炭疽菌诱导的枇杷病程相关基因EjPR1的克隆及其表达分析

以炭疽病病原菌(Colletotrichum gloeosporioides)处理的枇杷高抗品种‘Peluches’的叶片为材料,利用RT-PCR和RACE克隆技术,获得枇杷病程相关蛋白1基因的cDNA全长序列,命名为EjPR1。该基因全长为731 bp(GenBank登录号为MN92775),5′端非编码区79 bp,3′端非编码区91 bp。其中ORF阅读框为561 bp,编码186个氨基酸,蛋白质等电点为5.63,分子量为21485.34,其预测结果的理论值与原核表达结果一致。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与其他6种蔷薇科植物PR1蛋白的氨基酸序列相似性在76.41%~94.36%之间。接种炭疽菌后时序表达分析结果表明,该基因在高抗品种‘Peluches’中受病原菌诱导后明显上调表达,在接种后96 h最高,但在高感品种‘森尾早生’中无明显变化,说明EjPR1可能参与了枇杷的抗病防御过程。     

梨‘中矮1号’LUE1基因的克隆及功能分析

以梨优良矮化砧木‘中矮1号’新梢嫩茎为试材,根据白梨(Pyrus bretschneideri Rehd.)基因组预测的相关基因序列信息设计特异引物,克隆获得1个Katanin蛋白家族成员基因。序列分析显示该基因编码区全长1 566 bp,编码521个氨基酸,预测蛋白分子量约为57.2 kD,等电点为8.11,与其他物种的Katanin P60家族氨基酸序列具有78.01%~98.66%的相似性,将该基因命名为PcLUE1。实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析显示,生长慢的矮化品种新梢快速生长时期PcLUE1的表达量显著高于生长快的乔化品种。石蜡切片显示,矮化品种与半矮化及乔化品种间茎组织细胞的排列方式和细胞大小存在较大差异。过表达PcLUE1的烟草植株与对照相比,株高降低,叶片变小,颜色变深,与‘中矮1号’中PcLUE1高表达效应极为相似,说明PcLUE1可能与‘中矮1号’的矮化有一定的关系。     

荔枝漆酶基因LcLac 的克隆与表达分析

 为了探明荔枝漆酶基因LcLac的表达与果皮褐变之间的关系,通过筛选‘妃子笑’荔枝果皮cDNA文库和3′-RACE技术,克隆获得了荔枝LcLac全长cDNA序列（EU 527187.1）。该序列全长1 779 bp,5′-UTR长26 bp,3′-UTR长52 bp,含一个1 701 bp的完整开放阅读框,编码含566个氨基酸残基的多肽。该氨基酸残基序列与欧亚槭树等物种的漆酶蛋白相似性较高。荧光定量PCR结果表明,LcLac在荔枝花中表达量最高,果肉中表达量最低。在采后贮藏前期,随LcLac表达量上升果皮褐变指数升高,且褐变指数较高的‘妃子笑’果皮中LcLac表达量高于褐变指数低的‘紫娘喜’果皮。贮藏中后期严重褐变果皮中LcLac表达量比贮藏前期低。采后贮藏前期果皮中LcLac的上调表达可能对其褐变起促进作用。     

油梨PaWRI1和PaWRI2基因的克隆、序列分析及表达研究

以‘哈斯’油梨(PerseaamericanaMill.)为试材,通过RACE及RT-PCR技术分别克隆得到2个AP2/EREBP类转录因子WRI1和WRI2基因的c DNA全长,分别命名为PaWRI1(GenBank登录号:MH367865)和PaWRI2(GenBank登录号:MH367866)。其中,PaWRI1基因全长为1 396 bp,含1 155 bp开放阅读框,编码384个氨基酸;PaWRI2基因全长为1 782 bp,含1 287 bp开放阅读框,编码428个氨基酸。PaWRI1和PaWRI2基因属于AP2/EREBP类转录因子家族,其编码氨基酸序列中分别均存在2个和1个典型的AP2/ERF DNA结合位点。实时荧光定量PCR检测结果表明:在油梨果实发育过程中,果肉中PaWRI1基因的相对表达量始终快速上升,PaWRI2基因的相对表达量先少量下降,而后缓慢上升;PaWRI1基因相对表达量变化与油脂积累的变化较一致,PaWRI2基因相对表达量变化与油脂积累的变化不一致。因此,推测在油梨果实发育过程中,果肉中PaWRI1基因可能参与调控油脂积累过程。     

