巴西橡胶树HbSAP1基因克隆及表达分析

胁迫相关蛋白(Stress associated proteins,SAPs)在植物免疫应答和胁迫反应中发挥着重要作用。采用电子克隆和RT-PCR相结合的方法,从巴西橡胶树中分离胁迫相关蛋白基因Hb SAP1。结果表明:Hb SAP1基因的开放阅读框为537 bp,编码178个氨基酸。Hb SAP1蛋白预测分子量为18.87 ku,等电点为7.98,具有典型的A20和AN1锌指结构域。实时荧光定量PCR分析结果表明,Hb SAP1基因在巴西橡胶树各组织中均有表达,以茎尖中的表达量最高。同健康橡胶树相比,Hb SAP1基因在死皮橡胶树胶乳和树皮中的表达量显著升高。伤害、H2O2、乙烯利及茉莉酸甲酯处理均能使胶乳中Hb SAP1基因的表达上调。低温及PEG诱导的干旱胁迫下,Hb SAP1基因在叶片中的表达显著增强。上述结果表明,Hb SAP1基因可能在橡胶树死皮发生、非生物胁迫应答、乙烯及茉莉酸信号转导中发挥重要调控作用。     

超表达OsPIN1a与野生型水稻旗叶水通道蛋白基因家族表达比较

为了探讨超表达Os PIN1a对水稻旗叶水通道蛋白基因家族表达影响,以转基因株系3和7-5及野生型水稻盛花期旗叶为材料,通过半定量PCR检测各基因表达水平,结果发现:(1)转基因和野生型都呈现Os TIPs家族表达量最大,Os PIPs家族次之,再次是Os NIPs和Os SIPs家族。(2)转基因和野生型都呈现Os PIP1-1、Os PIP2-7和Os PIP2-6的表达最高,Os PIP2-4,Os PIP2-2表达较低,而Os PIP1-2、Os PIP1-3、Os PIP2-1、Os PIP2-3和Os PIP2-8在旗叶内均不表达;转基因的Os PIP1-1,Os PIP2-4、Os PIP2-6和Os PIP2-7表达明显高于野生型。(3)转基因和野生型都呈现Os TIP1-1、Os TIP1-2、Os TIP2-2、Os TIP3-1、Os TIP4-2与Os TIP4-3表达较高,而Os TIP3-2、Os TIP5-1的表达相对较低;转基因株系3的Os TIP3-2和Os TIP5-1表达均高于野生型,但Os TIP3-1、Os TIP4-1和Os TIP4-3明显低于野生型;转基因7-5株系中,除Os TIP4-3基因表达低于野生型外,其余基因的表达量均高于野生型。(4)Os NIP1-1、Os NIP2-1与Os NIP2-2在转基因和野生型均能表达,但Os NIP1-2、Os NIP1-4、Os NIP3-2、Os NIP3-3和Os NIP4-1均不表达,但野生型的Os NIP2-1与Os NIP2-2表达量均高于转基因。(5)转基因和野生型的Os SIP1-1均不表达,但野生型Os SIP1-2与Os SIP2-1表达量均高于转基因。试验结果表明,盛花期当天旗叶中Os TIPs基因家族表达量最大,超表达Os PIN1a影响了多个水通道蛋白基因表达。     

木薯MePP2CAb基因克隆及表达分析

2C型蛋白磷酸酶（protein phosphatase 2C,PP2C）在ABA核心信号途径中发挥着重要作用。为了研究PP2C基因在木薯响应非生物胁迫过程中的功能,本研究通过RT-PCR技术,从木薯Arg7中克隆得到MePP2CAb基因,并对其进行生物信息学分析、自激活活性分析、启动子活性分析及不同逆境和激素处理下的表达模式分析。结果表明：（1）MePP2CAb基因的长度为1296 bp,包含431个氨基酸残基,蛋白相对分子量和理论等电点分别为47.08 kDa和5.5,具有PP2C家族的结构域特征。蛋白质序列比对结果显示,MePP2CAb与橡胶树和麻风树的PP2C序列最为相似,一致性分别为82.75%和74.01%,在C-端保守。上述结果证明MePP2CAb基因属于PP2C家族。（2）MePP2CAb基因在木薯块根中的表达最高。（3）MePP2CAb具有一定的自激活活性,MePP2CAb基因的全长启动子的活性也较高。（4）MePP2CAb基因属于ABA核心通路,启动子序列分析显示,它包含ABRE(abscisic acid responsiveness)元件、MeJA响应原件、干旱...     

