烤烟叶片腺毛发育过程的扫描电镜观察

通过扫描电镜对烤烟叶片腺毛生长发育过程的形态学特征进行观察，结果表明，不同类型腺毛发育进程不一致，长柄腺毛发育较短柄腺毛早；单细胞腺头腺毛和分枝腺毛在叶片成熟过程中，腺头开裂-溢泌-干缩-脱落的过程比多细胞腺头腺毛快：当叶片生长到定长时，长柄腺毛腺头颜色加深，表面开始皱缩并开裂，随后内含物从开裂处溢泌出来；叶片成熟时，腺头与柄连接处细胞开始萎缩，腺头细胞内含物全部溢出，并可观察到短柄多细胞腺头腺毛出现二次发育现象；叶片进入过熟阶段。腺头开始断折，分泌物大量干缩、脱落，或者整个腺毛从叶表脱落。     

超级杂交稻杂种优势基因组水平的转录因子分析

本研究利用超级杂交稻组合两优培九及亲本(93-11、培矮64S)和已完成基因组测序的籼稻93-11和粳稻日本晴所配的籼粳杂交稻及亲本为材料,采用包含36926个单一基因的的寡聚核苷酸基因芯片进行亲本和杂交组合基因表达差异分析.结果表明在两优培九杂交组合中发现3488个差异表达基因,在Nipponbare/93-11组合中只发现有2416个差异表达基因.差异表达基因表现为多基因修饰模式,主要有加性效应,高或低亲本的显性效应,超显性和低显性.两优培九杂交组合中表现为加性效应有2317个主要差异基因,而Nipponbare/93-11组合中只有1055个主要差异基因表现为加性效应.两个杂交组合的差异表达基因的保守功能包括多个生物化学代谢途径的有关基因.比较亲本同源性基因调控区域发现大量的序列变化,这些变化在差异表达基因中更为丰富.上述发现证明了杂种优势产生的存在较复杂的分子机理.     

腾冲红花油茶蜜腺2个发育时期转录组差异性分析

【目的】植物蜜腺基因能够调控其分泌产物花蜜中的化学组成,从而影响植物对传粉者的吸引力,本研究主要揭示腾冲红花油茶蜜腺发育与分泌过程中其基因表达的变化情况。【方法】采用高通量Illumina Hiseq测序手段对花蕾期蜜腺与泌蜜高峰期蜜腺进行转录组测序,并对测序数据进行相关分析研究,探讨蜜腺发育与分泌过程中的调控基因。【结果】在蜜腺发育与分泌过程中共检测到58 488个差异基因,其中表达上调的基因有1 602个,表达下调的基因有693个。GO分析结果表明:被注释生物学过程的差异表达基因有3 096个,其中富集差异基因数量较多的生物学过程为胞内过程、生物调节过程和新陈代谢过程;富集于分子功能的差异表达基因有1 280个,其中富集差异基因数量较多的分子功能为连接功能、催化活性和载体活性。Pathway显著性富集分析发现:有2 147个差异表达基因参与了292条代谢途径,其中富集差异基因数量最多的途径是代谢途径(941个,占43.83%),主要是参与糖代谢、氨基酸代谢等过程。【结论】蜜腺发育及花蜜分泌过程中大多数差异表达基因与花蜜化学组成的调控过程有关。     

截形叶螨雌成螨应对高温胁迫的转录组分析

为明确截形叶螨Tetranychus truncatus雌成螨应对热胁迫的差异表达基因，采用Illumina HiSeq 4000进行转录组测序。结果表明，截形叶螨雌成螨热胁迫后共检测到17 577个差异基因，其中12 831个上调，4 746个下调。GO功能富集发现，雌成螨热胁迫后的差异基因主要富集于细胞过程、催化活性和细胞，KEGG通路富集分析发现，差异基因主要富集在代谢途径和溶酶体等。从转录组测序数据中筛选出与高温存在关联的抗氧化酶和热激蛋白等基因。采用RT-qPCR技术检测这些基因在截形叶螨雌成螨上的表达特征，发现17条基因的上下调趋势与转录组测序结果一致。这为后续深入研究截形叶螨与热胁迫相关基因的功能奠定了基础。     

