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植物生理学报 2022年第3期58卷 554-564页

作者：刘文艳刘春方滕瑞敏杨妮王雅慧王广龙庄静南京农业大学园艺学院茶叶科学研究所农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室南京210095 淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223003 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095

以茶树品种‘龙井43’为材料,利用RT-PCR方法,从茶树的c DNA中克隆得到茶树CsCCA1基因,并对其进行生物信息学及表达量分析,同时对不同时间点茶树叶片进行光合参数及气孔开度分析。结果显示,CsCCA1基因开放阅读框为1626 bp,共编码541个... 详细信息

以茶树品种‘龙井43’为材料,利用RT-PCR方法,从茶树的c DNA中克隆得到茶树CsCCA1基因,并对其进行生物信息学及表达量分析,同时对不同时间点茶树叶片进行光合参数及气孔开度分析。结果显示,CsCCA1基因开放阅读框为1626 bp,共编码541个氨基酸。茶树CsCCA1蛋白序列与其他物种同源性序列最高达93.47%。CsCCA1蛋白与厚皮香、神秘果等物种亲缘关系相近,与杜鹃、岩穗等物种亲缘关系相对较远。分析显示,CsCCA1是亲水性蛋白,二级结构以无规则卷曲和延伸链为主要组成部分。根据蛋白互作网络分析,茶树CsCCA1与LHY、TOC1核心元件作用较为直接。在24 h的光周期中,净光合速率(P_(n))呈现双峰型,有光合“午休”现象,胞间CO_(2)浓度(C_(i))、气孔导度(G_(s))和蒸腾速率(T_(r))在中午时均处于较高状态。气孔白天基本处于打开状态,晚上处于闭合状态。实时荧光定量PCR结果显示,CsCCA1表达响应昼夜节律的变化,在2~6 h CsCCA1表达量显著提高,6~14 h呈显著下降趋势,14~24 h表达量基本不变且较低。本试验结果为进一步研究CsCCA1基因对茶树生物钟的分子调控机制提供一定的参考。

关键词：茶树生物钟 CsCCA1基因表达分析光合特性

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胡萝卜转录因子Dc BZR1基因的克隆及组织表达特异性分析

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植物生理学报 2021年第2期57卷 451-460页

作者：王欣蕊王雅慧张榕蓉徐志胜熊爱生南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新国家重点实验室农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室南京210095

本研究以胡萝卜(Daucus carota ssp. sativus)‘黑田五寸’为试验材料克隆得到DcBZR1基因。该基因开放阅读框长939 bp,编码312个氨基酸。氨基酸序列比对和保守结构域分析结果表明DcBZR1含有bHLH结构域,属于BZR1/BES1家族。利用实时荧光... 详细信息

本研究以胡萝卜(Daucus carota ssp. sativus)‘黑田五寸’为试验材料克隆得到DcBZR1基因。该基因开放阅读框长939 bp,编码312个氨基酸。氨基酸序列比对和保守结构域分析结果表明DcBZR1含有bHLH结构域,属于BZR1/BES1家族。利用实时荧光定量PCR技术检测‘黑田五寸’(橙色)、‘紫宙’(紫色)和‘白玉’(白色)胡萝卜不同组织中和不同发育阶段下DcBZR1基因的相对表达水平,结果表明:不同组织中, DcBZR1基因均有表达且具有组织表达特异性,在根中的表达量最高;不同发育阶段下,各品种胡萝卜DcBZR1基因的相对表达水平变化规律基本一致,在播种后75 d时达到峰值;不同根色胡萝卜材料中, DcBZR1基因在橙色胡萝卜‘黑田五寸’中的表达水平较高。研究结果表明DcBZR1可能与类胡萝卜素合成相关并在胡萝卜肉质根发育过程中发挥重要作用。

关键词：胡萝卜 BZR1 基因克隆表达分析类胡萝卜素

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芹菜雄性不育的创制及线粒体不育候选基因鉴定

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植物遗传资源学报 2022年第6期23卷 1807-1815页

