外源24-表油菜素内酯对花后苹果短枝叶片糖代谢和成花基因表达的影响

以24-表油菜素内酯为外源处理剂，于盛花期后35 d和39 d对‘长富2号’苹果树进行0.2 mg/L、 0.4 mg/L和1.0 mg/L不同浓度2次叠加处理。为探究外源油菜素内酯处理对苹果花后当年生短枝叶片可溶性糖含量影响，测定分析当年生短枝叶片可溶性糖含量变化，并对其可溶性糖和成花相关基因进行实时荧光定量 PCR 分析。结果表明：不同浓度外源24-表油菜素内酯处理，各可溶性糖含量发生不同变化，浓度 0.4 mg/L处理在所设浓度梯度效果较好。除花后50 d外，其他时间蔗糖含量均显著高于对照；葡萄糖和果糖含量在花后50~80 d均高于对照；经外源处理后山梨糖醇含量先增加，但在70~80 d含量降低。可溶性糖相关基因表达也发生相似变化。促花基因 MdSOC1、 MdFT 在花后50 d和70~80 d表达量均显著高于对照。以上结果表明：适宜浓度的外源油菜素内酯处理可增加当年生短枝叶片可溶性糖含量，累积源叶中碳水化合物，有利于营养物质运输，同时促花基因累积表达。     

“蜀脆枣”果实发育过程中糖酸代谢相关基因表达分析

以“蜀脆枣”为试验材料,采用HPLC测定果实发育过程中可溶性糖和有机酸组分及含量,利用qRT-PCR分析糖酸代谢相关基因的表达差异。结果表明,“蜀脆枣”果实发育前中期以积累葡萄糖和果糖为主,白熟期蔗糖含量迅速上升,至成熟期其含量占总糖的73.17%。果实发育过程中,苹果酸含量始终最高,成熟期达3.30 mg/g,占总酸的65.74%;柠檬酸含量次之,占成熟期总酸的31.08%;酒石酸含量最低。糖酸代谢基因表达及相关性分析表明,蔗糖含量与Zj SS3、Zj SPS1、Zj SPS2的表达呈极显著正相关,与 Zjv INV2的表达显著负相关,果实发育后期Zj SS3、Zj SPS1、Zj SPS2的高表达和 Zjv INV2的低表达共同促进成熟期蔗糖的迅速积累,是影响果实糖代谢的关键因素。Zj PEPC1的表达与苹果酸含量极显著正相关,其高表达是果实苹果酸积累的重要因素;Zj PEPCK1-1的表达与柠檬酸含量呈极显著正相关,是调控柠檬酸积累的关键基因。     

陆地棉转录因子GhWRKY91基因的原核表达及鉴定

为了筛选出高表达棉花GhWRKY91可溶性蛋白的原核表达载体。以中棉所10号叶片的cDNA为模板PCR扩增GhWRKY91基因,扩增产物分别构建到4个不同的原核表达载体pET-22b(+)、pET-32a(+)、pMAL-c5x和pGEX-4T-1。将重组载体pET-22b(+)-GhWRKY91、pET-32a(+)-GhWRKY91、pMAL-c5x-GhWRKY91和pGEX-4T-1-GhWRKY91转化到大肠杆菌菌株BL21(DE3)或Arctic-Express?(DE3)RP中,IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳分析不同原核表达载体的蛋白表达情况。结果显示,pET-22b(+)-GhWRKY91 和pET-32a(+)-GhWRKY91在BL21(DE3)中以及pMAL-c5x-GhWRKY91在Arctic-Express?(DE3)RP中均未见明显蛋白表达,而pGEX-4T-1- GhWRKY91在Arctic-Express?(DE3)RP中表达的蛋白基本存在于上清中,可获得可溶性蛋白。因此,将GhWRKY91基因构建到pGEX-4T-1原核表达载体上可成功获得可溶性蛋白。     

