甜荞热激转录因子基因家族的鉴定及生物信息学分析

利用Blastp比对程序对甜荞基因组数据库进行搜寻,共鉴定到23个甜荞HSF基因。基因结构分析显示,所有HSF基因都含有内含子,且大部分基因只含有1个内含子。蛋白序列多序列比对分析表明,23个HSF蛋白均含有氨基酸序列高度保守的DNA结合域(DNA–binding domain,DBD)和不保守的寡聚化结构域(oligomerization domain,OD)。蛋白保守基序分析表明,23个HSF蛋白共包含10个保守基序,基序长度为11~62个氨基酸,其中基序1、2和3代表DBD区。亚细胞定位分析表明,除Fe HSF13、Fe HSF14和Fe HSF18同时定位于细胞核和细胞质上,其余20个Fe HSF蛋白均定位于细胞核上。磷酸化位点分析表明,所有HSF蛋白均含有潜在的丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)磷酸化位点,部分HSF蛋白还含有酪氨酸(Tyr)磷酸化位点。系统发育分析表明,23个HSF基因可以分为A、B和C 3类,进一步细分为A1、A3、A4、A5、A6、A7、A9、B3、B4和C共10个亚类。     

钙离子胁迫条件下苦荞种质资源多样性分析

为探明苦荞(Fagopyrum tartaricum Gaertn.)种子在钙离子胁迫下的耐受性,研究了不同钙离子浓度(0,0.075,0.15)mol/L对30种苦荞品系种子萌发的影响,并利用种子发芽特性分析软件包GERMINATOR中的方法评价出苦荞种子萌发相关参数。结果表明:随着钙离子浓度增加,发芽参数呈先升高后下降的趋势。通过发芽参数分群,将不同苦荞种质在不同钙离子处理条件下均划分为3个类群。Ca-0.15-Ⅱ群13个品系具有较高的萌发率,可作为喀斯特高钙区域优先选育品系。     

苦荞遗传群体农艺性状分析

为探明苦荞(Fagopyrum tartaricum Gaertn.)主要农艺性状间的遗传关系,利用性状差异较大的双亲构建遗传分离群体,研究了农艺性状的变异范围及其相关性,并综合农艺性状参数进行育种优势群划分。结果表明,苦荞遗传群体农艺性状连续分布,变异范围较大,并呈现超亲分离现象;株高与主茎分枝数,主茎粗,主茎节数呈正相关,百粒重与其他性状相关性不高。运用综合指数分群,将197份遗传群体材料划分为3个类群。     

偏凸山羊草fastω-醇溶蛋白基因克隆及与WDEIA相关的IgE结合抗原表位分析

克隆偏凸山羊草中的fastω-醇溶蛋白基因,并对其序列和IgE结合抗原表位进行分析,以期了解IgE结合抗原表位在D~v和M~v基因组中的分布,并为制备单克隆抗体进行IgE结合抗原表位的定量分析奠定基础。结果表明,从偏凸山羊草中克隆获得8个fastω-醇溶蛋白基因(KY368672—KY368679),其中,3个fastω-醇溶蛋白(KY368672—KY368674)由D~v基因组编码,其余5个(KY368675—KY368679)由M~v基因组编码。序列分析发现,获得的fastω-醇溶蛋白与已发表的fastω-醇溶蛋白具有相似的序列结构,KY368672为SRQ型ω-醇溶蛋白,KY368673和KY368674为TRQ型ω-醇溶蛋白,KY368675—KY368679均为SRL型ω-醇溶蛋白。另外,在M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白中,发现了与α-醇溶蛋白相似的多聚谷氨酰胺序列。IgE结合抗原表位分析表明,M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白比D~v基因组编码的fastω-醇溶蛋含有更多的IgE结合抗原表位。     

荞麦ARF基因家族的鉴定及生物信息学分析

生长素响应因子(auxin response factor, ARF)基因应答了生长素信号,在植物生长发育中具有重要的调控作用。以荞麦基因组数据库为基础,利用BlastP比对程序共鉴定了21个荞麦ARF基因,并对其基因结构、编码蛋白理化性质、保守结构域、保守基序、亚细胞定位、潜在磷酸化位点及系统进化关系进行了分析。基因结构分析表明,21个荞麦ARF基因均含有内含子,且不同基因间内含子数目存在较大差异。保守结构域分析显示,21个ARF蛋白均含有保守的B3和ARF结构域,部分ARF蛋白还含有Aux/IAA结构域。蛋白保守基序分析表明,21个ARF蛋白共有10个保守基序,基序长度在13~55个氨基酸之间。亚细胞定位分析表明,大多数ARF蛋白定位于细胞核,个别定位于叶绿体。潜在磷酸化位点分析显示,所有ARF蛋白均含有潜在的丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)磷酸化位点,但各蛋白的不同磷酸化位点的数目差异较大。系统进化分析表明,21个ARF基因可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个亚家族,其中,Ⅰ亚家族可以进一步分为Ⅰa和Ⅰb两个家族,Ⅱ亚家族可以进一步分为Ⅱa和Ⅱb两个家族。研究结果为进一步克隆荞麦ARF基因及深入研究它们在荞麦中的功能提供了参考。     

苦荞耐低磷力鉴定及其产量和品质分析

选用20个苦荞审定品种为试验材料,进行苦荞品种的耐低磷力鉴定及其农艺性状、产量与品质性状对低磷处理的响应研究。结果表明,与对照相比,低磷下苦荞单株粒数、单株籽粒质量和产量呈下降趋势,种子总黄酮含量呈上升趋势;4种蛋白质组分含量在品种间差异大,且对低磷的响应不一致。耐低磷力鉴定发现,3个品种生物产量耐低磷力达到1级,5个品种籽粒产量耐低磷力和5个品种的耐低磷力综合值达到2级;1个品种适应性达到1级。综合分析发现,六苦3号为高产耐低磷品种、适应性达到1级,晋荞麦2号为高产磷敏感品种。