狗蔷薇生长素输出载体蛋白基因PIN1 和PIN2的分离与表达分析

 植物体内生长素输出载体PIN 蛋白基因的表达变化间接反映了生长素的运输与积累状态。 为分析生长素在狗蔷薇（Rosa canina）类原球茎发生初期的作用，以狗蔷薇叶片愈伤形成的不定根为材 料，分离了生长素输出载体蛋白基因PIN1 和PIN2 的cDNA，分别命名为RcPIN1（GenBank 登录号 KF543362）和RcPIN2（GenBank 登录号KF543363）。RcPIN1 全长2 266 bp，编码621 个氨基酸；RcPIN2 全长2 248 bp，编码643 个氨基酸，两者推导蛋白结构差异微小，在N 端和C 端均有5 个跨膜区域，中 间1 个亲水区。Blast 比对发现两个基因与多种植物PIN 基因具有高度同源性（> 70%）。半定量RT-PCR 分析表明，RcPIN1 在根、茎中表达量高于叶和花，RcPIN2 在根中表达水平高于茎、叶和花；在狗蔷薇类 原球茎发生初期，TDZ 诱导培养下愈伤—不定根RcPIN1 和RcPIN2 表达上调，而TDZ + TIBA 抑制培养 下两基因表达不活跃，且类原球茎形成率降低。试验结果表明生长素的极性运输与积累参与了调控狗蔷 薇类原球茎的初期形态建成。     

杧果MiPGP1和MiPGP2的表达分析及其对拟南芥不定根形成的影响

杧果子叶切段不定根仅在靠近胚轴端的切面上形成,而在远离胚轴端的切面上则没有不定根形成,前期研究表明生长素极性运输可能在这个过程中起着重要作用,但生长素极性运输载体基因PGP在其中的作用机制尚不清楚。以‘粤西1号’杧果(Mangifera indica L.‘Yuexi 1’)子叶切段为材料,采用RT-PCR结合RACE方法得到了2个生长素极性运输载体基因(MiPGP1和MiPGP2)的cDNA及基因组DNA全长。MiPGP1和MiPGP2的cDNA全长分别为4 650和4 107bp,其开放读码框长度分别为4 092和3 851 bp,分别编码1 363和1 289个氨基酸;其基因组DNA全长分别为6 430和5 747 bp,从起始密码子到终止密码子的长度分别为6 082和5 633 bp。氨基酸序列多重比对及系统发育树结果显示MiPGP1和MiPGP2属于多重抗药性/磷酸糖蛋白家族。荧光定量PCR结果表明,MiPGP1和MiPGP2在杧果子叶切段不定根形成过程中,在近胚轴端(生根端)和远离胚轴端(非生根端)都有表达,0 h时生根端和非生根端表达量都比较低,培养6h后二者的表达量都显...     

结球甘蓝叶片卷曲过程中6个生长素相关基因的克隆与表达分析

生长素在结球甘蓝球叶向上、向内自然卷曲的过程中发挥着重要的调控作用。为挖掘重要的影响结球甘蓝叶片卷曲的生长素相关基因,通过对结球甘蓝莲座期叶片与结球期叶片的转录组进行对比分析,筛选出6个显著差异表达的生长素相关基因,分别为调控生长素动态平衡的Bo ILL6、Bo ASA1基因,控制极性运输的Bo SF21、Bo PIN4基因,参与信号转导的Bo ARF8、Bo GH3.5基因。对上述6个基因进行同源克隆,分别获得全长c DNA序列,序列分析发现6个基因均含有生长素相关的结构域。分子进化树分析发现各基因与芜菁的对应基因遗传关系最近,拟南芥次之。荧光定量PCR检测结果显示,Bo ILL6、Bo ASA1与Bo SF21的表达量变化最为显著,结球期叶片相对莲座期叶片的表达量差异均高达12倍以上,变化趋势与转录组数据分析结果基本一致,说明这3个基因可能与结球甘蓝叶片的卷曲发育密切相关。     

