苹果6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因Md6PGDH1的克隆和功能分析

以‘嘎拉’苹果为材料,克隆了6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因Md6PGDH1(序列号:MDP0000279299)全长。序列分析显示,该基因包含一个长为1 047 bp完整的开放阅读框,编码347个氨基酸,分子量为36.430 k D,预测等电点为9.24。同源性分析表明Md6PGDH1还有另外3个同源基因;功能域分析表明Md6PGDH蛋白含有两个保守的绑定域;亚细胞预测表明Md6PGDH定位存在差异。分析Md6PGDH1启动子发现存在多个响应非生物胁迫的顺式作用元件。定量分析显示,Md6PGDH1在苹果的不同组织中都有表达,且受非生物胁迫诱导。原核诱导Md6PGDH1蛋白并进行蛋白酶活的测定,为后续蛋白功能鉴定奠定了基础。Md6PGDH1在苹果愈伤组织中过量表达,提高其抗盐胁迫的能力。     

过表达苹果多肽激素基因MdCEP1促进花青苷积累

以‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)愈伤组织为试材,初步探讨苹果多肽激素Md CEP1(C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE1)在调控花青苷合成方面的作用。分析显示Md CEP1位于苹果第15号染色体,只有1个外显子。蛋白序列比对显示不同物种中CEP结构域非常保守。启动子分析表明,Md CEP1启动子序列包含多个顺式作用元件,包括与分生组织有关的CAT-box元件、赤霉素响应元件(P-box)、光响应元件(MNF1)和与类黄酮合成相关的MYB类蛋白结合位点(MBSI)。通过农杆菌介导的遗传转化获得Md CEP1转基因苹果愈伤组织,进一步分析发现过表达Md CEP1能够明显促进愈伤组织花青苷积累,并且促进花青苷合成相关基因的表达。Md CEP1在拟南芥中异位表达,同样能够促进拟南芥中花青苷的积累,并且促进拟南芥花青苷合成相关基因的表达。研究结果表明,Md CEP1能够正调控苹果花青苷的合成。     

苹果U-box型E3泛素连接酶MdPUB24的耐盐性和ABA敏感性鉴定

从‘皇家嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆了一个E3泛素连接酶基因(序列号:MDP0000199588)。基因序列测序发现,该基因包含长为1 212 bp完整的开放阅读框,编码404个氨基酸。系统进化树分析表明,这一E3泛素连接酶与拟南芥At PUB24同源序列相似性最高,因此将其命名为MdPUB24。利用Plant Care数据库进行启动子顺式作用元件预测分析表明,MdPUB24启动子序列中含有与脱落酸、光、茉莉酸及干旱信号相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,MdPUB24在‘皇家嘎拉’苹果的不同组织中均有表达,且在叶片中最高;外源ABA、NaCl和低温胁迫处理能够抑制‘皇家嘎拉’苹果组培苗中MdPUB24的表达。MdPUB24过量表达的‘王林’苹果愈伤组织和异位表达的拟南芥幼苗在盐胁迫条件下,生长势与野生型相比明显变弱,表明MdPUB24负调控盐胁迫。相反,在外源ABA处理条件下,MdPUB24过量表达苹果愈伤和异位表达拟南芥与对照相比,生长势明显增强,表明MdPUB24对ABA不敏感。     

苹果乙烯响应因子基因MdERF11对脱落酸的敏感性分析

以‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)为试材,克隆了乙烯响应因子基因MdERF11(序列号MDP0000756341)。测序发现,该基因包含全长为483 bp的完整开放阅读框,编码161个氨基酸。系统进化树分析表明,这一乙烯响应因子与拟南芥AtERF11蛋白同源序列相似性最高。利用PlantCare数据库进行基因启动子顺式作用元件预测,MdERF11启动子序列中含有与脱落酸(ABA)、乙烯及干旱信号相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,MdERF11在苹果的各组织中均有表达,在叶柄和果实中表达量相对较高;并且MdERF11的表达明显受到ABA的诱导。在外源ABA的处理下,MdERF11过量表达的苹果愈伤组织的生长势明显比野生型强,表明MdERF11降低了苹果愈伤组织对ABA的敏感性。     

