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不同枣品种果实中功能性成分含量的比较

不同枣品种果实中功能性成分含量的比较

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：周晓凤郭雪飞冯一峰王志强吴翠云塔里木大学植物科学学院/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室新疆大学科学技术学院阿克苏校区新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室

比较研究新疆引进的10个枣品种果实中功能性成分的含量,为南疆枣产品的研发和功能性成分的质量评价提供科学依据。供试材料取自塔里木大学枣种质资源圃,伏脆蜜（鲜食）、蜂蜜罐（鲜食）、冬枣（鲜食）、京39（鲜食）、金丝小枣（制干）... 详细信息

比较研究新疆引进的10个枣品种果实中功能性成分的含量,为南疆枣产品的研发和功能性成分的质量评价提供科学依据。供试材料取自塔里木大学枣种质资源圃,伏脆蜜（鲜食）、蜂蜜罐（鲜食）、冬枣（鲜食）、京39（鲜食）、金丝小枣（制干）、灰枣优株（制干）、中枣1号（兼用）、赞2（兼用）、骏1（兼用）、骏枣（兼用）等具有代表性的10个枣品种。采用硝酸铝—亚硝酸钠比色法、福林一酚试剂法、紫外分光光度法等,对枣果实中的总黄酮、总酚、三萜和皂苷的含量进行分析测定及综合评价。结果显示,①供试的10个枣品种果实中的总黄酮含量主要分布在1.36～5.63 mg·g,平均3.07mg·g,最高和最低相差5倍;灰枣优株与赞2,蜂蜜罐与金丝小枣,中枣1号与骏枣果实中的黄酮含量无显著差异;冬枣果实中的总黄酮含量极显著低于灰枣优株与赞2,而极显著高于其他品种,其中伏脆蜜果实中的总黄酮含量最低。总酚含量主要分布在12.28～23.70 mg·g,平均17.39mg·g;骏枣与冬枣果实中的总酚含量无显著差异;京39、中枣1号、赞2、灰枣优株、骏1、伏脆蜜、蜂蜜罐、金丝小枣果实中的总酚含量依次降低。三萜含量主要分布在28.59～64.35 mg·g,平均39.45 mg·g;骏枣与京39果实中的三萜含量无显著差异;赞2、骏1果实中的三萜含量极显著高于灰枣优株,而灰枣优株果实中的三萜含量极显著高于其他的枣品种。皂苷含量主要分布在20.36～55.18 mg·g,平均30.50 mg·g;灰枣优株、金丝小枣与骏枣果实中的皂苷含量存在显著差异,赞2、骏1果实中的皂苷含量极显著高于其他枣品种。②对供试品种进行了综合评价,果实中功能性成分含量综合表现较高的枣品种依次为赞2、灰枣优株、京39、中枣1号。

关键词：枣总黄酮总酚三萜皂苷

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杜梨转录因子基因Pb4RMYB的分离、表达及亚细胞定位分析

杜梨转录因子基因Pb4RMYB的分离、表达及亚细胞定位分析

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：冉昆魏树伟孙晓莉王宏伟张勇董冉王少敏山东省果树研究所

通过转录因子调控功能基因的表达,是植物应答逆境胁迫的关键环节。作为植物体内最大的转录因子家族之一,MYB类转录因子在植物逆境胁迫调控中具有重要作用。杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)是中国北方广泛分布的梨野生种质资源,普遍用作... 详细信息

