可见光对葡萄果实中原花色素生物合成相关基因与转录因子表达的影响

以花后3周、7周和11周的赤霞珠葡萄（Vitis vinifera L．cv．Cabemet Sauvignon）果实为试材,应用Real—Time PCR技术,分析可见光照射（1．8kJ／m^2）处理对原花色素合成的关键酶基因（VvANS、VvANR、VvARJ、VvLAR2）和转录因子基因（VvMYB5a、VvMYB5b、VvMYBPAJ）转录水平表达的影响。结果表明：与未光照处理的果实相比,除了3N果实VvANR和VvLAR2的转录水平没有明显变化之外,光照处理对各个发育时期葡萄果实中原花色素合成关键酶基因的表达都有不同程度的促进作用;可见光对VvMYB5b和VvMYBPA1的表达没有明显的影响,对各个发育时期葡萄果实中VvMYB5a的转录表达诱导作用也较小。因此,推测原花色素合成关健酶基因对光诱导的响应可能不受转录因子的调节。     

可见光对葡萄果实中原花色素生物合成相关基因与转录因子表达的影响

以花后3周、7周和11周的赤霞珠葡萄(Vitis vinifera L.cv.Cabemet Sauvignon)果实为试材,应用Real-Time PCR技术,分析可见光照射(1.8kJ/m2)处理对原花色素合成的关键酶基因(VvANS,VvANR、VvLAR1、VvLAR2)和转录因子基因(VvMyB5a、VvMYB5b、VvMYBPA1)转录水平表达的影响.结果表明:与未光照处理的果实相比,除了3周果实VvANR和VvLAR2的转录水平没有明显变化之外,光照处理对各个发育时期葡萄果实中原花色素合成关键酶基因的表达都有不同程度的促进作用;可见光对VvMYB5b和VvMYBPA1的表达没有明显的影响,对各个发育时期葡萄果实中VvMyB5a的转录表达诱导作用也较小.因此,推测原花色素合成关健酶基因对光诱导的响应可能不受转录因子的调节.     

摘叶处理对‘红地球’葡萄品质及部分类黄酮合成基因表达的影响

以‘红地球’葡萄为材料,分别在果实转色始期和转色末期进行1、2、4片摘叶处理,对不同摘叶处理的果实理化指标、果皮酚类物质含量进行检测分析,并将这些品质指标进行主成分分析和综合评价;同时选择得分较高的2个处理,对其类黄酮合成相关基因和转录因子进行实时荧光定量PCR分析,并对酚类物质含量与类黄酮合成基因进行相关性分析。结果表明,不同摘叶处理对葡萄理化指标、酚类物质含量的影响存在差异,多数摘叶处理提升了果实的糖含量,增加了果皮酚类物质含量,上调了类黄酮相关基因和转录因子的相对表达量,CHS3、DFR1、FAOMT、CHI2和GST4基因与酚类物质的含量关系密切。通过主成分分析得出,在‘红地球’葡萄转色末期从结果枝基部摘除1片叶处理,所得果实的综合品质最佳。     

烟草转录因子MYB12基因克隆及表达模式分析

R2R3-MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和代谢活动中发挥着重要的调节作用。为明确MYB12转录因子在烟草中的生物学功能和调控机制,同源克隆了普通烟草MYB12基因(NtMYB12a和NtMYB12b),利用实时荧光定量PCR表征基因表达模式,结合生物信息学分析对基因功能和调控机制进行了初步预测。结果表明,NtMYB12a和NtMYB12b核苷酸序列一致性为92.91%,氨基酸序列一致性为87.91%。烟草MYB12基因结构高度保守,均由4个外显子和3个内含子组成。进化分析表明,普通烟草中NtMYB12a系由绒毛状烟草MYB12基因进化而来,而NtMYB12b则来源于林烟草。NtMYB12基因表达具有时空特异性,烟草在打顶以及盐、干旱、黑暗和磷饥饿等胁迫处理后,NtMYB12a和NtMYB12b基因表达差异明显,NtMYB12a基因表达水平在打顶处理下呈现上调趋势,在盐、黑暗和磷饥饿胁迫处理下显著下调,而在干旱胁迫下无明显变化;各种胁迫处理均可诱导NtMYB12b基因表达水平的提高,预示着NtMYB12基因在烟草响应各种非生物胁迫中发挥着重要的调控作用。     

