2-DE技术在果树研究中的应用

蛋白质组学是后基因组时代的研究热点之一。文章对果树蛋白质组研究进行了综述,包括双向电泳体系的建立以及双向电泳技术在果树生长发育、胁迫反应、激素响应和果实采后处理中的应用,并展望了果树蛋白质组学研究的前景。     

DNA标记在植物品种鉴定上的应用现状

为了全面地了解DNA指纹在品种鉴定上的利用现状,更重要的是促进DNA指纹技术切实有效的应用于植物品种鉴定,本研究归纳了目前开发出的可用于植物品种鉴定的DNA指纹技术,指出已有的DNA指纹品种鉴定技术的优势与不足,总结了DNA指纹应用于品种鉴定的分析措施,并认为受限于缺乏可以将DNA指纹转化为植物鉴定信息的理想措施,所以DNA标记还未真正有效地应用于生产实践中,因此提出一种基于DNA指纹的人工绘制品种鉴定简图(MCID)法是很重要的,本研究也重点阐述了MCID法的实施过程。     

波尔多液作用机理及其在果树生产上的应用与相应药害研究进展

波尔多液是在果树上应用时间最长、应用范围最广、药效最为稳定的杀菌剂.为更好、更科学地将波尔多液应用于果树生产,在总结前人研究的基础上,结合正在开展的有关研究,针对波尔多液的作用机理、配制与施用、药害以及相关microRNA398对植物铜离子胁迫的影响进行了简要介绍.     

葡萄种质资源果形性状的分析

通过分析葡萄种质的果形性状以及不同类型的果形特点,为认识葡萄种质资源果粒形状特点和育种亲本选择提供一定依据。选取820份葡萄种质材料（286份的性状来自田间实地调查,534份来自《中国葡萄志》和《中国葡萄品种》记载）,对不同类型、种（species）和用途的葡萄果形特点、不同果形单果质量的分布、以及质量与其纵径和横径的相关性、不同年代选育不同果形的数量等进行分析。结果表明,倒卵圆形和长椭圆形的果粒较大,而圆形的果粒较小。欧亚种葡萄中长椭圆形和卵圆形的较多,欧美杂种葡萄中倒卵圆形的较多。鲜食葡萄较酿酒、制干和制汁葡萄果形更丰富且更狭长。黑色葡萄以圆形和近圆形为主,白色和红色葡萄中果形较为丰富。从育种进程来看,早期选育的葡萄果形以圆形为主,之后变为以圆形、近圆形和椭圆形为主,现代越来越多果形相继出现。圆形、卵圆形和倒卵圆形果粒的横、纵径与果粒质量拟合度较好。同一个葡萄品种果粒形状可能存在差异,其中椭圆形变化较为普遍。     

葡萄miR159s靶基因的鉴定及其应答GA在果实不同组织的调控作用

【目的】鉴定葡萄miR159家族成员及其靶基因,明确葡萄miR159家族成员及其靶基因应答外源赤霉素（GA）在无核葡萄果实不同组织发育过程中的作用。【方法】以‘白罗莎里奥’葡萄（Rosario Bianco）为试材,利用miR-RACE和PCR技术克隆鉴定VvmiR159a/b/c的成熟体及前体序列;通过PsRNATarget软件预测VvmiR159s的靶基因,利用生物信息学软件对其进行系统进化及保守结构域分析;通过启动子作用元件分析预测VvmiR159s及其靶基因的潜在功能;采用RLM-RACE和PPM-RACE验证VvmiR159s对靶基因的裂解作用;利用qRT-PCR鉴定其应答外源GA在葡萄果实不同组织发育过程中的时空表达模式。【结果】从‘白罗莎里奥’葡萄果实中克隆获得VvmiR159a/b/c的成熟体序列、前体序列并折叠发夹结构。鉴定到VvmiR159s的四条靶基因（VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15、VvGRAS-l）,其中VvmiR159s与VvGAMYB匹配程度最高,与VvAIX15匹配程度最低。靶基因系统进化及保守结构域分析显示,4条靶基因与其他物种同源基因具有较高同源性。VvmiR159s前体基因及其靶基因启动子的激素响应元件均以赤霉素和水杨酸响应元件为主,表明其可能主要通过应答这两种激素参与调控葡萄的生长发育过程。VvmiR159s在不同组织中的表达具有时空特异性,其中VvmiR159c在果皮和果肉中的表达趋势不同,在果皮中VvmiR159a/b/c与VvAIX15的表达水平呈负相关;而在果肉中,VvmiR159a/b与VvGAMYB和VvAIX15的表达模式相反。此外,在葡萄果皮、果肉中GA处理可显著下调VvmiR159a/c的表达,但却在幼果果肉中上调VvmiR159b的表达。表明葡萄miR159家族成员在果实不同组织中通过不同模式应答GA信号参与果实发育的调控。【结论】葡萄miR159家族含有VvmiR159a/b/c 3个成员;3个成员均可切割VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15及VvGRAS-l 4个靶基因;VvmiR159a/b/c及其4个靶基因可能以不同的GA应答模式参与调控葡萄果皮与果肉的发育。     

