石蒜属植物种质资源ISSR-PCR反应体系的建立

为进一步开展石蒜属Lycoris植物种质资源遗传多样性研究,利用正交试验设计的方法,从Taq酶、Mg2 、模板DNA、dNTP和引物等5因素4水平,对石蒜属植物ISSR(intersimple sequence repeats)反应体系进行优化,确立了石蒜属植物ISSR的最佳反应体系:在20μL反应体系中,含1×Buffer,模板DNA 50 ng,2.5 mmol.L-1氯化镁(MgCl2),0.15 mmol.L-1dNTP,25.05 nkatTaq聚合酶,0.5μmol.L-1引物。进一步进行梯度退火试验,确定最适宜退火温度为57℃。图7表2参23     

美洲黑杨新无性系短伐期经营生物量研究

研究了美洲黑杨新无性系短伐期试验林 5年生 84个单株样本的生物量。结果表明 ,单株生物量随林分密度增大而下降 ,林分生物量随密度增大而增加。此时林分密度仍是影响林分生物量的主要因子 ;栽培品系是影响生物量的另一重要因素 ,不同无性系的生物量差异显著 ,36 6、35 1无性系显著优于对照 6 9杨 ,且以36 6无性系表现最优 ;不同管理水平也同样显著影响单株和林分生物量 ,集约经营是短周期栽培所必需的 ;依据树高和胸径分别建立了估算枝、干生物量的最佳回归模型     

杉木应压木木质部细胞形态特征及主要代谢成分表征

为探讨主要代谢成分与应压木形成的关系,以拉弯诱导形成的杉木应压木为材料,在明确其重要显微特征、木质素含量的基础上,运用气相色谱质谱联用系统(GC-MS)对主要代谢成分进行了鉴定和相对表达丰度分析。结果表明:杉木应压木管胞多以椭圆形呈现,且管胞壁明显增厚。应压木管胞平均长度和宽度分别为1 347.34和20.18 μm,均显著小于对应木;平均壁腔比为0.43,显著大于对应木。应压木木质素的相对含量较对应木增加21.9%。在3个拉弯时期皆可鉴定出18种代谢成分,其中有机酸5种、单糖4种、二糖3种、醇类和氨基酸各2种、无机酸和内酯类各1种。时期Ⅰ应压木中果糖和葡萄糖含量与对应木差异不大,但这2种化合物含量均随拉弯时间延长呈现下降趋势,且时期Ⅱ、Ⅲ在应压木中的含量显著小于对应木,符合应压木纤维素含量下降的事实。应压木中与木质素合成相关的莽草酸含量呈上升趋势,其在时期Ⅲ应压木中的含量显著高于对应木,这解释了应压木中木质素含量明显多于对应木的现象。      

巨桉EgrCBF3基因的克隆与逆境响应表达分析

【目的】克隆巨桉(Eucalyptus grandis)抗逆相关基因EgrCBF3(GenBank登录号:JQ068829)的全长cDNA序列,分析EgrCBF3在低温、干旱、脱落酸(ABA)处理和高盐条件下的表达。【方法】利用RT-PCR结合RACE技术,克隆巨桉抗逆相关基因EgrCBF3全长cDNA序列;分析正常条件下,巨桉根、茎和叶中EgrCBF3的表达情况;同时采用qRT-PCR,分析不同低温(0,2,4,6,8℃)和4℃处理不同时间(2,4,8,24和48h),以及干旱、ABA和高盐等逆境条件下EgrCBF3的响应表达情况。【结果】EgrCBF3cDNA全长1 161bp,含有1个675bp的ORF,编码224个氨基酸,包含1个AP2结构域。该基因编码的蛋白与蓝桉中的CBF蛋白同源性最高,达97%。EgrCBF3在巨桉的叶、茎和根中均有表达,但表达量无明显差异。对不同低温和4℃不同处理时间条件下EgrCBF3表达的qRT-PCR分析表明,EgrCBF3基因受低温诱导,在2℃条件下诱导表达量最强;在4℃条件下随低温时间的延长,其诱导表达特性不变,仅略有波动。在100μmol/L ABA、200mmol/L NaCl和干旱处理条件下,EgrCBF3的表达不受ABA和盐胁迫的影响,但在干旱胁迫下被诱导。【结论】EgrCBF3响应低温胁迫诱导,同时可能也参与了干旱胁迫的逆境响应机制。     

