枳NLP转录因子克隆及其在不同水分条件下的表达

【目的】分析柑橘砧木枳（Poncirus trifoliata (L.) Raf.）参与氮素吸收与同化的重要转录因子NLP在干旱胁迫下的表达模式,为柑橘在干旱胁迫条件下对氮素吸收与同化的调控机理提供研究参考。【方法】以柑橘砧木枳为试验材料,在甜橙（Citrus sinensis (L.) Osb.）基因组数据库的基础上,利用生物信息学筛选获得甜橙NLP,并以此设计引物扩增枳NLP的CDS全长并测序。利用ClustalX和MEGA程序进行序列比对和系统发育分析,利用实时荧光定量PCR技术分析不同水分条件下的枳NLP的表达模式。【结果】筛选并克隆获得了4条枳NLP序列,为PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7和PtNLP8。序列比对分析表明枳NLP之间的蛋白质序列一致性为45.13%,均具有明显的RWP-RK和PB1结构域。枳与甜橙的NLP蛋白质序列的一致性极高,分别为97.57%、96.47%、99.0%及97.33%。系统发育分析表明枳NLP可分为4个进化类型,与拟南芥的NLP分类一致,即PtNLP2与AtNLP1/2一类,PtNLP4与AtNLP4/5一类,PtNLP7与AtNLP6/7一类,PtNLP8与AtNLP8/9一类。在不同水分条件下,枳NLP的表达模式在叶与根中存在差异。随着基质水分含量的减少,枳叶NLP呈现先上升再下降的趋势。与对照（相对持水量为61.0%）相比,叶PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7及PtNLP8的表达量在相对持水量为15.4%时上调至最高水平,分别上调了2.9、3.5、5.9及2.8倍,之后持续下调;到相对持水量为9.4%时,其表达水平低于对照但无显著差异。而枳根NLP的表达量在对照中最高,后随着水分的散失呈总体下降趋势且差异显著,与对照相比,根PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7及PtNLP8的最大下调倍数分别为6.7、2.8、4.8及2.3。复水后,枳叶与根NLP的表达量低于复水前,且与对照差异显著。【结论】枳NLP的表达与土壤的水分条件密切相关。枳叶片NLP的表达水平在干旱胁迫前、中期上调,后期下调;而枳根NLP的表达水平在干旱胁迫下持续下调。其中,PtNLP2和PtNLP7的表达量在枳根响应干旱胁迫中变化较大。     

野生三叶木通的驯化繁殖技术

介绍了三叶木通的生物学特性、野生资源分布与生境,并对其驯化与繁殖技术进行了初步研究,为今后开发利用三叶木通野生资源打下了基础。     

柑桔与枳属间体细胞杂种叶型遗传研究

枳的三出叶一般被认为对柑桔属和其它近缘属的单叶是显性的 ,且为不完全显性[1 ] ,它涉及到两对基因的作用 ,一般认为这两对基因是显性重复的[2 ] 。枳壳的三出叶性状是纯合显性的 ,杂合基因型则表现三出叶或二出叶 ,而单叶类型是纯合隐性的[1 ] 。但单叶的柚和单叶的马蜂柑的 50株杂交后代约有1 /3是三叶类型 ,因此 ,三叶性状也被认为可能由 2个互补显性基因控制 ,上述 2个单叶亲本是各含有一个显性互补基因的杂合体。由此看来 ,控制三出叶的 2对基因间互作在柑桔的不同类型中可能不一致[2 ] 。柑桔与枳属间体细胞杂种的创造为研究枳属三叶…     

三叶木通(Akebia trifoliata kiodz)的开花生物学研究

三叶木通的花序分为完全花序、雄花序和单生雌花三类,其中完全花序占84％,花期持续45天左右,其物候可划分为显序、离蕾、花药转黄、花药转红、雌蕊成熟、散粉、花药枯萎和落花8个时期。雌花脱落高峰在5月上、中旬出现。每个药室含有12000花粉粒,花粉在田间条件下寿命较短,它们适宜的发芽温度为16～25℃.花粉形状为椭圆形,纵径与横径的平均长度为24.5μm×12.3μm,具有8条芽沟。     

影响三叶木通生长的主要气象因子分析

以人工栽培的三叶木通（Ａｋｅｂｉａｔｒｉｆｏｌｉａｔａ）实生苗为试验材料，对影响其生长的主要气象因子进行了分析．结果表明：温度是影响三叶木通生长的第１位因素；光照是影响三叶木通生长的第２位因素，充足的光照能使其果实性状变优，而适度的郁蔽则使茎藤生长加速；降水量对三叶木通生长的影响仅次于光照，多光少雨果实性状变优，多雨少光茎梢生长加速．     

