稀土元素铈对‘红地球’葡萄组培苗生长的影响

 以‘红地球’葡萄组培苗茎段为外植体，在培养基中添加1～100 mg·L^-1 Ce(NO₃)₃，，研究 不同浓度Ce(NO₃)₃对其生长的影响。结果表明适宜浓度的Ce(NO，)，(1～10 mg·L^-1 )对‘红地球’葡萄组培苗的生长具有促进作用，加快外植体生根，侧根数及侧根总长显著增加,根、茎、叶鲜样质量和干样质量也增加，根系活力提高而增加移栽成活率，增加叶绿素含量，有利于植株对矿质营养的吸收。而100 mg·L^-1。Ce(NO₃)₃对葡萄组培苗生长起明显抑制作用。     

干旱胁迫下抑制光呼吸对‘赤霞珠’葡萄光抑制的影响

选用葡萄(Vitis vinifera L.)品种‘赤霞珠’(Cabernet Sauvignon)的2年生盆栽苗，进行不同程度的干旱处理20d及随后连续3d的光呼吸抑制剂异烟肼(INH)处理后，测定其PSII最大光化学量子产量(Fv／Fm)、实际光化学效率(ФPSII)及净光合速率(Pn)，并计算其总光合电子传递(Jr)、羧化电子传递(Jc)、加氧电子传递(Jo)及光呼吸速率(Pr)，发现赤霞珠葡萄在干旱胁迫下能够有效调动其光保护机制以避免严重光抑制的发生，而INH抑制光呼吸后，光抑制程度则明显加重，从而证明干旱胁迫下光呼吸对赤霞珠葡萄的光保护机制起重要作用。     

葡萄VvSUC12基因启动子的克隆及上游调控因子鉴定

枝干病害葡萄溃疡病近年来严重限制了葡萄产业发展。研究表明葡萄蔗糖转运蛋白参与寄主植物和病原菌的互作过程。为解析蔗糖转运蛋白VvSUC12在葡萄免疫反应过程中的功能,本研究克隆了VvSUC12基因翻译起始位点上游1 500 bp的启动子区,通过生物信息学分析发现该区域包含4个Dof转录因子结合序列(A/TAAAG)及多种激素调节与防御相关的顺式元件。实时荧光定量分析显示,接种可可毛色二孢菌显著诱导VvSUC12和VvDof19基因的表达。通过酵母单杂交实验筛选得到与VvSUC12启动子互作的转录因子VvDof19。酵母双杂交实验证实VvDof19具有自激活活性;进一步通过烟草瞬时表达发现Dof19-GFP的相对GUS活性约为对照GFP的9倍,表明转录因子VvDof19能够激活VvSUC12基因的表达。研究结果为深入研究蔗糖转运蛋白在葡萄免疫反应中的功能奠定基础。     

葡萄果实cDNA文库的构建及鉴定

构建葡萄果实cDNA文库是研究果实发育相关基因表达调控的基础工作.本实验从巨峰葡萄果实中提取了高质量的RNA,利用MMLV反转录酶把总RNA中的mRNA反转录成cDNA第一链,用特异引物进行LD-PCR扩增合成双链cDNA.将分级纯化的带有粘性末端双链cDNA与λTrip Ⅰ Ex2载体连接,重组载体体外包埋成为cDNA原始文库.初步鉴定原始文库的滴度为1.32×106 pfu/mL,文库扩增后滴度达1.45×1010 pfu/mL.从扩增文库中随机挑取250个克隆进行PCR鉴定,结果表明重组率为98.7%,插入片段大小在0.5～2.0 kb之间,因此,本研究成功构建了葡萄果实cDNA文库.     

葡萄β型液泡加工酶基因(VvβVPE)的原核表达、纯化与多克隆抗体制备

液泡加工酶(VPE)基因是植物内启动和执行细胞程序性死亡的关键基因,β型VPE是种子特异表达并且为种子蛋白成熟所必须的基因.本研究以黑比诺葡萄(Vitis vinifera cv.Pinot Noir)花后8个不同时期胚珠的cDNA混合样为模板,通过RT-PCR扩增得到葡萄β型液泡加工酶基因(暂命名VvβVPE,GenBank登录号:KC136352),开放阅读框1 485 bp.进一步将VvβVPE克隆到pGEX-6P-1原核表达载体并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21中,经IPTG诱导,获得约81.3 kD的包涵体融合蛋白GST-VvβVPE.将诱导条件优化后,在37℃、0.05 mmol/L IPTG诱导5h后融合蛋白GST-VvβVPE的表达量最大,采用电透析与盐酸胍处理后透析复性两种方法获得纯化包涵体蛋白,电透析纯化法获得纯化包涵体蛋白的浓度可达到免疫要求.使用纯化蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗血清,经Western blot检测,该抗血清(稀释到1∶10 000)与GST-VvβVPE融合蛋白识别反应良好,获得的抗血清可用于以后的VvβVPE的酶活性分析、免疫亚细胞定位分析以及转基因植株蛋白水平的鉴定等,为进一步明确VvβVPE在葡萄胚珠发育中的作用提供基础数据.     