通过转录因子调控功能基因的表达,是植物应答逆境胁迫的关键环节。作为植物体内最大的转录因子家族之一,MYB类转录因子在植物逆境胁迫调控中具有重要作用。杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)是中国北方广泛分布的梨野生种质资源,普遍用作梨栽培品种的砧木。为了探明4R-MYB转录因子在杜梨逆境胁迫应答中的作用,克隆了杜梨Pb4RMYB的全长cDNA序列,研究其组织表达模式和不同胁迫下的表达模式,并进行亚细胞定位分析,为阐明Pb4RMYB基因的功能及未来利用基因工程手段进一步提高梨砧木的抗逆性奠定基础。以杜梨幼苗为试验材料,采用RT-PCR和RACE技术,分离得到1个Pb4RMYB基因,GenBank登录号:KX272615。通过DNAMAN 6.0、MEGA6.0.5、GSDS 2.0、MEME等生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白的特性。利用烟草原生质体瞬时表达系统进行亚细胞定位分析。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析该基因的组织表达模式,以及在脱落酸、水杨酸和高盐、脱水、低温等非生物逆境胁迫下的表达模式。结果表明,Pb4RMYB含有8个内含子,开放阅读框(ORF)为2 913 bp,可编码970个氨基酸残基的多肽。氨基酸聚类和结构分析表明,Pb4RMYB属于MYB类转录因子家族中的4R-MYB亚家族。进化树分析表明,Pb4RMYB与拟南芥参与逆境胁迫响应的AtMYB4R1(AT3G18100.1)的同源性最高。通过染色体步移技术克隆Pb4RMYBATG上游1 729 bp的启动子序列,预测其含有多个与植物逆境和激素应答相关的顺式作用元件,如ABRE、ERE、HSE、MBS等。亚细胞定位结果显示Pb4RMYB定位在细胞核中。qRT-PCR分析结果表明,Pb4RMYB在叶片、根中的表达量明显高于花和果实,且在外源脱落酸、水杨酸以及高盐、脱水和4℃低温等非生物逆境胁迫下,均被诱导上调表达,推测Pb4RMYB可能与杜梨的抗逆性相关。

关键词：杜梨 Pb4RMYB 基因表达亚细胞定位

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甜瓜再生基因CmLEC1的表达分析

甜瓜再生基因CmLEC1的表达分析

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：张慧君宋运贤张飞郭延亮淮北师范大学生命科学学院

植物胚性发生是一个复杂的过程,依赖于大量分子事件的发生,但这些关键调控阶段还不是很清楚,分离鉴定相关基因可能是解释胚性发生分子机制的最有效途径之一。虽然关于再生基因在拟南芥、水稻等一些作物上作了一些探讨,但在甜瓜(Cucumis ... 详细信息

植物胚性发生是一个复杂的过程,依赖于大量分子事件的发生,但这些关键调控阶段还不是很清楚,分离鉴定相关基因可能是解释胚性发生分子机制的最有效途径之一。虽然关于再生基因在拟南芥、水稻等一些作物上作了一些探讨,但在甜瓜(Cucumis melo L.)上的研究却很少。甜瓜是葫芦科重要的经济作物之一,具有丰富的营养价值,在全世界范围内广泛栽培。中国是世界上最大的甜瓜生产国,现代生物技术的发展,为甜瓜种质资源的创新提供了广阔的前景。无论是定向的转基因育种,还是不定向的体细胞融合育种等,一个成熟、稳定的体细胞再生体系是生物技术应用的基础。近几年研究者主要通过筛选大量不同遗传背景的材料和改进培养环境这两个途径来发掘和改善甜瓜的再生体系。虽然已经取得了一些成就,筛选到一些高再生频率的材料,但是这样的方法受材料遗传背景的限制,应用的范围不广。对大部分品种还难以建立稳定的再生体系,在甜瓜基因工程过程中如何获得大量的再生植株是组培工作者面临的最大挑战。以甜瓜再生过程中不同时期的组织为试材,利用转录组测序技术对体胚胎发生早期相关基因的表达情况进行了研究。测序一共得到了碱基数为14.47 G。通过将测序数据与参考基因组比对,将新基因序列与Nr、SwissProt、GO、COG、KEGG数据库进行比对,获得了7 835个新基因的注释信息,对原有基因组注释进行了补充。从甜瓜体细胞胚胎发育不同时期的转录组中筛选出体细胞胚胎发生相关转录因子基因CmLEC1,证明其受生长素等诱导上调表达,推测CmLEC1基因是转录调控甜瓜体细胞胚胎发生关键基因。以甜瓜actin基因为内参,采用荧光定量PCR法,从甜瓜无菌苗到子叶胚时期的研究结果表明,再生频率高的品系心形胚期、鱼雷形胚期和子叶期3个时期表达量都高于再生频率低的品系,初步证明该基因与甜瓜再生密切相关。

关键词：甜瓜转录组 CmLEC1基因胚胎发生

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番茄始花时间的遗传分析及QTL定位

番茄始花时间的遗传分析及QTL定位

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：刘晓林王孝宣高建昌国艳梅黄泽军杜永臣中国农业科学院蔬菜花卉研究所