苹果乙烯响应因子基因MdERF11对脱落酸的敏感性分析

以‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)为试材,克隆了乙烯响应因子基因MdERF11(序列号MDP0000756341)。测序发现,该基因包含全长为483 bp的完整开放阅读框,编码161个氨基酸。系统进化树分析表明,这一乙烯响应因子与拟南芥AtERF11蛋白同源序列相似性最高。利用PlantCare数据库进行基因启动子顺式作用元件预测,MdERF11启动子序列中含有与脱落酸(ABA)、乙烯及干旱信号相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,MdERF11在苹果的各组织中均有表达,在叶柄和果实中表达量相对较高;并且MdERF11的表达明显受到ABA的诱导。在外源ABA的处理下,MdERF11过量表达的苹果愈伤组织的生长势明显比野生型强,表明MdERF11降低了苹果愈伤组织对ABA的敏感性。     

苹果MdCBL3基因的克隆与功能鉴定

从‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆MdCBL3(序列号:MDP0000155124),长852 bp。系统进化树分析表明,苹果MdCBL3与白梨亲缘关系最近。利用PlantCare数据库进行启动子顺式作用元件预测分析,MdCBL3启动子序列中存在干旱、低温、光、生长素、防御等响应元件。构建MdCBL3表达载体并利用农杆菌介导法侵染苹果愈伤组织和拟南芥。半定量RT-PCR证明MdCBL3在转基因愈伤组织中过量表达,在拟南芥中得到异源表达。表型分析发现,在盐胁迫中,与野生型相比,转基因愈伤组织和拟南芥成龄苗生长更好,盐胁迫的抗性更强。在拟南芥中异源表达MdCBL3,能提高拟南芥对干旱和低温的抗性。     

苹果MdRCD1基因的表达分析以及功能的初步鉴定

【目的】分离克隆苹果MdRCD1基因,分析其蛋白结构和逆境响应,并初步鉴定MdRCD1在苹果愈伤中的功能。【方法】同源克隆MdRCD1并测序,用DNAman和MEGA5相关软件分析MdRCD1氨基酸序列以及进化关系,不同逆境处理‘嘎拉’苹果组培苗,qRT-PCR分析MdRCD1在逆境条件下的表达量。农杆菌介导的遗传转化方法获得过量表达MdRCD1的转基因愈伤,不同盐浓度处理野生型和转基因愈伤,观察愈伤的长势,检测愈伤的鲜质量、脯氨酸和丙二醛含量,鉴定MdRCD1的初步功能。【结果】从‘嘎拉’苹果中克隆了MdRCD1(MDP0000234325)基因。该基因ORF为1 803 bp。通过进化树和蛋白同源性分析,表明苹果MdRCD1和中国白梨PbRCD1进化亲缘关系最近。在MdRCD1的N端有1个保守的WWE结构域,1个PARP催化中心,在C端有1个RST结构域。qRT-PCR实验表明MdRCD1在苹果各个组织器官中都有表达,在茎中的表达量高于其他组织;同时MdRCD1的表达受Na Cl、ABA、渗透胁迫等逆境胁迫的诱导。通过农杆菌侵染获得过量表达MdRCD1转基因苹果愈伤。盐胁迫处理条件下,过量表达MdRCD1的抗性明显提高。【结论】MdRCD1在进化过程中比较保守,苹果不同组织中都有表达,过量表达MdRCD1苹果愈伤的抗盐性得到提高。     

苹果蔗糖转运蛋白MdSUT2调控花青苷积累的研究

从‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆蔗糖转运蛋白基因MdSUT2(序列号:MDP0000277235),该基因包含1 704 bp开放阅读框,编码566个氨基酸,蛋白大小为56 kD。构建MdSUT2表达载体并利用农杆菌介导法侵染拟南芥,半定量RT-PCR证明Md SUT2在拟南芥中异源表达。构建瞬时表达载体,‘红星’苹果进行Md SUT2瞬时表达,其花青苷含量增多,而沉默该基因花青苷含量明显降低。     