葡萄VvAGL11和VvAGL15基因的鉴定及其在赤霉素诱导葡萄无核果实发育过程中的作用

[目的]本文旨在研究VvAGL11和VvAGL15在应答赤霉素(GA3)信号诱导葡萄无核果实发育过程中的作用。[方法]以‘巨峰’葡萄为试材,鉴定了VvAGL11和VvAGL15的c DNA全长序列,并通过分析基因的启动子顺式作用元件预测其潜在功能,同时运用RT-qPCR方法检测对照和GA3处理组葡萄VvAGL11和VvAGL15的时空表达水平。[结果]GA3处理能够诱导葡萄果实无核化,使葡萄果粒和果穗显著伸长,穗轴增粗。同时,鉴定到VvAGL11(MG581423)和VvAGL15(MG581424)的c DNA全长序列。VvAGL11和VvAGL15蛋白序列与可可和棉花的亲缘关系较近;二者均含有MADS-MEF2-like和K-box家族保守结构域,属于MADS-box转录因子家族;其主要二级结构元件为α-螺旋和无规则卷曲,且主要定位于细胞核中,蛋白结构具有保守性。启动子顺式作用元件分析显示:二者均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的motifs。RT-qPCR分析显示,在果实硬核期和转色期的种子中,VvAGL11和VvAGL15的表达量较高,而GA3处理能够显著抑制其在种子中的表达。[结论]鉴定到MADS-box基因家族中的2个成员,分别为VvAGL11和VvAGL15。GA3处理可抑制VvAGL11和VvAGL15在种子区的表达,影响种胚的正常发育,从而形成无核果实。     

葡萄木质素相关基因PAL、4CL和CAD特征鉴定及其应答赤霉素在果实发育过程中的作用

[目的]本文旨在研究苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、4-香豆酸-辅酶连接酶基因(4CL)和肉桂醇脱氧酶基因(CAD)在葡萄(Vitis vinifera L.)‘白罗莎’核木质素合成过程中的作用,进而探究其在应答赤霉素(GA)调控果实发育尤其在种子发育过程中的潜在作用,分析其在诱导果实无核过程中的作用。[方法]采用生物信息学分析、基因芯片和RT-qPCR等方法,对葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因定位、结构和启动子作用元件分析,对其编码蛋白相似性、结构域以及互作蛋白进行分析,并鉴定其应答GA在果实不同组织不同时期的表达模式。[结果]葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD与其他物种同源分析比对发现,其内含子与外显子数量及其分布相似。基因启动子分析表明,3个基因均含有胚乳发育相关组织特异性元件,且Vv4CL基因含有GA响应元件。3个基因所编码蛋白进化保守性较强,与其他物种比对后发现它们含有相同的蛋白功能结构域并且作用元件相似。亚细胞定位预测显示其主要集中在细胞质和细胞膜中表达,其互作蛋白主要是肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、咖啡酸氧甲基转移酶(OMT)等木质素合成过程中的关键酶。葡萄芯片电子表达谱发现,VvPAL和Vv4CL基因在根、茎等木质化程度相对较高的组织中高表达,而VvCAD基因则只在种子中相对高表达。RT-qPCR结果显示,GA在种子某些特定时期极显著下调VvPAL、Vv4CL、VvCAD基因的表达。[结论]VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因参与葡萄果实发育过程的调控,且GA可能通过下调这3个基因的表达从而抑制葡萄核发育。     

葡萄中原花青素的代谢

原花青素是植物中广泛存在的一大类多酚化合物的总称,具有极强的抗氧化、消除自由基等的 作用。葡萄籽中所含的原花青素含量高、种类丰富,已越来越受到医药界、营养界的重视。了解葡萄中原花青素的代谢及重要研究进展对于原花青素的代谢调控、原花青素更好的利用以及葡萄果实品质提高等具有重要帮助。鉴于此,本文简要介绍了葡萄中原花青素的结构、分类、代谢途径以及相关重要酶的活性研究进展。     

RAPD标记用于葡萄、苹果等7种果树的品种鉴定的研究

针对RAPD技术的特点及其实际应用中易出现稳定性的问题,本研究以葡萄、梅、杏、桃、李、苹果、梨七种果树的不同品种为试材,对RAPD技术在鉴定果树品种中的科学性进行了技术上的验证与分析。结果表明:理想的反应条件能够保证RAPD技术具有很好的稳定性,是适用于鉴定果树品种的简易与理想的DNA分子标记技术。不同长度的引物的RAPD技术在几种果树品种鉴定中体现出谱带清晰度以及数量等方面不同的特点。其中,碱基数为9、10与11的引物在杏、桃、李和梅上的多态性较高且谱带清晰,苹果、梨和葡萄更适合应用11个碱基的引物。     

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％。