为探明芽变雄花序赤霉素含量降低的分子机制,对板栗野生和芽变雄花序赤霉素合成关键酶基因古巴焦磷酸合成酶(CPS)、贝壳杉烯合成酶(KS)、贝壳杉烯氧化酶(KO)、贝壳杉烯酸氧化酶(KAO)、赤霉素20-氧化酶1(GA20ox1)和赤霉素3-氧化酶1(GA3ox1)的cDNA序列,以及KO基因DNA序列进行了比对,结果表明:两类花序中KO基因在开放阅读框的872、1 115和1 150bp存在3处碱基差异,分别造成了氨基酸由Glu、Tyr和Tyr突变为Gly、Phe和His,最终导致了跨膜区的改变,且发现cDNA上碱基突变是由DNA的碱基差异造成的。推测KO基因的这种突变导致板栗短雄花序性状。

利用RT-PCR与RACE扩增方法,分别从板栗正常雄花序和芽变短雄花序cDNA中分离出编码板栗天冬氨酸蛋白酶cDNA全长的序列,序列分析表明:克隆的cDNA片段总长分别为1 822 bp和1 909 bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小均为1 539 bp,可编码长度为513个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与蓖麻、可可和葡萄的天冬氨酸蛋白酶的蛋白质氨基酸序列相似性分别为83%,80%和75%。正常与芽变短雄花序中天冬氨酸蛋白酶的氨基酸序列存在6个氨基酸的差异,其中有3个位于活性区。后证实分离出的2个天冬氨酸蛋白酶基因在正常雄花序和芽变短雄花序中共同存在,命名为CmAPs1和...

为揭示棉花植株体内赤霉素合成途径关键酶基因表达量与不同组织及环境条件的关系,以"中棉所49"(CCRI49)和"高脚棉"(396289)为材料,利用实时荧光定量PCR方法中的相对定量,以UBQ7为内参基因,对新疆维吾尔自治区阿拉尔和河南省安阳,2种不同生态环境下的CCRI49和396289不同组织内赤霉素合成途径相关基因的表达量进行检测。结果显示,在阿拉尔地区生长条件下,CCRI49果枝始生节位相比于安阳地区平均降低2.0,高脚棉平均降低2.6。在安阳地区,CCRI49和396289中赤霉素合成途径各关键酶基因在不同组织内的表达趋势基本一致,茎组织中各相关基因表达量高,为植株生长提供充足的活性赤霉素;在新疆阿拉尔地区,CCRI49和396289主要表现为赤霉素合成早期阶段CPS1、KS和KO等基因的表达量下调,GA2ox1表达量上调,以减少活性赤霉素的合成。结果表明,棉花植株赤霉素合成代谢途径关键酶基因的表达量发生改变,从而调控植株的生长发育来适应新疆干旱和盐渍化的生长环境。

为揭示赤霉素合成途径关键酶基因在棉花生长发育过程中的调控作用,利用实时荧光定量PCR方法中的相对定量方法,对中棉所49材料植株体内的赤霉素合成途径相关基因表达量进行了检测分析。结果显示,幼苗期茎组织内除GA2ox1基因外,其余各基因表达量相对较高。开花期根中GA2ox1、GA3ox1、GID1B,茎中CPS1、GA20ox1、GA3ox1、GID1B和叶中GA3ox1基因表达量上调;吐絮期根中GA2ox1和GA3ox1基因表达量上调,其余基因下调,茎中KS、GID1B基因表达量下调,其余基因上调,其中以GA2ox1上调幅度最大,叶中GA2ox1基因表达量下调,其余基因上调。结果表明,开花期,茎中GA20ox1基因的高表达为植株茎的伸长及果枝发育提供必要的活性赤霉素水平,GA3ox1基因可能与开花成铃有关;吐絮期,随着根茎组织的木质化,根茎中GA2ox1基因表达量逐渐升高以降低活性GAs合成,而叶组织中GA3ox1和GA20ox1基因表达量上调,则为棉桃生长发育与脱水成熟提供必要的激素水平。棉花通过改变植株体内赤霉素合成代谢途径关键酶基因的表达量来调控植株的生长发育,且随着生长发育的进行,各目的基因的表达量变化趋势存在一定差异。为深入研究赤霉素对陆地棉的调控机理提供了理论基础,有助于加快利用赤霉素进行品种改良与种质创新。

近年来,随着研究手段和技术的进步,赤霉素(GA)生物合成及其调控研究取得了较大的进展。对高等植物赤霉素的生物合成前体的形成及各种赤霉素的衍变途径进行了归纳和总结,并对GA生物合成过程中古巴焦磷酸合酶、内根 贝壳杉合成酶、内根 贝壳杉烯氧化酶、GA20 氧化酶、GA3β 羟化酶等关键酶的研究进展进行了综述,特别对目前GA20 氧化酶、GA3β 羟化酶在赤霉素生物合成中调控机理的研究进展进行了总结。图1参29

In order to study the physiological mechanism of mail sterile Chestnut during male inflorescence abortion, the activities of SOD, POD, CAT and the content of MDA of male sterile variety of `Fulaiwuhua' and male fertile variety of `Dahongpao' during the development of male inflorescence were measured...