青稞根质膜水通道蛋白基因对冷胁迫的响应

为深入研究青稞冷胁迫引发水分生理变化的分子机理,以青海青稞主栽品种肚里黄为材料,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对根水通道蛋白PIPs基因在冷胁迫下的表达模式进行分析,同时对根的水导度(Lpr)和叶片净光合速率(Pn)进行测定。结果表明,青稞幼苗冷胁迫后主要影响了苗的生长速率,Lpr和Pn均表现为胁迫期下降、恢复期上升,但Lpr的变化差异不显著,而Pn的变化达到显著标准。冷胁迫后HvPIPs基因表达量总体下降,温度恢复后大多数Hv PIPs基因仍然保持下降趋势,但Hv PIP1;1基因和Hv PIP1;2基因的表达量变化略有区别。因此,可推测青稞由于其高抗寒性而导致HvPIPs在抗冷反应中的响应有其特殊之处。     

茶树CssHSP18.1基因克隆及表达分析

sHSPs基因家族可编码一类小分子的热激蛋白,广泛分布于植物中,具有分子伴侣的功能,在植物抵抗逆境胁迫中起着重要作用。通过基因克隆的方法,获得1个茶树CssHSP18.1基因的开放阅读框（Open reading frame,ORF）,其全长480 bp,编码159个氨基酸。生物信息学分析表明,CssHSP18.1蛋白含有1个典型HSP20结构域,相对分子质量约为18.25 kDa,等电点为5.68,偏酸性,与栎和苹果亲缘关系最近,无信号肽与跨膜结构。RT-qPCR分析表明,CssHSP18.1在甘露醇（D-Mannitol）处理下表达量低于对照组;γ-氨基丁酸（GABA）能促进该基因的表达,在处理后1 h时表达量达到峰值;吲哚乙酸（IAA）和聚乙二醇（PEG 6000）处理后,CssHSP18.1在0.5 h时表达量最高,即GABA、IAA、PEG 6000均可诱导CssHSP18.1的表达。为获得CssHSP18.1可溶性蛋白,构建了pET-28a-CssHSP18.1重组质粒进行原核表达,并分别对表达菌株、诱导温度以及IPTG（异丙基- -D-硫代吡喃半乳糖苷）诱导浓度进行优化。结果显示,CssHSP18.1蛋白最佳表达菌株为BL21（DE3）,最佳诱导温度和IPTG浓度分别为30℃和1.2 mmol·L^-1。最后,采用Western blot对表达的CssHSP18.1蛋白进行验证。本研究为进一步揭示CssHSP18.1基因的生物学功能提供依据。     

文心兰HSP70基因的克隆及表达分析

为研究文心兰热激蛋白70基因（命名为OnHSP70）的分子特性及表达特点,以文心兰‘柠檬绿’（Oncidium hybridum ‘Honey Angel’）为材料,采用RT-PCR技术克隆OnHSP70,利用生物信息学方法分析其分子特性,通过qRT-PCR技术分析其在不同组织及不同非生物胁迫处理下的表达特点。生物信息学分析表明：该基因开放阅读框为1944 bp,编码647个氨基酸,翻译的蛋白为稳定蛋白,属于HSP70超家族,其蛋白二级结构由41.11%的α-螺旋、17.77%的延伸链、7.73%的β-转角和33.38%的无规卷曲组成,具有2个高度保守的功能域。聚类分析表明：该蛋白与铁皮石斛和深圳拟兰的HSP70亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明：文心兰HSP70在4种不同组织器官中具有表达差异性,在花中的表达量最高;高温处理后基因的表达量明显上升;40 ℃高温胁迫4 h时表达量达峰值;茉莉酸甲酯及水杨酸处理时表达量呈现下调响应。本研究为后期该基因功能研究及提高文心兰对高温的适应性提供理论基础。     

红麻HcMYB3基因克隆和表达分析

为探究HcMYB3基因在红麻中的潜在功能和盐胁迫响应规律,研究以红麻品种“中红麻21号”为试验材料,对HcMYB3基因进行同源克隆,并进行生信分析以及盐胁迫下时空表达模式分析。结果表明,HcMYB3基因包含675 bp的开放阅读框,编码224个氨基酸,编码的蛋白质为酸性,具有不稳定、亲水性、不跨膜、不含信号肽的特性,二级结构以无规则卷曲为主,与木槿HsMYB3亲缘关系最近。HcMYB3基因在中低浓度盐(50、150 mmol/L NaCl)胁迫下显著上调,高浓度盐(250 mmol/L NaCl)胁迫下随时间呈“降—增—降”的趋势。研究为红麻耐盐调控网络的研究提供了理论基础。     

