瓠瓜KNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

【目的】 探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,利用MEGA 5.05软件构建系统进化树,采用实时荧光定量PCR技术,分析KNOX基因在瓠瓜不同组织（根、茎、叶、花、果实）中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因,这些基因分布在6条染色体上,且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK 和Homeobox_KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX Class Ⅰ和KNOX Class Ⅱ 2大类群,2个类群又可进一步分为5个分支,其中Class Ⅰ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现,瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式,KNOX Class Ⅰ类基因表达具有组织特异性,在根、茎和果实中表达量较高,在其余组织中表达量较低或不表达,其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高,Lsi11G006380在果实中表达量最高;KNOX Class Ⅱ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员,分布于6条染色体上,在进化关系上可分为5组,具有瓠瓜特有的进化分支,在不同组织中的表达具有特异性。     

郓城县杜仲主要病虫害种类、发生规律及综合防控技术

【目的】摸清郓城县杜仲的主要病害种类及发生规律,为科学制定杜仲病虫害防控提供理论依据。【方法】2021年1月至2022年12月采取踏查和标准地调查相结合的方法,对郓城县杜仲基地主要病虫害发生种类及规律进行调查分析。【结果】郓城县杜仲主要病虫害25种,其中病害10种,虫害15种。严重的病虫害为根腐病、立枯病、刺蛾、地老虎、蝼蛄、金龟子等。【结论】针对杜仲主要病虫害,运用营林、物理、生物及化学药剂,通过林间防控实践总结了杜仲病虫害的发展趋势、影响因素及综合防控技术,推进了杜仲产业健康有序发展。     

香蒲重金属ATP酶基因TyHMA3的克隆与表达分析

植物重金属ATP酶(heavy metal transporting ATPase, HMA)参与植物重金属转运、吸收和富集等多个过程。香蒲为多年水生宿根草本植物,重金属耐受性强,是重要的水体净化植物。本研究以淮安香蒲品种‘淮蒲1号’为材料,克隆获得一条HMA家族基因TyHMA3。该基因编码区全长2 835 bp,编码944个氨基酸,具有5个跨膜结构域和HMA特有的3个结构域,与单子叶植物HMA3基因相似度高,属于Zn/Cd/Co/Pb亚组。表达分析结果表明：在香蒲的不同组织中,TyHMA3在根中表达量最高;不同浓度的Cd²⁺和Pb²⁺处理对叶中TyHMA3的表达量影响较小;在根中,不同浓度的Cd²⁺和Pb²⁺均能诱导TyHMA3高表达,且较高浓度的Cd²⁺和Pb²⁺处理能更快诱导TyHMA3响应。本研究表明TyHMA3对香蒲根的生长发育及Cd²⁺和Pb²⁺耐受性具有调控作用,为进一步了解TyHMA3基因的功能及...     

桃COR413基因家族鉴定及其在采后低温和LTC处理中的表达

采后低温(0℃)贮藏过程中桃果实易发生冷害,LTC(Low temperature conditioning)处理可减缓H₂O₂产生和果实褐变等冷害现象。为研究桃COR413在‘北京9号’桃果实采后冷害调控中的功能,基于桃基因组数据库鉴定出4个COR413家族成员,即PpCOR1～PpCOR4。遗传进化分析表明,4个PpCOR可分为两个亚家族,PpCOR1～PpCOR3属于第一亚家族,该亚家族成员大部分为质膜类型。PpCOR4属于第二亚家族,成员主要为类囊体膜类型。启动子顺式作用元件分析发现,PpCOR3含有丰富的非生物胁迫响应元件及茉莉酸、脱落酸等激素响应元件。基因表达结果表明,PpCOR3受低温诱导表达上调,LTC处理可抑制低温对PpCOR3的诱导。此外,PpCOR3表达与H₂O₂含量的变化呈明显正相关,该结果进一步表明PpCOR3参与桃果实采后冷害调控。本结果将为桃果实采后贮藏保鲜研究和抗冷品种选育提供理论依据。     

欧李AP2基因家族的鉴定与表达分析

本研究以欧李全基因组和转录组数据为基础,对欧李AP2家族基因进行鉴定。结果表明：AP2家族基因在欧李中有17个成员,都具有两个AP2结构域。氨基酸数在356～854之间,分子量在40 092.00～93 434.48 k D之间,等电点为4.81～9.37之间,无规则地分布在5条染色体上。二级结构多为无规则卷曲。根据亚细胞定位显示：ChAP2-7存在于细胞质中,ChAP2-3、ChAP2-6、ChAP2-11和ChAP2-15存在于细胞核中。聚类分析将其分为三大类：AP2、euANT、basal ANT,其中,ChAP2-14与At5g67180,ChAP2-16与At2g28550,ChAP2-10与At3g54320等亲缘关系最近。综合来看,AP2家族的17个基因在不同的组织和不同的品种间表达差异较大。AP2-4和AP2-6在不同组织均有表达,AP2-2,AP2-3等基因在不同组织均不表达。AP2-4和AP2-6在‘农大4号’果实中表达较高,在‘农大5号’果实中几乎不表达。本研究结果为进一步研究欧李AP2基因家族的生物学功能与利用提供参考。     

