基于microRNA测序分析miRNA在刺葡萄抗白腐病中的作用

【目的】在前期的种质资源评价过程中,发掘一株中国野生刺葡萄0943,该株系高抗葡萄白腐病。基于mi-croRNA(miRNA)在植物抗病中的重要作用,拟从miRNA水平探讨刺葡萄在受到病原菌侵染后的表达调控机制。【方法】以抗病的中国野生刺葡萄为试材,对比感病的欧亚种'美人指’,分别以病原菌诱导,在0 hpi(hours post inoculation)和病菌诱导后的12 hpi、36 hpi处理后采样,进行二代测序,并对数据进行KEGG及表达量的差异分析。【结果】对比感病葡萄'美人指’,分析了抗病刺葡萄在基础代谢和抗病途径中的差异,结合miRNA的表达量,获得了150个表达量发生变化的miRNA,其中44个miRNA的表达在刺葡萄和'美人指’之间存在差异。5个miRNA在刺葡萄中特异表达,但是在'美人指’中不表达,实施定量验证了这一结果。靶基因预测显示,其靶基因包括与抗病的紧密相关的WRKY、SPL、EFR等转录因子,还包括与抗病直接相关的LRR类的抗病基因。【结论】筛选出5个在刺葡萄上特异表达候选miRNA(miR172a、miR172b、miR845a、novel_81和miR159a),可作为刺葡萄抗白腐病研究的目标。     

1-MCP处理对采后‘澳洲青苹’苹果叶绿素降解的影响

【目的】以‘澳洲青苹’苹果为试材,研究1-甲基环丙烯(1-MCP)对果实采后叶绿素降解代谢的影响,为果实采后贮藏、保鲜及保绿技术提供新的理论基础。【方法】采用1μL·L^-11-MCP处理‘澳洲青苹’苹果果实,定期测定果实色泽、乙烯释放量和呼吸强度,通过高效液相色谱法(HPLC)对果皮中的叶绿素及其降解代谢产物进行定性定量分析,并采用实时荧光定量PCR技术检测叶绿素降解途径中关键基因的表达水平。【结果】1-MCP处理显著延缓‘澳洲青苹’果皮颜色转变,降低乙烯释放量和呼吸强度。1-MCP处理能保持果皮叶绿素a、b含量处于较高水平,并抑制脱镁叶绿素a和脱镁叶绿酸a的生成。叶绿素降解相关基因MdSGR、MdHCAR、MdPPH和MdNYC1的表达量受到1-MCP的调控,1-MCP抑制基因MdPAO和MdRCCR的表达,推迟叶绿素降解代谢的下游反应;MdPAO表达量与果皮色泽和叶绿素含量显著相关。【结论】1-MCP可调节叶绿素降解途径相关基因表达水平来控制代谢产物的降解和生成,从而延缓果皮叶绿素降解,其中,MdPAO是调控叶绿素降解的关键基因。     

几种处理方法对番木瓜果实贮藏的保鲜效果

以日升番木瓜果实为材料,研究了热水处理、乙烯吸收剂及1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对果实采后病害、相关果实品质及保护酶活性变化规律的影响。结果表明,乙烯吸收剂和1-MCP能显著的抑制果实病情指数的上升,延缓果实硬度的下降和含糖量的积累,维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)活性和较低含量的丙二醛(MDA),有利于保持果实品质,延长贮藏时间。试验表明乙烯吸收剂和1-MCP处理均为番木瓜果实贮藏保鲜的可选方法。     

番木瓜半胱氨酸蛋白酶基因CpCP的分离及表达分析

采用cDNA-AFLP技术分离了一个与番木瓜果实成熟衰老相关的差异片段,经生物信息学分析证实该片段属于半胱氨酸蛋白酶（Cysteine Protease,CP）基因。将差异片段序列在NCBI中的番木瓜基因组序列中搜索,获得了半胱氨酸蛋白酶基因DNA序列。设计开放型阅读框上、下游引物,以木瓜果肉RNA逆转录的cDNA为模板扩增该基因全长cDNA序列,命名为CpCP（登录号：JN689334）。该基因属于C1肽酶家族中的C1A亚家族,编码471个氨基酸,含有家族特有的催化三联体：Cys166-His302-Asn322。Real-time PCR结果显示CpCP在果实中大量表达,是根、茎、叶、花中表达量的几十倍;CpCP受乙烯处理诱导,受1-MCP处理抑制,表达模式与番木瓜果实成熟衰老进程一致,说明CpCP参与了番木瓜果实成熟衰老进程。     

番木瓜ERF家族与果实成熟相关成员的分析

通过比较分析番木瓜ERF家族成员的系统进化关系、基本理化性质、保守基序、启动子顺式元件,结合分析番木瓜在乙烯利和乙烯抑制剂1–甲基环丙烯(1-MCP)处理下以及不同成熟期果肉的RNA-seq数据,筛选出22个ERF家族成员进行表达差异分析,最终比较得出两个处理数据中显著差异表达基因有18个,推测这些基因可能在番木瓜果实成熟过程中起重要作用。     