作者：谭国飞李梦瑶罗庆赵倩钟秀来孟平红熊爱生贵州省农业科学院园艺研究所贵阳550006 四川农业大学园艺学院成都611130 南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室南京210095

芹菜花小、花多及花发育不一致,以及种子小等特点,限制了芹菜杂交育种及制种。为此,创制雄性不育性彻底的不育材料,对于芹菜遗传育种及制种具有积极意义。本研究以津南实芹为材料,于2017年利用辐射诱变的方法,获得一份芹菜雄性不育材料... 详细信息

芹菜花小、花多及花发育不一致,以及种子小等特点,限制了芹菜杂交育种及制种。为此,创制雄性不育性彻底的不育材料,对于芹菜遗传育种及制种具有积极意义。本研究以津南实芹为材料,于2017年利用辐射诱变的方法,获得一份芹菜雄性不育材料(命名为:QCBU-001)。通过多年田间研究表明,QCBU-001花药彻底肉质化,无法形成花粉,能够自由接收外来花粉,形成种子。杂交试验表明,QCBU-001杂交种子能够正常发芽生长,杂交优势明显。线粒体基因组分析表明,QCBU-001线粒体基因组长度为260,872 bp,含有52个mRNA,21个tRNA和7个rRNA。进一步与NCBI上公布的不育芹菜材料W99A和可育材料W99B线粒体基因组比对,以及设计引物对津南实芹线粒体基因克隆均表明了QCBU-001是由Cox 1发生突变导致其不育。为此,QCBU-001为芹菜CMS雄性不育材料,可用于芹菜杂交育种和制种中。

关键词：芹菜雄性不育特征线粒体 Cox 1

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不结球白菜抗病相关基因 BcCPR 1 的克隆和功能分析

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南京农业大学学报 2021年第5期44卷 841-849页

作者：邵岑袁水林王远朱蔚曈侯喜林李英南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室/园艺学院江苏南京210095

[目的]本文旨在探究BcCPR 1基因对灰霉菌的抗性及对霜霉菌和非生物胁迫的响应。[方法]采用同源克隆方法从不结球白菜中克隆BcCPR 1基因CDS序列;利用MEGA 7软件对其进行同源性分析;利用农杆菌介导法在烟草中进行亚细胞定位研究及转基因... 详细信息

[目的]本文旨在探究BcCPR 1基因对灰霉菌的抗性及对霜霉菌和非生物胁迫的响应。[方法]采用同源克隆方法从不结球白菜中克隆BcCPR 1基因CDS序列;利用MEGA 7软件对其进行同源性分析;利用农杆菌介导法在烟草中进行亚细胞定位研究及转基因拟南芥植株的获取;利用RT-qPCR技术,对BcCPR 1基因在生物及非生物胁迫处理下的表达水平进行分析。[结果]BcCPR 1基因含有1个1221 bp的开放阅读框(ORF),编码406个氨基酸,与同属的甘蓝和芜菁进化关系最相近,分别为97.54%和92.66%。亚细胞定位结果显示,BcCPR1蛋白定位在细胞膜上。霜霉菌、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和盐处理BcCPR 1基因均有响应,并存在时间表达差异。过表达BcCPR 1基因的转基因拟南芥对灰霉菌抗性增强,同时茉莉酸(JA)途径标记基因PDF 1.2表达量显著上升。[结论]BcCPR1蛋白定位于细胞膜,主要通过茉莉酸(JA)途径调节过表达拟南芥对灰霉菌的抗性,对霜霉菌及非生物胁迫均有响应。

关键词：不结球白菜 BcCPR 1 亚细胞定位灰霉菌霜霉菌非生物胁迫响应

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不结球白菜分蘖调控基因BcMAX1的同源克隆及功能分析

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南京农业大学学报 2021年第2期44卷 241-248页