筇竹钾转运体QtHAK12的克隆及表达分析

钾元素在竹笋中含量较高,也是竹笋品质的重要指标之一。为了研究高亲和性K⁺转运蛋白KUP/HAK/KT家族成员在竹笋K+吸收过程中发挥的重要作用。本研究利用RACE技术从筇竹(Qiongzhuea tumidinoda)中克隆得到一个KUP/HAK/KT家族成员的同源基因,命名为QtHAK12 (登录号:MT078986)。同时,对QtHAK12基因进行生物信息学及表达模式分析。结果表明,QtHAK12基因片段全长为2 467 bp,编码区为1 647 bp,包含548个氨基酸。生物信息学分析表明,该编码蛋白具有10个跨膜区域,定位于细胞质膜上,并且具有KUP/HAK/KT钾转运体的典型结构“K-trans”结构域。聚类结果表明,QtHAK12编码蛋白与狗尾巴草(Setaria viridis)、小米(Setaria italica)、水稻(Oryza sativa)等作物HAK蛋白相似度高达89%以上,同源性分别为90.17%、90.17%、89.89%。RT-qPCR结果显示,QtHAK12基因在不同组织(笋,根,茎,叶)中均有表达,且为非诱导表达。低钾和高盐处...     

小麦茎基腐病发生动态与防治技术

小麦是我国重要的粮食作物之一,也是北方地区人们主要的食物来源之一,对人们生产生活均可产生至关重要的影响。随着小麦种植规模的日益扩大,小麦病虫害问题随之凸显,不仅会制约小麦产量的提升,而且会在很大程度上降低小麦生产质量,致使小麦种植效益降低。茎基腐病是小麦生产过程中较为常见的危害较大、蔓延较快的土传病害,可造成小麦减产25%左右。因此,要充分了解小麦茎基腐病的发生情况,并采取综合防治措施,尽可能减轻茎基腐病对小麦生长造成的影响。基于此,对小麦茎基腐病的发病症状、规律、特点及影响因素等展开综合论述,并提出综合防控措施,为农户提供技术支撑。     

高温胁迫下绿豆象内参基因筛选及其Hsp70基因的表达特性

为明确Hsp70蛋白在绿豆象Callosobruchus chinensis高温耐受性中的作用,该研究筛选并克隆β-actin、α-tubulin、β-tubulin、EF1-α、GAPDH、Hsc70、AK和RPL40八个候选内参基因,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术测定其在绿豆象雌雄成虫体内的表达量,通过geNorm、BestKeeperr和NormFinde软件对这8个候选内参基因的表达稳定性进行评价,选择最适宜的内参基因对不同高温胁迫下绿豆象体内Hsp70基因的表达特性进行测定。结果表明,8个候选基因引物均有良好的特异性和引物扩增效率,引物扩增效率介于91.6%～108.1%之间。高温胁迫下,β-tubulin基因较其他7个候选基因有较小的平均变异度、稳定值和标准差,为最适宜的内参基因。39、42和45℃高温处理1 h后绿豆象雌雄成虫体内Hsp70表达水平较对照显著上调,当处理时间延长至3 h后,Hsp70基因的相对表达量较对照也有不同程度上调,但差异不显著,表明绿豆象Hsp70基因可以响应高温胁迫,Hsp70蛋白在绿...     

内蒙古东部干旱年份玉米需水规律及灌溉制度优化

基于通辽市丰田灌溉试验站3年野外实测试验,对该地区干旱年份玉米需水规律开展研究,结果表明:研究区干旱年份玉米拔节期与抽雄期耗水量占玉米整个生育期的50%以上,耗水强度依次表现为抽雄期拔节期灌浆期苗期,各生育阶段日耗水强度介于0.79~6.50 mm·d~(-1)之间;玉米干旱年份苗期、拔节期水分胁迫处理减产率较小,均未达到显著水平,抽雄期水分胁迫造成的减产量最大,多年平均达10%以上。干旱年份随着玉米耗水量的增加,产量持续增加,而水分生产率先升后降,合理的水分胁迫有利于提高干旱年份水资源的利用效率;同时通过数学模型与动态规划,提出了干旱年份玉米不同灌溉定额条件下的非充分优化灌溉制度,干旱年份应首先保证玉米抽雄期、灌浆期各灌水1次的要求,每次灌水约600 m3·hm-2。