拟南芥缺失突变体at14a的比较转录组分析

以at14a相关基因型(野生、缺失)拟南芥植株为试验材料,利用转录组学和生物信息学等方法,分析野生型(col)、缺失突变体(at14a)拟南芥差异基因表达状况,初步探讨拟南芥AT14A的功能。结果表明:at14a在拟南芥植株根、茎、叶和花中均有表达,尤其在叶片中的表达量较高;相较于野生型,缺失突变体at14a中有194个差异基因,其中上调基因122个,下调基因72个;通过GO富集分析发现,2种基因型植株差异基因主要参与了应答胁迫过程,这表明at14a可能通过调控AT5G39610、AT1G53240、AT4G32770、AT1G02920、AT1G10760这些逆境胁迫相关基因的表达来参与应答胁迫。差异分子主要定位于细胞核,具有绑定的分子功能。通过pathway分析发现,2个基因型植株差异基因主要参与了核糖体代谢、碳水化合物代谢、光合等代谢途径。研究结果为深入研究at14a作用的分子机理奠定了基础。     

荞麦根的转录组学分析及黄酮合成基因的鉴定

荞麦基因资源相对匮乏。以甜荞根和金荞根为材料,利用Illumina Hi SeqTM2000对其进行转录组测序,经过de novo从头组装得到64 618条Unigene,其中37 546条基因得到了有效注释。对甜荞根和金荞根中的差异基因进行筛选,共获得了4 709个差异基因,其中2 460个上调表达,2 249个下调表达。这些差异基因的GO注释集中在10个细胞组分(cellular component)、12个分子功能(molecular function)和22个生物学过程(biological process)中。对差异基因参与的代谢途径进行富集,上调基因中共有40个代谢途径显著富集,下调基因中共有18个代谢途径显著富集,这些显著富集的代谢途径参与甜荞根和金荞根的生物学调控。最后对转录组中注释到黄酮合成途径中的关键基因进行了分析,共有21个基因注释到黄酮合成途径中的关键酶。不仅丰富了荞麦的基因资源,为荞麦分子生物学研究提供数据基础,也为筛选甜荞根和金荞根中相关基因的表达趋势提供参考依据。     

盐胁迫对南方泡桐基因表达的影响

为阐明泡桐多倍体的耐盐分子机制,以南方泡桐二倍体及对应的四倍体为试验材料,以白花泡桐基因组为参考序列,利用RNA-Seq测序技术,研究了盐处理前后南方泡桐四倍体和对应二倍体的基因表达变化。通过比对分析,共鉴定出与盐胁迫相关的差异表达基因2 940个。对这些差异基因进行GO功能分类,结果显示差异基因共参与了39个分类,集中在细胞、结合、催化等分类功能区的数量最多。KEGG代谢通路分析发现,这些差异表达基因主要参与了Plant hormone signal transduction,Carbon metabolism,Biosynthesis of amino acid等,其中编码MYB、WRKY、bZIP、ATPase等的基因差异表达显著。表明这些基因可能是潜在的盐胁迫响应基因。采用qRTPCR技术验证了随机挑选的9个差异表达基因,结果与转录组测序数据趋势一致。     

盐胁迫下转 DcCIPK24 拟南芥的转录组比较分析

【 目 的】 探 究 铁 皮 石 斛（Dendrobium catenatum Lindl.）DcCIPK24 的 下 游 响 应 基 因， 为 研 究DcCIPK24 提高耐盐性的分子调控途径提供指导。【方法】利用 Illumina NovaSeq 6000 测序平台对 200 mmol/L NaCl 处理和对照组的转 DcCIPK24 拟南芥、野生型拟南芥进行测序，分析差异表达基因的富集通路，并对通路中的差异基因进行荧光定量 PCR 验证。【结果】盐胁迫下，从 2 个转基因拟南芥株系与野生型拟南芥的比较组合中共鉴定出 96 个差异表达基因；GO 注释分析发现 96 个差异基因主要被富集在分子功能相关通路；KEGG 富集分析发现差异基因主要被注释在氨基糖和核苷酸糖代谢、植物 MAPK 信号通路和甘油酯代谢通路中，选取上调表达的差异基因 AtGPAT5、AtSIRK、AtMEE25、AtUGE5 和下调表达基因 AtAMT1-2、AtATTI3、AtCYP71A25、AtLHCB4.3 进行实时荧光定量 PCR 验证，结果表明盐胁迫下 8 个差异基因表达趋势与转录组数据基本一致。【结论】盐胁迫下，DcCIPK24 主要通过氨基糖和核苷酸糖代谢途径、植物 MAPK 信号途径和甘油酯代谢通路响应耐盐。     