CsAREB转录因子在柑橘果实发育中的作用

以江津甜橙的低酸小果变异品种‘长叶橙’(Citrus sinensis L.Osbeck‘Changyecheng’)和高酸大果芽变品种‘大果锦橙’(C.sinensis L.Osbeck‘Daguo Jincheng’)为材料,对其AREB(ABA responsive element binding)/ABFs(ABRE binding factors)转录因子基因,即CsAREB1和CsAREB2进行了生物信息学及时空表达分析;采用酶联免疫法(ELISA)测定了不同发育时期果实内源激素(ABA、IAA、GA和ZR)含量。结果表明:CsAREB1的开放阅读框(ORF)长度为1 338 bp,编码445个氨基酸;CsAREB2的ORF为1 347 bp,编码448个氨基酸。CsAREB1和CsAREB2在叶、花、果中的表达存在组织特异性。在果实发育过程中,CsAREB1的表达量在‘长叶橙’中呈上升趋势,在‘大果锦橙’中呈先降后升趋势;CsAREB2的表达量在2个品种中总体均呈上升趋势。在果实细胞分裂期,‘长叶橙’果实CsAREB1、CsAREB2的表达量高于‘大果锦橙’,而在果实膨大期的果皮组织中‘长叶橙’低于‘大果锦橙’,在果肉组织中没有显著差异。两品种CsAREB1和CsAREB2的表达均受外源ABA的诱导。在细胞分裂期和膨大期的果皮组织中‘大果锦橙’中IAA、GA、ZR含量,以及IAA、GA、ZR与ABA的比值均高于‘长叶橙’,而在膨大期果肉组织中这一比值低于‘长叶橙’。随着果实的发育,CsAREB1和CsAREB2的表达量变化与果实内源ABA的含量变化趋势基本一致,而与其他内源激素的含量变化无明显相关关系。研究结果表明:CsAREB1和CsAREB2的转录水平受ABA的调控,通过参与柑橘果实ABA生成,影响柑橘果实体积发育过程。     

普通丝瓜耐褐变研究进展

普通丝瓜在运输、加工过程中果皮、果肉易发生褐变,严重影响其商品价值。从褐变的生理生化机理、耐褐变品种的选育、耐褐变的遗传研究3个方面对丝瓜耐褐变的研究进展情况进行了概述,以期为普通丝瓜耐褐变育种工作提供理论依据。     

苹果属观赏海棠McANS基因克隆与不同叶色品种间表达差异分析

以苹果属观赏海棠品种‘王族’叶片总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1 350 bp的花色素花青苷元合成酶（anthocyanidin synthase,ANS）基因的cDNA序列,其基因编码区共1 074 bp,编码357个氨基酸,命名为McANS（登录号FJ817488）。基因组序列全长1 268 bp,有1个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物“GT-AG”规则。使用实时荧光定量PCR和紫外可见光分光光度计法,对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’（叶片绿色）、‘绚丽’（新叶红色）和‘王族’（叶片紫色）幼叶和功能叶中的McANS表达量、花青苷和类黄酮含量进行测定分析,结果表明：McANS在3个品种的幼叶和功能叶中均有表达,在幼叶中表达量显著高于功能叶,在‘绚丽’中表达量相差达到23.82倍。花青苷含量的变化与McANS相对表达量变化趋势具有一致性,而类黄酮含量的变化与McANS相对表达量无明显相关。说明McANS在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。     

