番木瓜研究进展

番木瓜含丰富的营养成分和生物活性物质,具有极高的食用与药用价值,其产业发展前景十分广阔。因此,国内外从种质资源、育种、栽培管理、保鲜储藏等方面对番木瓜进行了大量研究。种质资源方面,建立了种质资源圃转基因快速检测体系;育种方面,选育出了穗中红、红妃、台农2号等优良品种,建立了“两步法”胚性愈伤诱导体系;栽培管理方面,以黄沙为基质在温室中开展水肥一体化栽培为“南果北种”新兴模式提供了指导依据;保鲜储藏方面,建立了成熟阶段,筛选出了CpACO4、CpPDS、CpXTH30、CpXTH31果实成熟差异表达候选基因。本文结合番木瓜研究现状,提出将番木瓜表型性状多样性分析及遗传基础解析、现代育种研究技术推广应用、关键病害防治技术研究及推广应用等研究内容作为未来重点研究方向,以期为番木瓜的深入研究与开发应用提供参考。     

一种适合油棕不同组织RNA提取的方法

获得高质量的RNA是开展油棕果实发育相关分子生物学基础研究的重要前提和保障。以油棕成熟果肉、胚乳、胚和胚芽4种组织为材料,分别采用Invitrogen公司的Trizol试剂和MRIP法提取总RNA,并比较其提取效果。结果表明：MRIP法提取的RNA质量较好,其中胚芽中的总RNA提取量高达2 139.0 ng/μL,而胚乳中的含量相比较低,仅为1 083.6 ng/μL;MRIP法的总体提取效果优于Trizol试剂,包括RNA完整性、含量、纯度等,适用于油棕及棕榈科植物总RNA提取。     

山药化感物质对山药和玉米种子萌发及幼苗生长的影响

本研究以山药零余子和玉米种子为受体材料,采用生物测试方法,以发芽率、发芽势、发芽指数、根长、茎长和干重为种子萌发和幼苗生长参数,研究山药植株腐解液、根系分泌物和根际土浸提液对受体材料的化感效应,旨在探明山药化感物质的释放途径,探索山药化感物质对不同受体材料的化感作用,为揭示山药连作障碍的机理奠定基础。结果表明：山药植株腐解液和根系分泌物对山药和玉米均有强烈的化感抑制作用,根际土浸提液的化感作用较微弱,化感作用强度为根系分泌物˃植株腐解液˃根际土浸提液,山药根系分泌物和植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是山药自毒物质的主要来源之一,是山药化感物质研究的可靠基础材料;在试验设置的浓度范围内,山药化感物质对受体材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,3种浸提液对受试材料的化感作用存在低促高抑的浓度效应,低于100 mg/mL时有微弱的促进作用,大于等于100 mg/mL就会产生强烈的抑制作用,随着浓度升高,化感抑制作用强度越大;山药的化感物质对玉米幼苗生长抑制强度大于种子萌发期,山药则相反;结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数,2种受试作物对山药化感作用的敏感程度为自毒作用强于他感作用。     

多倍体在植物进化中的意义

几乎所有的开花作物都为多倍体植物,其基因组至少经历1次以上的全基因组加倍事件.随着测序技术的不断革新,人们对作物的基因组以及基因组的演化历史有了全新认识.分析了全基因组加倍在物种进化中的意义:多倍化改变基因组结构,丰富物种的遗传多样性,改变重复基因表达模式,增强物种的适应性,并展望多倍化在作物遗传育种中的应用.     

转录本选择性剪切研究进展

论述了转录本选择性剪切的类型、选择性剪切对编码蛋白的影响以及选择性剪切与生物生长发育、生物逆境的关系,阐述了基于EST序列、cDNA序列、生物芯片以及新一代测序技术分析高等生物选择性剪切事件的方法。     

椰子SR蛋白家族的鉴定及生物信息学分析

SR蛋白家族是真核生物中的一类剪接因子,其作为反式作用因子,通过与顺式作用元件结合参与可变剪接。本研究通过已公布的椰子基因组,与水稻的SR蛋白序列进行多序列比对,去除不含RRM结构域的序列共鉴定出24个椰子CnSR蛋白家族成员,采用生物信息学的方法,对其理化性质、亚细胞定位、序列保守性等方面进行分析。结果表明：椰子CnSR蛋白家族分布较广,最主要位于细胞核。椰子CnSR蛋白家族可分为4个亚族,分别是RSZ亚族、SR亚族、RS亚族、SC亚族。CnSR1、CnSR2、CnSR9、CnSR18、CnSR19、CnSR23在各组织中表达水平较高,其可能在椰子的整个生长时期发挥着重要的作用。对椰子CnSR蛋白家族启动子区顺式作用元件分析结果显示鉴定出光响应元件、各类激素响应元件,胁迫应答元件等,初步表明椰子CnSR蛋白家族与环境胁迫应答相关。通过上述生物信息学分析,为进一步探究椰子CnSR蛋白家族在椰子生长发育过程中的功能提供参考。     