晋大滞绿1号大豆品质性状与产量的相关性分析

为了解滞绿大豆新品种晋大滞绿1号的产量性状表现及品质特征，以该品种及其对照品种亲本晋大74号为试验材料，通过多点生态适应性试验，对其单株荚数、单株粒数、单荚粒数、单株粒质量和百粒质量等主要产量指标的变异情况及产量进行对比分析，利用近红外光谱法对蛋白质、脂肪及氨基酸、脂肪酸各组分含量进行测定，并分析品质性状各组分含量与产量的相关性。结果表明，与对照晋大74号相比，晋大滞绿1号百粒质量较低，单荚粒数显著增加，产量相关指标变异系数均小于晋大74号，增产幅度为3.73%～24.65%；蛋白质含量以及苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸含量较高，棕榈酸、亚油酸、油酸含量显著增高，硬脂酸、亚麻酸含量显著降低。除胱氨酸和蛋氨酸外，晋大滞绿1号大多数氨基酸组分均与产量呈极显著负相关，油酸含量与产量呈极显著负相关，亚油酸、亚麻酸含量与产量呈正相关，但相关系数较小。晋大滞绿1号主要产量指标在不同地区表现比较稳定，产量表现较好，多数必需氨基酸组分及油酸、亚油酸含量较高，可以作为优异的滞绿大豆种质资源加以利用。     

黄颡鱼生长抑素基因的克隆及表达谱分析

【目的】克隆黄颡鱼生长抑素(Somatostatin,SS)基因cDNA全长序列,分析其在黄颡鱼胚胎发育、胚后发育阶段及成鱼各个组织中的表达规律。【方法】以黄颡鱼脑组织为材料,根据瓦氏黄颡鱼和斑点叉尾鮰SS基因保守区设计1对引物用于扩增SS基因中间保守区序列,再根据中间保守区序列设计2对引物,分别用于扩增5′端和3′端序列,将扩增得到的中间保守区序列、5′端和3′端序列拼接后得到黄颡鱼SS基因的cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。用NCBI的Protein Blast对黄颡鱼与其他物种SS基因编码的氨基酸序列同源性进行比较,并构建系统发育树。用实时荧光定量RT-PCR检测SS基因在胚胎发育时期和胚后发育阶段（1～20 d）的表达特征。采用半定量RT-PCR检测SS基因在黄颡鱼脑、心脏、肌肉、胃、肝脏、肾脏、鳃、脾脏、性腺等组织中的表达特征。【结果】黄颡鱼SS基因cDNA全长694 bp,其中5′端非翻译区139 bp,3′端非翻译区211 bp,开放阅读框为345 bp,编码114个氨基酸。黄颡鱼与瓦氏黄颡鱼SS基因编码氨基酸同源性最高,为98%。系统发育树结果显示,黄颡鱼与同属于鲇形目的瓦氏黄颡鱼和斑点叉尾鮰聚为一支。SS基因在黄颡鱼受精卵时期就有表达,并持续至胚胎孵化出膜,且在心跳期和出膜期的表达量显著高于受精卵时期(P＜0.05);在出膜后的1～20 d,SS基因在黄颡鱼中稳定表达;在成鱼的各个组织中,SS基因只在脑组织中特异性表达。【结论】初步探明了SS基因在黄颡鱼胚胎发育、胚后发育阶段及成鱼各组织中的表达规律,推测其可能在黄颡鱼胚胎发育中发挥着重要的生理功能。     

芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片氨基酸合成代谢的变化

【目的】探明芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片氨基酸合成代谢网络变化。【方法】以芥菜型油菜黄化突变体L638-y及其野生型L638-g为材料,用氨基酸自动分析仪及实时定量PCR,检测并分析了幼苗叶片游离氨基酸含量及氨基酸合成代谢中8个重要基因的相对表达量。【结果】1) 芥菜型油菜黄化突变体L638-y幼苗叶片游离氨基酸总量低于野生型L638-g,被检测出的17种游离氨基酸中,有10种氨基酸含量低于野生型L638-g,而其他7种则高于野生型L638-g;各游离氨基酸的含量在突变体L638-y与野生型L638-y叶片之间变化幅度不尽相同,其中差异显著的是甘氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、精氨酸,谷氨酸的变化最小。2) 氨基酸合成代谢中8个重要基因表达量变化的分析结果表明,仅谷氨酸族氨基酸生物合成的谷氨酸合酶基因（GSR）的表达在L638-y中呈上调表达趋势,其余的7个基因,即谷氨酰胺合成酶基因(GLN)、天冬氨酸氨基转移酶基因(GOT)、天冬酰胺合成酶基因(ASN)、Δ′-二氢吡咯-5-羧酸还原酶基因(P5CR)、丙氨酸氨基转移酶基因(AAT)、3-磷酸甘油酸脱氢酶基因(PGDH)、ATP磷酸核糖转移酶基因（ATP-PRT）均下调表达。3) 在突变体L638-y叶片氨基酸合成代谢途径中,8个重要基因表达量的变化与相关游离氨基酸含量的变化并不一致,表明氨基酸合成代谢受到了抑制。【结论】芥菜型油菜黄化突变体L638-y幼苗叶片中氨基酸合成代谢和氮代谢受到了抑制。     

