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美洲南瓜(Cucurbita pepo)种皮苯丙氨酸解氨酶基因克隆与表达分析

中国农业科学 2014年第6期47卷 1216-1226页

作者：刘佳徐秉良薛应钰张树武陈荣贤甘肃农业大学草业学院甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室/甘肃省干旱生境作物学重点实验室草业生态系统教育部重点实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心/甘肃省草业工程实验室甘肃省武威金苹果有限责任公司

【目的】克隆有壳美洲南瓜种皮PAL基因(CP-PAL),研究PAL基因在有壳和裸仁美洲南瓜种皮发育过程中的表达特性,为揭示美洲南瓜种皮发育机理及木质素积累在南瓜种皮发育中的作用等方面提供理论依据。【方法】利用RT-PCR,结合RACE技术克隆CP... 详细信息

【目的】克隆有壳美洲南瓜种皮PAL基因(CP-PAL),研究PAL基因在有壳和裸仁美洲南瓜种皮发育过程中的表达特性,为揭示美洲南瓜种皮发育机理及木质素积累在南瓜种皮发育中的作用等方面提供理论依据。【方法】利用RT-PCR,结合RACE技术克隆CP-PAL的全长序列并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR技术,采用2-△△Ct方法对种皮发育过程中PAL基因的表达进行分析。【结果】CP-PAL序列全长为1 720 bp,含有一个1 359bp的ORF,114 bp 5′端非翻译区、236 bp 3′端非翻译区及11 bp polyA结构,可编码452个氨基酸,分子量为48.86 kD,等电点为6.55,原子总数为6 885个,分子式为C2158H3449N607O657S14。通过BLASTX比对表明CP-PAL核苷酸序列及其氨基酸序列与黄瓜PAL核苷酸及其氨基酸序列的相似性最高。CP-PAL包含PAL-HAL、PLN02457及pheamlyase 3个结构域及酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA),属于LyaseILike超家族。CP-PAL不具有导肽及信号肽,为非跨膜蛋白,可能定位于细胞质及内质网上,属可溶性蛋白。CP-PAL蛋白含有4个酪蛋白激酶Ⅱ识别位点、6个蛋白激酶C识别位点、12个豆蔻酰化位点及2个糖基化位点。此外,分析可知CP-PAL有18个丝氨酸磷酸化位点、6个苏氨酸磷酸化位点及5个酪氨酸磷酸化位点。无规则卷曲是CP-PAL蛋白二级结构中最大量的结构元件,α-螺旋和延伸链分散于整个蛋白质中,且N-末端以无规则卷曲形式存在,C-末端以延伸链形式存在。CP-PAL氨基酸序列同挑选的其他14种植物的PAL氨基酸序列进行多重序列比较,发现功能区域的氨基酸序列较为保守,N-端的差异最大。系统进化树分析表明CP-PAL和黄瓜PAL蛋白的亲缘关系最近。CP-PAL蛋白三级结构以α-螺旋为主要结构元件,β-转角和无规则卷曲较少。实时荧光定量PCR分析表明PAL基因在有壳和裸仁美洲南瓜种皮发育中呈现反向对应的变化趋势:有壳美洲南瓜种皮PAL基因在自交授粉20 d后表达量增加,而裸仁美洲南瓜种皮PAL基因在20 d后表达量下降。整个种皮发育过程中,PAL基因在裸仁美洲南瓜中的表达量低于其在有壳美洲南瓜中的表达量。【结论】从有壳美洲南瓜种皮中克隆得到与木质素合成相关的PAL基因,该基因可能通过参与调控种皮木质素的合成从而影响美洲南瓜裸粒品种的种皮发育。

关键词：美洲南瓜种皮苯丙氨酸解氨酶基因克隆表达分析

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美洲南瓜CCR基因表达特点的研究

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西北植物学报 2013年第5期33卷 898-903页

作者：陈刚薛应钰白江平徐秉良梁巧兰甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃省草业工程实验室兰州730070 甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

采用qRT-PCR方法对2种(有壳和裸仁)美洲南瓜的胚珠、授粉后10～60d的种皮以及叶片、茎秆、柱头等组织中CCR基因表达进行了分析。结果显示:(1)从胚珠到授粉后60d,2种美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均呈增加-降低-增加-再降低的趋势,且不... 详细信息

