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阳桃(Averrhoa carambola)实时荧光定量PCR内参基因的筛选与验证

分子植物育种 2024年第3期22卷 789-799页

作者：李笑平朱雅婷赵亚梅陈蕾任惠吴沙沙翟俊文福建农林大学园林学院兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 广西农业科学院园艺研究所南宁530007

阳桃(Averrhoa carambola)具有很高的营养、药用及观赏价值,但功能基因组方面的研究基础较为薄弱。为使阳桃相关功能基因表达分析的定量实验结果更加准确,需要选择稳定性好的内参基因。然而目前还没有关于阳桃内参基因筛选的报道。本研... 详细信息

阳桃(Averrhoa carambola)具有很高的营养、药用及观赏价值,但功能基因组方面的研究基础较为薄弱。为使阳桃相关功能基因表达分析的定量实验结果更加准确,需要选择稳定性好的内参基因。然而目前还没有关于阳桃内参基因筛选的报道。本研究基于阳桃基因组及转录组数据,选取了α-TUB、β-TUB、Actin、UBQ、UBC4、EF1α和H2B共7个管家基因作为候选内参基因;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测各候选内参基因在茎、叶、果、花序芽、叶芽及不同时期花序中的表达情况。使用软件geNorm、Normfinder和BestKeeper综合评估了候选内参基因的稳定性。结果表明,α-TUB和β-TUB在阳桃不同器官中稳定性最好,β-TUB和UBC4在阳桃不同时期花序中稳定性最好。此外,通过分析成花基因AP1(APETALA1)和开花抑制因子TFL1(TERMINAL FLOWER 1)的表达模式,进一步验证了内参基因筛选结果的可靠性。本研究筛选得到的稳定内参基因为后期开展阳桃相关功能基因表达分析的研究提供了基础。

关键词：阳桃内参基因实时荧光定量PCR 表达稳定性

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阳桃木质素生物合成相关基因的筛选与分析

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植物遗传资源学报 2022年第2期23卷 527-540页

作者：赵亚梅陈生煜游乐韩茹翟俊文任惠吴沙沙福建农林大学园林学院/兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 广西壮族自治区农业科学院园艺研究所南宁530007

木质素是植物次生细胞壁的主要成分,不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输,还对植物应对生物和非生物胁迫具有重要的影响。阳桃属于重要的经济与观赏树种,由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制,严重约束了其种植范围,... 详细信息

木质素是植物次生细胞壁的主要成分,不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输,还对植物应对生物和非生物胁迫具有重要的影响。阳桃属于重要的经济与观赏树种,由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制,严重约束了其种植范围,而木质素对其抗逆性提升具有非常重要的影响。为探究阳桃木质素生物合成过程,首先采用石蜡切片观察了其显微结构,其次测量小枝发育过程中木质素含量及酶活性的变化,最后利用阳桃基因组及转录组数据,对木质素合成相关结构基因及转录因子进行鉴定及生物信息学分析。结果显示,小枝在生长的过程中苯丙氨酸裂解酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)、肉桂醇脱氢酶(CAD,cinnamyl alcohol dehydrogenase)和过氧化物酶(POD,peroxidase)3种酶活性都呈现上升的趋势,小枝逐渐出现木质部细胞,木质素含量不断增加。在阳桃基因组中共找到与木质素相关的41个结构基因、12个AcaMYBs和11个AcaNACs,表达分析显示同一家族中基因的表达模式存在较大的差异性。qRT-PCR的结果发现AcaPAL1、AcaC3H2、AcaC4H2、AcaF5H1和AcaMYB18基因都表现出明显的组织特异性,表明这些基因是木质素合成相关的特异性基因。结构基因与转录因子共表达网络分析发现AcaNAC29、AcaNAC39和AcaMYB47这3个基因是阳桃木质素合成过程中的关键调控基因。本研究为进一步研究转录因子与结构基因的关系及其对木质素生物合成的影响提供了重要的参考价值。

