育时期的腋芽与母叶中的淀粉、可溶性糖、NSC及糖/淀粉比值差异极显著（P<0.01）;腋芽与母叶的可溶性蛋白含量差异极显著（P<0.01）;腋芽中SPS酶活性在3个发育时期差异极显著（P<0.01）,母叶中SPS、ATP、ALT酶活性在不同发育时期差异极显著（P<0.01）;通过比较腋芽各生育期的基因表达情况,发现有8个与碳氮代谢相关的基因表达差异显著（P<0.05）。     

不同品种茶树叶片光合特性与叶绿素荧光参数的比较

[目的]筛选适宜赣南茶区推广的高光效茶树品种,为科学制定不同品种茶树高效栽培技术措施提供依据.[方法]2020年7月测定了9个茶树品种叶片叶绿素相对含量(SPAD)、光合及叶绿素荧光参数,进行了各指标的相关性分析,并利用隶属函数法对9个品种茶树光合能力进行综合评价.[结果]茶树叶片叶绿素相对含量(SPAD)位列前4的品种由高到低依次为:中茶108、浙农117、龙井43和乌牛早,4个品种之间叶片叶绿素相对含量差异不显著.净光合速率以龙井43最高,与乌牛早、中茶108差异不显著,但它们与浙农117差异均达显著水平.而茶树光合能力位列前4的品种由高到低依次为龙井43、乌牛早、浙农117和中茶108.不同品种茶树净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)呈正相关(r=0.65),与胞间二氧化碳浓度(Ci)呈负相关(r=-0.34);水分利用率(WUE)与蒸腾速率(Tr)呈极显著负相关(r=-0.82).叶绿素相对含量(SPAD)与PSⅡ实际光合效率(YII)呈显著正相关(r=0.67);PSⅡ最大光合效率(Fv/Fm)与光化学猝灭系数(qP)呈显著正相关(r=0.68).[结论]乌牛早、龙井43、浙农117和中茶108这4个茶树品种光合能力较强,具有高产潜力,适合在赣南茶区推广应用,但乌牛早和龙井43两个品种的蒸腾速率高、水分利用效率低,因此,生产上宜选择在肥水条件较好的地方进行栽培.安吉白茶为低光合、低蒸腾、水分利用率高的品种,与其他品种相比更耐瘠薄与干旱;黄金芽为低光合、高蒸腾、水分利用效率低的品种,可作为特色品种在有灌溉条件的地方适量栽培,不宜在赣南山区大面积推广.中茶108、浙农117、赣茶3号3个品种的光保护能力相对较弱,栽培过程中应注意适度遮荫.     

光强对玉米幼苗不同叶位叶片叶绿素荧光参数的影响

以不同光强下的玉米幼苗刚好完全展开的1～5叶位叶片为试验材料,通过检测叶绿素荧光参数特性,研究玉米不同叶位叶片的光化学活性。结果表明:不同光强下玉米幼苗不同叶位叶片的荧光参数变化趋势不同:各个叶位叶片Fo在光强为200μmol/(m2.s)时均较高,在光强为600μmol/(m2.s)时均较低;200μmol/(m2.s)光强下第1叶位叶片Fv/Fm最高,600μmol/(m2.s)和1 000μmol/(m2.s)时第4和5叶Fv/Fm均高于前3叶;2、3叶在1 000μmol/(m2.s)时吸收和捕获的能量用于热耗散的比例增加,4、5叶则在1 300μmol/(m2.s)时热耗散比例增加。即600μmol/(m2.s)和1 000μmol/(m2.s)光强下玉米幼苗4、5叶光化学活性高于前3叶。     

塑料大棚对茶树生理代谢的影响

 以露天茶园作对照 ,对塑料大棚茶园茶树生理代谢进行了研究。结果表明 ,塑料大棚茶园内 ,光合有效辐射仅为棚外茶园的 39.3% ,导致茶树光合速率平均比对照低 2 7.5 % ;但茶树成熟叶片和新梢的叶绿素a、b和总量均有明显增加 ,如叶绿素总量分别增加了 2 5 .3%和 2 9.8% ,其差异达 5 %的显著水平 ,叶绿素a/b的比值也有所提高 ;茶树体内N、P、K和Cu的含量有不同程度降低 ,但Zn含量增加 ;大棚覆盖促进了茶树中Mg从地下部向地上部的转移 ,而Mn和Fe的情况则相反 ,表现为地上部含量降低 ,地下部含量提高 ;对Ca影响不大 ;茶树根系中贮藏物质淀粉含量减少 ,如一级侧根中的淀粉平均降低了 32 .2 %。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇(PEG)胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光(Fo)显著升高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率(Prate),缩短了荧光上升时间(T1/2)、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递(ETR降低),导致天线色素热耗散速率(Drate)和光合功能相对限制值[L(PFD)]升高,光化学猝灭(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Yield)显著下降.     

