基于高通量测序发掘番木瓜果实成熟相关miRNA

【目的】番木瓜是典型的呼吸跃变型果实,外源乙烯处理使番木瓜呼吸跃变提前,促进果实成熟。分离番木瓜果实成熟相关miRNA,为深入了解呼吸跃变型果实的成熟分子机制奠定基础。【方法】利用高通量测序技术对乙烯(ETH)、1-MCP和清水对照(CG)处理的番木瓜果实进行miRNA和转录组高通量测序,然后对测序获得数据进行生物信息学分析,进行miRNA鉴定和靶基因预测,并与转录组测序结果进行关联分析。【结果】乙烯、1-MCP和对照处理分别获得10 734 196、16 486 803和16 067 290条纯净序列,共鉴定出523个miRNA。其中,已知miRNA个数为1-MCP(303)、CG(214)和ETH(239),新miRNA个数为1-MCP(184)、CG(188)和ETH(114)。与对照相比,在乙烯处理中上调和下调表达的miRNA分别是123和72条。靶基因预测共获得5 053个靶基因,KEGG功能富集分析显示它们参与了戊糖、葡萄糖醛酸转换、淀粉和蔗糖代谢、卟啉和叶绿素代谢、类胡萝卜素合成等代谢途径。筛选出的番木瓜果实成熟衰老相关候选miRNA,包含4个果实软化调控相关miRNA(miR167-y、miR4993-x、miR3946-x和miR5059-x)、3个果实颜色调控相关miRNA(miR4993-x、miR815-y和miR7810-x)、3个激素调控相关miRNA(miR4993-x、miR8004-x和miR9722-x)和4个转录因子调控相关miRNA(miR5641-y、miR9722-x、miR838-y和miR319-y)。【结论】筛选的番木瓜果实成熟衰老相关miRNA为今后果实成熟衰老调控网络研究提供了可能的线索。     

微波消解-FAAS测定番木瓜不同部位的金属元素含量

为探讨番木瓜果肉、果皮、瓜籽中金属元素的含量,采用微波消解-FAAS法测定了番木瓜3个部位的K、Na、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn共7种金属元素的含量,并对微波消解条件进行了优化。结果显示,在优化的微波消解条件下,样品消解完全、速度快、效果好,FAAS测定的各金属元素质量浓度与吸光度均呈良好的线性关系,相关系数r为0.995 7～0.999 9,检出限为0.002～0.131,回收率为98.30%～101.67%,RSD为0.20%～4.12%(n=6),说明测定方法可靠,结果稳定;番木瓜3个部位均含有较高的K、Ca、Mg,但Cu、Fe、Zn含量均较低,与番木瓜果肉相比,番木瓜果皮和瓜籽中K、Mg、Cu、Zn、Fe含量较高,食品和药品开发优势更突出。     

dsRNA介导的PRSV-CP基因3＇-端同源序列瞬时表达对番木瓜环斑病毒侵染的影响

体外合成我国番木瓜主产区环斑病毒外壳蛋白（PRSV-CP）基因3＇-端278bp同源区段,构建包含278bp正义链、内含子（PDK内含子）及278bp反义链的RNA介导的植物表达载体p2301-CPU,直接转化根癌农杆菌EHA105。通过根癌农杆菌介导的瞬时表达法,研究同源dsRNA对番木瓜环斑病毒（PRSV）侵染的干扰作用。结果表明,瞬时表达的dsRNA能够特异地干扰PRSV侵染。     

番木瓜果实中芥子酶基因组织差异表达和酶活性研究

检测了番木瓜果实3个发育时期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的果皮(外果皮)、果肉(内果皮)及种子中芥子酶的活性,并通过RT-PCR分析CpTGG1、CpTGG2和 CpTGG3三个番木瓜芥子酶基因在番木瓜果实各组织的差异性表达情况。结果表明,番木瓜果皮及种子中均有明显的芥子酶活性,但在果肉中无法检测出芥子酶活性;成熟后(Ⅲ期)番木瓜果皮的芥子酶活性相比未成熟前提高了6.6倍,而不同发育时期种子中的芥子酶并不表现出显著差异性。RT-PCR分析结果表明,番木瓜芥子酶基因在番木瓜果实中的表达存在显著时空差异性。其中,CpTGG1在番木瓜果皮及种子中均有表达,且表达量无明显差异,在果肉中完全无表达;CpTGG2在番木瓜果实的各个组织中均无表达;CpTGG3在果皮及种子中也均有表达,成熟果皮(Ⅲ期)和Ⅰ期种子中表达量比较强,并随着果实的发育成熟而呈现梯度变化。     