‘黄冠’梨类甜蛋白编码基因PbPR5的克隆及其表达特性分析

【目的】分离和克隆类甜蛋白基因Pb PR5,了解其在‘黄冠’梨不同组织、不同发育阶段以及受到非生物胁迫和植物生长调节剂处理时的表达情况。【方法】以‘黄冠’梨(Pyrus bretschneideri‘Huangguan’)组培苗为试验材料,从水杨酸(salicylic acid,SA)处理的c DNA文库中克隆获得该基因全编码区序列,命名为Pb PR5,对其进行生物信息学分析,并研究该基因在盐、聚乙二醇(EG6000)、SA和乙烯(ETH)处理后的表达情况;以12 a生‘黄冠’梨的叶片和果实为材料,探究该基因在叶片和果实不同发育阶段的表达模式。【结果】Pb PR5的c DNA序列长度为741 bp,编码224个氨基酸残基;该基因的基因组DNA序列长度为813 bp,包含1个内含子。生物信息学分析表明,Pb PR5蛋白与其他植物PR5基因编码的氨基酸序列相似性较高。实时荧光定量PCR分析表明:Pb PR5基因在‘黄冠’梨组培苗的根,茎,叶中均能表达,其中根部的表达量高于茎和叶;盐和干旱胁迫诱导了该基因表达,根和茎中的表达高峰均出现在处理后6 h,叶在盐胁迫后24 h和干旱后12 h出现表达高峰;SA和乙烯也诱导了该基因在叶片中的表达。在不同发育阶段的叶片中,老叶表达量最高,成熟叶次之,幼叶中不表达;在不同发育阶段的果实中,成熟果实中表达量最高,幼果期和膨大期果实表达量较低。【结论】Pb PR5基因在‘黄冠’梨各组织中非组成型表达,并且在‘黄冠’梨抵御生物和非生物胁迫过程中可能具有重要的生物学功能。     

甜樱桃MADS box基因的克隆与表达分析

 以甜樱桃‘拉宾斯’（Prunus avium L.‘Lapins’）为试材,采用RT-PCR结合RACE技术,克隆获得1个与花发育相关的MADS box基因,命名为PaMADS3,其在GenBank中的登录号为HQ229605。PaMADS3基因全长1 095 bp,包含1个723 bp的开放阅读框,推断其编码240个氨基酸。序列分析表明：PaMADS3蛋白与拟南芥中的SEP蛋白高度同源。组织特异性表达显示PaMADS3基因在花瓣、雄蕊、心皮中表达。实时定量RT-PCR分析表明,花芽露绿期的离体枝条经过15和25 ℃处理后,其雌蕊中PaMADS3基因在25 ℃的表达量高于在15 ℃的表达量。     

板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析

【目的】褐变过程与多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)密切相关,通过板栗PPO基因家族鉴定及生物信息学分析,为深入阐明PPO蛋白质的功能提供依据。【方法】从最新发布的板栗基因组数据库中鉴定到3个PPO基因:CmPPO1(BUA.CMHBY222345)、CmPPO2(BUA.CMHBY216654)、CmPPO3(BUA.CMHBY216989),并利用生物信息学方法,对其序列和基因编码蛋白的理化性质、结构功能等进行预测。【结果】(1)3个基因的CDS全长分别是1 794、1 809和1 809 bp,分别编码氨基酸序列597、602和602 aa,属于亲水酸性蛋白质,不存在跨膜区,为非分泌蛋白。(2)CmPPOs蛋白酶的二级结构无规则卷曲比例最高,三级空间结构模型分析与蔷薇科苹果酪氨酸酶结构(MdPPO1)序列同源性超过70%。(3)对苹果、马铃薯和板栗3个易褐变物种的23个PPO基因编码蛋白进行多序列比对和保守结构域分析,明确板栗PPO和蔷薇科苹果有较高同源性。(4)对不同品种板栗仁中的PPO基因进行表达分析,只检测到CmPPO1,且表达量与酶活性相关性不显著,表明板栗仁中PPO活性不能直接影响褐变程度,不同品种褐变程度与PPO表达量呈显著相关。【结论】板栗PPO基因家族3个成员中,不同品种CmPPO1表达量与果实受热褐变程度呈显著相关。本研究为板栗抗褐变育种提供了新的基因资源,但鉴于PPO存在同工酶,表达调控机制比较复杂,特异表达和时空差异性有待进一步研究。     