茶树的碳氮代谢与施肥

 本文总结了作者近十年来对茶树碳氮代谢及茶园施肥的研究，表明茶树碳氮量的年变化为秋后逐步在根部积累至翌年春季茶芽萌动前达到高峰；春季开始后由于大量再利用而下降至春茶将结束时达最低水平。深秋施肥可显著地促进冬季和早春的光合作用，加速冬季光合产物向根部转运，保持越冬叶较高的光合产物水平，供翌年春芽萌发所需。深秋施肥，不但提高了产量，也改善了春茶的品质。不同氮素化肥对茶叶产量的效益依次为碳铵＞硫铵≈尿素＞氨水＞氯铵。化肥配施有机肥可提高茶叶产量和品质，研究还对茶园的合理用肥量进行了分析。     

茶树NPR基因家族成员鉴定与表达分析及冷诱导CsNPR3的基因克隆

冷胁迫是影响茶树(Camellia sinensis)产量和品质的主要非生物胁迫。病程相关基因非表达子(non-expresser of pathogenesis-related genes, NPRs)是植物抗病途径中的主要免疫调节蛋白。目前,茶树中NPR基因家族及其在冷响应中的作用研究相对较少。该研究首先利用生物信息学分析,在茶树基因组中筛选鉴定出3个定位于不同的染色体的NPR基因,命名为CsNPR1、CsNPR2和CsNPR3(GenBank No.ON794747)。这些基因均包含家族保守的BTB/POZ、Ankyrin重复结构域以及多个半胱氨酸残基。进化分析发现,茶树的NPR家族成员的数量虽然与其他物种存在差异,但进化中表现出很强的保守性,与拟南芥及其他物种的分类结果相同。基因结构分析表明,茶树NPR家族与拟南芥具有相似的内含子-外显子结构。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,探明CsNPR1、CsNPR2和CsNPR3的组织表达模式以及对冷刺激和水杨酸(SA)的响应情况。进一步克隆被冷信号和SA信号同时诱导表达的CsNPR3,比对发现该蛋白氨基酸序列存在着品种差异...     

低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响

[目的]研究低温胁迫后不同光强对小黑杨幼苗叶片叶绿素荧光和能量分配的影响,提高幼苗移栽成活率。[方法]以小黑杨幼苗为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了低温(4～6℃)胁迫3 h后不同光强(200、1 200μmol/(m2.s)对小黑杨幼苗叶片光合特性的影响。[结果]200μmol/(m2.s)的弱光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的各叶绿素荧光参数与常温处理之间差异较小,但1 200μmol/(m2.s)的强光下,低温胁迫后小黑杨幼苗叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率性(ETR)明显低于常温处理,并且叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学活性(Fv/Fo)也明显降低。另外,低温胁迫后弱光处理对小黑杨幼苗叶片的光能分配参数影响不大,但强光引起了低温胁迫后小黑杨幼苗叶片光能分配的紊乱,PSⅡ反应中心吸收光能用于光化学反应的比例明显降低,失活反应中心耗散的光能比例明显增加,说明强光是引起低温胁迫后小黑杨幼苗叶片发生光抑制的重要原因之一。[结论]春季小黑杨幼苗移栽时,低温逆境发生后要注意采取措施进行遮阴处理,降低叶片的光抑制程度,以提高幼苗移栽的成活率。     

氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因的影响

【目的】探究不同氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因的影响,为茶树合理施肥提供依据。【方法】以一年生舒茶早(Camellia sinensis cv. Shuchazao)扦插苗为材料,采用水培法,对不同铵硝比(4∶0,3∶1,2∶2,1∶3和0∶4)处理条件下,茶树叶片水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱、酚氨比,以及茶树叶片氮代谢相关基因进行分析,探讨不同氮素形态对茶树叶片品质及其氮代谢相关基因表达的影响。【结果】铵硝比4∶0、3∶1和2∶2处理下茶树叶片游离氨基酸含量显著高于铵硝比0∶4和1∶3处理;茶多酚含量4∶0和3∶1处理较高,显著高于其他处理组;各处理组水浸出物和咖啡碱含量无显著差异。与铵硝比4∶0、0∶4和1∶3处理相比,铵硝比3∶1和2∶2处理使GS1;1、GS1;3、GOGAT、AMT3;1和GDH基因的表达量升高;NRT1;2和NR基因表达量随着硝态氮比例的增加呈现上调趋势。【结论】铵硝配比施肥能增加茶树叶片中游离氨基酸和咖啡碱含量,提高茶树氮代谢相关基因的表达,其中铵硝比3∶1处理的效果较优。     

茶树TPP基因家族的鉴定及其对低温胁迫的响应

[目的]本文旨在鉴定茶树海藻糖-6-磷酸磷酸酶(TPP)基因家族,并探索其在茶树抵御低温胁迫调控中的功能.[方法]利用生物信息学的方法,对茶树TPP基因家族进行进化树、保守结构域、启动子顺式元件等特性进行分析;通过茶树TPP基因家族的组织特异性表达及其对低温胁迫的响应,初步探讨CsTPP的生物学功能.[结果]从茶树基因...     

