紫心甘薯转录因子bHLH的基因克隆及功能研究

通过对紫心甘薯中bHLH类转录因子的基因进行分子克隆，对其结构、表达模式及功能进行研究，明确了其结构特征和生物学功能.通过采用RACE克隆方法，获得了编码bHLH基因且长度分别为2 516 bp和2 304 bp的cDNA全序列.基于DNA序列的分子进化树分析结果表明:两者分别属于植物bHLH1和bHLH2基因家族的成员，分别将其命名为IbbHLH1(GenBank登录号:KC708871)和IbbHLH2 (GenBank登录号:JF508437);IbbHLH1和IbbHLH2蛋白均定位于细胞核; 在3个甘薯品种(系)的块根中，IbbHLH2基因与花色素苷合成途径中的酶基因(CHS、CHI、F3H、DFR、ANS和3GT)的表达量变化趋势相一致，初步推测转录因子IbbHLH2可能参与了紫心甘薯花色素苷合成途径一系列酶基因的表达与调控.     

马铃薯‘转心乌’F3′5′H的cDNA克隆、原核表达和生物信息学分析

花色苷合成途径中,类黄酮-3'5'-羟基化酶是合成-3'5'-羟基花色素苷的关键酶。从‘转心乌’块茎嫩芽提取总RNA,通过RT-PCR克隆到F3'5'H的cDNA序列(GenBank登录号为HQ860267),SDS-PAGE获得表达蛋白的分子量约为55 k Da。该基因全长1 518 bp,编码区长1 485 bp,共编码494个氨基酸。     

两个桂花品种花色色素相关基因的差异表达

结合桂花花青素、类胡萝卜素的含量与转录组测序检测到的花色代谢相关基因的差异表达,对品种为‘橙红丹桂’和‘早银桂’的花色变化过程进行了初步研究。结果发现:苯丙氨酸裂解酶、4-香豆酸—Co A连接酶、乙酰辅酶A合酶、查耳酮合酶、R2R3-MYB1、细胞色素P450、番茄红素ε环化酶基因的表达与花青素和类胡萝卜素含量变化相似,这两类色素代谢路径上的其他基因均在‘早银桂’中表达量较高。此外,这种现象很可能是多酚氧化酶(PPO)、细胞色素P450基因在转录因子R2R3-MYB调控下差异表达所致,并且还发现桂花类黄酮的代谢路径是从柚皮素开始转向二氢槲皮素进而在DFR、ANS催化下形成矢车菊色素。     

紫雨桦耐盐性及花色苷合成相关基因的表达特性

【目的】探讨紫雨桦的耐盐性与花色素苷合成相关基因的相关性,为揭示紫雨桦的耐盐机理提供参考。【方法】以紫雨桦和垂枝桦(对照)为试材,测定盐胁迫下其叶绿素荧光参数及生理指标的变化,同时采用qRT-PCR方法分析紫雨桦和垂枝桦中查耳酮合酶基因(CHS)、二氢黄酮醇还原酶基因(DFR)、花色素苷合成基因及MYB转录因子家族基因的表达特性。【结果】经质量分数0.8%NaCl胁迫12 d后,紫雨桦叶片花青素含量指数显著高于垂枝桦,是垂枝桦的3.4倍,其盐害指数显著低于垂枝桦,胁迫12 d的联苯胺蓝(DAB)和氮蓝四唑(NBT)染色显示,紫雨桦叶片中O^-₂和H₂O₂的累积少于垂枝桦; 在叶绿素荧光参数方面,NaCl胁迫12 d时,紫雨桦的F_v/F_m值仍在正常值范围内,与胁迫0 d比较,其qP和Φ_PSⅡ值的降幅也显著小于垂枝桦(P<0.05),紫雨桦的NPQ较0 d提高了282.29%,升幅显著高于垂枝桦(P<0.01)。 0.8%NaCl胁迫下CHS、DFR花色素苷合成基因及MYB转录因子家族基因的表达特性是:紫雨桦中的BpMYB10、BpCHS2和BpDFR5基因表达规律明显不同于垂枝桦,NaCl胁迫下上述3条基因持续高表达。【结论】 富含花青素的紫雨桦能够耐受一定浓度范围的NaCl胁迫,紫雨桦中的BpMYB10、BpCHS2和BpDFR5基因表达规律明显不同于垂枝桦,这些基因可能与花青素的合成密切相关,花色苷可增强紫雨桦清除活性氧自由基的能力,减缓膜质氧化,提高其耐盐性。     