甘蔗核苷二磷酸激酶（NDPK1）基因克隆及表达分析

采用RT-PCR技术克隆了甘蔗核苷二磷酸激酶基因全长cDNA,并用荧光定量PCR分析该基因的表达情况.结果表明:克隆得到的cDNA片段长度为686 bp,包括1个450bp的开放阅读框,编码149个氨基酸,GenBank登录号为JQ712580.甘蔗与高粱NDPK基因cDNA序列的同源性为96％,氨基酸序列同源性为98％;该基因推导的蛋白分子量大小为16.83 ku,等电点为6.58,疏水性分值在-2.089～2.033;蛋白二级结构中α-螺旋占44.3％,随机卷曲占24.83％,延伸链占20.13％,β-转角只占10.74％.实时荧光定量分析结果表明,随着甘蔗干旱胁迫时间的延长,NDPK1基因表达均呈先升高后降低的趋势,30h达最大;在处理后的18、30、40h,PEG与PEG+Si处理的NDPK1基因的表达量有显著差异.     

水稻叶片中水通道蛋白基因OsAQP的表达分析

利用半定量RT PCR技术,检测了水稻水通道蛋白基因OsAQP在水稻不同生长时期叶片中的表达情况。并利用地高辛标记原位杂交技术,检测了OsAQP在叶组织中的定位。OsAQP在叶片中的表达水平在水稻种子发芽后15 d内呈现下降的趋势。该基因的转录本在叶片保卫细胞中的信号最强,叶肉细胞中信号较弱,而在表皮细胞中没有检测到信号,提示该基因可能通过介导保卫细胞水分的快速运输而与气孔功能相关。     

稻水象甲卵巢内β1 微管蛋白基因cDNA全长的克隆及定量表达分析

 利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）和反转录聚合酶链式反应（RT PCR）分别对中国的孤雌生殖型和美国的两性生殖型稻水象甲卵巢内β1 微管蛋白基因进行了克隆,获得的cDNA全长分别为1727 bp和1730 bp,均包含1344 bp的完整开放阅读框(ORF),编码447个氨基酸,理论分子量约50 kD,等电点4.54。同源性分析表明,克隆的β1 微管蛋白基因与其他昆虫的β微管蛋白基因在氨基酸水平上是高度同源的,相似性介于95%~100%。荧光定量PCR分析表明,β1 微管蛋白在孤雌生殖型稻水象甲卵巢内的表达量（3.14×107 copies/μL±0.66×107 copies/μL）显著高于两性生殖型稻水象甲（508×106 copies/μL± 047×106 copies/μL）。推测该基因的差异表达对于稻水象甲孤雌生殖过程中纺锤体的组装具有重要意义。     

鸡蛋果大小测量的多种图像边缘检测算子对比

大小测量是鸡蛋果采后分选阶段一个十分重要且不可或缺的环节。阐述多种边缘检测算子以及基于边缘检测算法的图像识别步骤,模拟鸡蛋果采后大小测量分选现场,构建一个水果图像获取平台。为增加难度,选取40个表面具有一定皱皮现象的鸡蛋果,使用水果图像获取平台获取从顶端拍摄的40张鸡蛋果图像作为试验材料。基于Visual Studio 2017集成开发环境,调用OpenCV 3.2.0机器视觉库,采用C++编程语言,针对40张鸡蛋果图像,使用4种算子Canny、Sobel、Laplacian、Scharr进行边缘检测;使用Photoshop 7.0.1软件基于图像测算鸡蛋果大小作为真实果实大小数据的近似值,参照该数值衡量算法检测的准确度;对4种算子的检测参数进行自动调优,依次使用SPSS软件对每一种算子的检测参数、4种算子的检测准确度及单果检测时间进行统计分析。试验结果表明：使用Canny算子在（70, 105, 3）参数下进行鸡蛋果大小测量时,与其他几种算子比较,测量准确度最高,单果测量平均用时为1.98 ms,也是4种算子中最快的,可满足于鸡蛋果采后大小智能分选的实际需求。     

百香果炭疽病菌生物学特性及室内药剂筛选

为明确百香果炭疽病菌(Colletotrichum karstii)的生物学特性,并筛选出防治效果较好的杀菌剂,采用生长速率法探究该病菌的生物学特性及9种杀菌剂对该病菌的室内毒力.结果表明:该病菌适宜在萨氏(SDAY)培养基上生长,适宜pH为6～9,适宜生长温度为20～30℃,最适温度为25℃,可高效利用蔗糖与甘氨酸;...     

连作百香果对土壤理化性质和微生物特性的影响及病原真菌的分离与鉴定

为了分析连作对百香果土壤理化性质及微生物的影响,本研究以种植0(未种植)、1、2、3 a的百香果根际土壤为材料,分析连作百香果对土壤理化指标、自毒潜力、微生物数量的影响,并对连作百香果根际土壤病原真菌进行分离、鉴定.结果表明,随着种植年限的增加,百香果根际土壤pH呈显著下降趋势,土壤总氮、磷、钾含量变化较小,而有效性氮...     