关键词：阳桃木质素结构基因转录因子表达模式

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阳桃R2R3-MYB家族成员鉴定及其在木质素合成过程中的表达

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植物遗传资源学报 2021年第6期22卷 1746-1761页

作者：赵亚梅陈蕾吴春梅秦思翟俊文任惠吴沙沙福建农林大学园林学院/兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 广西壮族自治区农业科学院园艺研究所南宁530007

MYB家族已被证实在植物生长发育、类黄酮合成、环境胁迫、木质素生物合成等多个生理方面发挥着重要的作用。为探究阳桃MYB家族在木质素生物合成过程中的作用,本研究基于全基因组数据,对阳桃(Averrhoa carambola L.)R2R3-MYB转录因子进... 详细信息

MYB家族已被证实在植物生长发育、类黄酮合成、环境胁迫、木质素生物合成等多个生理方面发挥着重要的作用。为探究阳桃MYB家族在木质素生物合成过程中的作用,本研究基于全基因组数据,对阳桃(Averrhoa carambola L.)R2R3-MYB转录因子进行了全面的生物信息学分析,并采用RT-qPCR技术,对8个阳桃R2R3-MYB基因在阳桃小枝3个发肓时期(T1、T3、T6)、果和叶的表达情况进行了验证。结果显示,阳桃基因组中共包含57个1R-MYB、100个R2R3-MYB、4个3R-MYB,100个阳桃R2R3-MYB(AcMYBs)基因不均匀地分布在11条染色体上,被分为24个亚组,相同亚组的基因具有相似但不完全相同的基因结构和保守基序。片段重复和串联重复在阳桃MYB家族的扩张中发挥了重要的作用,且重复产生的基因都经历了纯化选择。同时,阳桃R2R3-MYB家族与拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)及毛果杨(Populus trichocarpa Torr.&***)都具有较强的共线性关系。RT-qPCR结果表明,除AcMYB05外,AcMYB41、AcMYB65、AcMYB84、AcMYB87、AcMYB92、AcMYB97和AcMYB100都在T3和T6时期呈现出较高的表达,在T1和果、叶中几乎不表达。本研究表明,7个AcMYBs的表达具有明显组织特异性,其可能参与了阳桃木质素生物合成,为进一步研究MYB家族对木质素生物合成的影响提供了重要的参考价值。

关键词：阳桃木质素 R2R3-MYB转录因子全基因组鉴定表达模式

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阳桃木质素合成相关基因AcaCAD2克隆与表达分析

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植物生理学报 2023年第7期59卷 1351-1360页

作者：赵亚梅陈露李青女肖云翟俊文任惠吴沙沙福建农林大学风景园林与艺术学院兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 蓝山县林业局湖南永州425800 广西壮族自治区农业科学院园艺研究所南宁530007

肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD,EC1.1.1.195)是植物木质素合成途径的关键酶,参与多种生物和非生物胁迫的过程,与植物的生长发育密切相关。为探究AcaCAD2基因在阳桃木质素合成过程中的作用及表达规律,本研究通过克隆... 详细信息

肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD,EC1.1.1.195)是植物木质素合成途径的关键酶,参与多种生物和非生物胁迫的过程,与植物的生长发育密切相关。为探究AcaCAD2基因在阳桃木质素合成过程中的作用及表达规律,本研究通过克隆得到阳桃AcaCAD2基因,并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明,AcaCAD2含有1074 bp的开放阅读框,编码368个氨基酸,属于稳定亲水性蛋白,不含跨膜结构和信号肽。结构域分析发现该蛋白具有典型的CAD结构域,包含2个Zn2+结合位点和1个NADP+辅酶结合位点。系统发育分析表明AcaCAD2与拟南芥At CAD5和At CAD4亲缘关系较近,亚细胞定位分析发现AcaCAD2蛋白定位在细胞膜中。q RT-PCR结果显示该基因在阳桃小枝发育的过程中呈现先增加后降低的趋势,在阳桃叶、花、果、叶芽中表达相对较弱,呈现出明显的组织特异性。本研究结果为进一步探究AcaCAD2对阳桃木质素合成的影响提供了理论参考。

