龙眼果肉自溶相关基因DlMC4的克隆和表达分析

果肉自溶是影响龙眼采后果实贮运、货架寿命和贮藏品质的重要因素。本研究通过同源序列比对及PCR技术在龙眼果肉中克隆获得与龙眼自溶相关基因cDNA序列,命名为DlMC4。同源比对及系统进化树分析结果表明,DlMC4与荔枝LcMC氨基酸序列的相似性最高。定量结果表明:在采后常温贮藏期间,果肉自溶指数随DlMC4基因表达量的上升逐步升高,且DlMC4基因在自溶指数较高的‘东壁’果肉中表达量高于自溶指数较低的‘石硖’果肉。果肉中Caspase-4酶活性的分析结果表明,2个品种的DlMC4基因表达与其酶活性和果肉自溶指数呈显著正相关。据此推测,采后贮藏后期果肉中DlMC4基因的上调表达可能对其果肉自溶起促进作用。     

番木瓜果实中芥子酶基因组织差异表达和酶活性研究

检测了番木瓜果实3个发育时期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的果皮(外果皮)、果肉(内果皮)及种子中芥子酶的活性,并通过RT-PCR分析CpTGG1、CpTGG2和 CpTGG3三个番木瓜芥子酶基因在番木瓜果实各组织的差异性表达情况。结果表明,番木瓜果皮及种子中均有明显的芥子酶活性,但在果肉中无法检测出芥子酶活性;成熟后(Ⅲ期)番木瓜果皮的芥子酶活性相比未成熟前提高了6.6倍,而不同发育时期种子中的芥子酶并不表现出显著差异性。RT-PCR分析结果表明,番木瓜芥子酶基因在番木瓜果实中的表达存在显著时空差异性。其中,CpTGG1在番木瓜果皮及种子中均有表达,且表达量无明显差异,在果肉中完全无表达;CpTGG2在番木瓜果实的各个组织中均无表达;CpTGG3在果皮及种子中也均有表达,成熟果皮(Ⅲ期)和Ⅰ期种子中表达量比较强,并随着果实的发育成熟而呈现梯度变化。     

荔枝果皮MADS-box基因的克隆与初步表达分析

采用RT-PCR结合RACE技术从‘糯米糍’荔枝果皮中克隆到了1个1 208 bp的MADS-box基因，命名为LcMADS9。该基因包含1个738 bp的完整的开放阅读框, 编码245个氨基酸，具有典型的MADS-box基因结构，其编码的蛋白与其它植物的MADS-box蛋白有较高的一致性，其中与欧洲白桦（Betula pendula）的同源性高达80％。系统发育树分析结果表明，LcMADS9基因属于MADS-box基因家族中AP1/SQUA-like亚家族。实时荧光定量PCR分析结果表明，该基因在叶片、果皮和花中均有表达，而在根、茎和果肉中几乎没有表达。     

番荔枝中一个SWEET家族基因的克隆与表达分析

以番荔枝不同组织样品为材料,通过基因文库筛选,利用RT-PCR技术克隆出1个1227 bp的基因,命名为AT-SWEET16-1,该基因编码408个氨基酸,该氨基酸序列在N端以α螺旋形成THB结构域。生物信息学分析结果表明,该蛋白分子量为44.8 kDa,等电点为8.87。进化分析结果发现其与海枣（Phoenix dactylifera）相类聚。qRT-PCR分析结果表明,该基因在植株的根、茎、嫩叶、老叶、花蕾、花苞、幼果、成熟果中均有表达,AT-SWEET16-1基因在不同组织中的表达量依次是：成熟果>茎>根>花蕾>幼果>老叶>嫩叶;该基因在不同果实发育阶段中的表达情况为：在果实不同发育阶段,果柄中的表达量最高,果肉、果皮中则相对较低,种子中最低;但果实成熟期该基因在果柄、果肉中的表达量最高。原位杂交实验观察发现,基因表达位置为果柄韧皮部、果肉细胞膜间,结合基因表达分析结果,预示该基因在植株糖分积累与转运等方面起到一定的作用。     