菠萝蜜果实PG基因的克隆与表达分析

为明确PG基因在菠萝蜜果实后熟软化过程中的作用,本研究以‘海大2号’菠萝蜜果实为材料,采用0.5 mg/L 1-MCP和1000 mg/L ETH处理,研究了室温（20℃）条件下果实成熟过程中硬度和果胶的动态变化,克隆获得4个PG基因,并对其进行了生物信息学和表达分析。结果表明：随着菠萝蜜果实的成熟,果肉硬度快速下降,可溶性果胶和离子型果胶不断增加,共价态果胶有所下降;ETH处理促进了果实WSP和ISP含量的上升,加速了软化进程,1-MCP处理抑制了贮藏前期果肉硬度的下降,推迟了软化进程,但明显提高了3种果胶的含量。AhePG1~AhePG4基因的开放阅读框（ORF）长度1221~1434 bp,编码406~477个氨基酸。AhePG1蛋白含有4个保守结构域（Ⅰ~Ⅳ）,AhePG2和AhePG3只含结构域Ⅰ和Ⅱ,AhePG4缺失结构域Ⅲ;AhePG基因分别与桃（AF095577.1）、菜豆（XM_007162208.1）、葎草（MN971583.1）、菜豆（XM_007151391.1）PG基因编码的氨基酸序列的亲缘关系较近,相似度分别达75.63%、73.11%、79.71%、70.75%。qRT-PCR分析结果显示：AhePG1基因在果实成熟前期表达量低,在后期高表达,而AhePG2/3/4基因的表达量在果实成熟过程中总体较低。ETH处理抑制了AhePG1基因的表达量,而1-MCP处理延缓了4个AhePG基因表达量的增加,但增加了成熟后期AhePG2、AhePG3、AhePG4基因的表达。相关性分析发现,果肉硬度与水溶性果胶含量和AhePG1基因表达呈显著和极显著负相关,而水溶性果胶含量又与AhePG1基因表达呈显著正相关。本研究说明,菠萝蜜果实的软化与果胶降解有关,AhePG1可能是菠萝蜜果实果胶降解和果实软化的关键PG基因之一,控制着果实成熟后期的软化;1-MCP处理能延缓菠萝蜜果实的成熟,但并不影响果实后期成熟时的软化,AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4基因可能对其软化均有作用。     

茶树CsSnRK2.1、CsSnRK2.2基因的克隆及在非生物胁迫中的响应

蔗糖非酵解型蛋白激酶（SnRK）是一类广泛存在于植物体内的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶,其中SnRK2家族在植物非生物胁迫响应过程中起着十分重要的作用。为了探究茶树SnRK2家族基因响应逆境的分子机制,本研究克隆了两个茶树SnRK2家族基因,并分别命名为CsSnRK2.1（GenBank登录号：MG026837）和CsSnRK2.2（GenBank登录号：MF662805）,生物信息学分析表明CsSnRK2.1和CsSnRK2.2分别编码358个和337个氨基酸,与拟南芥和玉米SnRK2蛋白激酶的同源性很高,均具有保守的ATP结合位点和Ser/Thr激酶活性结构域。在高盐、干旱和ABA胁迫下,CsSnRK2.1均能被诱导表达,且呈现先升后降趋势,而在低温和高温胁迫下表达量变化不大;CsSnRK2.2能强烈响应高盐胁迫,也能被高温诱导上调表达;表明它们可能与茶树抗逆密切相关。     

一个水稻NADPH氧化还原酶相似基因的克隆及表达分析

采用荧光差显(fluorescent differential display,FDD)技术,比较分析了干旱处理与未处理水稻叶片及根中的mRNA表达,并利用H. A. Yellow PAGE(含0.1% H. A. Yellow)再分离与大矩阵(macroarray)筛选相结合的方法,发现1个与拟南芥NADPH氧化还原酶高度相似(96%)的差异片段。该基因的cDNA全长为1423 bp,编码一个具有345个氨基酸残基的多肽。在正常情况下该基因表达量很低,而在干旱处理中高表达。讨论了干旱胁迫下NADPH氧化还原酶基因的可能功能。     

百香果贮藏过程中香气成分及其相关酶活性的变化特征

为阐明采后百香果香气品质的变化特征,本研究采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),研究了常温(25℃)、低温(6℃)贮藏期间百香果香气物质主要成分及其含量,酯类化合物代谢关键酶脂氧合酶(LOX)、醇酰基转移酶(AAT)、乙醇脱氢酶(ADH)和氢过氧化物裂解酶(HPL)活性的变化规...