作者：张玮郭明亮龙言黄菲艺侯喜林李英南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室/园艺学院江苏南京210095

[目的]本文旨在克隆不结球白菜BcMAX1基因及其启动子,对其进行表达模式分析,并对其在分蘖调控中的功能进行探索。[方法]对BcMAX1基因及其启动子进行克隆,并利用生物信息学方法对该基因和启动子序列、基因编码的蛋白序列以及不同物种间M... 详细信息

[目的]本文旨在克隆不结球白菜BcMAX1基因及其启动子,对其进行表达模式分析,并对其在分蘖调控中的功能进行探索。[方法]对BcMAX1基因及其启动子进行克隆,并利用生物信息学方法对该基因和启动子序列、基因编码的蛋白序列以及不同物种间MAX1的进化关系进行分析。比较不结球白菜品种‘马耳头’(分蘖品种)和‘苏州青’(不分蘖品种)不同生长时期以及不同组织(根、茎、叶片和腋芽)中BcMAX1的相对表达量。利用BcMAX1过表达拟南芥转基因植株和不结球白菜沉默植株对BcMAX1基因的功能进行初步研究,并利用实时荧光定量PCR检测BcMAX1及独角金内酯响应基因BcMAX2和BcD14的表达水平。[结果]BcMAX1基因包含1个长度为1593 bp的开放阅读框,编码531个氨基酸。MAX1在不同物种间具有很高的保守性。BcMAX1的启动子含有多个决定转录起始和效率的基序以及响应干旱和光照的基序。BcMAX1在不结球白菜‘马耳头’和‘苏州青’腋芽伸长形成分蘖的过程中发挥作用,主要表达部位为根、叶片和腋芽。BcMAX1过表达转基因拟南芥植株的侧枝减少,BcMAX1基因及独角金内酯响应基因BcMAX2和BcD14的表达量在过表达植株中均升高,在不结球白菜沉默植株中下降。[结论]不结球白菜BcMAX1基因在‘马耳头’和‘苏州青’中的表达存在时空特异性和组织特异性,它参与植物分蘖的负调控,同时正向调控独角金内酯响应基因BcMAX2和BcD14的表达。

关键词：不结球白菜 BcMAX1 分蘖过表达基因沉默

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胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因表达与β-胡萝卜素含量相关性分析

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核农学报 2021年第10期35卷 2284-2293页

作者：邓元杰李彤冯凯刘洁霞徐志胜谭国飞熊爱生南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室江苏南京210095

类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7)是独角金内酯合成途径中的关键酶。为了研究胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因(DcCCD7)表达与β-胡萝卜素含量的相关性,从胡萝卜(Daucus carota L.)栽培品种红福七寸和天紫中克隆获得DcCCD7。序列分析结... 详细信息

类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7)是独角金内酯合成途径中的关键酶。为了研究胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因(DcCCD7)表达与β-胡萝卜素含量的相关性,从胡萝卜(Daucus carota L.)栽培品种红福七寸和天紫中克隆获得DcCCD7。序列分析结果显示,两品种DcCCD7均包含一个1 869 bp的开放阅读框,编码622个氨基酸。序列多重比对与进化分析结果显示,DcCCD7与来自其他物种CCD7的同源性较高,其中与菊花CCD7的进化关系最近。DcCCD7为亲水性蛋白,预测的红福七寸和天紫DcCCD7蛋白三级结构均由9个α-螺旋和30个延伸主链构成。利用超高效液相色谱法(UPLC)对3个不同生长发育阶段(45、75和100 d)胡萝卜的根、叶柄和叶片中的β-胡萝卜素含量进行测定,结果显示,红福七寸主要在根和叶片中积累β-胡萝卜素,天紫主要在叶片中积累β-胡萝卜素。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果显示,胡萝卜叶片中DcCCD7的表达水平显著高于根和叶柄。结果表明DcCCD7的表达量和β-胡萝卜素含量的相关性可能具有组织和品种特异性。本研究为明确DcCCD7在胡萝卜类胡萝卜素降解过程中的作用提供了一定的理论基础。