牡丹响应高温胁迫的转录组分析及PsHSP基因表达

  目的  夏季高温可导致牡丹Paeonia suffruticosa生长受限,花期缩短,观赏品质降低。研究牡丹耐热基因对牡丹热胁迫的分子机制。  方法  以牡丹品种‘羽红’‘Yuhong’为材料,对高温(40 ℃)和对照(25 ℃)处理后的叶片进行转录组测序,分析响应高温表达的差异基因;同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异基因,并对热激蛋白基因HSPs进行时空表达分析。  结果  测序共获得45.97 Gb数据,与对照组(25 ℃)相比,高温处理后4 220个基因上调表达,3 453个基因下调表达。通过基因本体(GO)分析发现,这些差异基因主要富集于代谢等生物学过程、细胞和膜结构等细胞成分以及结合和催化活性等分子功能条目;另外,通过全基因组及代谢途径数据库(KEGG)分析发现,碳代谢途径的差异基因数量最多。对牡丹热激蛋白PsHSP基因定量分析发现,PsHSP基因随着高温处理时间呈上升表达趋势,24 h达到最高,之后便呈现下降趋势。  结论  高温显著影响牡丹的代谢和生物合成等过程,进而影响牡丹的生长和发育。PsHSP基因可在短期内迅速响应高温胁迫并参与牡丹的耐热调控。图 4表6参34     

杜梨叶片转录组分析

杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)抗逆性强,叶色随季节变化而改变,被广泛用于沿海滩涂景观改造,是园林绿化中常用树种。为了解杜梨色叶相关基因调控途径,对杜梨叶片进行转录组测序,共获得67.7 Gb测序数据,通过组装共得到60 611个基因,其中包含1 059个新基因;与8个功能数据库进行比对分析,共57 669个基因得到了功能注释,注释效率为95.15%;GO分析发现,已注释的差异表达基因共涉及49个功能组,主要集中在膜(细胞组分)、催化活性(分子功能)、代谢过程(生物学过程)等中;KEGG分析发现,差异表达基因主要富集在碳代谢和植物-病原体相互作用等生物学过程中;共筛选出10个与类黄酮相关的基因,分别属于UDPGT等6个基因家族;在杜梨叶片转录组中共筛选出452 501个SNP位点,碱基转换类型所占比例远远高于颠换类型,表明杜梨具有丰富的SNP位点信息。本研究结果可为探究杜梨色叶分子机制等提供理论依据。     

不同烤烟品种(系)叶片组织结构、腺毛及分泌物比较分析

为了探究不同烤烟品种(系)叶片组织结构差异、腺毛发育及腺毛分泌物代谢特点,应用扫描电镜、数字显微镜及气相色谱质谱连用技术,对高香气品种(系) 8306、豫烟11号等8种烤烟品种(系)的叶片组织结构、腺毛密度及腺毛分泌物进行比较研究。结果表明:(1)长柄腺毛是优势腺毛。上表皮腺毛普遍多于下表皮腺毛。豫烟11的短柄腺毛密度、8306的长柄腺毛密度、K326的保护毛密度分别较其他烤烟品种高;西柏三烯二醇是腺毛分泌物组分中的主要化学成分,赖百当化合物包括冷杉醇和赖百当二醇,仅在豫烟11、8306、12451中少量存在,在其他烤烟品种(系)中均未发现;(3)栅栏组织/海绵组织、栅栏组织厚/叶厚、腺毛密度及腺毛分泌物之间存在显著正相关性。高香气烤烟品种(系)的叶片组织结构、腺毛密度、腺毛分泌物总量均显著优于其他品种。     

烤烟烟叶腺毛分泌物提取方法初探

为探索烤烟烟叶腺毛分泌物提取效果最佳的方法,以烤烟品种K326、云烟85和红花大金元为材料,采用二氯甲烷作为溶剂,比较不同提取级数和不同提取时间前后叶片重量的变化。结果表明,在烟叶腺毛分泌物提取方法的不同提取级数的效果比较中,3个烤烟品种均以前3级提取的变化最明显,而之后增加提取级数,叶片重量变化不明显;不同提取时间对叶片的重量变化影响不大。这说明采用3级提取作为烤烟叶片腺毛分泌物的提取方法比较适宜。     

K326和云烟87成熟过程中腺毛分泌物动态变化的研究

为了解烤烟在成熟过程中叶面腺毛分泌物动态形成规律,选取中国主栽品种K 326和云烟87,利用GCMS方法测量烟叶分泌物的成分及含量.结果表明,腺毛分泌物主要成分是茄酮、生物碱和西柏三烯二醇,其中生物碱的生成量最大.2个品种腺毛分泌物各物质在成熟过程中的变化趋势并不完全相同,茄酮生成量表现为双峰曲线,生物碱生成量表现出先...     

贵州不同生态产区有机烟烤后烟叶表面提取物的含量

为摸清贵州不同生态产区烤后烟叶的品质情况,对采自贵州省种植有机烟的贵定县、道真县、兴义市、威宁县、天柱县的烤后有机烟叶的腺毛分泌物及其降解产物和叶表烷烃类蜡质成分含量进行了检测,并采用系统聚类方法进行分析.结果表明,贵州省5个不同生态产区烤后烟叶腺毛分泌物及其降解产物和叶表烷烃类蜡质成分含量差异较大;烤后烟叶腺毛分泌物...     