大薯病程相关蛋白1(PR1)基因及其启动子序列的克隆与分析

为了研究大薯Da PR1基因的表达模式及调控机理,本研究利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,从高抗炭疽病大薯材料Da94中获得1个病程相关蛋白1(pathogensis-related protein 1,PR1)基因,命名为Da PR1。测序显示该基因包含长度为501 bp的完整开放阅读框(ORF),预测编码166个氨基酸。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白具有典型SCP-PR1-like保守结构域,Blast比对表明Da PR1蛋白与多种植物的PR1蛋白高度同源。实时荧光定量PCR检测表明,Da PR1基因在高抗种质中受炭疽菌显著诱导,在侵染48 h时其相对表达量达到最大。通过巢式PCR扩增Da PR1上游转录调控序列的5'端,获得1 203 bp的Da PR1基因启动子,序列分析表明该区域除了含有基础的启动子元件CAAT-box和TATA-box外,还存在茉莉酸(JA)、赤霉素(GB)等激素响应元件及真菌诱导响应元件(W-box)。本研究通过克隆和分析Da PR1基因及其启动子序列,为进一步研究该基因的功能及其表达调控机制奠定了基础。     

高等植物着丝粒序列的结构与特征研究

着丝粒是染色体的重要组成成分之一,在细胞有丝分裂和减数分裂中行使重要的生物学功能,着丝粒在不同的物1种中保持着一致的功能,即在细胞分裂中期,着丝粒在纺锤丝的牵引下使染色体向两级运动,从而完成细胞的分裂。如此保守的功能,是乎暗示着丝粒序列不同物种间具有一定的保守性,然而随着测序技术的发展,越来越多的物种的基因组序列被释放,分析发现着丝粒序列主要由重复序列和反转录转座子组成,然而不同物种着丝粒序列比对发现,它们之间的同源性极低,此外染色体的着丝粒的序列的组成和大小都相差甚远。文中回顾了近些年在着丝粒研究方面所取得的进展,探讨维持着丝粒功能稳定性的序列结构特征。     

参薯DELLA基因家族鉴定及分析

DELLA基因家族是参与赤霉素信号调节过程的负调控因子,DELLA常与其他转录因子结合,通过影响这些转录因子起作用。为了解析参薯中DELLA基因家族的调控网络,本研究对参薯DELLA基因家族进行鉴定,对其理化性质、系统进化树、保守基序、亚细胞定位预测,赤霉素处理后基因转录谱、互作转录因子进行分析。研究发现,参薯DELLA基因家族包含4个家族成员,都为酸性蛋白。系统进化树分析发现DaDELLA2与拟南DELLA基因处于同一分支,保守基序分析发现除DaDELLA4外,都含有10个蛋白保守序列,DaDELLA定位主要分布在细胞质和细胞核中。根据转录谱发现,赤霉素处理15 d和60 d后,转录因子DaAP2.7-LG16在块茎中表达量最高。分子实验表明DaDELLA2自激活发生在DELLA蛋白N端,与DaAP2.7-LG16存在互作,且互作用主要发生在DELLA蛋白的N端。以上研究对参薯DELLA蛋白基因家族进行初步分析,为进一步的研究提供基础。     

大薯PR1基因在炭疽菌、激素处理下的表达分析

炭疽病是大薯种植过程中所遭受的最严重病害。为了探究PR1基因家族对炭疽菌的响应情况,本研究在前期转录组的基础上筛选了6个PR1基因,设置5组处理;炭疽菌处理、MeJA处理、SA处理、MeJA+炭疽菌处理、SA+炭疽菌处理,分别在处理1 d、2 d、3 d、4 d、5 d采用荧光定量PCR进行6个基因表达量差异分析。结果显示6个不同PR1基因在炭疽菌处理下都会使得其表达量增高,炭疽菌诱导下PR1-1基因5 d时表达量为6个基因中最高,达到峰值。炭疽菌+MeJA诱导下PR1-6表达量较高,4 d时达到峰值。炭疽菌+SA诱导下PR1-9在4 d表达量达到峰值。Me JA诱下PR1-6基因表达量较高,2 d时达到峰值。SA诱导下PR1-1基因2 d时表达量达到峰值,于6个基因中最高。由此可见,不同PR1基因对炭疽菌以及不同激素处理响应不同。