龙眼胚性愈伤组织AGO10基因克隆及其表达分析

【目的】探究龙眼胚性愈伤组织Argonaute10(AGO10)基因的特性与龙眼生长发育、激素响应及非生物胁迫响应之间的关系。【方法】根据龙眼胚性愈伤组织转录组数据库Unigene序列,采用RT-PCR结合RACE技术,以‘红核子’龙眼胚性愈伤组织cDNA为模板,进行龙眼胚性愈伤组织DlAGO10基因的克隆和生物信息学分析,同时利用qRTPCR技术分析DlAGO10基因在龙眼体胚发生过程中、不同组织部位中、对不同激素的响应以及非生物胁迫响应的表达情况。【结果】获得龙眼DlAGO10基因的c DNA全长序列(GeneBank登录号为MH708535),全长共3 859 bp,其中包含完整开放阅读框(ORF)3 003 bp,编码999个氨基酸。生物信息学分析表明,DlAGO10的保守结构域具有AGO的经典结构域PiWi结构,与甜橙和克莱门柚AGO10蛋白同源性较高。qPCR分析结果表明,在龙眼体胚发生过程中,DlAGO10在龙眼非胚性愈伤组织时期和子叶胚时期的表达量较高,在‘红核子’龙眼合子胚S5阶段的相对表达量最高;不同组织部位的表达情况为,DlAGO10在‘红核子’龙眼雌花中表达量最高,雄花次之,其他组织部位表达量均较低。植物激素和非生物胁迫处理下的表达分析表明,一定浓度的2,4-D、KT和水杨酸(SA)均可诱导DlAGO10上调表达,而茉莉酸甲酯(MeJA)即可上调也可下调;盐、渗透、干旱和脱落酸(ABA)胁迫均可上调DlAGO10的表达。【结论】DlAGO10可能参与龙眼体胚发生早期和晚期的转录调控过程,且可能参与生长素、细胞分裂素、SA和ABA的逆境胁迫信号转导途径,调控龙眼多种非生物胁迫应答过程。     

苹果实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

【目的】为筛选苹果实时荧光定量PCR实验中最适内参基因,【方法】应用实时荧光定量PCR技术,分析5个传统内参基因18SrRNA、ACTB、GAPDH、UBQ、TUB在苹果不同基因型、不同组织、果实不同发育时期的mRNA表达差异情况。供试的6个不同基因型苹果分别为:新疆野生苹果、八棱海棠、丽江山荆子、‘津轻’、‘国庆’、‘金冠’;6种不同组织为果皮、果肉、叶片、愈伤组织、花瓣、种子;5个果实发育不同时期为花后28、50、74、95、115 d。【结果】经geNorm程序分析发现5种内参基因的表达稳定性各异,UBQ在果实不同基因型和不同发育时期的基因表达分析中最稳定;ACTB和UBQ在6种不同组织中表达均稳定。【结论】UBQ在参试样品中表达均比较稳定,是研究苹果基因表达分析中理想的内参基因。     

6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(6PGDH) 的克隆与甜瓜属异源四倍体的分子验证

 根据已发表的黄瓜6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase ) 基因6PGDH的cDNA序列(GenBank登录号: EU815934) 设计引物, 扩增了甜瓜属异源四倍体新种及野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的6PGDH基因片段, 测序结果表明3个种的6PGDH基因片段序列表现出高度的一致性,长度均为1 098 bp包含936 bp编码311个氨基酸的阅读框和162 bp的3′非翻译区末端, 片段内无内含子存在。利用DNAMAN软件检测到异源四倍体新种与野生种和栽培黄瓜‘北京截头’氨基酸的差异位点有3个, 碱基差异位点有22个, 差异位点的遗传分布符合孟德尔遗传学定律, 从而在分子水平证实了异源四倍体新种是野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的杂交后代。     