香蕉MaWRKY31转录因子的特性及对MaACS1、MaACO1和MaSAG1的调控

从香蕉果实中克隆得到1个WRKY转录因子,命名为Ma WRKY31。氨基酸序列比对及进化树分析发现Ma WRKY31具有一个典型的WRKY结构域,与拟南芥WRKY31和番茄Sl WRKY6同源性较高,且同属于第Ⅱ类b亚族。实时荧光定量聚合酶链式反应表明外源乙烯处理诱导了Ma WRKY31的表达,并且随着香蕉果实的成熟衰老,其表达明显增强。亚细胞定位和转录活性分析显示Ma WRKY31定位于细胞核,是一种核蛋白,并且具有转录激活活性。双荧光素酶瞬时表达分析显示,Ma WRKY31可以激活乙烯合成基因Ma ACS1和Ma ACO1,以及成熟衰老相关基因Ma SAG1的启动子活性。这些结果表明Ma WRKY31可能通过调控乙烯合成和成熟衰老相关基因的表达来参与香蕉果实成熟衰老过程,加深了对香蕉果实成熟衰老转录调控机制的认识。     

摩尔多瓦葡萄酒产业概况

摩尔多瓦是东欧著名的葡萄酒生产国之一,葡萄酒产业历史悠久。本文介绍了最近几年摩尔多瓦葡萄酒产业概况。数据表明:摩尔多瓦的葡萄种植总面积约13万 hm~2,其中酿酒葡萄面积约11万 hm~2,葡萄总产量约为65万 t。摩尔多瓦可以种植不同种类的葡萄,并生产多种类型的葡萄酒。摩尔多瓦主要栽培的酿酒葡萄品种有‘阿利戈特’‘赤霞珠’‘美乐’等国际品种,但是以‘黑珍珠’(Rara Negru)和‘黑姑娘’(Feteasca Negru)为代表的本土品种最近几年发展迅速,种植面积不断增加。     

烯效唑对葡萄副梢的影响及氮代谢关键基因表达分析

以‘着色香’和‘香悦’葡萄为试材,通过叶面喷施300 mg·L^-1烯效唑,开展烯效唑调控葡萄副梢生长发育的研究。结果表明,烯效唑处理可显著抑制‘着色香’葡萄副梢生长,副梢长度缩短55.97%,节间长度缩短22.32%,叶面积减少39.42%,相对叶绿素含量提高13.89%;而烯效唑调控‘香悦’葡萄副梢生长作用不显著。同时,通过5个葡萄氮代谢关键基因的半定量 RT-PCR表达分析表明,‘着色香’副梢响应烯效唑调控的主效基因可能是亚硝酸还原酶基因(VvNiR),其表现为早期响应且表达贯穿整个调控时期。     

避雨栽培下行间生草对‘摩尔多瓦’葡萄果实品质的影响

为探索鲁中地区避雨栽培模式下行间生草对葡萄果实的影响,以‘摩尔多瓦’为试材,在棚架式避雨栽培模式下行间种植三叶草、紫花苜蓿、黑麦草和鼠茅草,以清耕为对照,研究不同生草种类对‘摩尔多瓦’葡萄果实品质的影响。结果表明:除三叶草外,其他生草种类均降低葡萄可滴定酸含量,有助于葡萄果实品质的改善。与对照相比,黑麦草提高穗质量、粒质量及果粒纵横径;鼠茅草提高可溶性固形物及还原性糖含量。因此,鲁中地区避雨栽培模式下,黑麦草对葡萄果实的外观影响较大,鼠茅草对葡萄果实的内在品质影响较大。本研究为鲁中地区避雨栽培葡萄园生草种类的选择提供参考。     