始花时间是番茄重要农艺性状之一,与番茄早熟性密切相关,因而成为番茄育种的重要目标。分析番茄始花时间的遗传特性并定位其主效QTL,可以有助于培育番茄早熟品种。本研究中以始花时间早的栽培番茄‘Heinz1706’和始花时间晚的栽培番茄‘... 详细信息

始花时间是番茄重要农艺性状之一,与番茄早熟性密切相关,因而成为番茄育种的重要目标。分析番茄始花时间的遗传特性并定位其主效QTL,可以有助于培育番茄早熟品种。本研究中以始花时间早的栽培番茄‘Heinz1706’和始花时间晚的栽培番茄‘Howard German’为亲本,构建了含382个单株的F分离群体。调查F群体的始花时间（从播种到第1朵花开花的天数）并进行遗传规律分析。从F群体中挑选出36株始花时间特别早和36株始花时间特别晚的单株,将其DNA分组混合构成早花池和晚花池。对早花池和晚花池分别进行高通量全基因组测序,通过生物信息学分析,找出控制番茄始花时间的染色体区段。利用该染色体区段及其附近的分子标记对整个F群体进行基因型分析,结合始花时间数据,进行单因素方差分析,找出与番茄始花时间紧密关联的分子标记,并确定番茄始花时间主效QTL的位置及其表型贡献率。田间观察结果,Heinz1706始花时间是播种后50 d,Howard German始花时间为播种后65.4 d。F群体植株的始花时间分布范围为50～69 d,呈现连续分布,说明始花时间是由多基因控制的数量性状。早花池所含植株的始花时间平均值为5 1.7 d,晚花池所含植株的始花时间平均值为64.7 d。对早花池和晚花池进行QTL-seq分析,发现了两个控制始花时间的QTL,分别位于番茄第1号染色体中段和第3号染色体长臂末端。随后利用1号染色体上的8个分子标记和3号染色体上的9个分子标记对F群体进行基因型分析,再结合表型数据进行单因素方差分析,其结果与QTL-seq分析结果一致,在1号染色体53～55Mb区段和3号染色体59～64 Mb区段分别存在一个控制番茄始花时间的QTL:ft1a和fta。ft1a的表型变异解释率（R）为6.0%,显性度（d/a值）为-0.02,紧密连锁的分子标记为HP1689。ft3a表型变异解释率（R）为14.3%,显性度（d/a值）为-0.35,紧密连锁的分子标记为HP827。本结果为进一步进行始花时间QTL ft1a和ft3a的精细定位和图位克隆奠定基础。

关键词：番茄开花时间遗传分析 QTL定位

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山药叶绿体rps16内含子基因片段序列分析

山药叶绿体rps16内含子基因片段序列分析

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：王志敏霍秀文张佳佳邵盈敖兰吉亚内蒙古农业大学农学院内蒙古野生蔬菜种质资源与创新重点实验室

山药(Dioscorea opposita Thunb.)在中国已有2 500多年的栽培历史,许多地区均有栽培,并相互引种交流,再加上山药易受周围环境影响,部分资源外部形态特征相近、变异范围重叠,导致很难从形态上鉴定是否为相同种或者相同类群。随着分子生... 详细信息

山药(Dioscorea opposita Thunb.)在中国已有2 500多年的栽培历史,许多地区均有栽培,并相互引种交流,再加上山药易受周围环境影响,部分资源外部形态特征相近、变异范围重叠,导致很难从形态上鉴定是否为相同种或者相同类群。随着分子生物学的迅猛发展及实验技术的突破,使人们可以在分子水平上对生物进行系统分类分析。本研究中分别以来自山东省农业科学院的山东邹平山药(*** ZP10)和展盖山药(*** ZG46)DNA为模板,对其叶绿体Yps16内含子基因片段进行PCR扩增,并对PCR产物进行双向测序。根据两份山药的叶绿体rps16内含子基因片段,在NCBI数据库中Blast搜索出13种其他植物的叶绿体rps16内含子基因序列,利用MEGA6.0构建K2P遗传距离模型和构建系统树,进行分析。结果表明:(1)山东邹平山药和展盖山药叶绿体rps16内含子基因片段长度分别为915和913 bp。(2)两份山药和在NCBI基因数据库中Blast搜索出13种植物叶绿体rps16内含子基因序列的核苷酸变异位点725个,简约信息位点685个,保守位点261个。遗传距离在0～1.398之间。(3)两份山药与13种植物样品的叶绿体rps16内含子基因片段的同源性较高,而数据库中未搜索出薯蓣属及近缘种的该基因片段。山东邹平山药与禾本科的玉米(*** L.)和臭根子草[***(Retz.)***]]聚在一起。展盖山药与葫芦科的瓜叶栝楼(*** L.)聚在一起。说明植物叶绿体rps16内含子基因片段序列在进化上较保守,两份山药材料叶绿体rps16内含子基因片段序列分别与亲缘关系较远的禾本科和葫芦科植物的该基因序列同源性较高,系统树中聚在一起。系统树中薯蓣属的2份山药未能聚在一起,这可能是供试山药材料较少以及扩增出的基因片段序列较短,由于测序误差和个体突变导致了系统分析中的误差。