光强和氮素对芒萁光响应及叶绿素荧光参数的影响

以亚热带森林退化植被"标志种"之一的芒萁Dicranopteris dichotoma为研究材料,采取盆栽控制实验,设置不同光强[透光率35.96%（L₁）、13.00%（L₂）和4.75%（L₃）]和氮素水平[施氮（N₁）和不施氮（N₀）],探究盆栽芒萁对光强和氮素的光响应,分析叶绿素荧光参数变化。结果表明:光强对光响应特征参数有显著影响（P < 0.05）。未施氮组,L₂处理下盆栽芒萁最大净光合速率（P_nmax）、光饱和点（P_LS）最大,光补偿点（P_LC）、暗呼吸速率（R_d）和表观量子效率（A_QY）最小;施氮提高了3种光强下盆栽芒萁的P_nmax,但差异不显著（P>0.05）。未施氮组,净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）大小变化顺序为L₂ > L₁ >对照> L₃,气孔导度（G_S）为L₁ >对照>L₃ > L₂,施氮组均为L₁ > L₂ > L₃;2种氮素水平下,胞间二氧化碳浓度（C_i）大小顺序均为对照> L₁ > L₂ > L₃。未施氮组,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素随光强减弱而增加,叶绿素a/b随光强减弱而降低,且差异显著（P < 0.05）。L₁光强下光合色素质量分数施氮组显著高于未施氮组（P < 0.05）,其他光强下施氮组均降低。未施氮组盆栽芒萁叶绿素荧光参数随光强增加而下降;施氮组盆栽芒萁的初始荧光（F₀）显著低于同等光强未施氮组,最大荧光（F_m）L₁和L₃光强低于未施氮组,L₂则高于未施氮组;PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ潜在活性（F_v/F₀）和以吸收光能为基础的性能指数（P_iabs）L₁和L₂光强高于未施氮组,但差异不显著。由此认为:施氮一定程度上提高各光强盆栽芒萁的净光合速率,有利于缓解强光光抑制作用,但不利于L₂和L₃光强下光合色素的提高。     

铁观音茶树不同叶位和氮肥用量对叶片叶绿素含量的影响

研究了铁观音茶树不同叶位和施氮量对叶片叶绿素含量的影响,结果表明：第2、3位叶,第5、6位叶和隔年老叶的叶绿素含量随叶片生长时间延长呈增加趋势;随着氮肥用量的增加,百芽重、芽头密度和茶青产量随之增加,叶绿素含量也呈增加趋势.     

鹰嘴豆NF-Y基因家族的全基因组序列鉴定及生物信息学分析

为了揭示鹰嘴豆NF-Y基因家族的功能,从鹰嘴豆全基因组中鉴定NF-Y基因,并利用生物信息学分析软件对其进行系统发育进化、染色体定位、基因结构、保守结构域以及microRNA的靶位点预测分析。结果表明,共鉴定出41个鹰嘴豆NF-Y基因家族成员,在进化上分为3个亚家族:CarNF-YA(8个)、CarNF-YB(22个)和CarNF-YC(11个);这些基因分布于7条(Ca1—Ca7)染色体上,另外还有3条序列未定位到染色体上。鹰嘴豆NF-Y家族基因序列大部分都含有1～5个内含子和1～6个外显子,少数序列如CarNF-YB9和CarNF-YC6等仅含有外显子结构;编码的蛋白质中共发现3个保守基序(Motif1、Motif2和Motif3),其中Motif1、Motif2在CarNF-YB和CarNF-YC亚家族中均有分布,而Motif3仅分布在CarNF-YA亚家族中。鹰嘴豆和拟南芥NF-Y蛋白家族成员系统进化树表明,Car/At NF-YA可以分成6类,分别由6、1、3、3、1、4种蛋白质组成; Car/At NF-YB可以分成4类,分别由21、8、2、4种蛋白质组成; Car/At NF-YC亚基可以分成3类,分别由17、4、4个蛋白质组成。对鹰嘴豆NF-Y基因家族成员的miRNA169靶位点预测发现,41个成员中仅有CarNF-YA亚家族中的6个成员受到miRNA169调控。