烟草E3泛素连接酶NtHOS1a和NtHOS1b基因的克隆与表达分析

为明确与烟草低温早花有关的调控基因,利用生物信息学方法结合RT-PCR和SMART RACE技术,从烟草中克隆了2个E3泛素蛋白连接酶HOS1基因cDNA全长序列,分别命名为NtHOS1a(Gen Bank登录号:KU558689)和NtHOS1b(Gen Bank登录号:KU558690)。NtHOS1a基因全长为3 599 bp,编码963个氨基酸;NtHOS1b基因全长为3 578 bp,编码954个氨基酸;两基因氨基酸序列的一致性为95%,与拟南芥HOS1蛋白(NP_181511)的序列一致性分别为51%和50%。两基因编码蛋白的N末端均含有一个E3泛素连接酶特征的环指结构域。荧光定量PCR分析表明:在正常生长条件下,NtHOS1a和NtHOS1b在烟草根、茎、叶中表达强烈,12℃低温处理10 d后两基因在烟草根、茎、叶中的表达量均有不同程度的降低,说明在烟草根、茎、叶组织中NtHOS1a和NtHOS1b的表达量受低温胁迫的负向调控。     

两个烟草Nup96基因的分子克隆及其表达分析

为研究烟草低温早花的分子机理,采用RT-PCR结合RACE法,从烟草品种NC82中克隆到2个Nup96基因c DNA全长序列,分别命名为Nt Nup96a和Nt Nup96b,Gen Bank登陆号分别为KU558693和KU558694。序列分析表明2个基因均编码1037个氨基酸残基的蛋白,氨基酸序列一致性为97%,与拟南芥Nup96蛋白(NP_178183)的序列一致性为60%;2个基因编码蛋白具有典型的植物Nup96结构特性,包含1个Nup96结构域和1个自酶解结构域。荧光定量PCR分析表明:在正常的生长条件下,Nt Nup96a和Nt Nup96b在烟草各组织中均有表达,在叶片中的表达量较弱,且随着植株生长其表达量显著下降;在12℃处理10天后,在烟草叶片中2基因的表达都出现了明显的下调,这一结果提示Nup96可能是烟草开花时间调控的抑制因子,其受低温诱导下调表达可能与NC82低温敏感,易早花特性相关。     

无核玫瑰香味葡萄种质创新及胚挽救技术优化

萜类物质是调控葡萄果实香味的主要物质。研究以‘玫瑰香’等8个鲜食葡萄成熟果实为试材,检测萜类物质合成途径关键酶基因在不同葡萄中的表达情况,并以此类基因高表达的玫瑰香味葡萄作父本,通过离体胚挽救创新无核香味葡萄种质资源。针对采样时间与培养基成分,对胚挽救技术进行优化。利用分子标记技术对双亲鉴定,对F1代无核性状进行早期辅助选择。结果表明:萜类物质合成关键酶基因在‘玫瑰香’和‘183’中表达高于其他品种;‘京早晶’及‘Fresno Seedless’做母本时最佳采样时间分别为授粉后42 d和36 d;幼胚离体培养以WPM+0.1 mg/L BR+0.2 mg/L 6-BA作胚萌发培养基,胚萌发率较高。通过无核分子标记鉴定出56个株系具有特异性条带,其中14个株系均能在两种不同无核标记下扩增出特异性条带。     

烟草腺毛优势表达基因NtMYB108b的克隆及分析

为揭示NtMYB108转录因子在烟草中的功能,从栽培烟草K326的叶片腺毛中克隆到1条MYB基因的全长cDNA序列,命名为NtMYB108b。NtMYB108b的开放阅读框为828 bp,编码275个氨基酸。生物信息学预测显示,NtMYB108b蛋白定位于细胞核,属于R2R3-MYB型转录因子S20亚组成员,与绒毛状烟草亲缘关系最近,序列相似性为100.00%。实时荧光定量PCR分析显示,NtMYB108b在烟草腺毛中优势表达;NtMYB108b在团棵期叶片中相对表达量最高,在现蕾期5个叶位中的表达无显著差异。经乙烯利（ET）和水杨酸（SA）处理后,NtMYB108b的表达量显著上调,而经茉莉酸甲酯（MeJA）、赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）处理后其表达量无显著变化;使用聚乙二醇（PEG）处理模拟干旱胁迫,处理2 d后NtMYB108b表达量上调,这说明NtMYB108b的功能可能涉及ET、SA信号转导和干旱胁迫。     

