杉木木质素合成酶基因CCR的克隆和序列分析

以杉木(Cunninghamia lanceolata)茎叶为材料,根据已报道的肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)基因保守区设计简并引物,采用RT-PCR结合RACE的策略克隆获得杉木CCR基因的全长cDNA(命名为CLCCR),该基因cDNA序列全长1 379 bp,具有一个975 bp的开放阅读框(Open Reading Frame,简称ORF),编码324个氨基酸,序列分析表明:杉木CCR基因核苷酸序列与已报道的欧洲云杉(Picea abies,CAK18610.1)CCR基因具有87%的相似性;与其他植物氨基酸序列聚类分析显示杉木与松科植物欧洲云杉、马尾松(Pinus massoniana)、火炬松(P.taeda)的亲缘关系较近。     

尾叶桉GLU4肉桂酰-辅酶A还原酶基因克隆及原核表达

肉桂酰-辅酶A还原酶(Cinnamoyl Co-A Reductase,CCR)是木质素合成中的关键酶,根据植物中CCR保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4嫩茎为材料克隆到其CCR基因,命名为Eu CCR。该基因g DNA长2 918bp,c DNA长1 045 bp,CDS区编码336个氨基酸。EuCCR核酸序列与Gen Bank已登录的桉属植物CCR基因同源性达到96%以上,与伞房属、杯果木属植物CCR的同源性达85%以上,其编码的氨基酸序列经比对发现具有完整FR_SDR_e结构域及NADP结合位点和底物结合位点,与可可树等植物中CCR基因编码序列同源性也在84%以上,确定为CCR基因。对EuCCR蛋白序列理化性质及结构进行生物信息学分析,利用MEGA软件对基因序列进行系统进化树分析。采用pQE30/M15系统对EuCCR进行原核表达,重组质粒成功表达分子量约36 kD的目的蛋白。本研究从尾叶桉GLU4中克隆得到EuCCR基因并原核表达,为该基因的酶学分析以及利用该基因转化调控尾叶桉木质素合成奠定基础。     

杯果木CCR基因克隆和同源进化分析

从粗毛杯果木和软叶杯果木基因组中克隆CCR基因,经测序验证扩增片断长度均为2321bp,包含部分外显子3、4和部分5,以及内含子3和4。同源性比较分析表明:粗毛杯果木与伞房属树种CCR的同源相似性达到98%～87%,与桉属树种CCR的同源相似性达到97%～84%;而软叶杯果木与伞房属树种CCR的同源相似性达到98%～87%,与桉属树种CCR的同源相似性达到95%～84%。总体上,该2个杯果木树种与伞房属CCR同源相似性较高,而与桉属CCR同源相似性较低。3个属中最长保守序列位于Exon5的第3147～3175位点,共29个碱基。保守区域主要集中于Exon5,少数于Intron4。桉属总变异率大于杯果木属和伞房属。桉属Exon4变异率大于属内其它Exon或Intron;同样发现Exon4的简约信息位点百分数大于属内其它Exon或Intron,但杯果木属中的Intron3变异率高于属内其它Exon或Intron。伞房属以Exon5的变异率最高。Exon或Intron平均变异率均以桉属最多,其次是杯果木属,最少的是伞房属。使用MEGA3.1软件构建的CCR进化树表明,桉属、伞房属和杯果木属分别形成单系,其亲缘关系可...     

木聚糖酶基因xynⅠ的克隆和序列分析

以宇佐美曲霉E001总RNA为模板,采用RT- PCR等技术扩增了木聚糖酶基因(xyn I)的cDNA全序列(GenBank登录号DQ302412).该cDNA全长 881 bp,其中5′和3′端非编码区分别为97和 106 bp,信号肽编码区 111 bp,成熟肽编码区 567 bp 编码188个氨基酸组成的木聚糖酶Xyn I.以E001基因组DNA为模板,采用单侧PCR等技术扩增了xyn I的DNA全序列(GenBank登录号DQ302413).该DNA全长 1 098 bp,含启动子序列、内含子和外显子等核苷酸序列.将xyn I cDNA所推导的Xyn I一级结构与GenBank中报道的其它相关序列进行了同源性比较.结果表明,E001 Xyn I是一种新的木聚糖酶,且具有第G/11家族木聚糖酶的共同特征.     