外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色。分析导入外源C₄-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C₄-PEPC在C₃植物水稻中的作用。【方法】以航2号（对照）和转C₄-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量。【结果】粒形分析表明,与对照航2号相比,转C₄-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小。电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C₄-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散。转C₄-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低。转C₄-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别。【结论】导入外源C₄-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高。     

牡丹远缘杂交种子败育PsMTERF2基因的克隆、表达与生理机制分析

【目的】探究PsMTERF2基因在牡丹远缘杂交种子发育过程中的分子及生理机制，为克服牡丹远缘杂交种子败育的研究提供理论依据。【方法】采用RT-PCR技术克隆得到牡丹MTERF2基因，并对其进行生物信息学分析；采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测并比较PsMTERF2基因在牡丹种子不同发育时期（‘凤丹白’自交与‘凤丹白’ב粉玉奴’授粉后14，18和28 d的正常与败育种子）的表达与牡丹不同组织（根、茎、叶、花瓣、花药、鳞芽、柱头、种子）中的差异性表达；测定不同发育时期正常种子与败育种子中可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉和可溶性蛋白的含量，并分析其与PsMTERF2基因表达量的相关性。【结果】牡丹MTERF2基因CDS全长972 bp，编码323个氨基酸，相对分子质量为3.77×10⁴ D，理论等电点为8.87，具有3个跨膜螺旋区，不具有信号肽切割位点；进化树及三级结构分析显示，牡丹MTERF2基因具有7个MTERF结构域，蛋白结构较为复杂，其碱基序列与AtMTERF2同源性较高，故命名为PsMTERF2，GenBank登录号为MZ505000。PsMTERF2基因在牡丹自交种子各发育时期的表达量均高于同一发育时期的杂交种子，且在种子发育后期二者差异更显著；PsMTERF2基因在牡丹不同组织中均有表达，但在种子、柱头和花药中的表达水平相对较高。授粉后14和28 d，可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉和可溶性蛋白在自交正常种子中的含量均高于杂交败育种子，其中淀粉和可溶性蛋白含量与PsMTERF2基因相对表达量显著正相关，其余指标与PsMTERF2基因相对表达量正相关但相关性不显著(P>0.05)。【结论】PsMTERF2基因可能通过影响代谢产物的合成参与调控种子发育的后期进程。     

双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的构建及转化

【目的】构建双元植物表达载体,通过遗传转化提高植物的抗逆能力。【方法】将从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中克隆得到的HaBADH基因,定向导入植物表达载体pCAMBIA2300-35S-OCS中,以HaCMO替换pCAMBIA2300-HaBADH中的抗性基因NPT Ⅱ,构建双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并通过农杆菌介导法将其转入粳稻品种“优引三号”,对所获得的转基因植株进行PCR检验。【结果】成功构建了双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并获得了携带有pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的水稻阳性植株5株,经PCR检测,转入成功。【结论】将梭梭抗逆基因HaBADH和HaCMO构建到一个表达载体中,并成功转化水稻,为转入基因后水稻植株内甜菜碱合成和积累过程的深入分析提供了条件。     

茶树越冬芽萌展期碳氮代谢动态及相关基因分析

以早生型茶树品种“皖茶4号”（原名红旗1号）为材料,研究茶树越冬腋芽（Axillary bud, AB）与毗邻成熟叶（下称母叶,Mature leaf,ML）萌展期的碳氮代谢动态变化,同时根据腋芽全转录组数据分析相关基因的表达情况。结果表明,不同发育时期的腋芽与母叶中的淀粉、可溶性糖、NSC及糖/淀粉比值差异极显著（P<0.01）;腋芽与母叶的可溶性蛋白含量差异极显著（P<0.01）;腋芽中SPS酶活性在3个发育时期差异极显著（P<0.01）,母叶中SPS、ATP、ALT酶活性在不同发育时期差异极显著（P<0.01）;通过比较腋芽各生育期的基因表达情况,发现有8个与碳氮代谢相关的基因表达差异显著（P<0.05）。     