黄瓜细胞分裂素合成关键酶IPT 基因家族序列特征及其表达分析

 为了分析黄瓜IPT家族基因,以及黄瓜IPT基因CsIPT与果实发育的关系,以黄瓜单性结实自交系‘EC1’和非单性结实自交系‘8419s-1’为试材,应用荧光定量PCR技术,在分析不同器官中CsIPT表达特征的基础上,寻找果实发育中的作用基因,进一步分析这些基因在果实发育过程中的表达特征。结果表明：8个黄瓜IPT基因（CsIPT1 ~ CsIPT8）核苷酸相似性在17.3% ~ 33.2%范围内,氨基酸长度在280 ~ 504 AA之间,具有共同的ATP/GTP结合功能域[(A,G)-X₄-G-K-(S,T)],CsIPT4氨基酸序列中包含有一个锌指基序（C-X₂-C-X_12,18-H-X₅-H）类似序列;黄瓜幼果中CsIPT3、CsIPT5、CsIPT7和CsIPT8表达水平较高;CsIPT1、CsIPT3、CsIPT4和CsIPT5的表达量在未发育的果实中有增加的趋势,CsIPT2和CsIPT8在未发育的果实中表达基本无变化,而在授粉后发育的果实中表达量很高,说明这两个基因可能与授粉后黄瓜果实发育调控有关。此外,CsIPT2在天然单性结实材料‘EC1’果实发育早期表达较高,推测其在黄瓜单性结实果实发育中发挥着重要作用。     

超高效液相色谱法分析丝瓜酚类物质组分及其含量

建立超高效液相色谱快速测定丝瓜中酚类物质组分及其含量的方法,为丝瓜酶促褐变的后续研究提供技术支持。液相色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7μm),流动相为甲醇(A)/0.3%乙酸水溶液(B),柱温32℃,进样量2μL,流速为0.25 m L·min~(-1)。采用梯度洗脱,洗脱程序0~0.5 min,95%B;0.5~17.5 min,95%~67.5%B;17.5~18 min,67.5%~95%B。检测波长选取283 nm。14种酚类化合物标准品在18 min内完全分离,样品中检测出13种酚酸。线性范围在0.05~4mg·L-1,检出限(S/N=3)为0.004~0.049 mg·L~(-1),决定系数均大于0.999,精密度、重复性、稳定性相对标准偏差均小于5%。平均回收率在95.70%~106.89%,相对标准偏差在0.32%~4.71%。龙胆酸为丝瓜样品中主要酚酸,其次是绿原酸、多巴胺、L–酪氨酸,再次是焦性没食子酸、原儿茶酸、香草酸、儿茶酚、表儿茶酸、对羟基苯甲酸、丁香酸、4–甲基儿茶酚、对香豆酸。     

低褐变普通丝瓜新品种‘鄂丝瓜2号’

‘鄂丝瓜2号’是以自交系‘LWB-02’为母本,自交系‘LJ-01’为父本配组育成的杂交一代丝瓜新品种。植株生长势强,第1雌花节位7 ~ 9节,连续坐果能力强。果实长圆筒形,瓜长42 cm,瓜横径4.4 cm,单果质量420 g,果皮黄白色,瓜蒂端翠绿色,瓜肉紧致,商品性好,加工后褐变轻。田间抗逆性强,适宜长江流域及以南地区早春露地栽培。     