乙烯调控非跃变型果实成熟衰老研究进展

 非跃变型果实成熟衰老过程产生的乙烯远低于跃变型果实,20世纪70年代以来,乙烯被认为在非跃变型果实成熟衰老中发挥的作用非常有限。然而,由于该类型包含许多重要经济价值的果实,如柑橘、草莓、葡萄、枇杷等,近年来乙烯参与非跃变型果实成熟衰老相关研究陆续有报道。大量结果明确表明,非跃变型果实诸多成熟相关过程也直接受乙烯调控,且非跃变型果实和跃变型果实品质变化的某些分子调控途径非常相似。本文中主要综述了乙烯调控非跃变型果实成熟衰老研究进展。     

1-MCP对红富士苹果采后保鲜的影响

1-MCP (1 -Methylcyclopropene,1 -甲基环丙烯 )是一种非常有效的乙烯作用抑制剂 ,它通过阻断乙烯与受体蛋白的结合 ,抑制乙烯诱导的果实成熟与衰老 ,延缓植物叶片、花和芽器官的衰老和脱落。 1 -MCP可提高果实特别是对乙烯作用敏感果实的货架寿命和贮藏效果 [1～ 3] 。有关 1 -MCP对苹果、香蕉、李、梨、柑桔和草莓等果品贮藏效果的研究发现 ,1 -MCP的作用机制比较复杂 ,其使用效果受处理浓度、时间、树种、品种和果实成熟度等因素的影响 [4～ 14 ] 。苹果属于典型的呼吸跃变型果实 ,果实采收后对乙烯的作用十分敏感。本试验研究了苹…     

番木瓜果实软化相关CpEXPA2基因的克隆与表达分析

【目的】克隆一个与番木瓜果实软化相关的扩展蛋白基因,分析其功能,明确其在不同组织器官和不同成熟时期果实的表达模式。【方法】基于对番木瓜果实转录组学的研究,筛选并克隆了一个与果实软化相关的扩展蛋白基因Cp EXPA2。采用同源序列对比和系统进化树分析对该基因进行序列分析;运用生物信息学的方法对该基因编码的蛋白进行结构分析;使用RT-q PCR方法分析Cp EXPA2基因在不同组织器官、不同成熟时期果实中的表达量;采用GY-4硬度计测定不同成熟时期番木瓜果实的硬度。【结果】Cp EXPA2基因的开放阅读框(ORF)为780 bp(Gene Bank登录号为MF662209),编码259个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列具有典型的扩展蛋白保守结构:N端富含8个半胱氨酸、C端富含4个色氨酸和中间1个组氨酸功能域(His-Phe-Asp,HFD)。同源序列比对分析发现该扩展蛋白与山木瓜(ABF48653.1)、番茄(AAC64201.1)、草莓(AAF21101.1)、拟南芥(AAB38073.1)等扩展蛋白氨基酸序列有较高的同源性,分别为66.15%、64.86%、66.80%、65.00%。进化树分析表明,Cp EXPA2蛋白与拟南芥At EXPA6(U30480)、At EXPA16(NM_115407)关系最近。Cp EXPA2在不同组织器官中的表达量依次为成熟果实叶花茎根;在不同发育时期的果实中,Cp EXPA2在果皮的表达量相对高于果肉,且随着果实成熟软化程度提高,其表达量也相应提高。番木瓜果实的硬度随着果实的成熟呈逐渐下降趋势,在破色期开始硬度急剧下降,果实迅速软化。【结论】Cp EXPA2基因的扩展蛋白家族高度保守,且该基因编码的蛋白与山木瓜、番茄、草莓、拟南芥等扩展蛋白的氨基酸序列有较高的同源性。系统进化树分析发现番木瓜Cp EXPA2与拟南芥At EXPA6和At EXPA16亲缘关系较近。Cp EXPA2受乙烯诱导,且与果实发育进程有关,因此推测该基因可能在番木瓜果实成熟软化过程中发挥着重要的作用。     

辣椒(Capsicum annuum L.)果实发育及品质相关新microRNA的鉴定与分析

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小RNA,在各种生物过程中起着重要的调节作用。前人研究表明,模式植物中miRNA与果实发育相关。然而,人们对辣椒(Capsicum annuum L.)果实品质及发育相关的miRNA了解尚不清楚。本研究利用二代测序技术(Next-generation sequencing technology)比较了不同品种辣椒果实在不同发育时期的小RNA。利用miRDeep2软件从4个样本中共鉴定出了59个已知miRNA和310个新miRNA。预测了新miRNA的靶基因,共656个,并对其中402个靶基因进行了注释。GO分析和KEGG途径表明,某些靶基因与淀粉糖、氨基糖以及核糖代谢相关。qPCR表明一些miRNA的表达模式与其靶向基因相反,该结果为今后研究miRNA调控果实发育和品质形成提供了重要基础。     

番木瓜成熟过程中全基因组DNA甲基化和转录组变化分析

采用全基因组DNA甲基化(WGBS)和转录组测序(RNA-seq)技术对番木瓜4个成熟时期(绿熟期、破色期、熟化期、腐熟期)的果实样品进行高通量测序.C位点、CG、CHG和CHH序列平均甲基化水平分别为17.15％、49.33％、34.30％和8.28％.全基因组DNA甲基化水平在果实成熟过程中持续下降,同时差异表达基...