桑树查尔酮异构酶基因的克隆与原核表达分析

以果叶兼用新桑品种‘嘉陵30号’的果实为材料,采用同源克隆法和抑制PCR法克隆桑树查尔酮异构酶基因(MaCHI)全序列.该基因的基因组序列全长2 402 bp,包含2 112 bp长的ORF和290 bp长的3'UTR序列,ORF由4个外显子和3个内含子组成,该基因编码219个氨基酸.预测MaCHI编码蛋白质的分子质量为23.8 ku,理论等电点为5.29.采用RT-PCR法分析MaCHI在不同组织中的表达水平,在叶片和果中的表达量较高,在根中表达量较低.构建pET-28a(+)-MaCHI原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达.     

木聚糖酶基因xyn I的克隆和序列分析

以宇佐美曲霉E001总RNA为模板,采用RT-PCR等技术扩增了木聚糖酶基因(xynI)的cDNA全序列(GenBank登录号DQ302412)。该cDNA全长881 bp,其中5′和3′端非编码区分别为97和106 bp,信号肽编码区111 bp,成熟肽编码区567 bp编码188个氨基酸组成的木聚糖酶Xyn I。以E001基因组DNA为模板,采用单侧PCR等技术扩增了xynI的DNA全序列(GenBank登录号DQ302413)。该DNA全长1 098 bp,含启动子序列、内含子和外显子等核苷酸序列。将xynI cDNA所推导的Xyn I一级结构与GenBank中报道的其它相关序列进行了同源性比较。结果表明,E001 Xyn I是一种新的木聚糖酶,且具有第G/11家族木聚糖酶的共同特征。     

欧美杨107木质素生物合成酶CCR基因的克隆及其鉴定

木质素作为草类饲料消化性的限制因子,直接影响饲料的利用率,而CCR是木质素生物合成关键酶之一。从正在分化的2a生欧美杨107次生木质部RT-PCR扩增出的基因片段,与pMD20-T载体连接,重组质粒经限制性内切酶酶切、特异引物PCR扩增和测序鉴定。结果表明该扩增片段长为961bp,含一个编码301氨基酸的完整开放阅读框,其核苷酸序列与Leple等发表的白杨杂种Populus trichocarpa CCR的cDNA序列(AJ224986)同源性达到98.2%,并且反向插入到pMD20-T载体,因此构建了CCR的反义大肠杆菌表达载体,为后续的基因操作打下基础。该基因序列已提交国际核苷酸序列库,登录号为AM921698。     

光皮桦BlSPL1转录因子基因的克隆、表达及单核苷酸多态性分析

Squamosa promoter binding protein like genes(SPLs)对植物开花具有重要的调控作用.基于转录组序列并利用RACE技术从光皮桦中分离获得BlSPL1基因,其cDNA序列全长1 825 bp,包含开放阅读框长1 170 bp,编码389个氨基酸,与桃PpSPL1(EMJ10405)的同源性最高(67％),属于陆地植物SPLs基因家族的group VⅧ分支.表达分析显示BlSPL1在光皮桦芽、雌花、雄花、幼苗中均有表达,在雄花和幼苗中表达量较低,但在芽发育成雌花过程中明显上调,推测其可能对早期的雌花形成起调控作用.同时,从57个不同的光皮桦无性系中克隆BlSPL1的基因组序列,进行单核苷酸多态性(SNP)分析,共检测到98个SNP位点,SNP频率为1/26 bp,多样性指数π为0.007 12.在外显子区域,共检测到28个SNP位点,其中11个为同义突变,17个为错义突变.进一步的连锁不平衡分析显示,随着序列长度的增加,不同光皮桦群体BlSPL1内的SNPs连锁不平衡在基因内部迅速衰退.     