海南番木瓜PRSV和PLDMV病毒发生情况及分子鉴定

对海南昌江、乐东、澄迈、文昌和三亚5个主要番木瓜产区的病毒病发生情况进行调查。对76份番木瓜疑似病毒样品进行检测,检测结果表明海南番木瓜病毒病主要有2种：由番木瓜环斑病毒（Papaya ring spot virus,PRSV）引起的番木瓜环斑病毒病和由番木瓜畸形花叶病毒（Papaya leaf-distortion mosaic virus,PLDMV）引起的番木瓜畸形花叶病毒病。其中,番木瓜环斑病毒病最为常见,检出率达77.63％,是影响海南地区番木瓜产业健康发展的主要病毒病;畸形花叶病毒病发生率很低,仅检出2例番木瓜畸形花叶病毒病样品。以PRSV病毒基因组P1和Hc-Pro作为靶标基因进行分子克隆、测序,结果表明海南地区PRSV病毒可明显分为2个株系：HN-PRSV-1株系和HN-PRSV-2株系。此外,基于CP基因的系统进化树分析结果表明在海南新发现的PLDMV病毒可能源于台湾和日本。本研究可为开展番木瓜花叶病的防控和创制抗花叶病毒番木瓜新种质提供数据参考。     

响应面法优化番木瓜渗透脱水工艺

以糖液浓度(40%~60%)、渗透脱水温度(30℃~60℃)和浸渍时间(2~8 h)为因素,以失水率(WL)和固形物增加率(SG)为响应变量,采用响应面法优化番木瓜的渗透脱水条件。根据响应面(Box-Behnken)试验设计进行试验,以失水率最大和固形物增加率最小为指标对渗透脱水过程进行优化。结果表明,番木瓜渗透脱水的最佳工艺参数为:糖液浓度60%、温度52.95℃、浸渍时间7.33 h。     

农杆菌浸润瞬时表达分析番木瓜miR162a的研究

农杆菌浸润瞬时表达方法不仅在蛋白互作、鉴定基因沉默抑制子及基因功能研究方面得到广泛应用,目前还应用在小RNA的研究中.在对植物microRNA的研究中,农杆菌浸润方法通过将将转基因导入农杆菌浸润本生烟瞬时表达,可以快速、稳定地对植物microRNA进行检测和鉴定,样品在几天内就可分析完成,比获得稳定遗传的转基因有优势.笔者借鉴国外拟南芥microRNA瞬时表达分析的方法,克隆了番木瓜的miR62a前体序列连接到双元表达载体pSuper1300上构建成35S::cpa-miR162a质粒,导人农杆菌GV3101后浸润本生烟,浸润后48 h提取本生烟叶片总RNA后通过miRNA northern blot检测到miR162a,而本生烟和番木瓜自身则无法检测到低丰度的miR162a.本文介绍的农杆菌浸润瞬时表达方法能够在体外加工产生成熟的miRNA,该技术有助于对microRNA的结构-功能的相关性及靶标验证进一步研究.     

利用悬浮培养进行番木瓜体细胞胚胎发生

据印度泰米尔纳德邦农业大学的研究人员在《Scientia Horticulturae》（2012年）的一篇研究报告，体细胞胚胎发生是已经发展起来的番木瓜植株再生的高效方法。来自印度和墨西哥的研究人员探索了通过番木瓜体细胞胚胎发生进行植株再生的有效方法。     

台湾优良番木瓜品种栽培技术

番木瓜,为多年生常绿软木质乔木,含有丰富的维生素C、胡萝卜素、生物碱和蛋白酶,具有降血糖、助消化等功效,目前国内外市场十分畅销.其生长快、结果早、产量高,从播种到结果只需1年多的时间,在闽南栽植5～6个月开花,果实生长期130～150 d,每667 m2产量4000～5000 kg.漳浦县属南亚热带海洋性气候,年平均气温21℃,无霜期350 d,年降雨量1440 mm,极适宜番木瓜的生长.     

广州地区番木瓜疫病的初步研究

 80年代初,番木瓜疫病在广州市郊区竹料、新滘等地已有发生,造成死苗,但未引起注意。近年,作者从病株中分离到疫霉菌并进行了种的鉴定和防治策略的初步探讨。