大豆GmWRKY86基因的克隆及表达

为了研究大豆植物中GmWRKY86基因在植株发育和抵御非生物胁迫中的生物学功能,利用其开放阅读框(opening reading frame,ORF)的PCR产物进行基因克隆,并运用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术检测该基因在不同组织中的表达。序列分析显示:GmWRKY86基因包含3个内含子和4个外显子,其开放阅读框长度为1 572bp,编码523个氨基酸,所编码蛋白质的等电点为8.15,预测分子量为56.82kDa,并且含有2个高度保守的WRKY结构域。进化树分析表明,GmWRKY86蛋白与来自草莓的FvWRKY42和葡萄的VvWRKY2聚为一支。荧光定量RT-PCR分析表明,在检测的所有组织中GmWRKY86都有表达,其中花中表达量最高,种子中表达量最低,说明GmWRKY86基因参与了大豆花器官的发育。     

苹果ACO1基因及转录因子MdHB-1基因的表达模式

研究苹果MdACO1基因及转录因子MdHB-1基因在不同器官和不同发育阶段的表达量及其对外源乙烯的反应,以期探讨两基因之间的可能关系。以苹果品种“皇家嘎拉”为试材,利用实时荧光定量聚合酶链式反应技术分析不同器官和果实不同发育阶段基因的表达,以及乙烯利处理果实对基因表达的影响。在不同组织器官中,MdHB-1在花瓣中表达量较高,而MdACO1在成熟果中表达量较高。在果实不同发育阶段中MdHB-1在未成熟果中（盛花期40 d后）表达量最高,MdACO1在成熟果中尤其是花后100 d表达量最高。外源乙烯利（500 mg/L）处理的果实放置0～1 d时抑制MdHB-1的表达,但在7 d后其表达量增高;MdACO1表达量在外源乙烯利处理后迅速升高,并随着放置时间的延长而大幅度增高。转录因子MdHB-1可能参与了苹果幼嫩果实和花器官中其他相关基因表达的调控,这一过程似与MdACO1无关。MdACO1参与了果实的成熟过程,但并无受MdHB-1调控的迹象。外源乙烯会诱导成熟果实ACO1基因的过量表达,这一反馈调节过程似与MdHB-1无关。     

褪黑素诱导sts基因表达提高葡萄白藜芦醇含量

目的：探讨外源褪黑素处理是否能够诱导葡萄茋类合酶（stilbene?synthase,STS）基因sts表达,进而提高葡萄白藜芦醇含量;为应用褪黑素来提高葡萄营养价值和揭示褪黑素调控白藜芦醇代谢的分子机理提供理论支持。方法：100?μmol/L褪黑素加表面活性剂浸泡转色早期的葡萄果穗,30?μmol/L褪黑素处理生长30?d左右的无菌组培苗根系;利用葡萄基因组数据库,结合RNA-Seq技术,鉴定葡萄上褪黑素诱导的sts基因家族成员,并用Clustalx和MEGA5软件进行序列分析和构建进化树,使用在线软件plantCARE分析sts基因启动子区域的顺式作用元件;实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR）检测sts基因在褪黑素处理不同时间点的表达水平;高效液相色谱测定白藜芦醇含量。结果：RNA-Seq分析表明葡萄果实中有30?个sts基因被褪黑素处理诱导上调,占葡萄总sts基因的62.5%,占总上调基因的8.5%;褪黑素诱导的sts基因主要定位在16号染色体上,氨基酸序列高度保守,相似度达88.3%,同源性最高的STS蛋白间仅有1?个氨基酸差异;启动子序列分析表明sts基因具有相对保守的启动子序列,相似度在55.6%以上;根据蛋白质和启动子序列相似度,30?个sts基因均可划分为A、B、C三组,并且二者聚类结果基本一致,在A和B组sts启动子区域分别发现了一段高度保守的序列;作用元件分析表明,在sts启动子区存在脱落酸、乙烯、水杨酸和生长素等激素响应元件和MYB结合位点;褪黑素诱导的30?个sts基因在不同组织中具有不同的表达水平,总体上在根系中表达水平较高,果实中不同sts基因具有不同的转录丰度;通过qRT-PCR检测了5?个sts基因在褪黑素处理不同时间的表达水平与RNA-Seq结果一致,均受褪黑素诱导,但具有不同的表达响应模式。结论：褪黑素诱导上调了30?个葡萄sts基因,它们之间具有保守的蛋白序列和启动子序列,30?个sts基因启动子区域含有不同的作用元件,对褪黑素具有不同的表达响应模式;褪黑素处理能提高葡萄果实和根系中白藜芦醇含量。     