采用qRT-PCR方法对2种(有壳和裸仁)美洲南瓜的胚珠、授粉后10～60d的种皮以及叶片、茎秆、柱头等组织中CCR基因表达进行了分析。结果显示:(1)从胚珠到授粉后60d,2种美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均呈增加-降低-增加-再降低的趋势,且不同时间(天)CCR基因的表达量存在显著或极显著差异。(2)2种美洲南瓜胚珠中CCR基因的表达量存在差异但不显著,裸仁美洲南瓜CCR基因的表达量为有壳美洲南瓜的1.2倍。(3)随授粉后时间的延长,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量逐渐高于裸仁美洲南瓜,在授粉后10～60d时,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均显著或极显著大于裸仁美洲南瓜,且分别为裸仁美洲南瓜的1.2～5.1倍。研究表明,CCR基因参与美洲南瓜种皮发育与形成,CCR基因在裸仁美洲南瓜叶片、茎秆、柱头等组织中的表达量均大于有壳美洲南瓜,且同一品种、不同组织中CCR基因的表达量存在组织特异性,表达量与组织木质化的程度呈正相关。

关键词：裸仁美洲南瓜种皮 CCR基因 qRT-PCR 组织特异性

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康乃馨锈病病原鉴定及药剂筛选

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植物保护 2013年第3期39卷 161-166页

作者：陈刚梁巧兰徐秉良徐琼彭志云甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃省草业工程实验室兰州730070 兰州市农业科学研究所兰州730070 甘肃省干旱生境作物学重点实验室-甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

通过鉴定发现引起甘肃省康乃馨锈病的病原为石竹单胞柄锈菌(Uromyces dianthi Niessl.);分别采用孢子萌发法和田间喷雾法、灌根法对防治康乃馨锈病的药剂进行了室内筛选和田间药效试验。结果表明,12.5%烯唑醇可湿性粉剂、25%嘧菌酯悬浮... 详细信息

通过鉴定发现引起甘肃省康乃馨锈病的病原为石竹单胞柄锈菌(Uromyces dianthi Niessl.);分别采用孢子萌发法和田间喷雾法、灌根法对防治康乃馨锈病的药剂进行了室内筛选和田间药效试验。结果表明,12.5%烯唑醇可湿性粉剂、25%嘧菌酯悬浮剂等7种药剂对康乃馨锈病夏孢子的萌发抑制率均超过50%;对筛选出的7种药剂进一步进行田间药效试验,发现采用喷雾法时12.5%烯唑醇可湿性粉剂、25%嘧菌酯悬浮剂和10%苯醚甲环唑水分散粒剂三种药剂的防效高于其他几种药剂,分别达70.2%、68.3%和65.0%,而灌根法对康乃馨锈病的防效并不理想,最高防效仅为8.1%。

关键词：康乃馨锈病病原鉴定药剂筛选

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康乃馨锈病病原生物学特性研究

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植物保护 2013年第4期39卷 56-60页

作者：梁巧兰陈刚徐秉良徐琼彭志云甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃省草业工程实验室兰州730070 兰州市农业科学研究所兰州730070 甘肃省干旱生境作物学重点实验室-甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

采用孢子萌发法对引起甘肃省康乃馨锈病病原菌的生物学特性进行研究,结果表明:25～28℃、100%相对湿度、1%的葡萄糖液和无菌蒸馏水、黑暗、pH7等有利于康乃馨锈病病原菌夏孢子的萌发,夏孢子的致死温度为42℃(20min)或43℃(10min);对冬... 详细信息

采用孢子萌发法对引起甘肃省康乃馨锈病病原菌的生物学特性进行研究,结果表明:25～28℃、100%相对湿度、1%的葡萄糖液和无菌蒸馏水、黑暗、pH7等有利于康乃馨锈病病原菌夏孢子的萌发,夏孢子的致死温度为42℃(20min)或43℃(10min);对冬孢子采用与夏孢子相同的研究方法,但均未见有萌发。

关键词：康乃馨锈病生物学特性

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木质素生物合成酶CCR基因的生物信息学分析

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生物信息学 2013年第1期11卷 50-57页

作者：陈刚徐秉良白江平甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃省草业工程实验室甘肃兰州730070 甘肃省干旱生境作物学重点实验室-甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070

肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是催化木质素特异途径的第一个关键酶,是调节碳素流向木质素潜在的控制关节点,对木质素单体的生物合成起着重要作用。通过NCBI数据库收集来自裸子植物、单子叶植物及双子叶植物的35条CC... 详细信息

肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是催化木质素特异途径的第一个关键酶,是调节碳素流向木质素潜在的控制关节点,对木质素单体的生物合成起着重要作用。通过NCBI数据库收集来自裸子植物、单子叶植物及双子叶植物的35条CCR基因的完整信息,对35条CCR基因的cDNA及其编码的氨基酸序列的进化规律、理化性质、结构域、导肽、信号肽、跨膜结构域、亲/疏水性以及蛋白质结构等性状进行了生物信息学分析与预测,构建了CCR基因的系统发育树。分析结果表明,单子叶植物CCR基因中GC的含量明显高于双子叶植物;CCR基因编码的氨基酸序列存在9个保守区域;所编码氨基酸的理化性质基本一致,但单子叶、双子叶及裸子植物的CCR基因编码主要氨基酸的种类和含量存在着差异;CCR蛋白的N-端存在一个脱氢酶/差向异构酶/辅酶Ⅰ结合蛋白的结构域,无导肽、信号肽及跨膜结构域,属亲水性蛋白;进化树绘制以及同源建模结果表明,CCR基因的进化和植物的进化基本一致,CCR蛋白三级结构模型的空间结构稳定,建模结果可靠。分析结果对于深入研究CCR蛋白在木质素合成中的作用具有一定的理论指导意义。

关键词：木质素 CCR基因生物信息学进化树同源建模

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天祝高寒草地三线镰孢的分离鉴定及β-tubulin基因序列分析

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应用与环境生物学报 2011年第1期17卷 51-56页

作者：郭成李金花柴兆祥甘肃农业大学草业学院兰州730070 草业生态系统教育部重点实验室兰州730070 中-美草地畜牧业可持续发展研究中心兰州730070 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

按30 m的梯度将海拔2 880～3 360 m分为16个采样点,在同一海拔高度按照"Z"字形取样,共取5个点,对16个采样点的土样混匀后以根残体分离法在镰刀菌选择性培养基上进行分离,对分离得到的镰刀菌菌落进行纯化和单孢分离后,以形态... 详细信息

按30 m的梯度将海拔2 880～3 360 m分为16个采样点,在同一海拔高度按照"Z"字形取样,共取5个点,对16个采样点的土样混匀后以根残体分离法在镰刀菌选择性培养基上进行分离,对分离得到的镰刀菌菌落进行纯化和单孢分离后,以形态学为基础,参照Nelson分类系统进行鉴定.结果表明:在分离到的212个镰刀菌菌株中,有5个菌株为三线镰孢(Fusarium tricinctum).随机选取2株三线镰孢菌株进行β-tubulin基因序列分析,将PCR产物回收测序后在Genbank上比对,菌株TZh-4-3-7和TZh-11-5-2与GenBank上登记的6个新西兰菌株的亲缘关系最近,同源性达96%.利用DNAStar软件绘制其系统发育树状图,结果显示,菌株TZh-4-3-7和TZh-11-5-2与以上6个***菌株均位于系统发育树的同一分支,聚为一类.本研究采用的β-tubulin基因序列分析结果验证了利用形态学鉴定镰刀菌的准确性;将β-tubulin基因序列分析应用于三线镰孢的鉴定中,拓宽了鉴定途径,提高了鉴定的准确性;并了解了三线镰孢在天祝高寒草原不同海拔高度的分布,丰富了我国草原镰刀菌资源库,为进一步探讨镰刀菌与草原退化的关系奠定了基础.

关键词：天祝高寒草地三线镰孢鉴定 β-tubulin基因

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四株胡萝卜软腐欧文氏杆菌胡萝卜亚种新菌株的分离鉴定

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草业学报 2011年第4期20卷 244-251页

作者：赵玲柴兆祥李金花王蒂甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070 草业生态系统教育部重点实验室甘肃兰州730070 中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

采用棋盘式取样法,从正茬、重茬、连作2年和连作3年的马铃薯播前、现蕾期、成熟期和收获期4个不同阶段采集马铃薯根围土样。以稀释平板法,用选择性培养基CVP分离软腐欧文氏杆菌,共得到42个菌株。在形态学观察和生理生化特性测定的过程... 详细信息

采用棋盘式取样法,从正茬、重茬、连作2年和连作3年的马铃薯播前、现蕾期、成熟期和收获期4个不同阶段采集马铃薯根围土样。以稀释平板法,用选择性培养基CVP分离软腐欧文氏杆菌,共得到42个菌株。在形态学观察和生理生化特性测定的过程中发现编号为GAUP-b410、GAUP-b492、GAUP-b416和GAUP-d34等4个菌株的主要性状一致,且与其他菌株的性状不同。致病性测定结果显示,这4个菌株均能引起马铃薯薯片腐烂。对其中的2个菌株进行了16S rDNA序列分析,其PCR产物的序列与GenBank上登记的18个分离自中国大白菜上的Erwinia ***菌株的亲缘关系最近,同源性均达99%。利用DNAStar软件绘制系统发育树状图,菌株GAUP-b410亦与这18个***菌株位于系统发育树的同一分支,聚为一类;菌株GAUP-b492与其中的16个***菌株位于系统发育树的同一分支,聚为一类;结合生理生化特性和16S rDNA序列分析,确定这4个菌株为胡萝卜软腐欧文氏杆菌胡萝卜亚种(***)新菌株。