欧李番茄红素β–环化酶基因ChLCYb的分离与功能鉴定

利用RACE技术和RT-PCR相结合,从欧李[Cerasus humilis(Bge)Sok]果实中克隆获得长度为1798 bp的番茄红素β–环化酶(lycopeneβ-cyclase)基因ChLCYb的cDNA全长序列,开放读码框为1515 bp,编码503个氨基酸。序列分析发现,ChLCYb具有植物LCYb保守区(Plant LCYb conserved region)、FAD/NAD(P)结合区(Dinucleotide-binding signature)、"Cyclase motif 1"、"Cyclase motif 2"和"lycopeneβ-cyclase motif"等典型结构特征,在N–端存在1~84个氨基酸残基组成的转运肽信号序列,在85~106、209~227、373~391和460~480氨基酸区域包含4个跨膜结构域。荧光定量PCR结果表明,ChLCYb在叶中表达量最高,其次是幼果,在根中最低;在欧李果实发育过程中,果皮中ChLCYb表达量高于果肉,果皮中ChLCYb表达量先升高,在花后90 d左右表达量最高,然后呈缓慢下降趋势,而果肉中ChLCYb表达量相对平稳。ChLCYb表达模式与果皮和果肉中β–胡萝卜素含量的积累呈显著正相关(r=0.824和r=0.712,P0.05)。利用大肠杆菌工程菌体系诱导表达了ChLCYb蛋白,并证实其可催化工程菌株中番茄红素向β–胡萝卜素转化,其转化效率达71.22%。在番茄中超量表达ChLCYb促进果实中番茄红素向β–胡萝卜素的转化和积累,转基因株系L-11号果实中的β–胡萝卜素含量高达692.18μg·g~(-1) DW,是非转基因对照的4.42倍。     

淹水胁迫对丝瓜和苦瓜幼苗形态及不定根解剖结构的影响

以荆州本地丝瓜和香帅5号为试材,研究淹水胁迫对丝瓜和苦瓜幼苗形态、不定根解剖结构和屏障结构的影响。结果表明:丝瓜幼苗淹水胁迫12 d内株高、叶片数及鲜质量与对照差异不显著,淹水胁迫16 d后才显著低于对照,而苦瓜幼苗淹水胁迫4 d后株高、叶片数及鲜质量均显著低于对照。丝瓜幼苗淹水胁迫8 d后淹水部位茎粗(子叶以下1 cm处)显著大于对照,但苦瓜幼苗与对照差异不显著。淹水胁迫16 d后,丝瓜幼苗不定根内有发达的通气组织,而苦瓜没有形成;淹水后丝瓜幼苗不定根幼嫩部位(距根尖20 mm处)出现具明显凯氏带且栓质化的内皮层,而苦瓜幼苗不定根在距根尖40 mm处才出现。说明淹水后丝瓜幼苗不定根内发达的通气组织以及20~40 mm处的屏障结构是丝瓜比苦瓜耐淹水的主要原因。     

不同品系小麦根系分泌物对黄瓜化感作用的初步研究

以黑龙江省40个小麦品系为供体,以黄瓜品种津优1号为受体,采用培养皿滤纸生物测试法,初步研究了不同品系小麦根系分泌物对黄瓜幼苗的化感作用。结果表明：不同品系小麦根系分泌物对黄瓜种子发芽率、幼苗根长、胚轴长及幼苗鲜质量的影响存在差异。由综合效应（SE）可以看出,龙辐04-0348对黄瓜幼苗的化感促进作用最强,龙辐17化感抑制作用最强,综合化感效应分别为-15.37 %和7.76 %。     

苹果NBS-LRR1 基因的鉴定与表达分析

 NBS-LRR 蛋白是植物细胞内普遍存在的主要抗性蛋白家族,该家族的蛋白包含有NBS 结构域和LRR 结构基序,在植物抵御各种病原物的侵袭中发挥重要作用。从‘嘎啦’苹果中鉴定了一个NBS-LRR 类基因,命名为MdNBS-LRR1,（GenBank 登录号：JX126858）。该基因全长为3 116 bp,包含一个2 826 bp 的开放读码框,编码包含941 个氨基酸残基的蛋白质;其氨基酸序列含有典型的NBS-LRR类抗病基因所具有的NB-ARC 结构域。Blast 分析发现MdNBS-LRR1 与大豆NBS-LRR 类抗性蛋白具有较高的氨基酸序列一致性（60%）。RT-PCR 分析结果表明,MdNBS-LRR1 在‘嘎啦’苹果的幼叶、茎、功能叶、芽、皮和花等组织中均有表达,在幼叶中的表达量最高,茎中最低。苹果轮纹病病原菌侵染可促进MdNBS-LRR1 基因表达上调,接种后24 d 表达量最高,是对照的10.6 倍左右,另外,在‘嘎啦’苹果幼苗叶片中,SA、MeJA 和ACC 均可诱导该基因的表达,表明MdNBS-LRR1 基因的表达受到与抗病相关信号转导途径的调控。     