关键词：阳桃木质素肉桂醇脱氢酶克隆表达分析

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蝴蝶兰新型杂交品种挥发性成分分析

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广西植物 2023年第6期43卷 1016-1026页

作者：童妍张燕萍胡美娟曹映辉章杨婷仝恩慧王文君赵凯彭东辉周育真福建农林大学园林学院兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 福建师范大学生命科学学院福州350117

为研究不同蝴蝶兰(Phalaenopsis)品种的关键致香成分,该研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)的芳香植物香气收集分析方法,结合对8个香花蝴蝶兰新型杂交品种盛花期花朵进行花香成分检测,并以此为基础进行主成分... 详细信息

为研究不同蝴蝶兰(Phalaenopsis)品种的关键致香成分,该研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)的芳香植物香气收集分析方法,结合对8个香花蝴蝶兰新型杂交品种盛花期花朵进行花香成分检测,并以此为基础进行主成分、聚类及香气品质分析。结果表明:(1)从8个蝴蝶兰新型杂交品种中共鉴定出96种物质,分为萜烯类、醛类、酯类、醇类、酮类、醚类、酚类和芳香族化合物,其中萜烯类物质为主要挥发性物质。(2)主成分分析显示,各新型杂交品种被划分在3个象限中,F2中挥发性成分种类和数量均最多,萜烯类物质主要是桉叶油醇、α-香柑油烯;F1、F4、F5与F8为一组,挥发性成分种类最少,萜烯类物质主要是芳樟醇;F3、F6与F7为一组,挥发性成分种类较多,萜烯类物质主要是α-香柑油烯。(3)聚类分析结果与主成分分析一致,8个蝴蝶兰新型杂交品种聚为3类,F1、F4、F5与F8关系较近,为花香气味类型;F3、F6与F7的关系更近,为木质型花香品质;而F2与其他7个新型杂交品种却显示有较远的遗传距离,挥发性物质贡献率相对平均,花香成分复杂,兼具木香型、薄荷香型和果香型等。综上表明,花香物质可以作为潜在特征标记物来区分香味特征各异的品种群体。该研究结果为蝴蝶兰种质资源梳理、特定芳香品种选育及产品加工生产等进一步开发利用研究提供了理论依据。

关键词：蝴蝶兰挥发性成分 GC-MS 聚类分析遗传距离

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热带作物学报 2023年

作者：章杨婷张燕萍黄静妍王文君童妍赵凯周育真福建农林大学风景园林与艺术学院兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福建师范大学生命科学学院

蝴蝶兰‘一心维纳斯’（Phalaenopsis I-Hsin Venus）花型优雅、花期持久、花香馥郁，是优良的香花品种，具有较高的园林观赏价值和经济价值。为筛选适用于蝴蝶兰‘一心维纳斯’（Phalaenopsis I-Hsin Venus）花香物质合成相关基因表达... 详细信息

蝴蝶兰‘一心维纳斯’（Phalaenopsis I-Hsin Venus）花型优雅、花期持久、花香馥郁，是优良的香花品种，具有较高的园林观赏价值和经济价值。为筛选适用于蝴蝶兰‘一心维纳斯’（Phalaenopsis I-Hsin Venus）花香物质合成相关基因表达分析的内参基因，本研究以蝴蝶兰‘一心维纳斯’不同花期（中蕾期、初开期、盛开前期、盛开中期、盛开后期、衰败期）的转录组数据为基础，，选取了ACT1、ACT2、ACT3、GAPDH、EF1α、TUA、TUB和Ubi共8个管家基因作为候选内参基因，利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术检测候选内参基因在不同时期花朵中的表达情况。并结合geNorm、NormFinder、BestKeeper三个内参基因稳定性分析软件，对候选内参基因进行分析。综合分析结果表明，ACT1的稳定性最高，可作为蝴蝶兰‘一心维纳斯’相关基因表达分析的最适内参基因。