关键词：山药叶绿体 rps16内含子基因序列分析遗传距离

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库尔勒香梨离体叶片再生体系的建立

库尔勒香梨离体叶片再生体系的建立

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：钟颖冯建荣任欢喜张秀抗许竹叶石河子大学农学院特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室

建立并优化库尔勒香梨的再生体系,以期为梨的遗传转化研究奠定基础。以库尔勒香梨离体培养的继代30 d左右的无菌苗叶片为材料,1/2MS为基本培养基,用TDZ(1.0 mg·L)与IBA(0.3～0.9 mg·L)或NAA(0.3～0.9 mg·L)分别组合设计... 详细信息

建立并优化库尔勒香梨的再生体系,以期为梨的遗传转化研究奠定基础。以库尔勒香梨离体培养的继代30 d左右的无菌苗叶片为材料,1/2MS为基本培养基,用TDZ(1.0 mg·L)与IBA(0.3～0.9 mg·L)或NAA(0.3～0.9 mg·L)分别组合设计配方,通过比较愈伤组织诱导率和不定芽再生率,优化适宜叶片脱分化形成愈伤组织及愈伤组织再分化诱导不定芽的生长调节剂的配比,选取不定芽再生最优配方附加不同质量浓度的AgNO(0、0.5、1.0 mg·L)。用IBA(0.5 mg·L)和NAA(0.3、0.6、0.7、0.9、1.1、1.4 mg·L)分别组合设计生根生长调节剂的配比,暗培养7 d,根据生根率、平均生根数以及平均生根长度筛选最适宜生根的生长调节剂配比,建立生根的培养体系。结果表明,当TDZ浓度为1.0 mg·L时,愈伤组织诱导率和不定芽再生率随IBA的质量浓度升高先增加后下降,在0.5 mg·LIBA时愈伤组织诱导率和不定芽再生率均为最高值,愈伤组织诱导率均为100%,不定芽再生率为74.44%;同样TDZ浓度时,愈伤组织诱导率和不定芽再生率随NAA的质量浓度上升也呈现先上升后下降的趋势,在0.6 mg·LNAA时愈伤组织诱导率达到100%,不定芽再生率达到71.11%。在两个优选配方中添加0.5 mg·LAgNO时,TDZ为1.0 mg·L,IBA为0.6 mg·L时,不定芽再生率达到84.92%;而TDZ和NAA组合的配方添加AgNO不定芽再生率并没有提高。在暗培养7 d,IBA为0.5 mg·L时,生根率随着NAA浓度的升高呈先升高后下降的趋势,在浓度为0.9 mg·L时达到峰值,为100%,平均生根条数为5.66,平均根长为2.8 cm。库尔勒香梨叶片诱导不定芽再生的最佳培养基为1/2MS+TDZ 1.0 mg·L+IBA0.5 mg·L+AgNO 0.5 mg·L,愈伤组织诱导率100%,不定芽再生率84.92%。最适宜香梨再生苗生根的培养配方是:1/2MS+0.5 mg·LIBA+0.9 mg·LNAA,结合前期暗培养7 d,生根率可达100%。

关键词：库尔勒香梨无菌叶片愈伤组织不定芽生根

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设施菜田盐渍化土壤微生物群落结构分析及耐盐菌的鉴定

设施菜田盐渍化土壤微生物群落结构分析及耐盐菌的鉴定

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：张建王朋成王艳方凌田红梅张其安安徽省农业科学院园艺研究所园艺作物种质创制及生理生态安徽省重点实验室安徽省农业科学院土壤肥料研究所