类黄酮3′，5′羟基化酶基因的克隆及转化矮牵牛

类黄酮3′,5′羟基化酶(Flavonoid 3′,5′-hydroxylase,F3′,5′H)是花色素苷代谢途径中的一个关键酶,它使花色素的合成方向趋向于形成蓝色色素翠雀素。利用PCR方法,从“紫蓝色”品系的矮牵牛(Petunia hybrida)总DNA中,克隆到编码F3′,5′H的Hf1、Hf2基因。将Hf2基因正向插入到植物表达中间载体中,通过土壤农杆菌介导的方法转化“淡粉色”品系的矮牵牛。现已得到PCR阳性植株。     

F3'5'H对马铃薯花青素合成的调控

为探讨马铃薯块茎花青素合成的调控机制,以紫色马铃薯及其红色突变体为材料,克隆花青素合成关键基因F3'5'H并进行序列和表达分析,采用反转录聚合酶链式反应和实时荧光定量聚合酶链式反应对该途径重要基因进行表达分析。结果表明:在红色突变体中F3'5'H的表达量较紫色野生型明显降低,F3'5'H对马铃薯紫色花青素向红色花青素转化起到关键的调控作用;2种材料具有相同的F3'5'H编码区序列和启动子序列,F3'5'H转录水平的差异是调控花青素合成的重要方式;F3'5'H启动子区域有转录因子MYB结合位点存在,红色突变体中MYB的表达水平较野生型高,并且另2种编码转录因子的基因MYC和WD40也表现出相同的趋势,以上3种转录因子可能通过抑制F3'5'H的表达来调控马铃薯花青素的合成方向由紫色转向红色。     

北京市园林科学研究所

国产草花新品种介绍为加快草花品种的国产化,在北京市科委的支持下,由北京市园林科学研究所开展了《万寿菊等八种草花制种研究》。3年来,我们利用优势育种技术,培育出了万寿菊、矮牵牛、三色堇、百日草等4种草花F1代杂交品种15个,其中拥有自主知识产权的有3个品种。目前,我们已经拥有万寿菊2种花色4个品种,矮牵牛4个花色4个品种,三色堇5个花色5个品种,百日草2个花色2个品种。利用选择育种技术,培育出一串红系列、鸡冠子、翠菊、孔雀草等4种草花17个品种,其中矮生一串红3个品种,中高一串红2个品种,一串蓝1个品种,一串紫1个品种,鸡冠子2个花…     

4种百合不同花期花香成分鉴定与关键基因表达研究

使用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术，对4个百合（Lilium spp.）品种初花期和盛花期的花朵进行花香成分分析，并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和中性红染色试验，分别对不同品种百合初花期和盛花期花朵进行6个花香合成关键基因相对表达量和花香释放部位的测定.结果表明，4个百合品种初花期和盛花期共测定出61种挥发性化合物，盛花期花朵挥发物总含量均高于初花期，含量较高的成分有芳樟醇、(Z)-β-罗勒烯、桉树脑、(+)-柠檬烯、月桂烯、苯甲酸甲酯等.差异挥发物的筛选结果显示，4个品种共筛选出差异挥发物44种.将61种挥发性化合物分为9大类，4个品种初花期与盛花期花香的主要成分为萜烯类和酯类化合物. qRT-PCR结果表明，PAL、PAL3、DXS、TPS这4个基因在4个品种盛花期的相对表达量均高于初花期，而BSMT在‘西伯利亚’盛花期，DXR基因在‘竞争’和‘木门’盛花期的相对表达量低于初花期.中性红染色试验结果显示，盛花期花朵染色程度高于初花期，且均在花瓣的上半部反卷处染色最深，说明该部位为主要的花香物质释放区域.     

蓝莓花色苷含量分析及定量方法的比较——以贵州麻江引种蓝莓为例

选取贵州麻江引种的5个蓝莓品种,分别运用高效液相色谱法、p H示差法、比色法对不同品种蓝莓花色苷进行定量检测。结果表明:各品种蓝莓花色苷(以矢车菊-3-O-葡萄糖苷做对照计算求得的结果)的相对含量与不同方法所测定结果变化趋势基本一致,高效液相法测得结果含量较高,比色法次之,p H示差法最低;不同品种的花色苷组分和其含量各不相同,其中,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在所检测的5个蓝莓品种的花色苷组成中,含量均未超过10%,说明矢车菊-3-O-葡萄糖苷含量较少。     