关键词：蝴蝶兰‘一心维纳斯’ 内参基因实时荧光定量PCR 表达稳定性

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小兰屿蝴蝶兰YUCCA基因家族鉴定及在花朵中的表达分析

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分子植物育种 2024年第13期22卷 4177-4184页

作者：张燕萍童妍胡美娟曹映辉陈斌郑燕周小琴赵凯彭东辉周育真福建农林大学园林学院兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福州350002 福建师范大学生命科学学院福州350117

生长素合成基因YUCCA在植物根、茎、叶的形成,花、果实、种子的发育等生命过程中起着重要作用。本试验针对小兰屿蝴蝶兰(Phalaenopsis equestris) YUCCA基因家族进行研究,鉴定得到8个PeYUCCAs家族成员。对其理化性质、系统进化树、保守... 详细信息

生长素合成基因YUCCA在植物根、茎、叶的形成,花、果实、种子的发育等生命过程中起着重要作用。本试验针对小兰屿蝴蝶兰(Phalaenopsis equestris) YUCCA基因家族进行研究,鉴定得到8个PeYUCCAs家族成员。对其理化性质、系统进化树、保守结构域及保守基序、基因结构、蛋白三维结构等生物信息进行分析,结果表明:氨基酸长度为400~426 aa,蛋白质分子量为43.22~47.92 kD,等电点为6.43~9.47;GAGPSG(FAD-binding)、GCGNSG (NADPH-binding)为Pe YUCCAs的保守结构域;同时其保守motif为16条,9条为所有成员所共有,且其基因结构存在2~4个内含子;PeYUCCAs的蛋白三维结构主要由多个α-螺旋、β-折叠及无规则卷曲组成;在构建的系统进化树中,YUCCA序列分为四个进化枝,GroupⅠ进一步分为两个亚类群,且PeYUCCAs成员在每个进化枝中都有分布。此外,RT-qPCR试验结果表明:PeYUCCA3在花朵不同时期及不同部位均有特异性表达,其中大蕾花期、合蕊柱花部的表达量最高;而PeYUCCA1、PeYUCCA5仅在合蕊柱花部中有高表达。由此推测PeYUCCA1、PeYUCCA3、PeYUCCA5可能在花器官生长发育过程,尤其在雌雄蕊发育中发挥着重要作用。

关键词：小兰屿蝴蝶兰 YUCCA 花发育实时荧光定量PCR

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基于层次分析法的建兰品种观赏价值综合评价

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福建农林大学学报（自然科学版） 2019年第6期48卷 736-741页

作者：艾叶陈璐兰思仁徐建球汪长水彭东辉福建农林大学园林学院福建福州350002 福建农林大学兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室福建福州350002 福建省林业科技试验中心福建南靖363600

根据建兰品种的观赏特性,运用层次分析法初步建立建兰品种观赏价值的评价模型,包含植株形态、花部形态和叶部形态3个方面共21个评价因子.结果表明:花部形态是评价建兰观赏价值的核心要素;瓣型、叶艺、花色和花显度是重要因子,分别以荷... 详细信息

根据建兰品种的观赏特性,运用层次分析法初步建立建兰品种观赏价值的评价模型,包含植株形态、花部形态和叶部形态3个方面共21个评价因子.结果表明:花部形态是评价建兰观赏价值的核心要素;瓣型、叶艺、花色和花显度是重要因子,分别以荷瓣、有叶艺、紫红花色和花高于叶面为优良性状.利用该评价模型对60个建兰品种进行观赏价值综合评价,筛选出‘宝岛胭脂'、‘暮山紫'和‘金皱红荷'等10个观赏价值高、适于市场推广的建兰品种.