近年来随着设施蔬菜种植面积不断扩大及高密集重复耕作,设施土壤的质量在不断下降,其中病害和盐渍化程度的上升最为显著。设施蔬菜的种植是在一个半封闭的状态下,其微生态环境远区别于露地作物的种植模式。土壤中微生物群落的分布可作... 详细信息

近年来随着设施蔬菜种植面积不断扩大及高密集重复耕作,设施土壤的质量在不断下降,其中病害和盐渍化程度的上升最为显著。设施蔬菜的种植是在一个半封闭的状态下,其微生态环境远区别于露地作物的种植模式。土壤中微生物群落的分布可作为评价土壤质量的重要指标之一,因而针对设施盐渍化土壤微生物群落结构的研究有助于恢复设施土壤的微生物组成。通过分析典型群落的变化可为改善设施土壤质量提供理论依据。采集安徽芜湖设施菜地种植3年、5年、7年和10年以及种植3年的芜湖、太湖和寿县的设施菜地的土壤,采用高通量测序（细菌、真菌）,并结合传统微生物分离技术进行微生物的结构组成分析,并针对耐盐类细菌群体采用细菌16SrRNA测序等方法进行鉴定。重点探明随着设施种植年限的增加微生物群落的分布情况。PCR分析结果显示,土壤中细菌的扩增的序列平均长度位于351～400 bp之间,而真菌的扩增序列分别有61%和30%的位于201～250 bp和251～300 bp之间。通过UPGMA聚类分析,发现种植年限相近的样本位于相同组内,同一地区的不同样本区分度明显。设施条件下种植3年辣椒的土壤中变形菌门和拟杆菌门类群体为主要组成,其中担子菌门群体的数量由66%显著降低至27%;而种植3年番茄根部土壤中拟杆菌门群体的数量显著降低至8.9%。设施种植5年和7年的土壤中放线菌的数量均在显著降低,且种植10年的设施土壤中拟杆菌门群体和放线菌的数量分别下降至7.7%和5.1%,达极显著水平。通过固体含盐培养基的分离,发现设施土壤中耐盐细菌的数量占可检测细菌总数的20%0%左右,且得到的细菌均为革兰氏阳性菌。通过鉴定细菌的16S rRNA基因序列发现,多数细菌为芽孢杆菌。高通量测序结果说明蔬菜设施土壤中无论是细菌还是真菌,其中细菌的拟杆菌门和酸杆菌门以及真菌的子囊菌门和担子菌门都发生显著改变,且结构更加趋向于细菌的变形菌门和真菌的子囊菌门为主。随着土壤盐渍化的提高,细菌的种类也在随着土壤盐分的增加而进行适应性的改变,多数为易存活的芽孢杆菌,具有改善土壤并发挥作用的细菌群体在逐渐减少。

关键词：设施菜田盐渍化土壤微生物群落结构分离鉴定

来源：评论

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芦笋高密度遗传图谱构建及产量相关性状QTL定位

芦笋高密度遗传图谱构建及产量相关性状QTL定位

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：周劲松汤泳萍尹玉玲张岳平谢启鑫罗绍春朱友林陈光宇江西省农业科学院蔬菜花卉研究所南昌大学生命科学学院

芦笋被誉为"蔬菜之王",其雌、雄异株,多年生,世代周期较长,且产量等重要农艺性状多为复杂的数量性状,因此,在遗传改良中对基因型选择的依赖性尤其突出。受作图群体构建困难,分子标记开发滞后等因素的影响,目前国内外公开发表... 详细信息