植物生长调节剂S3307和DTA-6对大豆荚的生理代谢及GmAC的影响

【目的】荚是为大豆籽粒发育过程中提供同化物的暂存源器官。大豆荚脱落率高是制约大豆生产的重要因素之一,为进一步探讨化学控制技术提高大豆产量的内在机制,通过研究叶面喷施2种调节剂对大豆荚生理代谢及离区脱落纤维素酶基因（GmAC）表达的影响,为大豆高产、优质、高效栽培提供理论依据。【方法】以大豆品种抗线6号（Glycine max）为材料,在R1期叶面喷施60 mg·L^-1促进型调节剂2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（DTA-6）和50 mg·L^-1延缓型调节剂烯效唑（S3307）,以喷施清水为空白对照,于喷药后35、42、49和56 d选取处理和对照中的大豆豆荚,测定荚中可溶性糖、蔗糖、淀粉、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）、脱落纤维素酶（AC）等生理指标。喷药后第5天用剪刀剥取同一处理大豆荚基部与茎相连离层区组织,采用RT-PCR方法测定脱落纤维素酶基因（GmAC）的表达量。【结果】除喷DTA-6后35 d处理的可溶性糖含量高于对照外,其余取样时期DTA-6和S3307处理均显著降低了荚中可溶性糖含量。在喷药后35-49 d,DTA-6和S3307处理荚皮中蔗糖含量低于对照,而在喷药后56 d高于对照。除喷S3307后42 d处理的淀粉含量低于对照外,其余时期DTA-6和S3307处理均增加了荚皮中淀粉含量。在喷药后35、49和56 d DTA-6和S3307处理降低了荚皮中MDA含量。在喷药后35、42和56 d DTA-6和S3307处理提高了荚皮中POD活性。S3307处理在喷药后35、49和56 d降低了荚皮中AC活性,DTA-6处理在喷药后42-49 d降低了荚皮中AC活性。DTA-6处理下调了大豆离区GmAC的表达量,而S3307处理大豆离区GmAC的表达量上调。DTA-6和S3307处理均有效地改善了大豆单株荚数、荚粒数、百粒重等产量性状,2012年和2013年产量分别比对照高6.23%、1.41%和4.83%、5.30%。【结论】DTA-6和S3307处理有利于大豆荚皮中同化物的转运和积累,提高保护酶活性,减少膜脂质过氧化产物,降低了荚脱落关键酶活性,2种处理均有利于大豆荚的建成,并最终提高了大豆产量,其中,以DTA-6处理大豆离区GmAC的表达量下调,DTA-6处理调控效果较好。     

菜用大豆籽粒中蔗糖的遗传与调控机制研究进展

甜味是菜用大豆食味品质的重要方面,是菜用大豆区别于普通粒用型大豆的显著特征之一。菜用大豆的甜味主要归因于可溶性糖含量,其中蔗糖含量约占可溶性总糖的71%,是决定菜用大豆甜度的关键因素,同时也与菜用大豆食味品质评分高度相关。理解蔗糖在菜用大豆籽粒中的遗传与调控机制,对于加速菜用大豆食味品质的遗传改良,提升我国菜用大豆的国际市场竞争力具有重要意义。本文主要对菜用大豆籽粒中蔗糖积累的遗传基础、蔗糖代谢过程中关键酶及同源基因的克隆与调控机制研究进行了归纳总结,并展望了今后菜用大豆蔗糖含量遗传改良发展趋势,以期为菜用大豆食味品质的提升提供参考依据。     

不同类型专用小麦叶、茎、粒可溶性糖变化与淀粉含量的关系

 比较了3种类型专用小麦（强筋小麦郑麦9023、中筋小麦温麦4号和弱筋小麦豫麦50）在籽粒灌浆过程中旗叶、倒一茎节、倒二三茎节、倒四五节茎节、叶鞘中可溶性总糖和蔗糖含量及籽粒中可溶性总糖、淀粉含量的变化。结果表明，在灌浆过程中，中筋小麦温麦4号和弱筋小麦豫麦50旗叶中可溶性总糖、蔗糖、SS和SPS活性均高于强筋小麦郑麦9023，温麦4号略高于豫麦50。SS和SPS活性峰值出现时间早于可溶性总糖和蔗糖。在花后12 d至成熟期间，豫麦50籽粒中可溶性总糖含量最高,温麦4号次之，郑麦9023最低；豫麦50淀粉含量显著高于温麦4号和郑麦9023，灌浆后期的ADPP活性也高于温麦4号和郑麦9023。相关分析表明，开花后18 d至成熟期茎中可溶性总糖含量与籽粒淀粉含量之间呈极显著负相关，而叶片中可溶性总糖、叶片中蔗糖、籽粒中可溶性总糖与籽粒淀粉积累速率呈显著或极显著正相关。茎鞘可溶性总糖含量对籽粒淀粉的贡献率存在基因型差异：豫麦50和郑麦9023以倒二、三节间最大，而温麦4号则以倒四、五节间最大。     

Identification of candidate genes related to soluble sugar contents in soybean seeds using multiple genetic analyses

Soluble sugar content in seeds is an important quality trait of soybean. In this study, 57 quantitative trait loci(QTLs) related to soluble sugar contents in soybean seeds were collected from databases and published papers. After meta-overview-collinearity integrated analysis to refine QTL intervals, eight consensus QTLs were identified. To further verify the consensus QTLs, a population of chromosome segment substitution lines(CSSLs) was analyzed. Two lines containing fragments covering the reg...     

