植物生长调节剂对芭蕾苹果组培苗内源激素含量的影响

与金冠和金矮生相,芭蕾苹果的组培苗生长速率低,茎干粗壮,对ＰＰ３３３、ＮＡＡ和ＢＡ反应不敏感,风源激素含量变化幅度和生长速度均小于普通型和短枝型,而对ＧＡ３的反应很强,内源激素含量的变幅大。     

苹果SUPERMAN家族基因的组织特异表达及MdSUP3的功能分析

通过半定量RT-PCR分析SUPERMAN家族基因在‘富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Fuji’）叶芽、幼叶、花芽、花蕾、花、皮部组织和幼果中的表达模式,通过MdSUP3自主启动子驱动的GUS基因表达和MdSUP3异位表达分析其功能。结果表明,MdSUP3、MdSUP11和MdSUP9a在所检测的组织器官中均有表达,MdSUP9b主要在营养器官中表达,MdSUP5a、MdSUP1b主要在生殖器官中表达。MdSUP3启动子驱动GUS基因在植株根尖、幼叶、幼茎和花等器官中表达。超表达MdSUP3的转基因烟草植株矮化、节间缩短、叶片卷缩、花器官颜色改变和部分花器官形态异常;与对照相比,转基因烟草中ABA合成酶基因NtNCED3-2,花青素合成途径的NtDFR2和NtANS1基因表达显著上升,细胞分裂素氧化酶基因NtCKX和赤霉素氧化酶基因NtGA2ox4表达显著下降。异位过量表达删除C端DLELRL基序的MdSUP3基因不影响转基因烟草的生长发育,证明DLELRL是基因必不可少的功能域。     

‘京白梨’优质果实的评价指标分析

为筛选出‘京白梨’果实品质的特征性指标并建立‘京白梨’优质果品的评价体系,本研究以门头沟区军庄镇东山村和孟悟村生长健壮且结果良好的‘京白梨’树为试验材料,选择各单株的优质果实,分别测定和分析果实在采收时及后熟后的果实外观形状(单果重、果实纵横径、果形指数、果心大小和果肉硬度)和内在品质(可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量和出汁率),并通过主成分分析法筛选‘京白梨’优质果实的评价指标。结果表明:‘京白梨’优级果品的综合评价指标是果形指数≤0.88且单果重≥110.00g,采收时果实可溶性固形物质量分数≥12.50%、后熟果实可溶性固形物质量分数≥15.00%;单果重、果实纵横径和果形指数可作为‘京白梨’果实品质评价的主要指标,可溶性固形物含量和糖酸比可作为辅助指标。综上,本研究可指导‘京白梨’的栽培生产并为优质果实采收和分级提供标准。     

苹果异戊烯基转移酶基因家族（MdIPTs）的克隆与MdIPT5a功能分析

 【目的】克隆苹果（Malus domestica Borkh.）异戊烯基转移酶（isopentenyltransferase,IPT）基因家族MdIPTs,分析MdIPT5a的生理功能,为深入研究MdIPTs在苹果细胞分裂素生物合成途径中的作用和基因的遗传转化提供理论依据。【方法】以‘富士’苹果为试材,利用RACE和苹果基因组信息克隆MdIPTs;利用洋葱表皮和拟南芥原生质体的瞬时表达研究MdIPT5a的亚细胞定位;通过农杆菌介导法遗传转化‘W38’烟草（Nicotiana tabacum cv. Wisconsin 38）过量表达MdIPT5a,RT-PCR鉴定转基因烟草。【结果】克隆了10个MdIPTs的cDNA序列,其中7个编码细胞分裂素生物合成主要途径中的腺苷-IPTs,具有N端的保守结构域GxxGxGK[S,T]序列,分别位于苹果第13、16、3、11、13、16、6号染色体上,命名为MdIPT1a、MdIPT1b、MdIPT3a、MdIPT3b、MdIPT5a、MdIPT5b和MdIPT7a,均无内含子,编码284—370个氨基酸。MdIPT5a-GFP融合蛋白定位于细胞质中,但不定位于质体内。过量表达MdIPT5a的转基因烟草组培苗生根困难、叶片和不定芽增多。【结论】苹果中腺苷-异戊烯基转移酶基因具有成对高度同源现象,与苹果17条染色体起源于9条始祖染色体的同源起源学说相一致,MdIPT5a具有催化合成细胞分裂素的功能。     

苹果砧木矮化性评价指标的研究

研究了苹果砧木矮化性的评价指标,为苹果矮化砧木预选提供有效的筛选参数.利用石蜡切片法分析叶片的解剖结构,分光光度计法测定多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性和总酚含量,酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定苹果砧木的内源激素水平,采用欧式聚类法综合评价与砧木矮化相关的各项指标.结果表明:生长势不同的苹果砧木在新梢生长量、叶片栅海比、POD酶活性、PPO酶活性、总酚含量和内源IAA和ABA激素水平在P＜0.05差异显著.矮化砧木的新梢年均生长量((19.51±2.03)cm)、春季叶片总酚含量((9.23±0.29)mg/g)及韧皮部PPO酶活性、秋梢韧皮部的IAA含量((22.72±7.62)mg/g)和IAA/ABA的比值(0.18±0.05)均显著低于半矮化砧木和乔化砧木,随砧木矮化性增强而减小;而叶片栅/海比(1.15±0.12)、春季叶片POD酶活性、秋梢韧皮部ABA舍量((118.21±13.85)mg/g)均显著高于半矮化砧木和乔化砧木,随砧木矮化性增强而升高.对各指标聚类分析表明:任何单一指标均不能有效地评价砧木的矮化性;苹果矮化砧木预选过程中,以"叶片的栅/海比＞1"和"秋梢韧皮部的IAA/ABA值＜1"双参数可以有效筛选矮化性强的砧木,再辅以"新梢生长量"和"叶片POD酶活性"指标,可以提高预选的准确性.     