芦笋被誉为"蔬菜之王",其雌、雄异株,多年生,世代周期较长,且产量等重要农艺性状多为复杂的数量性状,因此,在遗传改良中对基因型选择的依赖性尤其突出。受作图群体构建困难,分子标记开发滞后等因素的影响,目前国内外公开发表的芦笋基因组遗传图谱只有4张,且未见目标性状QTL分析研究报道。为此,本研究开发芦笋基因组高通量SNP分子标记,构建高密度分子遗传图谱,并以此为蓝图对芦笋株高、茎数、茎粗3个产量相关性状进行QTL分析,以期为芦笋产量相关性状遗传解析与分子标记辅助育种奠定基础。以芦笋栽培品种‘台南选3号’（TN3）为母本,近缘野生种‘兴安天门冬’（XA）为父本,种间杂交获得种间杂种F,F中2个雌雄单株姊妹交,构建F群体,随机挑选其中100株F作为作图群体。利用dd-RAD（Double Restriction-site Associated DNA sequencing）技术对TN3（♀）、XA（♂）、F（♀）、F（♂）及100株F植株进行简化基因组测序,基因分型,利用Joinmap 4.0软件进行遗传图谱构建,然后运用QTL IciMapping3.0软件复合区间作图法,对株高、茎数、茎粗3个产量相关性状的QTL位点进行检测。芦笋dd-RAD共获434.46 Mb读长数据,平均数据量为4.18 Mb,样本平均Q20为98.23,均大于97%,测序数据质量高;分析获得18 930个多态性tag,共计开发出2 346个高质量SNP位点;构建了含有13个连锁群,l 208个SNP标记的遗传图谱,图谱总长677.96 cM,平均图距为0.56 cM;共检测到与16个产量相关性状的QTL位点16个,分布在第2、3、4、6、7、9、12连锁群上。其中,株高相关的QTL有4个,茎数相关的QTL有5个,茎粗相关的QTL有7个,单个QTL位点的可解释的表型变异范围为8.81%0.51%。SN2.2的贡献率最小,为8.81%,SN7.1的贡献率最大,为20.51%。与前人研究相比,首次分析检测出16个芦笋产量相关性状QTL,且遗传图谱分子标记数量多,密度大,平均图距显著缩小,将有助于芦笋产量相关性状遗传解析与分子标记辅助育种。

关键词：芦笋遗传图谱产量性状 QTL dd-RAD

来源：评论

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菠菜SoGSNOR基因的克隆及功能分析

菠菜SoGSNOR基因的克隆及功能分析

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：梁元林郭兆来李明超白学贵李昆志徐慧妮昆明理工大学生命科学与技术学院

土壤次生盐渍化是设施蔬菜生产的主要障碍因子之一,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。研究表明,次生盐渍化土壤中阴离子主要是NO。一氧化氮（NO）是一种在植物种子萌发、生长发育、抵抗生物和非生物胁迫过程中起重要作用的信号分子。NO... 详细信息

土壤次生盐渍化是设施蔬菜生产的主要障碍因子之一,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。研究表明,次生盐渍化土壤中阴离子主要是NO。一氧化氮（NO）是一种在植物种子萌发、生长发育、抵抗生物和非生物胁迫过程中起重要作用的信号分子。NO可以与体内主要的抗氧化物质谷胱甘肽（GSH）反应生成S-亚硝基谷胱甘肽（S-nitrosoglutathione,GSNO）。GSNO参与的主要反应包括将NO基团转移到靶蛋白的巯基上,形成S-亚硝基硫醇（S-nitrosothiols,SNOs）,这个过程也被称为S-亚硝基化（S-nitrosylation）。S-亚硝基谷胱甘肽还原酶（GSNOR）是特异的GSNO降解酶,以NADH为还原力催化GSNO最终形成氧化型谷胱甘肽（GSSG）和NH。GSNOR在NO的代谢方面发挥重要作用。通过克隆菠菜S-亚硝基谷胱甘肽还原酶基因（SoGSNOR）,分析其在硝酸盐胁迫和NO处理后的表达特性,并对过表达转基因植株的硝酸盐胁迫抗性进行分析,以期揭示SoGSNOR在硝酸盐胁迫下的功能及其作用机制。通过RT-PCR和RACE技术从菠菜中克隆了菠菜S-亚硝基谷胱甘肽还原酶基因（SoGSNOR）。利用生物信息学的方法分析了该基因的特性,利用实时荧光定量PCR和westem blot对硝酸盐胁迫及NO供体、抑制剂和清除剂处理下SoGSNOR基因及蛋白表达进行分析。构建原核表达载体pET32a-SoGSNOR,获得SoGSNOR蛋白,利用NiNTA亲和柱纯化蛋白,免疫小白鼠制备抗体。构建过表达植物表达载体pRI101-SoGSNOR,并转化烟草,对转基因植株的种子萌发期和幼苗期的硝酸盐胁迫抗性进行分析。菠菜SoGSNOR全长1 378 bp,包含1 140 bp的ORF,编码379个氨基酸。GenBank注册号为KR381778。同源比对发现菠菜SoGSNOR与其他物种GSNOR具有很高同源性,与拟南芥、芥菜、番茄、甜椒的同源性分别为96.04%、94.01%、92.93%和73.61%。硝酸盐胁迫后菠菜SoGSNOR和蛋白表达量下降,而外源添加NO供体SNP后,SoGSNOR基因和蛋白表达量增加,当添加NO清除剂cPTIO后,SoGSNOR表达量显著下降。SoGSNOR过表达转基因烟草在硝酸盐胁迫下的发芽率明显高于野生型烟草（WT）。转基因烟草幼苗在硝酸盐胁迫处理后,丙二醛（MDA）含量高于WT,抗氧化物酶（SOD、POD、CAT、APX）活性高于WT,NO和SNOs含量低于WT,而GSNOR酶活性高于WT。

