etr1-1在矮牵牛中诱导表达可提高叶片对灰霉病的抗性

【目的】研究etr1-1诱导表达对矮牵牛抗灰霉病的作用。【方法】以转GVG：etr1-1矮牵牛为材料,地塞米松（DEX）处理,接种灰霉病菌,通过调查发病程度和定量半定量基因表达分析揭示etr1-1在矮牵牛抗灰霉病中的作用。【结果】与对照叶片相比,DEX处理的矮牵牛叶片表现出延缓衰老和减轻病害的症状。接种病原菌后,DEX处理的叶片发病率增加比例为0,对照叶片为66.77%;DEX处理的叶片平均病斑扩展速率为4.69 mm•d-1,对照叶片为6.29 mm•d-1。qRT-PCR和semi-qRT-PCR基因表达分析表明,DEX处理的叶片etr1-1与Bcact表达呈相反趋势。在DEX处理叶片中,DEX诱导了叶片etr1-1表达,随着诱导时间延长,基因相对表达量上升,诱导后第3天达到最大,无菌水接种叶片的表达量是病原菌接种叶片的10.71倍。DEX处理的叶片,Bcact在接种后第1天表达量最大;对照叶片,Bcact在接种后第2天表达量最大;其中处理叶片Bcact的最大表达量比对照叶片降低了20倍。在DEX处理的叶片上随着etr1-1表达增强,Bcact表达量下降。DEX处理的叶片,CP10仅在接种后第3 天轻微表达;对照叶片上,随接种时间延长,CP10表达量上升,接种后第3 天达到最大,处理最大表达量比对照降低了23.6倍。随接种时间延长,DEX处理的叶片和对照叶片,ACO表达均先升高后降低,在第2天达到最大,处理叶片上最大表达量仅为6.75,比对照低7.33倍。DEX处理的叶片,乙烯途径基因ETR2、ERS1、EIL1 和EIN2表达受到抑制。ERS1和ETR2在DEX处理和对照叶片上均有表达,并在接种后第3天达到最大,但处理的最大表达量比对照低51倍。DEX处理的叶片,接种后第1-2 天EIN2表达被抑制,第3天表达上升,在对照叶片上,EIN2表达量随接种时间而增加,第3天达到最大,DEX处理的叶片EIN2最大表达量比对照低31.58倍;DEX处理的叶片和对照叶片,EIL1与EIN2有相似的表达趋势,且DEX处理的叶片EIL1最大表达量低于对照两倍。AOC和COI1在JA生物合成和信号转导途径中起重要作用。DEX处理的叶片,AOC和COI1表达均被减弱,AOC在接种后第1-2天被抑制,第3天表达,对照叶片上,随接种时间延长AOC表达量增加,在第3天达到最大,处理叶片AOC最大表达量比对照低12.96倍;COI1在DEX处理和对照叶片上均有表达,且在第3 天表达量最大,DEX处理叶片COI1最大表达量比对照低6.14倍。病原菌侵染植物时,ERFs会被乙烯或JA调控以激活病程相关基因表达。经DEX处理的叶片ERF4表达先升高后降低,第2 天表达量最大;对照叶片随接种时间延长ERF4表达量上升,在第3天达到最大;处理最大表达量比对照低2.96倍。无论处理还是对照,ERF8表达量都随接种时间延长而上升,在第3天达到最大,但处理的最大表达量比对照低3.52倍。接种病原菌后,DEX处理的叶片上,所有病程相关基因表达微弱,最大表达量均低于10;而对照叶片上,所有病程相关基因均有表达,并在接种后第3 天表达量最大。其中以PR1表达量最大为10 521.11,其次是EX-CHI和OSM ,分别为184.95和184.96,Defense1和AC-CHI表达量最小为23.39和14.58。【结论】etr1-1诱导表达通过延缓灰霉病菌引起的叶片衰老,从而提高转基因矮牵牛对灰霉病的抗性。     