三叶木通总DNA提取方法的比较

以三叶木通(Akebia trif olia ta K o idz.)的新鲜叶片和硅胶干燥叶片为材料,分别采用CTAB法、高盐低pH法和苯酚法3种不同方法提取其植物总DNA,用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法检测获得的DNA的质量,以期从中找出提取三叶木通植物总DNA的最适方法。结果表明对于三叶木通的新鲜叶片和硅胶干燥叶片,无论从产率上还是质量上,CTAB法都明显优于其他两种方法。     

三叶木通(Akebia trifoliata Koidz)的花芽研究

以野生三叶木通为试材,研究了花芽结构、花芽着生部位和形态分化。结果表明:三叶木通的花芽是混合芽,主要着生于短缩枝的顶芽和攀援茎2至10节的叶腋间。顶花芽形态分化较早,也比较集中,腋花芽分化迟,分化期也长。用扫描电镜观察表明,三叶木通花芽分化可分为未分化期、花蕾分化期、花被分化期、雄蕊分化期和雌蕊分化期等5个时期。     

白木通提取物活血通脉的药理学效果研究

通过对白木通(A kebia trifoliata subsp.australis)茎藤和果实的皂苷、多糖和水提液等提取物饲养小白鼠,分别测定10 d后小白鼠的脾脏指数、胸腺指数、血浆白细胞总教、中性杆状白细胞、中性分叶白细胞、淋巴细胞、单核细胞百分率,同时还测定了小白鼠血液、肝、脑组织中蛋白质、MDA含量和SOD活性,探讨白木通茎藤和果实提取物对小白鼠活血通脉的效果.结果表明,白木通茎藤水提液明显提高了小白鼠的脾脏指数,效果显著优于果实多糖和果实皂苷；茎藤多糖显著提高小白鼠肝、脑组织中的SOD活性；白木通茎藤和果实提取物对小白鼠白细胞总数没有影响,但白木通果实皂苷能极显著地提高小白鼠淋巴细胞百分比.     

抗寒资源枳（Poncirus trifoliata）miR168a克隆、鉴定及遗传转化

基于生物信息学和实验预测,克隆了柑橘抗寒资源枳ptf-miR168a成熟序列和前体序列,并预测了其靶基因。结果表明:ptf-miR168a在植物中高度保守,靶基因是NAC(UCU2)和锌指结构基因(FEZ)家族同源基因;同时,构建了ptf-miR168a前体的超表达载体并在烟草中进行遗传转化,得到了18个转基因系,为进一步鉴定ptf-miR168a在低温胁迫应答中的调控作用奠定基础。     

OVEREXPRESSION OF PTRLEA7, A LATE EMBRYOGENESIS ABUNDANT FAMILY GENE FROM PONCIRUS TRIFOLIATA, CONFERS ENHANCED DROUGHT TOLERANCE BY ENHANCING ANTIOXIDANT CAPACITY

• A LEA family gene (PtrLEA7)was cloned from Poncirus trifoliata. • PtrLEA7was strongly induced by stresses and ABA. • PtrLEA7played a positive role in modulation of drought tolerance. • Overexpression of PtrLEA7elevated antioxidant capacity. Late embryogenesis abundant (LEA) genes encode highly hydrophilic proteins that are essential in abiotic stress responses. However, most LEA genes in higher plants have not yet been investigated. This study identified an LEA family gene (PtrLEA7) from Poncirus trifoliata and studied its function in drought tolerance. The full-length coding sequence of PtrLEA7 was 420 bp encoding a protein of 139 amino acids. Phylogenetic analysis shows that PtrLEA7 protein belongs to the LEA_4 subfamily. Expression profiling by qPCR found that PtrLEA7 was strongly induced by dehydration, cold and ABA treatments, and slightly induced by salt stress. Subcellular localization reveals that PtrLEA7 protein was located in both cytoplasm and nucleus. To investigate its function, transgenic plants of both tobacco and Poncirus trifoliata overexpressing PtrLEA7 were obtained. Stress tolerance assays show that overexpression lines had enhanced dehydration and drought tolerance compared with wild type plants, indicating that PtrLEA7 positively regulates drought tolerance. In addition, transgenic plants had much higher expression levels of three antioxidant enzyme genes (CAT, SOD and POD) and significantly increased catalase enzyme activity, accompanied by reduced reactive oxygen species accumulation in comparison with wild type plants. Collectively, this study demonstrates that PtrLEA7 can confer enhanced drought tolerance partially via enhancing antioxidant capacity.