菠萝AcSERK15’上游区(-499/+258bp)转录活性的研究

【目的】探究Ac SERK1启动子的功能,有助于了解Ac SERK1的表达调控模式。【方法】以‘神湾’菠萝(Ananas comosus L.‘Shenwan’)为材料,将Ac SERK1启动子缺失序列与GUS融合,构建植物表达载体,并导入根瘤农杆菌GV3101中。利用农杆菌真空渗透法侵染烟草叶片,并检测GUS活性;利用浸染法转化菠萝胚性愈伤组织获得转基因植株,分析光照、2,4-D和4℃等处理后的GUS表达量。【结果】构建2个Ac SERK1启动子植物缺失表达载体,分别命名为p(-30/+258 bp)和p(-499/+258 bp)。烟草瞬时表达结果显示p(-499/+258 bp)表现出强的GUS活性,p(-30/+258 bp)表现出微弱的GUS活性。q RT-PCR结果表明,光照处理后,GUS表达量降低。相反的,2,4-D和4℃处理转基因菠萝植株后GUS表达量均显著增加。【结论】Ac SERK1启动子-499/-30 bp区段内含有光、生长素和低温响应元件。     

外源ALA缓解ABA抑制草莓根系伸长生长的机理研究

以栽培草莓‘红颜’（Fragaria×ananassa Duch.‘Benihoppe’）为材料，探讨5–氨基乙酰丙酸（ALA）与脱落酸（ABA）以及生长素（IAA）之间的关系，以期为ALA在草莓生产上应用提供理论依据。结果显示，外源ABA处理抑制草莓根系伸长生长，而ALA缓解ABA的抑制效应。ABA处理降低草莓根尖内源生长素含量，ALA则促进内源ABA含量提高。ABA和（或）ALA处理对草莓根尖ABA生物合成关键基因NCED1、NECD2，以及ABA氧化代谢基因CYP707A的表达没有显著影响。但ABA处理诱导其受体基因PYL4和PYL8以及ABA信号通路关键蛋白激酶基因SnRK2.1、SnRK2.2、SnRK2.3、SnRK2.4、SnRK2.5和SnRK2.6表达上调，而ALA却没此效应，说明ALA-ABA调控草莓根系伸长生长效应不涉及ABA信号途径。另一方面，ABA和（或）ALA处理对IAA合成基因YUC1表达没有影响；ABA处理下调YUC2和YUC3以及IAA内向运输基因AUX1表达，但是这种效应不能被ALA逆转。值得关注的是，IAA外向运输蛋白编码基因PIN1在ABA处理后...     

杧果乙烯受体基因MiETR1b的分离与表达分析

以‘紫花杧’杧果（Mangifera indica L.‘Zihua’）子叶切段为材料,采用RT-PCR结合RACE方法得到乙烯受体基因ETR1的cDNA及基因组DNA全长,命名为MiETR1b。该基因cDNA全长2 530 bp,开放读码框为2 220 bp,编码739个氨基酸;其基因组DNA全长4 116 bp,其中从起始密码子到终止密码子为3 305 bp,含有6个外显子和5个内含子。氨基酸序列多重比对及系统发育树结果显示MiETR1b与MiETR1亲缘关系最近,与CsERS1、DlETR1、TcERS1、PtrETR1有较高的同源性,且具有保守的GAF域和组氨酸激酶域。这些结果表明,MiETR1b为ETR1家族同源基因。荧光定量PCR结果表明,MiETR1b在杧果子叶切段不定根形成过程中在远轴端和近轴端都有表达,其中远轴端0.25 ~ 2 d的表达量显著上调;吲哚丁酸（IBA）和2,3,5–三碘苯甲酸（TIBA）预处理后分别在1 d和6 h显著下调。另一方面,在培养的初期,即0.5 ~ 1 d,乙烯释放量相对较高,4 d及其以后的乙烯释放量急剧下降,表明杧果子叶切段不定根形成过程中有较多乙烯生成,提示MiETR1b可能参与了不定根的形成。     

菠萝AcSERK1启动子的克隆及其初步活性分析

【目的】探讨Ac SERK1启动子的活性,为进一步研究Ac SERK1转录调控的分子机制提供依据。【方法】利用hi TAIL-PCR法从菠萝基因组DNA中分离Ac SERK1启动子序列,并利用Plant Care和PLACE分析该序列的顺式作用元件。将启动子与GUS融合,农杆菌真空渗透法浸染烟草叶片后,光照处理、暗处理和0.5 mg·L~(-1)2,4-D处理36 h后利用组织化学染色法检测GUS活性。【结果】克隆了Ac SERK1上游2097bp启动子序列,命名为P_(Ac SERK1)。预测结果显示,该序列除含有TATA-box、CAAT-box等真核生物启动子核心元件外,还含有生长素、赤霉素和茉莉酸甲酯等激素响应元件,高温和低温胁迫响应元件以及光响应元件。瞬时表达结果表明,在光和2,4-D的诱导下P_(Ac SERK1)具有启动基因表达的功能。【结论】分离获得了Ac SERK1启动子序列且该启动子在光和2,4-D诱导下能驱动GUS的表达。     