基于ITS和matK序列探讨新疆野苹果与中国苹果的系统演化关系

 以新疆地区不同居群的52份新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]、9份中国苹果品种（Malus × domestica subsp. chinensis Li.）、1份森林苹果（M. sylvestris Miller）种质为试材,进行核糖体DNA内转录间隔区（ribosomal DNA internal transcribed spacers,ITS）和叶绿体成熟酶K（matK）基因的测序分析。从GenBank中获取了11个苹果栽培品种、14个塞威士苹果、26个苹果属其它种及1个外类群欧洲梨（Pyrus communis）的ITS及matK序列。利用MEGA（ver. 4.0）计算不同序列间的碱基组成频率、简约信息位点数、转换/颠换比率、序列间成对距离,以最大简约法与邻接法进行系统发育分析。结果表明,采集的“新疆野苹果”与“中国苹果”的ITS序列长度在589 ~ 594 bp,含有148个简约信息位点,转换/颠换比率（R）为1.029;MatK序列长度为1 451 ~ 1 461 bp,没有复制子Ⅱ序列,含有16个简约信息位点,转换/颠换为1.442。ITS分析将中国苹果、新疆野苹果（来自中国新疆）和塞威士苹果（来自GenBank）聚类于一个大的发育枝内,新疆野苹果5个居群的系统演化按新源、巩留、霍城和塔城的先后次序发生。MatK序列的系统发育分析将中国苹果和新疆野苹果聚类在一个大的发育枝内,但自展支持率低。由此说明,中国苹果由新疆野苹果驯化而来。matK不适于栽培苹果种内的系统发育分析。     

苹果MdRGL1a基因对烟草遗传转化研究

植物DELLA蛋白是赤霉素信号传导途径的反向调节因子,DELLA蛋白突变体导致植株矮化。苹果MdRGL1a是编码苹果DELLA蛋白家族的基因之一,为了研究该基因的生理功能,用从‘威赛克’苹果中克隆的MdRGL1a基因,分别构建GFP瞬时表达载体和植物表达载体。通过基因枪法轰击洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微镜下观察MdRGL1a基因的亚细胞定位。利用农杆菌EHA105介导的叶盘法转化烟草(Nicotianna tabacumL.),对转基因烟草进行PCR扩增和GUS染色法检测,观察转基因烟草的形态学性状,利用ELISA方法测定烟草的内源激素水平。结果表明,MdRGL1a-GFP融合蛋白定位在细胞核内。转MdRGL1a基因的烟草组培苗根短粗、根系小,田间生长表现为植株矮化,75%转基因烟草提早开花。50%以上转基因植株的內源生长素和细胞分裂素水平显著低于对照非转基因烟草,而內源ABA水平显著高于对照。过量表达MdRGL1a导致转基因烟草植株的矮化和花期改变与內源激素生长素、细胞分裂素水平降低和ABA水平提高相关。     

SUPERMAN类单锌指蛋白的研究进展

植物SUPERMAN类锌指蛋白属于C2H2型锌指蛋白中的单锌指蛋白,具有N端QALGGH和C端富含亮氨酸L(I)DLXLR(K)L的保守结构域,主要在植物花发育、胚发育、种子发育、侧根和分枝发育过程中起重要作用。本文阐述了SUPERMAN类单锌指蛋白在结构、作用机制、功能等方面的研究进展。随着不同作物中SUPERMAN家族的基因克隆,其生理功能和对植物生长发育的调控机制将更清晰,为进一步的基因遗传转化奠定了基础。     

一种快速而有效的''舞美''苹果种子繁殖体系的建立

为提高胚败育率高的苹果品种‘舞美’种子成苗率、缩短种子休眠时期、加速种子有性繁殖进程的种子繁殖体系,以‘舞美’自然授粉的果实和种子为试材,研究了胚龄(接种时期)、播前处理及培养基配比对‘舞美’杂种种子萌发率和成苗率的影响。结果表明:随果实成熟,种皮颜色由红色、红白色、红褐色至褐色转变;离体培养不同胚龄的种子,盛花后76 d,种皮红色,种子可萌发但生长畸形;96 d后,种皮红褐至褐色,有56.7%的萌发率和23.3%的直接成苗率,且添加1 mg/L GA3的H2培养基比未添加GA3的H1培养基(1/2MS 10 g/L蔗糖 9 g/L琼脂)可显著提高成苗率。盛花后130 d的饱满种子在H2培养基上离体培养萌发快,萌发率和直接成苗率分别达100%和97.6%,且显著高于未经层积处理和4℃层积处理20和30 d后直接播种在蛭石中的种子。因此,自盛花96 d后的杂种胚在H2培养基上培养,至胚苗移栽成活需4~5个月时间,种子直接成苗率在40%以上。     

苹果RAPD标记的引物筛选与RAPD校正

为筛选适宜苹果的RAPD引物，以苹果富士与舞姿的杂交后代为试材，依据RAPD校正方法、利用引物OPAl3构建了苹果的RAPD校正图谱；在520个RAPD引物中找出了扩增稳定、条带清晰的246个引物，其中扩增条带数在8个以上的有91个引物，可用于苹果的遗传分析。探讨了RAPD-PCR反应条件与RAPD校正的关系，RAPD校正能够提高RAPD-PCR的扩增能力。