三个葡萄品种叶片中激素变化与抗寒性关系的研究

以贝达（抗寒性较强）、赤霞珠（抗寒性中）和梅鹿辄（抗寒性较弱）3个葡萄品种的1 a生枝条为材料,测定不同低温胁迫（-15、5℃）下叶片中4种内源激素ABA、IAA、GA、iPA含量及比值的变化。结果表明：低温条件下,3个葡萄品种叶片中ABA呈现先升高后降低的趋势,而IAA、GA、iPA则显示出先降低后有所升高的变化;ABA与IAA、GA、iPA的比值总体表现出先升高后降低的趋势,并且其变化数值与温度呈负相关。抗寒性强的品种贝达叶片中ABA/GA、ABA/IAA均大于抗寒性差的品种梅鹿辄,其中ABA/GA和ABA/IAA的变化与抗寒性关系最为密切。据此推断,ABA/GA和ABA/IAA可以作为判断葡萄品种抗寒性的指标。     

A 3-Year Adaptation Study of Three Distinct Grapevine Cultivars under Midwestern Field Conditions

Simultaneous responses of American (Concord), European (Pinot Noir), and American-European hybrid (Traminette) cultivars to seasonal and diurnal variation in field environmental conditions were assessed to propose suitable cultivars for potential use for selection and breeding in grapevines in dry areas. ‘Pinot Noir’ had higher gas exchange parameters, higher water potential, and chlorophyll fluorescence, while ‘Concord’ had the lowest values in all three seasons and experienced moderate stress by the end of each season. The dry conditions in 2005 caused water potential to decline sharply compared to values recorded in 2004 and 2006. ‘Pinot Noir’ and ‘Traminette’ exhibited a mild stress, while ‘Concord’ exhibited a moderate stress in 2006. Photosynthetic rate decreased slightly during the summer with a slight recovery at the beginning of September, and did not differ across the seasons among cultivars. Stomatal conductance followed the same pattern. However, in both 2004 and 2005, stomatal conductance dropped sharply late in the season because of frequently occurring high temperatures that were greater than 32 °C. Maximum morning values of Fv/Fm were within the optimal range. The study suggests the presence of marginal photoinhibition during mid-summer in Concord cultivars, because no full recovery of photochemical efficiency early in the evening was observed. The European cultivar (Pinot Noir) and the American-European hybrid (Traminette) are more adapted to field conditions in Kansas than Concord cultivars. However, high cold-mortality of Pinot Noir due to high sensitivity to cold winter temperature makes the hybrid cultivars the most suitable cultivar for Midwest regions with relatively cold winters.     

欧洲葡萄中CIPK基因的克隆及表达分析

以欧洲葡萄‘佳丽酿’(Carinena)为材料,利用RT-PCR方法获得两个CIPK基因的全长cDNA序列,分别为VvCIPK13和VvCIPK14。VvCIPK13全长为1 501 bp,包括一个1 395 bp的ORF,编码465个氨基酸;VvCIPK14全长为1 616 bp,包括一个1 404 bp的ORF,编码468个氨基酸。生物信息学分析表明两个蛋白均含有两个保守结构域:丝氨酸/苏氨酸激酶结构域和NAF结构域,两个结构域之间有连接域,但VvCIPK13和VvCIPK14的同源性较低,仅有40.33%。利用荧光定量PCR技术研究VvCIPK13和VvCIPK14在葡萄不同组织、植物生长调节剂诱导和逆境胁迫下的表达模式,结果表明:VvCIPK13和VvCIPK14表达具有组织特异性,均在卷须中高表达;VvCIPK13对6-BA诱导有响应,而VvCIPK14对6-BA、ABA、IAA、SA、MeJA和GA_3等诱导均有不同程度的响应;VvCIPK13和VvCIPK14均响应高盐和干旱,但不响应低温,其中VvCIPK14的响应最为强烈。推测VvCIPK13和VvCIPK14在葡萄的非生物胁迫过程中发挥重要的作用。     

四倍体葡萄诱导技术的研究

 以秋水仙素为诱变剂，利用茎段浸泡和秋水仙素培养基两种方法对二倍体京秀和红地球2个品种的葡萄(Vitis. vinifera)组培苗进行诱导，并采用流式分析仪对诱变植株的细胞DNA含量进行鉴定。结果表明，茎段浸泡秋水仙素法诱导四倍体葡萄的效果优于秋水仙素培养基法。在低浓度秋水仙素（2000 mg•L-1或低于2000 mg•L-1）溶液中浸泡时间短于48 h的所有处理，仅在继代2~5次后获得了纯合四倍体植株；在秋水仙素浓度2000 mg•L-1对茎段浸泡3 ~4 d或3000 mg•L-1 和4000 mg•L-1对茎段浸泡2~4 d，在茎段扦插的当代就获得了纯合四倍体植株，诱变四倍体植株的适宜条件为在秋水仙素3000 mg• L-1 茎段浸泡3~4 d，纯合四倍体植株获得的比率为16.7~23.3%。