关键词：胡萝卜类胡萝卜素类胡萝卜素裂解双加氧酶7 β-胡萝卜素相关性分析

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紫菜薹BrbHLH49基因克隆与功能分析

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南京农业大学学报 2021年第3期44卷 421-427页

作者：王建军徐园园刘同坤侯喜林南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺学院江苏南京210095

[目的]本文旨在研究紫菜薹BrbHLH49基因在花青素合成中的功能。[方法]以紫菜薹为材料,通过同源克隆获得BrbHLH49基因全长序列,并与其他物种中的同源序列进行进化树分析;构建pEarlyGate101-BrbHLH49-YFP载体并转化导入烟草叶片中,研究Brb... 详细信息

[目的]本文旨在研究紫菜薹BrbHLH49基因在花青素合成中的功能。[方法]以紫菜薹为材料,通过同源克隆获得BrbHLH49基因全长序列,并与其他物种中的同源序列进行进化树分析;构建pEarlyGate101-BrbHLH49-YFP载体并转化导入烟草叶片中,研究BrbHLH49蛋白的亚细胞定位;采用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析BrbHLH49基因在紫菜薹和‘四九菜心’(‘CX-49’)不同组织中的表达情况,同时分析野生型和35S∶BrbHLH49-YFP转基因拟南芥中花青素合成相关基因的表达。[结果]BrbHLH49基因含有1431 bp开放阅读框,编码476个氨基酸,其编码的蛋白定位于细胞核中。在进化过程中BrbHLH49编码的氨基酸序列与甘蓝型油菜和野甘蓝(原变种)同源性最高,亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,紫菜薹的薹和叶中BrbHLH49相对表达量均显著高于‘CX-49’,且BrbHLH49转基因拟南芥植株中花青素合成相关基因的表达量显著高于野生型。[结论]BrbHLH49蛋白定位于细胞核中。BrbHLH49基因在紫菜薹的薹和叶中高表达,且拟南芥中过表达该基因能显著提高花青素的合成。

关键词：紫菜薹 BrbHLH49基因功能分析花青素

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克服萝卜自交不亲和性的化学试剂筛选

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江苏农业学报 2022年第4期38卷 1042-1048页

作者：倪萌王娟王爽梅燚柳李旺徐良王燕南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室/园艺学院江苏南京210095 江苏沿海地区农业科学研究所江苏盐城224002

为探讨克服萝卜自交不亲和性的有效化学方法,本研究选用不同浓度的槲皮素(Quercetin, QUE)、油菜素内酯(Bassinolide, BR)、褪黑素(Melatonin, MT)和激动素(Kinetin, KT)4种化学试剂对3个萝卜自交不亲和系(NAU-YXYB、NAU-LV791、NAU-WXQ... 详细信息

为探讨克服萝卜自交不亲和性的有效化学方法,本研究选用不同浓度的槲皮素(Quercetin, QUE)、油菜素内酯(Bassinolide, BR)、褪黑素(Melatonin, MT)和激动素(Kinetin, KT)4种化学试剂对3个萝卜自交不亲和系(NAU-YXYB、NAU-LV791、NAU-WXQ)进行花期柱头喷施处理。通过亲和指数、花粉体外萌发及柱头活性氧(Reactive oxygen species, ROS)强度测定,筛选克服萝卜自交不亲和性的有效方法。结果表明,4种试剂处理均能在一定程度上克服萝卜的自交不亲和性,其中1.5 mmol/L QUE效果最佳,其次是100μmol/L MT和100 mg/L KT。本研究结果为建立高效的萝卜自交不亲和系亲本繁殖技术体系提供参考。