桃GH3基因家族的生物信息学分析及其在果实发育中的表达

为了探索生长素酰胺合成酶（GH3）基因家族在桃（Prunus persica L. Batsch）果实生长发育过程中的作用,对桃基因组中的GH3基因家族进行生物信息学分析,对它们在溶质型和硬质型油桃果实发育成熟阶段的表达水平进行qRT-PCR检测。检测结果表明：桃GH3基因家族有8个成员,分别为PpGH3-1 ~ PpGH3-8,聚类分析表明其分为GroupⅠ和GroupⅡ两类。实时荧光定量PCR分析表明GroupⅡ型基因（PpGH3-1、PpGH3-2、PpGH3-3、PpGH3-4和PpGH3-5）在溶质型油桃中的表达水平高于硬质型油桃,其中PpGH3-3和PpGH3-4最为明显。经NAA处理后的硬质型油桃果实PpGH3-1、PpGH3-3、PpGH3-4和PpGH3-7相比对照上调表达,其中PpGH3-3上调表达最为明显。试验结果表明生长素在桃果实成熟软化过程扮演着重要的角色。     

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。     

核桃不定根发生阶段内参基因筛选与关键基因表达分析

通过荧光定量PCR技术和geNorm、NormFinder软件对8个候选内参基因(18S、ACT、ACT2、TUB、H2B、UBI、EF-2α和UBQ)在核桃(Juglans reiga)不定根发生过程中的表达稳定性进行评估。利用筛选出的最佳内参基因ACT2进行校正,对核桃不定根发生过程中的12个重要功能基因(YUC4、PIN6、AUX/IAA8、SAUR24、WOX11、WOX5、LBD16、WRKY14、SHR、SCL、CYCA和CYCD)的表达水平进行定量分析。结果显示,YUC4在扦插过程中持续显著下调表达,其余11个基因均在不同时期显著上调表达。结合基因功能推测:PIN6等基因介导的生长素极性运输对于不定根发生初期所需的高浓度IAA富集具有重要作用;SHR、WOX11、LBD16、WRKY14和SCL主要参与形成层细胞向根原基原始细胞的转化过程,SAUR24、WOX5、CYCA和CYCD主要参与根原基原始细胞向根原基细胞转变的调控;同时,细胞周期蛋白相关基因(CYCA、CYCD)可以作为插穗中根原基原始细胞向根原基细胞转变的标志基因。     

菠萝AcSERK1 启动子的转录起始位点及胚性细#br# 胞特异性鉴定

 AcSERK1 是菠萝（Ananas comosus）体细胞胚发生初期特异表达的基因,为探讨其转录调控 规律,对其5′上游调控序列的转录起始位点及启动特性进行了鉴定。采用hiTAIL-PCR 技术从菠萝基因组 DNA 中克隆了AcSERK1 完整的5′上游调控序列,利用5′RACE 技术鉴定出其转录起始位点位于起始密码 子（ATG）上游258 nt（G）处。以AcSERK1 5′上游完整调控序列取代pBI121 中的CaMV 35S 启动子,构 建植物表达载体AcSERK1（–2 090/+258）︰︰GUS,并在菠萝不同组织器官中进行瞬时转化分析,发现AcSERK1 5′上游完整的调控序列（–2 090/+258）能够启动GUS 在胚性细胞中特异性表达,与AcSERK1 表达规律相 同,说明该启动子为胚性细胞特异性启动子,对调控外源基因在体细胞胚早期特异表达有重要意义。     