AtGDPD-Like 6和AtGDPD-Like 7基因启动子表达特性及AtGDPD-Like 6蛋白定位

以野生型(Col-0)拟南芥为试材,采用RT-PCR法,研究AtGDPDL6和AtGDPDL7基因组织表达特性。以ProAtGDPDL6::GUS和ProAtGDPDL7::GUS转基因拟南芥为试材,采用GUS组织化学染色法,研究AtGDPDL6和AtGDPDL7基因启动子表达模式,并以Pro35S::AtGDPDL6-GFP转基因拟南芥为试材,采用激光共聚焦显微镜进行荧光观察,研究AtGDPDL6蛋白的细胞内定位。结果表明:AtGDPDL6基因在拟南芥花组织中特异表达;AtGDPDL7基因在花和角果中特异表达。AtGDPDL6和AtGDPDL7基因特异表达在拟南芥成熟的花粉囊和柱头中。AtGDPDL6蛋白定位于细胞膜和细胞壁区域。     

山药新品种‘桂淮6 号’

 ‘桂淮6 号’是从广西山药资源中选育而得。该品种早熟, 高产, 铁、锌含量高, 分别达20.2 mg/ kg 和12.0 mg/ kg , 薯皮鲜红色。     

中熟水蜜桃新品种-霞晖6号的选育

霞晖6号是以朝晖为母本,雨花露为父本杂交培育而成的中熟水蜜桃品种。该品种果实圆形,外观美丽;南京地区7月中旬成熟,果实生育期108d左右;平均果重211g,最大251g;果肉乳白色,硬溶质,风味甜,可溶性固形物含量12.3%-15.2%,粘核。早果,丰产。     

森林草莓6mA甲基转移酶基因鉴定及功能分析

通过生物信息学手段，鉴定出森林草莓（Fragaria vesca）基因组中两类可能的6mA甲基转移酶基因5个（3个MT-A70、2个DAMT基因）。对细菌、真菌、动物和植物中的6mA甲基转移酶基因的系统进化分析及染色体定位表明，森林草莓MT-A70基因可分为3个亚家族，且在动、植物分化前就已经存在：两个DAMT基因由物种特异的串联重复产生，且结构变化快，推测其在进化历程中功能发生了分化。转录组数据及实时定量荧光PCR分析显示，各个基因均具有时空表达特异性和非生物胁迫响应。其中1个DAMT基因表达量在果实中较高且随果实成熟上调，推测可能参与调控果实成熟。此外，这5个基因在冷胁迫下表达水平有不同程度下调：而在热胁迫下各基因表达量变化显著不同。由此推测6mA甲基转移酶基因可能参与了森林草莓的生长发育和对冷、热胁迫的响应。     

草莓新品种‘石莓6号’

 ‘石莓6号’是‘360-1’优系和‘新明星’杂交育成的草莓新品种。果实短圆锥形, 有果颈, 易去萼, 鲜红色, 有光泽, 果肉红色, 质地细密, 髓心小, 无空洞, 纤维少, 汁液中多, 香气浓, 味酸甜, 硬度大, 耐贮运; 丰产性好, 中熟, 适宜露地及保护地半促成栽培。     

韭菜品种“廊韭6号”的选育

通过回交及多代自交育成了遗传性状稳定,雄性不育率达100%的雄性不育系LZK-A和与雄性不育系配套的雄性不育保持系LZK-B。利用单株、单系连续自交,选育优质自交系。以雄性不育系LZK-A为母本,耐热、抗病优良自交系为父本配置杂交组合12个。通过2 a的筛选,依据6～8月的韭菜的产量及品质鉴定,从中选出了最优组合6,2010年审定定名为"廊韭6号"。     

大白菜3号、6号染色体双三体及其初级三体的鉴定

 利用有丝分裂染色体核型分析的方法, 鉴定同源四倍体大白菜小孢子株系940521为3 号、6 号染色体双三体; 在其与冠291 杂交的F₁代中, 利用减数分裂中期Ⅰ染色体观察的方法, 鉴定出了3 号染色体三体和6号染色体三体, 并对F₁代中的两种三体及双三体的数目进行统计, 计算出双三体中的3 号、6 号额外染色体的雌配子传递率分别为28. 26 %和47. 83 %; 利用TTC 染色方法测定3 号染色体三体、6 号染色体三体及双三体的花粉生活力, 结果表明: 3 号染色体三体、6 号染色体三体及双三体的花粉生活力差异达极显著水平。