青花菜衰老过程中叶绿素降解相关基因的表达分析

以两个耐贮性不同的青花菜高代自交系‘8554’和‘90196’为试验材料,分析其在贮藏过程中叶绿素含量的变化差异,利用实时荧光定量PCR技术对叶绿素降解相关基因的表达量进行研究。结果表明,在4 ℃贮藏期间,‘8554’和‘90196’的叶绿素含量均呈下降趋势,但耐贮藏材料‘8554’下降缓慢,且始终高于不耐贮材料‘90196’。BoCLH1（叶绿素酶1）的表达量变化在上述两种材料中表现一致,均只在初始时检测到较高表达,后期表达量很低。BoCLH2（叶绿素酶2）的表达量在‘8554’中变化较小,在‘90196’中变化较大,且高于‘8554’。BoPPH（脱镁叶绿素酶）在‘8554’中一直呈下降趋势,而在‘90196’中贮藏14 d时有显著上升过程。BoPaO（脱镁叶绿酸a加氧酶）的表达量变化在二者中均有急剧增加的过程,但是在‘8554’中出现急剧增加的时期明显滞后于‘90196’。BoRCCR（红色叶绿素代谢产物还原酶）在‘90196’中于贮藏21 d时出现一个明显的表达高峰,而在‘8554’中未出现。上述结果表明耐贮藏性不同的青花菜叶绿素降解机制不同,其衰老过程中叶绿素含量的变化主要通过BoCLH2、BoPPH、BoPaO以及BoRCCR的表达量变化来调节,BoCLH1主要在青花菜初始衰老中起降解叶绿素的作用。     

茄子SmNAC1 基因的克隆与表达分析

 以茄子幼苗为试材,利用cDNA 末端快速扩增（RACE）技术获得SmNAC1 基因全长,并利 用RT-qPCR 技术检测该基因在GA、4 ℃低温、NaCl 处理下的时空表达。结果显示：SmNAC1 全长序列 1 279 bp,开放阅读框为909 bp,编码302 个氨基酸,推测其蛋白质分子量约35.04 kD;SmNAC1 含有 NAC 家族的N 端保守域,与番茄、马铃薯同源性高达90%。SmNAC1 受GA、低温和高盐诱导,表达上 调,但在根、茎、叶中的表达量有差异,在根中表达水平整体高于茎和叶中,显示SmNAC1 在根中优势 表达,且短时间（0.5 ~ 1 h）相对表达量较高,而在茎和叶中应答相对迟缓,且叶中表达水平趋于稳定。 可见SmNAC1 可能参与了茄子对外源GA 诱导的响应及对低温、高盐胁迫的耐受调节过程。     

不同砧木对黄瓜产量、品质及枯萎病抗性的影响

以不同砧木为试材,研究砧木嫁接对黄瓜产量、品质及枯萎病抗性的影响。结果表明：采用10 个不同砧木嫁接黄瓜,可使接穗品种鲁黄瓜3号的产量提高40.3 %～68.3 %,其中以神力1号对黄瓜的增产效果最好,其次是黄砧3号、新动力和阿纳姆,增产50.5 %～57.5 %。嫁接对黄瓜果实品质没有明显影响,其中黄瓜果实中VC含量除阿纳姆和黄砧4号嫁接的显著增加外,其余砧木嫁接的与自根苗差异不显著;可溶性糖含量除根力神、卧底龙和黄砧4号嫁接的显著减少外,其余砧木嫁接的与自根苗差异不显著;砧木嫁接的硝酸盐和可溶性蛋白质含量与自根苗均差异不显著。嫁接植株的枯萎病发病率为0～8.3 %,明显低于自根苗（29.5 %）。从综合影响结果来看,在黄瓜生产中,优先选择神力1号和黄砧3号作为黄瓜嫁接的砧木品种,其次为新动力和阿纳姆。