长链非编码RNA H19、Neat1、Meg3、Gas5在梅山与杜洛克猪卵泡及各组织中的差异表达分析

为探讨lnc RNA在卵泡及组织中的表达规律,采用荧光定量RT-PCR检测lncRNA H19、Neat1、Meg3、Gas5基因在杜洛克与梅山猪各级卵泡和猪不同组织中的表达量变化。结果表明:H19基因在杜洛克猪各级卵泡S、M1、M2、L中的表达量分别是梅山猪的3.61、0.57、4.19、3.27倍,各级卵泡品种间差异极显著(P0.01);Neat1基因在杜洛克猪各级卵泡中的表达量分别是梅山猪的3.94、1.16、1.63、1.44倍,其中S卵泡品种间差异极显著(P0.01);Meg3基因在杜洛克猪各级卵泡中的表达量分别是梅山猪的2.78、1.12、10.65、1.41倍,S、M2卵泡品种间差异极显著(P0.01);Gas5基因在杜洛克猪各级卵泡中的表达量分别是梅山猪的4.53、1.40、6.31、1.14倍,S、M2卵泡品种间差异极显著(P0.01),M1卵泡中差异显著(P0.05)。组织表达分析结果表明,各基因在下丘脑、垂体、子宫、卵巢等组织中均有表达。此研究表明,4个lnc RNA基因在杜洛克和梅山猪中表达量存在较大差异,可能影响卵泡的增殖、发育和成熟。     

大豆bHLH转录因子家族成员的进化及功能分化研究

碱性螺旋-环-螺旋蛋白(basic Helix-Loop-Hleix,bHLH)转录因子家族是动植物中最大的转录因子家族之一,主要由碱性氨基酸区域和螺旋-环-螺旋区域组成,在动植物生长发育和胁迫应答反应中发挥着重要作用.本研究通过对大豆全基因组生物信息学分析和分子生物学研究手段,深入研究了大豆bHLH基因家族的进化机制,同时探讨了该基因家族在大豆中的功能分化.结果表明,大豆中含有340个非冗余的bHLH基因家族成员,通过对这些成员的Pfam蛋白结构域、Motif组成和系统进化关系的分析,将这些成员分为15组共24个亚家族,在大豆20条染色体上呈现不均匀分布.bHLH理化性质差异较大,编码的大豆氨基酸数量为91～815aa,相对分子量为10 273.88～91 300.38,理论等电点为4.56～10.40;碱性氨基酸区含有His5-Glu9-Arg13保守序列,与靶基因结合有关,HLH区含有Arg23和Arg55,与形成二聚体有关,同时含有5种保守元件.多数成员在大豆根以及花发育的5个时期中具有组织表达特异性,不同基因表达量差异较大.     

小蝶兰的有性繁殖和生活周期

文章报导应用附加各种植物激素的MS、1／2MS和VW培养基，对小蝶兰Phalaenopsis minor F.Y．Liu种子萌发及发育成小苗的影响。以1／2MS基本培养基，附加KT0．5mg／L，2，4-D0．5mg／L和10％CM配比时，小蝶兰的种子萌发、生长较好。小蝶兰在气候环境条件适宜的温室栽培条件下，从种子萌发形成原球茎（Protocorm）、球茎（Corm）、幼苗（Seedling）到首次开花的性成熟阶段，为期三周年；再到产生下一代种子的个体发育周期为四周年。小蝶兰的生活周期分为胚胎阶段（Embrycnic stage）、幼苗阶段（Seedling stage）、性成熟阶段（Maturity stage）和有性繁殖骱段（Sexual propagation stage）。     

Duplication and divergent evolution of the CHS and CHS-like genes in the chalcone synthase （CHS） superfamily

CHALCONE SYNTHASE (CHS) IS A KEY ENZYME OF FLA- VONOID BIOSYNTHESIS. IT CATALYSES THE CONDENSATION OF THREE MOLECULES OF MALONYL-COA WITH ONE MOLECULE OF 4-COUMAROYL-COA TO FORM NARINGENIN CHALCONE, THE PRECURSOR FOR A LARGE NUMBER OF FLAVONOIDS WHICH ARE WIDELY DISTRIBUTED IN THE PLANT KINGDOM AND HAVE IM- PORTANT ROLES IN FLOWER PIGMENTATION, PROTECTION AGAINST UV LIGHT A…     