关键词：建兰观赏价值层次分析法

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改良CTAB法对台湾独蒜兰叶片DNA提取效果的影响

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黑龙江农业科学 2020年第4期 26-31页

作者：吴小倩曹孟霞代晓雨吴沙沙翟俊文福建农林大学园林学院/兰科植物保护与利用国家林业与草原局重点实验室福建福州350002

为探究兰科植物DNA的提取条件,以兰科独蒜兰属台湾独蒜兰(Pleione formosana)幼嫩叶片作为试验材料,在传统的CTAB法上进行改良,设计L9(34)正交试验,探究不同因素、不同处理对DNA产率、纯度的影响。结果表明:4个因素对DNA产率的影响顺序... 详细信息

为探究兰科植物DNA的提取条件,以兰科独蒜兰属台湾独蒜兰(Pleione formosana)幼嫩叶片作为试验材料,在传统的CTAB法上进行改良,设计L9(34)正交试验,探究不同因素、不同处理对DNA产率、纯度的影响。结果表明:4个因素对DNA产率的影响顺序为样品质量>水浴温度>清洗时间>水浴时间,最佳提取条件为样品重量30 mg、清洗20 min、55℃水浴2.0 h,该处理下DNA主条带清晰,得率为148.98 ng·μL-1,A260/A280均值为1.89。

关键词：兰科独蒜兰属 DNA提取 CTAB法正交试验

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秋花独蒜兰一步成苗及假鳞茎膨大培养基优化

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分子植物育种 2023年

作者：袁颖肖云吴珂霏李锦伟翟俊文吴梅吴沙沙福建农林大学园林学院兰科植物保护与利用国家林业与草原局重点实验室福州高新区土地收储分中心金华市农业科学研究院

以秋花独蒜兰(Pleione maculata)萌发后原球茎为外植体，研究不同培养基类型(1/2MS， 3/4MS， MS)、激素含量6-BA (0.5， 1.0， 1.5 mg/L)、NAA (1.0， 2.0， 3.0 mg/L)、IBA (0， 0.5， 1.0 mg/L)对秋花独蒜兰一步成苗的影响；同时研... 详细信息

以秋花独蒜兰(Pleione maculata)萌发后原球茎为外植体，研究不同培养基类型(1/2MS， 3/4MS， MS)、激素含量6-BA (0.5， 1.0， 1.5 mg/L)、NAA (1.0， 2.0， 3.0 mg/L)、IBA (0， 0.5， 1.0 mg/L)对秋花独蒜兰一步成苗的影响；同时研究了以秋花独蒜兰增殖后未长出假鳞茎的幼苗为外植体，改良MS钾肥配比KNO3质量倍数(1.0， 1.5， 2.0)、KH2PO4质量倍数(1.0， 1.5， 2.0)、NAA (0， 0.5， 1.0 mg/L)、有机物种类(土豆，香蕉，椰子水各150 g/L)对假鳞茎膨大的影响。结果表明：在原球茎一步成苗实验中L9(34)正交试验表明，NAA为主要影响因素，最适宜浓度为3.0 mg/L，从原球茎培养出可以移栽得有效苗仅需90 d，较现有组培繁殖缩短了90 d左右，明显缩短了育种时间；通过幼苗假鳞茎膨大正交试验结果分析可知，有机物种类的R值(2.04)最大，为影响假鳞茎膨大得主要因素，综合考虑假鳞茎粒径、诱导率，增殖系数等因素，秋花独蒜兰假鳞茎诱导及膨大最适宜培养基为改良MS (1.5倍KNO3质量+1.5倍KH2PO4质量)+1.5 mg/L NAA+75 g/L土豆+75 g/L椰子水+0.5 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖+1.0 g/L活性炭+7.0 g/L琼脂+0.1 mg/L CCC。

关键词：秋花独蒜兰原球茎一步成苗假鳞茎膨大基本培养基

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