观赏海棠品种群的花期物候特征研究

 以82个观赏海棠品种为研究对象,进行了始花期（S₁）—盛花期（S₂）—末花期（S₃）3个阶段的花期物候观测,系统地研究了品种群的花期物候特征,旨在为海棠专类园建设及海棠花期物候性状特异种质挖掘与定向育种提供参考。结果表明：根据始花期的候区分布,可将82个品种划分为最早（VE）、早（E）、中（M）、晚（L）和极晚（EL）5大花期时序品种群;最早与最晚开花品种的始花期间隔22 d。根据S₁ ~ S₃花期持续时间长短,以3 d为级差,可将82个品种划分为超短（VS）、短（S）、中等（M）、长（L）和超长（VL）5大花期长短类群;82个品种平均花期长度为（11.4 ± 2.8）d。基于花期物候频率统计,构建了始花期（S₁）、盛花期（S₂）和末花期（S₃）的品种频度指数动态分布函数（CFI）,其动态函数的直线斜率存在显著差异（k₁ = 6.312 < k₂ = 6.821 < k₃ = 9.1557）,反应了3个花期阶段物候节奏由慢而快的变化趋势。还构建了观赏多度指数函数（CDI）,为品种群花期整体观赏性评价提供了新的参考依据;基于CDI,将品种群的群体观赏期划分为6个阶段,即启动期（P₀）、指数快速上升期（P₁）、指数高位稳定期（P₂）、指数快速下降期（P₃）、窗口期（P₄）和指数低位持续期（P₅）;P₁ ~ P₃期间CDI值 ≥ 13.6%,时间长达21 d;P₂时段的CDI值高达75.3% ~ 80.3%,时间达3 d。基于82个观赏海棠品种S₁ ~ S₃的花期长度（L）和开花期间每日最高气温均值（T）的二维源数据,以T = 23 ℃和T = 27 ℃为分界点,拟合了L与T之间的分段耦合函数,不同温度区间耦合度（R²）差异显著：52个品种分布于A区（T = 19.2 ~ 22.9 ℃）,21个品种分布于B区（T = 23.0 ~ 26.9 ℃）,9个品种分布于C区（T = 27.0 ~ 32.0 ℃）;这反应了花期长短的相对性,当T ≤ 23 ℃时,花期长短的主导因子为遗传因素,T ≥ 27 ℃时,花期长短的主导因子为日最高气温,T = 23.0 ~ 26.9 ℃时,花期长短由遗传因素和日最高气温共同主导。     

杧果Rab蛋白基因MiRab11的克隆及表达分析

根据前期对杧果（Mangifera indica L.）胁迫差异分析中获得的Rab11 片段,采用RT-PCR结合RACE 技术,从‘四季杧’混合组织材料（叶、茎、花和果实）中克隆了一个Rab11 完整编码区序列,命名为MiRab11。其cDNA 全长902 bp,包含完整开放阅读框657 bp,编码218 个氨基酸。同源性分析表明MiRab11 与葡萄和柑橘的同源性最高（相似度均为97%）。实时荧光定量检测结果表明：MiRab11在杧果叶、茎、花和果实中均有表达,在嫩茎和花后70 d 的成熟果实中的表达较高;在果实形成及发育初期表达量略有下调,但在果实成熟过程中表达量明显上调;逆境胁迫（低温、盐、干旱）处理可引起在叶或茎中上调表达;不同信号物质（脱落酸、水杨酸、双氧水）刺激均可引起叶中的表达上调。结果表明,MiRab11 可能在杧果果实成熟和胁迫反应中发挥重要作用。     

K+/H+逆向转运体基因PpeKEA在桃开花期的表达及对钾肥施用的响应

从‘霞晖8号’桃花中克隆并鉴定了6个K+/H+逆向转运体基因PpeKEA,在转录水平分析其在桃花发育不同时期的表达模式及对钾肥施用的响应,明确关键基因并验证其功能。结果表明,钾肥施用显著增强盛花期桃花的鲜样质量,提高花朵钾素富集水平。PpeKEA1 ~ PpeKEA6在桃花开放不同时期的表达水平存在差异,均在盛花期达到最高,其转录水平对施用钾肥的响应不同;PpeKEA1在整个桃花开放不同时期的表达量较高,钾肥处理显著增强其在花蕾膨胀期和初开期的表达并抑制其在败落期的表达量;表达载体pDR196-shortKEA1能赋予酵母菌感受态细胞AXT3突变体适应高钾环境而正常生长,说明PpeKEA1的C端区域具有调节桃花组织内K+转运和平衡的功能。本研究表明PpeKEA1是一个桃花开放过程中调节K+平衡的K+/H+逆向转运体,并可能在桃树钾素营养的动态平衡中起着重要作用。     

Flowering in pineapple as influenced by ethephon and its combinations with urea and calcium carbonate