关键词：萝卜自交不亲和性化学试剂花粉萌发活性氧

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不同定植密度对切花小菊分枝性状和观赏品质的影响

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江苏农业科学 2022年第21期50卷 155-165页

作者：张璐瑶孙道金余琪蒋名张梦雪张佳丽房伟民管志勇陈发棣宋爱萍南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部景观设计重点实验室/华东地区花卉生物学国家林业和草原局重点实验室/南京农业大学园艺学院江苏南京210095

为明确不同定植密度对不同切花小菊品种分枝性状及观赏品质的影响,为指导农业生产提供相关理论依据,并最终获得适合不同切花小菊品种的最佳经济效益种植方案。以南农彩点点等16个切花小菊品种为试验材料,设置178、100、64株/m~2等3种定... 详细信息

为明确不同定植密度对不同切花小菊品种分枝性状及观赏品质的影响,为指导农业生产提供相关理论依据,并最终获得适合不同切花小菊品种的最佳经济效益种植方案。以南农彩点点等16个切花小菊品种为试验材料,设置178、100、64株/m~2等3种定植密度,测量12个分枝相关性状和8个观赏品质相关性状,分析不同定植密度对切花小菊生长发育的影响。结果表明,总体上定植密度对单花直径、管状花瓣数、舌状花花瓣数等观赏品质的影响不大,但对株高、茎粗、侧蕾数等分枝相关性状的影响较大,且不同品种切花小菊对于定植密度的响应不同。因此,针对切花小菊农业生产,南农香橙点、南农冰清、南农冰雪等切花小菊品种可采用高密度种植的栽培方式,而针对切花小菊观赏游览,南农红云、南农岱雪等切花小菊品种则可采用低密度种植的栽培方式,以达到农业经济产值的最大化。

关键词：切花小菊定植密度分枝性状观赏品质

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大蒜扩展蛋白基因AsEXPA8的分离及其参与渗透胁迫响应的分析

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核农学报 2022年第12期36卷 2349-2357页

作者：王广龙刘梦婷王云鹏任旭琴陈伯清熊爱生淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223003 淮阴工学院应用技术学院江苏淮安223003 南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室江苏南京210095

扩展蛋白在植物生长发育和应对环境变化等过程中发挥重要作用。为了解大蒜扩展蛋白基因的序列特征及其在渗透胁迫下的功能,利用逆转录PCR(RT-PCR)方法从大蒜中克隆得到AsEXPA8基因,采用NCBI、ExPASy、SignalP 5.0和STRING等网站以及DNA... 详细信息

扩展蛋白在植物生长发育和应对环境变化等过程中发挥重要作用。为了解大蒜扩展蛋白基因的序列特征及其在渗透胁迫下的功能,利用逆转录PCR(RT-PCR)方法从大蒜中克隆得到AsEXPA8基因,采用NCBI、ExPASy、SignalP 5.0和STRING等网站以及DNAMAN和MEGA 5.1软件对其序列进行分析,并采用实时荧光定量PCR技术对AsEXPA8基因在盐胁迫和模拟干旱胁迫下的表达特征进行研究。序列分析结果表明,AsEXPA8含有1个774 bp的开放阅读框,编码257个氨基酸。AsEXPA8蛋白有1个组氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸(His-Phe-Asp,HFD)基序,N端和C端分别含有8个保守的半胱氨酸残基和4个保守的色氨酸残基,具有信号肽和跨膜结构域,参与了生长素和赤霉素等激素调控细胞壁重构的过程。AsEXPA8在大蒜不同组织中均能表达,在叶片中表达相对较高。干旱胁迫和盐胁迫在不同组织内均诱导了AsEXPA8的表达。结果表明,AsEXPA8基因可能参与了大蒜植株抵御盐胁迫和干旱胁迫的过程。本研究结果为揭示AsEXPA8基因在大蒜应对渗透胁迫过程中的功能提供了理论依据。

关键词：大蒜扩展蛋白 AsEXPA8 渗透胁迫基因克隆

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