关键词：菠菜硝酸盐胁迫 S-亚硝基谷胱甘肽还原酶 NO

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魔芋热激转录因子基因HSFA1的克隆、分子特征与表达分析

魔芋热激转录因子基因HSFA1的克隆、分子特征与表达分析

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中国园艺学会第十三次全国会员代表大会暨2017年学术年会

作者：靳燚王凯胡文霞刘海利张盛林牛义西南大学园艺园林学院南方山地园艺学教育部重点实验室重庆高校魔芋资源利用工程研究中心

热害是影响魔芋生长发育及品质形成的主要非生物胁迫之一,发掘魔芋耐热基因并对其进行功能研究有助于解析魔芋的耐热调控机制,为后续魔芋耐热品种改良提供理论参考。以花魔芋品种‘渝魔1号’为试材,采用同源克隆法,分离得到热激转录因子... 详细信息

热害是影响魔芋生长发育及品质形成的主要非生物胁迫之一,发掘魔芋耐热基因并对其进行功能研究有助于解析魔芋的耐热调控机制,为后续魔芋耐热品种改良提供理论参考。以花魔芋品种‘渝魔1号’为试材,采用同源克隆法,分离得到热激转录因子Heat Shock Transcription Factor A1(HSFA1)基因长度为1 221 bp的中间片段;应用经典RACE技术,扩增获得长达738 bp的下游片段,得到PloyA尾;利用Clontech公司Smarter 5-RACE方法,扩增得到长为1 109 bp的上游片段,确定了该基因全长为1 909 bp。ORF finder预测了1 569 bp的开放阅读框,编码了522个氨基酸,相对分子量为128.22 kD,等电点(pI)为4.97,疏水性平均值(GRAVY)为0.823。结构域预测发现,该基因同时具有HSFA亚族的5个典型结构域(C-terminal activation domain,CTAD;DNA-binding domain,DBD;Oligomerization domain,OD;Nuclear localization sequence,NLS:Nuclear export sequence,NES)。目前研究发现,只有HSFA亚族基因同时含有5个结构域,且OD(Oligomerization domain)结构域含有RQQQ+21aa+QQ+MMSFLAKA(HR-A/HR-B motif),该Motif在其他物种中为HSFA1基因所特有,因此推测该基因为HSFA1基因,将其命名为AkHSFA1。通过构建发育树发现,AkHSFA1蛋白与红掌(Anthurium andraeanum)、海枣(Phoenix dactylifera L.)和非洲油棕(Elaeis guineensis)的HSFA1蛋白相似度较高,分别为79%、65%和64%。通过构建pCHF3-AkHSFA1-YFP表达载体,分析了该蛋白在洋葱表皮细胞的定位情况,发现该蛋白主要定位于细胞核和细胞质中。对‘渝魔1号’进行41℃的模拟高温处理,分别采收处理后0.5、1、2、4、8 h时的叶片和根等组织样品,以未处理样本为对照(0 h)。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析两个组织不同时间段的表达情况,结果表明,热处理后AkHSFA1基因在叶片与根中均有明显的表达,且叶片中的表达量均高于根中的表达量,其中在叶片表达呈现先升高后降低的趋势,表达水平在0～8h均高于对照。特别是热处理2h时,AkHSFA1基因在根与叶片中均达到表达顶峰,在叶片的表达量是对照的1 038%,在根中的表达量是对照的240%。本试验结果证明了AkHSFA1基因参与了魔芋应对高温胁迫的响应,但其在魔芋热信号传递途径以及耐热调控网络中的具体功能有待进一步研究证实。

关键词：魔芋热害 HSFA1 表达分析

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