‘南通小方柿’GA2ox基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

【目的】从地方矮化品种‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn.cv.Nantongxiaofangshi)中分离赤霉素合成关键酶基因GA2ox,并进行亚细胞定位及表达分析,为进一步探索其矮生性状形成机理及选育新型矮生品种奠定基础。【方法】以‘南通小方柿’幼嫩叶片为材料,通过改良的CTAB法提取总RNA,利用简并引物克隆GA2ox家族中2个基因的片段,采用3′和5′RACE方法得到基因的全长c DNA序列,分别命名为Dk GA2ox1和Dk GA2ox2。通过生物信息学方法分析结构特征,利用GFP进行亚细胞定位,实时荧光定量RT-PCR技术研究其在发芽期、展叶期、枯顶期、开花期、生理落果期、果实着色期、果实成熟期中的表达特性。【结果】生物信息学分析Dk GA2ox1和Dk GA2ox2全长c DNA序列分别为1 318 bp和1 267 bp,分别含有198 bp和61 bp的5′非翻译区及97 bp和172 bp的3′非翻译区。编码332个和334个氨基酸,与毛白杨(JX102472.1)、夹竹桃(AY594292.1)、烟草(AB125232.1)、矮牵牛(GU059939.1)、苹果(FJ571521.1)、梨(JF441168.1)、葡萄(JQ608472.1)的相似度达73%—77%。含有保守20G-Fe(Ⅱ)-Oxy蛋白结构域,高度保守的2-酮戊二酸结合位点(Dk GA2ox1:Arg-272、Ser-274;Dk GA2ox2:Arg-271、Ser-273)和Fe2+结合位点(Dk GA2ox1:His-205、Asp-207、His-262;Dk GA2ox2:His-204、Asp-206、His-261),有赤霉素2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点。Dk GA2ox1和Dk GA2ox2编码蛋白分子量分别为36 596.1 Da和37 544.2 Da,均为稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域,无明显疏水区,属于C19-GAoxs。瞬时表达载体的构建及洋葱表皮细胞转化后,洋葱表皮细胞的瞬时表达结果显示,Dk GA2ox1编码蛋白定位于细胞核和细胞质中。Dk GA2ox1和Dk GA2ox2在开花期表达最丰富,并在7个典型物候期中均高于乔化品种‘大方柿’。【结论】南通小方柿中赤霉素2-氧化酶基因的表达与其矮生性状有关。     

梨新品种──大果黄花

１９９３年,作者在江苏省溧水县果园发现一株黄花梨的大果型芽变单株。经多年高接鉴定和区域试验证明其性状稳定,并经生理生化及细胞生物学鉴定确认其为优良芽变株系。该株系１９９９年１月通过江苏省农作物品种审定委员会审定,正式命名为“大果黄花”。 大果黄花梨在南京地区３月上旬萌芽,３月下旬花序分离,４月初开花,４月上旬抽梢,８月中旬果实成熟,果实发育期约１３５天,１１月上旬落叶。以短果枝结果为主,ｌｍ以上的长果枝易形成腋花芽。丰产性好,盛果期树产量达３０ｔ／ｈｍ２。平均单果重３６４．５ｇ,最大果重７０２ｇ…     

桃种间亲缘关系的SSR鉴定

通过正交试验,建立了桃SSR反应体系,对桃的6个种和扁桃进行了鉴定;对谱带进行数字化转换,用SPSS11.5中的Jaccard聚类方法对结果进行了聚类,发现桃亚属间普通桃与新疆桃的亲缘关系最近,陕甘山桃与甘肃桃间也有较近的亲缘关系,在相似系数小于0.589时,普通桃、新疆桃、陕甘山桃、甘肃桃4个种被聚为一类,与这4个种相近的为光核桃,其次为山桃,最远的为扁桃。     

梨EST-SSR标记的开发及其在梨品种遗传多样性分析中的应用评价

 【目的】分析梨EST中SSR位点分布规律,开发梨EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于梨品种遗传差异研究的可行性。【方法】从NCBI公共数据库中下载梨表达序列标签(expressed sequence tag,EST)1 293条,利用MISA软件对其进行SSR位点查找,将符合条件的序列选出,利用Primer3.0 Plus软件设计48对引物,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)研究这些SSR引物的PCR扩增特点,并对部分扩增产物克隆与测序,以验证其真实性。【结果】1 293条梨的EST序列中含有SSR位点的序列为82条,SSR位点92个。二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复是最主要的SSR类型,分别占48.91%、17.39%和17.39%。48对引物中有31对引物能扩增出理想的PCR 产物,其中27对引物扩增条带具有多态性。同时发现11对引物中,有83.87%的片段具有相应的SSR位点。聚类结果表明,梨被明显地区分成东方梨和西方梨两大群,分类效果明显。【结论】梨EST-SSR标记开发效率较高,是梨SSR标记开发的重要措施,对于梨品种的鉴定与遗传多样性分析具有重要应用价值。     

水旱轮作对草莓生物学和植物学特性的影响

[目的]研究"红颊草莓—空心菜"水旱轮作新模式对草莓生产过程中生物学和植物学特性的影响,为新模式的推广应用提供科学的理论依据。[方法]对连续3年种植草莓地块进行"红颊草莓—空心菜"水旱轮作,研究其栽培模式对红颊草莓物候期、株高、成活率和产量的影响。[结果]种植空心菜的地块种植草莓,其植株成活率和早期产量分别可达到97.3%和6 219.75 kg/hm2,显著高于休闲地块,对物候期的影响差异不大。[结论]连续种植3年的地块初步表现出连作障碍现象,草莓植株死亡率提高,早期产量显著下降;水旱轮作可以显著提高草莓植株的成活率和草莓早期产量,可以克服土壤连作障碍对生产带来的影响。     