慈竹β-tubulin基因片段的克隆及序列分析

利用Trizol一步法提取慈竹幼笋总RNA,运用RT-PCR方法首次在慈竹中克隆到3条β-tubulin基因部分序列,命名为Na-βtub1、Naβ-tub2、Naβ-tub3,长度分别为958bp、958bp和959bp,分别编码318、318和319个氨基酸。核酸和氨基酸的序列比对分析结果表明,慈竹中3条β-tubulin基因核酸和推测的氨基酸序列之间相似性分别为92.46%和98.22%,与禾本科植物水稻、玉米、小麦的β-tubulin基因核酸和氨基酸序列相似性分别在89%和95%以上。     

油桐LEAFY同源基因片段的克隆与分析

根据不同植物LEAFY（LFY）同源基因序列的保守区,设计合成1对简并引物,利用该引物通过PCR技术从油桐基因组DNA中分离出1条长约1050bp的LFY同源基因（TUNGlfy）片段,克隆到pMD18-T载体,以期为进一步研究LFY基因表达特性及其与油桐成花生物学的关系打下基础.进行测序和生物信息学分析的结果表明,该片段长1059bp,在中间有1个长639bp的内含子,前面的外显子长294bp,后面的长126bp,共编码135个氨基酸,拼接位点与其它植物的LFY同源基因一致;其推导蛋白质序列与其它植物LFY同源基因的相似性为88%～97%,其中与毛白杨的相似性最高,达到了97%,推测它们具有相似的功能.     

马尾松阔叶树混交效果分析

在分析闽粤栲+马尾松、光皮桦+马尾松混交林及马尾松纯林土壤化学性质差异的基础上,探讨了闽粤栲+马尾松、光皮桦+马尾松混交林及马尾松纯林生长量、地上部分生物量及分配率。研究结果表明,闽粤栲+马尾松及光皮桦+马尾松混交林在改良地力、促进马尾松生长及生物量积累等方面均优于马尾松纯林;闽粤栲+马尾松混交林改良地力的能力略强于光皮桦+马尾松混交林,光皮桦+马尾松混交林中马尾松生长量高于闽粤栲+马尾松混交林;各树种干材生物量分配率最大,其次为树枝和树叶;叶的分配率大小为光皮桦+马尾松混交林>马尾松纯林>闽粤栲+马尾松混交林,枝的分配率大小为光皮桦+马尾松混交林>闽粤栲+马尾松混交林>马尾松纯林。     

光皮桦不同混交模式造林效果研究

对11 a生光皮桦不同混交模式造林效果进行试验研究。结果表明:4种混交模式中,光皮桦平均胸径、平均树高、平均单株材积及高径比、造林保存率的差异均达极显著水平,单位面积蓄积生长差异达到显著水平。其中,以光皮桦×杉木混交林效果最好,其余依次为光皮桦×福建柏、光皮桦×木荷、光皮桦×马尾松。在混交林分总蓄积量上,光皮桦×杉木光皮桦×福建柏光皮桦×马尾松光皮桦×木荷,但差异不显著。     

马尾松与几种阔叶树混交后水源涵养功能的变化

通过对马尾松与山杜英、枫香、拟赤杨和光皮桦混交后水源涵养功能的研究,结果表明:地上部分持水量以马尾松纯林最大,其次是混交林,最小为阔叶树纯林;活地被物枯落物部分持水量以阔叶树纯林最大,其次为混交林,最小为马尾松纯林;土壤渗透能力和贮水能力以混交林最大,其次为阔叶林,最小为马尾松林。     

秋季施肥调控苗木质量研究评述

苗木顶芽形成后,生物量仍继续增大,苗木体内养分浓度因而下降。秋季施肥因能有效缓解因生物量增大而伴随的稀释效应,在国外被广泛运用于欧洲云杉、黑云杉、火炬松、湿地松、脂松、北美黄松、花旗松、蓝桉等常绿树种苗木的培育,在我国仅在侧柏、三倍体毛白杨等苗木上有所研究。本文从秋季施肥调控苗木形态指标与生理指标的机制、秋季施肥苗木对造林效果的影响、秋季施肥制度等方面进行综述,重点分析养分内转移在秋季施肥调控苗木质量的作用,探讨常绿、落叶树种苗木秋季施肥的可能差异,并结合当今研究热点,对该领域研究前景进行展望。     

火炬松与马尾松混交造林效果分析

通过对火炬松与马尾松混交造林成效的全面调查,分析不同坡向和坡位对火炬松与马尾松生长量的影响及其树种生长规律之间的差异,结果表明：在相同立地质量等级和相同经营措施条件下,坡向以半阳坡的火炬松和马尾松生长量最大,林分总蓄积量达157.521 m3/hm2,阳坡次之,阴坡最小;坡位以下坡的火炬松和马尾松生长量最大,林分总蓄积量达170.795 m3/hm2,中坡次之,上坡最小。火炬松的平均胸径连年生长量达0.97 cm,比马尾松高出6.4%,平均树高连年生长量达0.56 m,低于马尾松10.8%,平均单株材积连年生长量达0.135 2 m3,略高于马尾松0.6%。因而,火炬松适宜当地造林。     