石蒜黄烷酮3–羟化酶基因LrF3H 的克隆及表达分析

 采用RT-PCR 和RACE 技术相结合的方法,从石蒜花瓣中克隆到1 个黄烷酮3–羟化酶（F3H） 基因的cDNA 全长序列,全长1 293 bp,包含1 098 bp 的完整开放阅读框,编码365 个氨基酸;氨基酸序 列比对显示该序列编码的氨基酸与水仙的F3H 具有高达91%的同源性,将其命名为LrF3H。二级结构预 测表明,随机卷曲是LrF3H 蛋白最大量的结构元件,而α–螺旋和延伸链散布于整个蛋白中。保守结构 域预测表明该基因编码的蛋白具有典型的F3H 蛋白功能结构域,其保守结构域中含有铁离子及2–O–酮 戊二酸结合位点,属于2OG-FeⅡ_Oxy 双加氧酶超家族。实时荧光定量PCR 分析表明,LrF3H 在整个花 发育过程中均表达,而且从初蕾期到盛开期随着花瓣着色加深表达量逐渐增加,盛开期表达量最高,之 后随着花朵萎蔫表达量下降;在不同器官中,LrF3H 的表达量在花瓣和花葶中最高,而在根、鳞茎和叶 片中都很低,推测该基因在石蒜花色形成过程中起着关键作用。     

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.     

紫楠转录组EST-SSR标记开发及通用性分析

紫楠(Phoebe sheareri)是商品材金丝楠木的原植物种之一,现存野生资源日益减少,为了进一步掌握其遗传多样性和遗传结构特征,大规模开发该种表达序列标签-简单重复序列(expressed sequence tag-simple sequence repeat,EST-SSR)标记迫在眉睫。本研究首次进行紫楠转录组高通量测序,挖掘SSR位点和开发EST-SSR标记,并进行引物的初步验证以及在楠属植物的通用性检测。结果显示,通过Illumina Hiseq 2500测序共获得43 781条Unigene,应用MISA软件鉴定了6 958个SSR位点,分布频率为15.89%,平均每5.31 kb出现1个SSR位点。紫楠SSR位点共包括340种重复基元,以二、三核苷酸为主,其优势重复基元分别为AG/CT(23.99%)和AAG/CCT(12.81%)。基于不同重复基元类型设计合成了94对SSR引物,以10份紫楠及同属4种楠木的基因组DNA为模板对其有效性及通用性进行初步验证,筛选出具有清晰扩增产物的引物41对,其中32对具有多态性,其平均等位基因数2.75个,观察杂合度(heterozygosity,Ho)、期望杂合度(heterozygosity,He)、多态信息含量(polymorphism information content,PIC)分别为0.369、0.563和0.541,且在同属材料中通用性较高。紫楠转录组测序获得的Unigene可作为SSR标记开发的有效来源,所获得的EST-SSR引物可为紫楠及楠属其他树种的遗传结构分析、种质资源利用及遗传图谱构建提供有效的分子标记。     

两大主产区山茱萸性状变异与产区差异分析

通过对浙江、河南两大产区山茱萸Cornus officinalis果实性状、药用有效成分的测定,以明确山茱萸果实性状、药用有效成分的产区内变异和产区间差异。采集山茱萸主产区浙江、河南两地实生单株成熟果实,测定单株果质量、果实纵横径、鲜出皮率、含水率、可溶性固形物及药用有效成分马钱素、熊果酸、齐墩果酸质量分数。结果表明：①产区内单株间果实性状及药用有效成分存在差异,所测各指标的变异规律在不同产区表现相似;②果实性状及药用有效成分马钱素的产区间差异极显著,药用有效成分熊果酸、齐墩果酸的产区间差异不明显。研究表明：①单果质量、可溶性固形物及测定的4种主药用有效成分马钱素、熊果酸、齐墩果酸和多糖种内变异明显,可作为山茱萸选择育种的重要参考指标;②浙江产区单果质量平均值为河南产区1.68倍,极差为河南产区的2.52倍,如以产量作为选种目标,浙江产区具有更大的选择潜力。图2表3参9     

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。     

光皮桦LFY同源基因的克隆及表达分析

以珍贵用材树种光皮桦（Betula luminifera）为材料,采用同源克隆与RACE的方法,克隆获得LFY同源基因,命名为BlLFY（GenBank号：KP970616）。BlLFY基因cDNA全长1 305 bp,开放阅读框（ORF）长1 212 bp,编码403个氨基酸。基因结构分析显示,BlLFY基因具有2个内含子和3个外显子,与其它植物同源基因具有一致的基因结构。多序列比对和系统进化分析表明,BlLFY基因编码蛋白具有典型的N-domain和C-domain,与板栗（Castanea mollissima）及核桃（Juglans regia）等木本植物的LFY具有最高的同源性和进化关系。进一步的表达模式分析结果表明,BlLFY基因在光皮桦植株进入成年期时表达水平最高,在开花植株的营养器官和生殖器官中均有表达,且贯穿雌、雄花序发育的整个过程,但在雌花序中的表达明显高于雄花序,说明BlLFY基因可能与花期转换和花器官的发育有关,但在雌、雄花序发育过程中的调控作用可能不同。