江蔬1号番茄子叶离体再生体系的建立

以番茄品种江蔬1号和金陵之星101F1为试材,MS为基本培养基,研究70%酒精和20%次氯酸钠溶液不同时间处理对种子表面的消毒效果和对种子萌发的影响,并研究不同基因型、不同植物生长调节物质及浓度对番茄子叶再生的影响。结果表明,70%酒精处理50 s后,再用20%次氯酸钠溶液浸泡30 min,江蔬1号和金陵之星101F1种子萌芽率分别为98%、63.2%,而污染率分别为0、2.2%;不同的番茄品种在相同的培养基上愈伤组织诱导率和不定芽的分化率存在着显著差异,江蔬1号优于金陵之星101F1。适于江蔬1号子叶再生的培养基为MS ZT0.5 mg/L IAA0.3 mg/L,再生频率可达49.14%;适宜的生根培养基为MS NAA 0.5 mg/L,生根率为100%。     

李种质资源ISSR反应体系的建立

以5′-(AC)_9 A-3′为引物对牛心李(Prunus salicina cv.Niuxinli)ISSR(inter-simple sequence repeats)反应体系的优化研究表明,25μL ISSR反应体系中,Taq酶、Mg~(2+)、引物、模板DNA和dNTPs5种主要成分的最适浓度分别是:0.3U、1.5mmol/L、0.2μmol/L、20ng和0.16mmol/L。利用该优化体系,以5′-(AC)_9 T-3′为引物,构建了中国李18个品种的ISSR指纹图谱,该引物可将这些品种完全区别开来;以5′-(AC)_9 C-3′为引物,构建了李属6类种质资源的ISSR指纹图谱,该引物区分率为100％。     

猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性

【目的】探讨高、低淀粉积累型猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异、糖代谢特性及与相关酶活性的关系,为提高猕猴桃果实糖含量和风味等关键品质提供理论依据。【方法】以高淀粉积累型品种‘红阳’和低淀粉积累型品种‘华特’为试材,测定果实发育过程中的相对生长速率、碳水化合物（淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖）含量、干物质含量以及碳水化合物代谢相关酶活性的变化。【结果】果实碳水化合物含量与果实生长速率呈负相关,其含量随淀粉积累而不断增加;淀粉含量与果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖含量及干物质含量均呈正相关,当达峰值时,其在‘华特’和‘红阳’果实碳水化合物含量中所占比例分别为87.1%和84.1%。‘红阳’果实淀粉积累增速快、峰值高、时间长,其淀粉积累平均速率为0.685 mg•g-1FW•d-1,淀粉积累峰值为70.78 mg•g-1FW,分别是‘华特’的1.34倍和1.69倍,且其淀粉积累时间比‘华特’长21 d。‘华特’果实淀粉在采前已急剧下降,至采收时几乎都转化为可溶性糖;而‘红阳’果实淀粉含量仍直线增长,并在采前维持在一个较高水平。‘华特’果实的中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性始终显著高于‘红阳’,而后者的蔗糖磷酸合成酶（SPS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性一直明显强于前者。‘红阳’和‘华特’的果实淀粉含量与AGPase和SPS活性的相关性最强,而与NI和AI活性呈较强负相关。NI活性与AI活性呈显著正相关,而与AGPase、SPS、蔗糖合成酶（SS）、果糖激酶（FK）、葡萄糖激酶（GK）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）等酶活性均呈负相关;‘红阳’果实中的AGPase活性与SPS、SS、FK、GK、UGPase等酶活性均呈显著正相关。【结论】猕猴桃果实碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase是影响淀粉积累的关键酶,NI、AI和SPS活性的差异可能是造成果实淀粉积累高低、干物质多少、可溶性糖组分及含量不同的重要原因。     

巨峰葡萄查尔酮合成酶基因4的克隆及表达特性的RT-PCR分析

克隆了葡萄查尔酮合成酶基因4(CHS4),并采用半定量RT-PCR技术,以actin为内参,分析了CHS4在巨峰葡萄果实发育阶段不同组织的表达。对CHS4的序列分析表明:CHS4含有1个内含子,2个外显子;与CHS1、CHS2、CHS3在核苷酸水平的同源性分别为99.3%、92.6%和76.0%。半定量RT-PCR分析结果表明:CHS4在果皮、果肉、种子、叶片和根系中均有表达,在花后30d的果皮中表达强烈,随后迅速降低,到花后70d表达又增强;CHS4在花后30～45d的果肉中表达强烈,随后迅速降低;在花后45d的种子中也表达强烈,随果实发育,其表达逐渐下降。高温处理抑制CHS4在巨峰葡萄幼叶中的表达,但诱导CHS4在幼根的表达。