Distinct effects of auxin and light on adventitious root development in Eucalyptus saligna and Eucalyptus globulus

Adventitious rooting is essential for vegetative propagation of woody species. We studied the effects of auxin and light on the development of adventitious roots in cuttings obtained from seedlings of Eucalyptus saligna Smith and E. globulus Labill in an attempt to characterize the adventitious rooting process and identify factors controlling rhizogenesis. Root development was scored as rooting percentage, root density (roots per rooted cutting), mean rooting time and root length. In both species, rooting time was reduced in the presence of auxin. Cuttings from 2-month-old E. saligna seedlings were responsive to lower auxin concentrations than comparable cuttings from E. globulus seedlings. Cuttings from 3-month-old E. saligna seedlings rooted promptly and rooting was not significantly affected by light conditions. In contrast, rooting of cuttings from 3-month-old E. globulus seedlings exhibited recalcitrant behavior and no roots were formed if illuminated during the root formation phase. Effective root regeneration of E. globulus cuttings was obtained by a 4-day exposure to 10 mg l(-1) IBA and culture in darkness during the root formation step. Loss of rooting capacity with seedling age was more pronounced in E. globulus than in E. saligna. The possibility of switching adventitious rooting off and on by manipulating light regime and exogenous auxin supply in E. globulus, and the constitutive nature of rooting in E. saligna may provide useful models for examining the rooting process at the biochemical and molecular levels in Eucalyptus.     

不同树种在高海拔山地造林中的生长表现

对永春县高海拔山地9年生柳杉×木荷混交林补植火炬松、马尾松4年后的生长数据进行调查,结果表明:4年生火炬松的地径生长与13年生柳杉已无显著差异,树高已显著高于13年生柳杉,远大于木荷,与马尾松相比,同林龄火炬松的树高和地径生长均显著大于马尾松。补植造林后,林分蓄积量得到了显著提高。可见,在高海拔特殊立地条件下,火炬松可用来作为快速绿化的先锋树种,造林成效显著。     

湿地松、火炬松优良家系选择

对引进美国的湿地松（Pinus elliottii）、火炬松（P．taeda）的生长状况，与当地马尾松（P．massoni-ana）进行比较分析。4年试验结果表明：在广西北部丘陵地，火炬松生长表现良好，树高、胸径、单株材积显著大于马尾松、湿地松；试验所研究10个火炬松家系、1O个湿地松家系生长量，树高、胸径、单株材积生长差异明显；马尾松4年生时，采用种子园种子，轻基质育苗，造林施基肥，生长量与采用母树林种子，黄泥土育苗，不施基肥，树高、胸径、单株材积生长量分别提高了8．6％、19．7％和55．5％。     

马尾松与几种阔叶树种混交的初步研究

通过对马尾松与几种阔叶树种混交6 a试验表明:马尾松与枫香、火力楠、拟赤杨、光皮桦、观光木、鹅掌楸、山杜英、凹叶厚朴混交后,促进了林木的生长,混交林树高、胸径生长量都大于马尾松纯林和阔叶树纯林。     

不同松树感染松材线虫后NO和核酸酶变化与其抗病性的关系

以黑松、马尾松和火炬松为研究对象,对其接种松材线虫后4,12,24,48,72,96和120 h的NO和核酸酶的活性进行测定.3种松树接种松材线虫后,针叶内NO平均含量的积累为火炬松＜马尾松＜黑松,这种差异在12 ～48 h尤为明显;48h后较其割伤处理(CK1)的增加幅度为火炬松＞马尾松＞黑松.同时3种松树接种后的核酸酶变化趋势存在差异,单链核酸酶活性在4～48 h为火炬松＞马尾松＞黑松,而火炬松双链核酸酶活性在4～96h时却一直低于马尾松和黑松,这表明不同松树体内单链或双链核酸酶的活性变化与其抗病性有关.且3种松树在接种松材线虫后,表现出症状的时间顺序为黑松最早,马尾松次之,火炬松最晚.这表明NO和核酸酶的变化与松树感染松材线虫后的病程发展密切相关.