蝴蝶兰组织培养及水培移栽技术

为探讨水培法移栽蝴蝶兰组培苗的可行性及其最佳营养液配方,以蝴蝶兰叶片为外植体,建立了植株再生系统,并分析5种配方营养液对蝴蝶兰组培苗生长的影响．结果表明,实验中最佳蝴蝶兰类原球茎诱导培养基为[MS＋0．4mg／L α-萘乙酸（NAA）＋6mg／L6-苄基氨基嘌呤（6-BA）]．自制营养液Ⅳ培养的蝴蝶兰植株生长势最强,其大量元素配方为[Ca（N03）2·4H2O 354mg／L＋KNO3 177mg／L＋KH2PO4 57．5mg／L＋MgSO4·7H2O 185mg／L]．因此．蝴蝶兰组培苗适宜用水培法进行移栽。自制营养液Ⅳ及栽培管理技术能满足蝴蝶兰组培苗生长发育的需求．     

Complexes of MADS-box proteins are sufficient to convert leaves into floral organs

Genetic studies, using floral homeotic mutants, have led to the ABC model of flower development. This model proposes that the combinatorial action of three sets of genes, the A, B and C function genes, specify the four floral organs (sepals, petals, stamens and carpels) in the concentric floral whorls. However, attempts to convert vegetative organs into floral organs by altering the expression of ABC genes have been unsuccessful. Here we show that the class B proteins of Arabidopsis, PISTILLATA (PI) and APETALA3 (AP3), interact with APETALA1 (AP1, a class A protein) and SEPALLATA3 (SEP3, previously AGL9), and with AGAMOUS (AG, a class C protein) through SEP3. We also show that vegetative leaves of triply transgenic plants, 35S::PI;35S::AP3;35S::AP1 or 35S::PI;35S::AP3;35S::SEP3, are transformed into petaloid organs and that those of 35S::PI;35S::AP3;35S::SEP3;35S::AG are transformed into staminoid organs. Our findings indicate that the formation of ternary and quaternary complexes of ABC proteins may be the molecular basis of the ABC model, and that the flower-specific expression of SEP3 restricts the action of the ABC genes to the flower.     

甘薯耐旱和耐盐基因的挖掘和表达分析

甘薯是世界第7大粮食作物,具有产量高、营养丰富、耐干旱和盐碱等优点.通过转录组学方法,基于国内3个甘薯品种的综合转录组数据库中进行耐旱和耐盐相关转录本序列的挖掘,共获得238个转录本,随机选取9条具有全长编码序列的转录本进行PCR扩增、克隆和测序后,测定序列与组装序列相似度均高于98%,表明转录本序列是可靠的.分析这些转录本在不同甘薯品种间的表达水平时发现,耐旱基因在京薯6号中表达量普遍较高,而在徐薯18中则普遍偏低,而耐盐相关基因的差异表达模式却与之相反.利用数字基因表达谱数据进一步分析耐旱和耐盐基因在徐薯18的6个组织或生长发育阶段中的差异和特异表达,结果显示:耐旱和耐盐基因在成熟叶和膨大期块根中相对于其他组织具有高表达且差异显著.采用荧光定量PCR方法验证结果表明,耐旱和耐盐基因在徐薯18不同组织器官或发育阶段表达情况与数字基因表达谱分析结果基本一致.     

紫色甘薯生长过程中花色素含量变化研究

研究了紫色甘薯不同生长期花色素、游离氨基酸、蛋白质的含量变化及苯丙氨酸解氨酶的活力变化,结果表明:花色素的积累与蛋白质含量变化呈反比,与苯丙氨酸解氨酶活力呈正比,与游离苯丙氨酸的含量呈反比.根据花色素等的变化确定10月下旬是紫色甘薯的最佳收获期,为紫甘薯产业化开发提供优质原料.     

蝴蝶兰引种及高山催花技术初探

在贵阳地区引进以红花系列为主的11个蝴蝶兰品种进行栽培试验及品种对比,通过对所引品种叶长、叶宽、花梗长、花朵数、开花质量、花期长、适应性进行观测分析,并结合其市场认同度对各品种进行综合评分,初选出EG602、EG608(迷你型)、EG612、EG616、EG723、V3等6个表现较好的品种,总结其栽培技术,为贵州省蝴蝶...     

低温胁迫对不同蝴蝶兰品种生理特性的影响

以5个蝴蝶兰品种为试材,研究了低温胁迫及恢复处理下其叶片的SOD活性、CAT活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量及电解质渗漏率等生理指标的变化情况。结果表明：低温胁迫期间蝴蝶兰叶片的SOD活性、电解质渗漏率整体表现为增加趋势,CAT活性、可溶性糖和游离脯氨酸含量表现为先升后降的趋势;恢复处理下各指标的变化趋势差异较大。5个品种中以婚宴的抗冷性最强,满天红、夕阳红、V31抗冷性中等,JT944抗冷性最差。这为蝴蝶兰品种的抗冷性鉴定和筛选提供了一定的理论基础。