地表覆膜对柑橘果实糖积累及蔗糖代谢酶活性的影响

【目的】研究地表覆膜（plastic film mulching,PFM）促进柑橘果实糖分积累增加的调控机制,丰富柑橘果实优质品质的形成理论知识。【方法】以鄂柑1号椪柑为材料,比较柑橘果实成熟期覆膜和对照之间叶片中可溶性总糖和淀粉含量、果实糖分积累以及蔗糖相关代谢酶活性的差异。【结果】与对照相比,覆膜处理使土壤水势降低,最终叶片中的可溶性总糖含量、果肉囊瓣皮和汁胞中可溶性糖含量显著增高;处理中囊瓣皮中的酸性转化酶和蔗糖合酶分解活性比对照显著增加,而汁胞中蔗糖合酶的分解活性降低,合成活性增加。【结论】覆膜使土壤产生了一定的水分胁迫,水分亏缺胁迫下诱发的渗透调节机制,使果实中糖分含量增加。其中蔗糖合酶是在覆膜情况下提高果肉库强,促进果实糖分积累增加的关键酶。     

棉花不同品种叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性变化 及其与糖含量的关系

利用山农棕02、丰抗6号、中棉453个品种在大田栽培的条件下,研究了叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性的变化及与糖含量的关系。结果表明,在3个品种的叶片和纤维中,蔗糖磷酸合成酶活性均出现双峰,在开花当天最高,花后18d次之,整体呈下降趋势;与此同时可溶性总糖和蔗糖的含量变化以及光合速率的变化也成相似的变化。3个品种中,丰抗6号蔗糖磷酸合成酶活性和含糖量最高,中棉45次之,山农棕02最低。3个品种的相应观测指标之间均呈极显著差异。     

NaCl胁迫下宁夏枸杞ABA代谢相关基因差异表达分析

为解析宁夏枸杞响应NaCl胁迫的ABA代谢分子调控机制,检测NaCl胁迫下宁夏枸杞叶片脱落酸（ABA）含量变化,并利用RNA-seq和qRT-PCR技术研究NaCl胁迫下ABA代谢相关基因的差异表达规律。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,宁夏枸杞叶片中ABA含量随NaCl浓度的增加呈现增加趋势;通过转录组测序筛选得到21个ABA代谢相关的差异表达基因,从100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl处理下的宁夏枸杞叶片中检测到ABA代谢相关的差异表达基因分别有17、11、9个,qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致。宁夏枸杞通过相关基因的差异表达调控ABA代谢和信号通路,从而参与调控其响应NaCl胁迫。     

4个小麦抗旱相关转录因子基因的表达及其与抗旱生理生化指标的相关性

筛选转录因子基因作为小麦抗旱性鉴定指标,丰富和补充小麦抗旱鉴定体系。以4个抗旱性不同的小麦品种为材料,通过实时荧光定量PCR,检测4个抗旱相关转录因子基因(TaERF1,TaMYB30,TaNAC69,Wabi5)在不同处理时间的表达,同时分析干旱胁迫下4个抗旱生理生化指标的变化,探究4个转录因子基因的表达与抗旱生理生化指标之间的相关性。结果表明,基因TaERF1、TaMYB30、TaNAC69和Wabi5的表达都受干旱胁迫的诱导,且在抗旱性不同的小麦品种中的表达模式存在明显差异;相关性分析表明,TaERF1在各胁迫持续时间点的表达量都与可溶性蛋白和丙二醛(MDA)呈显著或极显著相关,在胁迫处理3h、24h和48h时,TaERF1的表达量与相对含水量(RWC)显著相关,TaMYB30、TaNAC69和Wabi5在一定时段的干旱胁迫后的表达量也分别与可溶性糖、可溶性蛋白、RWC和MDA存在显著相关性。说明转录因子基因TaERF1、TaMYB30、TaNAC69和Wabi5的表达可以作为评估小麦抗旱性的参考指标。