荔枝快速碱化因子基因的克隆与表达分析

从已构建的荔枝果皮cDNA文库中挑取克隆测序,获得一条荔枝快速碱化因子(LcRALF)基因(GenBank登录号:EU024484).该基因的cDNA全长为666 bp,含1个381 bp的开放读码结构,编码126个氨基酸.生物信息学分析表明,该基因的氨基酸序列与拟南芥、烟草等物种的RALF基因一致性较高,具有RALF基因氨基酸序列的典型特征.RT-PCR分析表明,该基因在荔枝果皮中特异表达,且在新采收的荔枝果皮中表达量最高.随着果皮的衰老该基因表达量逐渐下降.     

香蕉水分亏缺果实的采后熟化

低温环境贮藏香蕉果实可加速果实热化．这反映在果实的呼吸和乙烯产生增加提前以及果皮色泽和果肉糖类大大增加．本试验结束时，低湿贮藏果末端为绿黄色（第５阶段），而高湿贮藏果仍为绿色（第１—２阶段）．与高湿贮藏果相比，低湿贮藏果肉的乙烯产生并未大量增加．尽管两个处理样品的氨基环丙烷粉酸（ＡＣＣ）含量增加较多，仍出现了差异，因为低湿处理比高湿处理提前两天．低湿贮藏果皮的乙烯产生随果实热化而显著增加，与ＡＣＣ的增加相一致．在低温贮藏果中，果皮的ＡＣＣ氧化酶活性反映出乙烯产生的大量增加，而高湿贮藏果的增加则迟而少．低高湿贮藏果的果肉ＡＣＣ氧化酶活性在贮藏期间逐渐增加．讨论了乙烯产生的变化，香蕉熟化与果肉的乙烯产生相一致，而果皮则无活动．果肉的乙烯产生取决于果实褪绿程度．     

芒果中性/碱性转化酶MiNI基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR技术克隆了1个编码NI基因的cDNA序列,命名为MiNI基因,并对不同来源的中性/碱性转化酶的分子特征及系统进化进行比较分析。结果表明：MiNI基因开放阅读框为2034 bp,编码677个氨基酸,相对分子量为76.6 kDa,理论等电点为6.24;生物信息学分析结果显示,NI二级结构α螺旋占38.85%,无规则卷曲占35.45%,伸展链占18.91%,β折叠占6.79%;MiNI具有glycoside hydrolase family 100结构保守域,与克里曼丁桔、龙眼、巴西橡胶树和番木瓜都具有一致的motif位点;MiNI基因编码的氨基酸序列与克里曼丁桔、龙眼氨基酸序列同源性最高;构建NI系统进化树分析表明,与芒果遗传距离最近的是克里曼丁桔,最远的是玉米和枸杞。qRT-PCR分析显示,果皮MiNI基因表达量远高于果肉;花后10~40 d,果皮MiNI基因表达量显著下降;花后40~100 d,果皮MiNI基因表达量维持在一个相对稳定水平;花后100~130 d,随着果实成熟,果皮MiNI基因表达量又显著上升;而花后10~40 d,果肉MiNI基因表达量显著下降,至果实发育后期果肉MiNI基因表达量始终处于极低水平。该研究为进一步了解MiNI基因在芒果果实蔗糖代谢过程中的作用以及从分子角度阐明芒果糖代谢机理奠定理论和技术基础。     