烟草叶表腺毛密度与白粉病发生关系初步研究

以4种叶表腺毛密度有明显差异的烤烟品种为供试植物材料,分析了烟草叶表腺毛密度对白粉病发生的影响,并探讨了其可能的影响机制。结果表明:4种供试烟草旺长期植株中部叶片的叶表腺毛密度由大到小依次为大白筋599(6.3个/视野)、云烟85(5.6个/视野)、CF205(3.4个/视野)、革新3号(3.2个/视野),且大白筋599和云烟85的腺毛密度显著大于CF205和革新3号(P<0.05),充分发病后,大白筋599和云烟85叶片上的白粉病发生程度则极显著低于CF205和革新3号(P<0.01)。这表明烟草叶表腺毛密度越大,其白粉病发生程度越轻,分析其原因可能与腺毛及其分泌物对烟草叶表物理性状的修饰有关。     

江西典型土壤条件下烟叶类胡萝卜素代谢特征研究

为研究江西不同土壤条件下烟叶类胡萝卜素代谢的差异,在江西省抚州广昌烟区典型的旱地紫色土和水田砂壤土条件下,对烟草(Nicotiana tabacumc L cv.K326)叶片类胡萝卜素积累规律、类胡萝卜素代谢关键酶基因的表达规律进行了比较研究。RT-PCR分析表明,类胡萝卜素合成相关基因(PSY、PDS、LCYb、ZEP)及降解相关基因(CCD1)转录水平的表达在水田沙壤土烟叶中更为活跃;但LC/MS检测结果显示,旱地紫色土烟叶中类胡萝卜素积累水平较高,尤其是在烟叶成熟后期,β-胡萝卜素、叶黄素、新黄质等含量明显高于水田沙壤土烟叶。虽然烤后烟叶中,旱地紫色土和水田砂壤土烟叶类胡萝卜素降解产物总量相近,但巨豆三烯酮、二氢大马酮、香叶基丙酮等物质在旱地紫色土烟叶中含量较高,这可能是形成紫色土烟叶风格特征的主要因素之一。     

不同采烤方式对烤烟上部叶脂质褐变的影响

【目的】明确烤烟上部叶不同采烤方式对烟叶褐变的影响,探索适宜的采烤方式,为提高上部叶可用性提供理论指导。【方法】以正常采烤处理烟叶（CK）、2片叶带茎烘烤（T1）、4片叶带茎烘烤（T2）和6片叶带茎烘烤（T3）的上部叶为试验材料,利用透射电镜、扫描电镜和基因表达量分析技术从细胞结构和基因分子水平层面,探讨采烤方式对上部...     

温度胁迫对烤烟生理机制的影响及相关调控研究进展

温度影响烤烟生长发育，随着当前极端高温和低温灾害的频发，温度胁迫成为制约烤烟正常生长发育和生理功能的重要因素之一。低温胁迫和高温胁迫是目前烤烟苗期和成熟期中最常见的灾害，对烤烟品质和产量造成严重影响。综述了温度胁迫对烤烟生长发育、光合功能、碳氮代谢、抗氧化系统等生理过程的影响，介绍了植物蛋白和分子机制在温度胁迫方面的相关研究进展，系统总结了目前针对田间温度胁迫的抗逆调控措施，包括田间管理和喷施外源物质。目前针对温度胁迫管理的大多农艺干预措施尚不完善，需要深入了解不同品种的遗传、生化和生理过程，以鉴定和选择性状，并增强其耐高温机制，培育耐高温胁迫的烤烟品种。对今后研究进行展望，包括挖掘地方种质资源，培育耐热品种，利用多组学或交叉组学等手段深度挖掘烤烟温度胁迫响应机制，开展对烤烟温度胁迫的预测研究，有针对性制定抗逆栽培管理措施等，以期为烤烟防御气候灾害和农业减灾增效提供科学支持。     

烤烟生产过程中不同因素对淀粉代谢的影响

烟草是以积累淀粉为主的粉叶类植物,烟叶中所含的淀粉量与烟草制品品质密切相关。研究表明,烤烟大田生产中的施肥水平(尤其是氮素水平)、打顶与采收时间以及烘烤调制过程的烟叶成熟度、烘烤设备及其配套工艺、环境温湿度变化、人工外加酶等因素对烤烟淀粉积累和降解有较大影响。通过研究和解决烤烟淀粉代谢过程中出现的一些问题,可为现阶段烤烟的生产调制提供有益借鉴。