烟草转录因子bHLH93基因的克隆及表达分析

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,b HLH)转录因子是一类广泛存在于真核生物体内的重要转录因子,能够参与调控植物体多种生理途径。为了明确b HLH转录因子在烟草中的功能和调控机制,通过同源克隆技术从烟草中克隆到一个b HLH转录因子基因(Ntb HLH93),并结合生物信息学和基因表达模式分析进一步预测其生物学功能。结果表明:Ntb HLH93 c DNA序列长1 254 bp,包含一个长度为1 047 bp的开放阅读框,编码349个氨基酸。Ntb HLH93属于疏水性蛋白,其二级结构中的主要结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,三级结构中具有b HLH家族典型的螺旋-环-螺旋结构特征。Ntb HLH93基因表达具有明显的组织特异性,主要在烟草不同生育期侧根和盛花期子房组织中高表达,这与植物甾醇集中在生长分裂旺盛组织中合成的特征相吻合。     

不同物候期人工诱导葡萄果实日灼的相关研究

以4年生避雨栽培的‘阳光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄为试材,对葡萄果实进行人工诱导日灼处理,研究不同物候期人工诱导日灼处理下两品种日灼发生情况及特点,以及不同发育期和不同日灼进程葡萄果实的总酚含量变化,探索葡萄果实日灼发生的表面阈值温度、敏感时期及日灼与果实总酚含量的关系。结果表明,在人工诱导日灼处理下‘阳光玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33时期较容易发生日灼,在E-L33时期对日灼最敏感;‘巨玫瑰’葡萄在E-L31与E-L32时期较容易发生日灼,在E-L32时期对日灼最敏感。整个果实发育期‘阳光玫瑰’较‘巨玫瑰’葡萄更易发生日灼,两品种在日灼发生进程中果实总酚含量均在日灼诱导后有一次显著升高,‘阳光玫瑰’葡萄正常果中总酚含量在各个发育期均显著低于‘巨玫瑰’葡萄,表明果实总酚含量与日灼发生率有一定相关性。     

金针菇tps1基因序列分析及不同温度下tps1、tps2基因定量表达研究

研究探讨金针菇海藻糖合成相关酶基因及其功能,为进一步揭示其生长发育过程中的变化规律奠定基础。本研究对金针菇6-磷酸海藻糖合成酶基因tps1的序列进行分析,并以金针菇孢子单核体菌株Dan3为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术比较了tps1、tps2基因在不同温度变化下金针菇中的相对表达量差异。结果表明,金针菇tps1基因c DNA序列包含1455 bp的ORF,编码1个由484个氨基酸残基组成的蛋白质;对其起始密码子上游2000 bp调控区域进行分析,发现具有典型的热激反应元件（HSE,C4T）和压力反应元件（STRE,AG4）等调控元件;实时荧光定量PCR结果显示,相对于对照组21℃处理,37℃高温及4℃低温处理2 h后,tps1、tps2基因相对表达量均有显著（p<0.05）升高。说明tps1、tps2基因在转录水平上受到温度调控。      

基于RNA-Seq的油茶种子油脂合成过程磷脂酰肌醇信号系统的基因分析

磷脂酰肌醇信号系统在植物的种子萌发、生长发育、繁殖、衰老及对环境因素的应激反应中具有重要的作用。在构建油茶种子转录组数据库,以及油茶种子果实膨大期和油脂合成高峰期的表达谱数据库的基础上,对油茶种子磷脂酰肌醇信号系统的相关基因进行了分析。转录组数据分析结果表明,油茶种子磷脂酰肌醇信号系统非冗余基因Unigene序列共212条,包含PIK、PIPK、PIS、DGK、PLC等12种关键基因;表达谱数据分析显示,油茶种子果实膨大期和油脂合成高峰期调控磷脂酰肌醇信号系统的关键基因具有不同的表达模式。克隆、调控这些关键基因将有利于研究油茶种子发育过程中磷脂酰肌醇信号途径与其他信号途径的相互作用,为提高油脂含量、培育高品质油脂的油茶育种提供依据。