芒果乙烯响应转录因子MiERF113基因的克隆及表达分析

芒果（Mangnifera indica L.）是著名的热带水果,深受消费者的喜爱。我国是世界第二大芒果生产国,其中广西为全国最大的芒果产区。芒果是典型的呼吸跃变型水果,其果实在采摘后因乙烯大量释放容易软化腐烂,导致货架期短,影响产业的发展。乙烯响应转录因子（ethylene response factor, ERF）是乙烯信号通路中的关键基因,参与果实内源乙烯合成的信号转导。为了探究ERF在芒果果实采后成熟调控的作用机制,以‘台农1号’芒果为研究对象,依据前期完成的芒果转录组数据结果,筛选并克隆得到1个ERF基因（MiERF113）,利用生物信息学方法分析MiERF113的基本理化特征、保守结构域、蛋白质结构、进化关系等;利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术对MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时期的特异性表达进行分析。结果表明：MiERF113基因的开放阅读框（ORF）长度为681 bp,编码227个氨基酸,预测蛋白质分子量为25.61 kDa,理论等电点（pI）为6.07,总平均亲水性为-0.883,有32个磷酸化位点,无跨膜螺旋结构,无信号肽。蛋白质结构域预测MiERF113蛋白仅含有1个保守的AP2结构域,且该结构域中第14和19位氨基酸分别为丙氨酸和天冬氨酸,符合ERF亚家族的典型结构特征。将芒果与拟南芥、猕猴桃、阿月浑子、苹果、柑橘和茶树的ERF氨基酸序列进行进化分析,发现MiERF113与阿月浑子ERF113的同源性较高,亲缘关系最近。利用qPCR检测MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时间果皮和果肉部位的表达情况,结果显示,MiERF113基因在果皮和果肉中均有表达,且随着果实不断成熟其表达量在逐渐增加,在采后贮藏12 d时表达量达到最高。本研究为揭示MiERF113基因在芒果采后成熟过程中的调控作用提供理论依据。     

柑橘黄龙病对沙田柚树体特性和果实品质的影响

柑橘黄龙病（Citrus Huanglongbing,简称HLB）是柑橘的毁灭性病害,柑橘感染后不仅导致叶片黄化,影响果实品质,而且会使树势减弱直至植株死亡。本研究以感染黄龙病和健康沙田柚[Citrus maxima (Burm.) Merr. cv. Shatian Yu]为材料,对比分析黄龙病树（HLB⁺）和健康树（HLB^-）在叶片形态特征、果实品质、矿质元素等方面的差异,旨在掌握黄龙病对沙田柚树体和果实的影响,为促进柑橘黄龙病的防控提供理论参考。沙田柚黄龙病植株与健康植株相比,叶片面积减少28.13%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别降低40.38%、44.00%和40.47%;果实外观着色异常且果实偏小,平均单果重下降45.62%,果皮变薄,种子败育增多,果实维生素C升高26.44%,达到显著水平,并且不同组织的多个元素发生显著变化。与健康植株相比,黄龙病叶片N和Ca元素分别减少19.00%和49.72%,果肉N元素减少18.00%,而果皮和果肉Ca元素显著升高;病树根、叶片、果皮和果肉S元素均显著低于健康树。病树叶片B和Cu元素分别降低了35.07%和54.45%,果皮Cu元素显著降低了42.96%,果肉Zn元素显著升高了41.30%。黄龙病严重影响了沙田柚叶片形态和果实品质以及矿质元素代谢,应高度重视提高沙田柚果园的黄龙病防控管理水平。     

大豆胞囊线虫热激蛋白基因Hsp70的克隆与原核表达

采用RT-PCR技术结合基因组步移技术,从大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)中克隆了热激蛋白70基因(Hsp70)的全长cDNA序列(Hg-Hsp-70),全长1 953 bp,GenBank登录号为FJ816100.1。碱基序列分析结果表明,该序列含有9个外显子与8个内含子,与其它线虫具有较高的同源性。氨基酸序列分析表明,该基因编码650个氨基酸,相对分子量为70.7 kD,具有2个Hsp70基因家族的签名序列,与其它线虫的该基因氨基酸序列具有很高的同源性。构建了原核表达载体Hsp70pEASY-E1,采用IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE电泳结果表明,当IPTG终浓度为0.2～1.2 mmol.L-1时均能显著诱导表达;以终浓度0.8 mmol.L-1的IPTG诱导5 h蛋白表达量达到最大值。