关键词：马铃薯连作根围土壤胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜亚种 16SrDNA

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美洲南瓜(Cucurbita pepo)种皮发育形态观察及其相关酶活性测定

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草业学报 2011年第2期20卷 23-30页

作者：薛应钰师桂英徐秉良陈荣贤甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃省武威金苹果有限责任公司甘肃武威733000

采用组织整体染色和石蜡切片相结合的方法对美洲南瓜有壳品种04LAg-26-2和无壳品种04LAg-26-28种皮发育形态结构比较观察。结果表明,有壳美洲南瓜种皮是由表皮层、下皮层、厚壁组织层、软组织层和绿色组织层构成,无壳裸仁南瓜的形成主... 详细信息

采用组织整体染色和石蜡切片相结合的方法对美洲南瓜有壳品种04LAg-26-2和无壳品种04LAg-26-28种皮发育形态结构比较观察。结果表明,有壳美洲南瓜种皮是由表皮层、下皮层、厚壁组织层、软组织层和绿色组织层构成,无壳裸仁南瓜的形成主要是授粉后18 d种皮发育过程中厚壁组织中的细胞变形、瓦解,缺少木质素的积累而导致了下皮层、厚壁组织层的缺失;对2个品种的种皮、叶片、叶柄和瓜囊不同组织中木质素合成相关酶活性测定结果表明,无壳品种04LAg-26-28在授粉18 d后,种皮中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟基化酶(C4H)、4-香豆酸-辅酶A连接酶(4CL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和过氧化物酶(POD)活性明显降低,而叶片、叶柄和瓜囊中这几种酶活性在授粉18 d后,呈逐渐增加的趋势。

关键词：美洲南瓜种皮形态酶活性

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裸仁美洲南瓜种皮性状遗传规律研究

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草业学报 2011年第3期20卷 205-210页

作者：薛应钰师桂英徐秉良陈荣贤甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心(甘肃农业大学) 甘肃兰州730070 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃省武威金苹果有限责任公司甘肃武威733000

采用3个有壳美洲南瓜自交系04FC409-4、03N-122-19、04LAg-26-2和3个无壳美洲南瓜自交系04GD112-7、1N-275-7、04LAg-26-28作亲本,通过正、反交及回交组配,对其杂交组合(04FC409-4×04GD112-7、03N-122-19×1N-275-7、04LAg-26-2×04LAg-26-28)的F1、F2、BC1和BC2各世代的种皮分离比率进行统计分析,结果表明,F1代种皮性状表现一致,无论正、反交均表现为有壳;F2代无论正、反交都分离出有壳和无壳2种性状,且分离比率接近3∶1;BC1(以有壳的自交系作父本进行回交)种皮均表现为有壳,BC2(以无壳的自交系作父本进行回交)种皮则表现出有壳和无壳的分离,分离比率接近1∶1。根据经典遗传学原理对种皮的遗传效应进行了研究,初步推断出:美洲南瓜种皮的有壳与无壳受一对核基因控制,有壳对无壳为显性。

关键词：美洲南瓜种皮性状遗传

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美洲南瓜种皮RNA提取方法的比较

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贵州农业科学 2011年第3期39卷 18-20,24页

为探索提取高质量RNA的方法,采用改良CTAB法、SDS法、异硫酸氰胍法和Trizol法从美洲南瓜种皮中提取总RNA。结果表明:改良CTAB法提取的RNA中28 S rRNA和18 S rRNA 2条带清晰,且28 S rRNA在亮度约为18 S rRNA的2倍,两条带之间无弥散现象;O... 详细信息

为探索提取高质量RNA的方法,采用改良CTAB法、SDS法、异硫酸氰胍法和Trizol法从美洲南瓜种皮中提取总RNA。结果表明:改良CTAB法提取的RNA中28 S rRNA和18 S rRNA 2条带清晰,且28 S rRNA在亮度约为18 S rRNA的2倍,两条带之间无弥散现象;OD260/OD280值为1.996 5,OD260/OD230为2.235 7,RNA产率为161μg/g。异硫酸氰胍法提取的总RNA纯度较高,但产量较低;SDS法和Trizol法提取的总RNA产量较低,且纯度不高。改良的CTAB法从种皮中提取的RNA质量好、产率高、完整性强,是从富含次生代谢物质的种皮中提取高质量总RNA的有效方法。

关键词：美洲南瓜种皮 RNA 提取方法

来源：评论

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