An investigation was carried out to increase the efficacy of ethephon by combining it with urea and calcium carbonate for induction of flowering in pineapple, with the main objective of lowering the concentration of ethephon. Ethephon at a concentration as low as 25 ppm in combination with urea (2%) and calcium carbonate (0.04%) was able to induce more than 90% flowering after 50 days of treatment. Addition of either urea or calcium carbonate increased the effectiveness of ethephon for induction of flowering. Ethephon treatments were found to be markedly superior to planofix and the control. In the case of the control, plants started flowering 250 days after treatment and completed it after 340 days. Apart from earlier flowering, ethephon treatments resulted in uniform ripening, and harvests were complete within 10 days, whereas in the control harvests continued for about 70 days. The increased efficacy of ethephon at a lower concentration for induction of flowering, with the addition of urea and calcium carbonate, is of great significance as this will lead to decreased costs and increased commercial use.     

桃生长素反应因子和生长素/吲哚乙酸蛋白家族基因的克隆及表达分析

生长素对果实发育起着重要的调控作用。生长素反应因子（auxin response factor,ARF）和生长素/吲哚乙酸蛋白（auxin/indoleacetic acids protein,Aux/IAA）是生长素信号转导系统中的两个关键因子,在转录水平上对生长素参与的生理活动进行调控。为探索生长素调控桃果实发育的机制,选取ARF家族的1 个基因PpARF1,Aux/IAA 家族的5 个基因PpIAA3、PpIAA9、PpIAA17、PpIAA26 和PpIAA29,克隆其全长cDNA 序列并进行生物信息学分析,对它们在桃果实不同发育时期中果皮和种子的表达进行qRT-PCR 检测。序列分析表明：这6 个基因的编码区全长分别为2 037、594、1 194、618、384 和723 bp,分别编码678、197、397、205、127 和240 个氨基酸;氨基酸序列比对分析显示桃PpARF1 蛋白序列和草莓的FvARF1（XP_004300014.1）同源性最高,达到90.56%,PpIAA 家族的5 个蛋白同源性很低,只有23.77%;荧光定量PCR 结果显示,在花后52 d（果实发育硬核期）,PpIAA3 和PpIAA17 在中果皮中的表达量显著升高;PpIAA26、PpIAA29 和PpARF1 在种子中的表达量显著升高。预示生长素可能在桃果实发育硬核期发挥着重要的调控作用。     

菜薹转录组中SSR信息与可用性分析

利用菜薹转录组分析检测到48 975条unigene（38.17 Mb）序列数据,运用MIcroSAtellite（MISA）工具发现其中具有1 ~ 6个核苷酸重复类型的SSR位点11 879个,SSR位点发生频率为1/3.2 kb（312.5/Mb）。6种SSR位点类型中主要为1 ~ 3个核苷酸重复,占总SSR位点数的99.01%,其中单、二和三核苷酸类型分别为41.11%、28.23%和29.67%。发现重复序列的基序58个,重复次数在5 ~ 23之间,其中出现频率高的基序主要有A/T、AG/CT、AT/AT、AC/GT、AAG/CTT和AGG/CCT。重复序列长度在10 ~ 60 bp之间,大多小于20 bp,大于20 bp的仅有7.9%（938个SSR位点）。设计出676对具有潜在多态性的SSR引物组合,从中随机抽取30对引物进行PCR扩增验证其可用性,发现22对引物在4份菜薹种质中的扩增产物条带清晰稳定,其中12对引物具有多态性。     

低温下乙烯对采后菜薹木质化及相关基因表达的影响

为了探讨低温条件下乙烯对采后菜薹木质化的影响,以‘四九菜薹’为试材,分别用不同浓度(100、200和500μL·L~(-1))乙烯利处理,置于1℃低温下贮藏,并于0、24、48、72和96 h取样,进行木质素含量、相关酶活性测定以及相关基因表达分析。结果表明:不同浓度乙烯利处理均提高了菜薹茎部的木质素含量和木质素合成途径中4–香豆酸辅酶A连接酶(4-CL)、过氧化氢酶(POD)的活性;200μL·L~(-1)乙烯处理提高了2个乙烯响应因子(ERF)BcERF2、BcERF1B以及2个POD基因BcPOD67、BcPOD69的表达。乙烯利处理促进了采后菜薹木质化的进程,推测乙烯可能通过乙烯响应因子BcERF2和BcERF1B调控BcPOD69、BcPOD67等参与木质素的生物合成。