【目的】通过比较控制株高及其构成因素的QTL与赤霉素和油菜素内酯合成及信号转导相关基因的关系,为明确株高的分子调控机制提供理论参考。【方法】利用沈农265和丽江新团黑谷杂交构建的粳-粳交重组自交系为作图群体,对水稻株高及其构成因素进行QTL定位,并与控制赤霉素和油菜素内酯合成及信号转导的相关基因进行比对分析。【结果】RILs群体的株高及各个构成因素均呈正态分布。株高与各构成因素间呈正相关。相邻的构成因素间呈极显著的正相关,而相距较远的构成因素间的相关性减弱甚至负相关,进一步分析表明,株高主要受倒1和倒4节间长度的影响。共检测到21个控制株高及其构成因素的QTL,分布在第1、2、3、5、6、7、...

【目的】分离和克隆‘藤稔’葡萄内根-贝壳杉烯氧化酶基因(VvKO)、GA2-氧化酶基因(VvGA2ox2和VvGA2ox4)、GA3β-羟化酶基因(VvGA3ox4)和GA20-氧化酶基因(VvGA20ox1)等5个重要赤霉素合成相关基因的ORF序列,并对其进行亚细胞定位与表达分析。【方法】采用电子克隆方法克隆相关基因,构建亚细胞定位表达载体,基因枪转化洋葱表皮细胞后激光共聚焦显微镜下观察。并用半定量和荧光定量RT-PCR方法研究各基因的时空表达。【结果】成功克隆了5个基因的完整ORF序列,对上述基因在葡萄不同组织器官中的表达水平进行分析发现,它们在组织器官间的表达有强弱差异。其中,VvGA2...

【目的】研究板栗雄花序不同萃取物的抗氧化及抑菌效果,为其进一步开发与利用提供基础。【方法】用不同极性溶剂对板栗雄花序乙醇浸膏进行萃取分离,得到石油醚萃取物、二氯甲烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物4个部分;并采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)自由基清除和硫代巴比妥酸法测定醇提物及不同萃取物的抗氧化能力,以滤纸片琼脂扩散法和共培养测定抗菌活性。利用高效液相色谱法(HPLC)和核磁共振波谱法(NMR)鉴定出板栗雄花序中的鞣花酸(EA),并对其进行初步定量与结构分析。【结果】1)通过系统提取法得到板栗雄花序醇提物提取率为16.6%,其他4种萃取物提取率在2.6%~26.2%,其中乙...

【目的】从‘苏帅’苹果(Malus domestica)中分离克隆赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框(ORF),分析其序列特征及在苹果中的组织表达特异性,通过在烟草中过表达MdGA2ox8研究其对烟草生长发育的影响,为该基因功能分析及应用提供理论参考。【方法】采用RT-PCR方法从苹果中克隆出MdGA2ox8的ORF区。利用NCBI、DNAMAN和Pfam在线软件进行氨基酸序列比对和保守结构域分析;利用Expasy在线软件对MdGA2ox8氨基酸组成、分子量、等电点进行分析;利用SignalP和TMHMM Server V.2.0分别在线分析蛋白质的信号肽和预测蛋白质的跨膜结构域;利用MEGA 7.0软件构建系统进化树。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测MdGA2ox8在苹果不同组织中的表达量。构建MdGA2ox8过表达载体,采用农杆菌介导的遗传转化技术将MdGA2ox8导入烟草中,获得具有潮霉素抗性的转基因烟草植株,通过GUS染色、基因组PCR和RT-PCR鉴定转基因阳性植株;将野生型和转基因烟草移栽后,在第一朵花开放时测定转基因烟草的株高、节间长度和叶片长宽比以及烟草叶片叶绿素含量,激素GA1和GA4含量,并通过RT-qPCR方法分析烟草中相关基因的表达水平。【结果】成功克隆并获得了长为1 122 bp的MdGA2ox8 ORF区,编码373个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为42.8 kD,理论等电点为5.44,不稳定系数为49.73,具有GA2ox的保守结构域DIOX_N和20G-Fell_Oxy,但无明显疏水区,无跨膜区,无信号肽,为非分泌蛋白。序列系统进化分析结果显示MdGA2ox8与白梨GA2ox8亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,MdGA2ox8在苹果各组织中差异表达,在花中的表达量最高,其次为老叶>幼叶>韧皮部,在木质部和幼果中几乎不表达。将MdGA2ox8转入模式植物烟草中,获得了5个转基因阳性株系。与野生型相比,过表达MdGA2ox8烟草植株GA4含量降低,GA1含量有所升高,其中野生型和转基因烟草GA1平均含量分别为1.26和1.75 ng·g-1,GA4平均含量分别为5.43和1.07 ng·g-1。与野生型相比,转基因烟草植株GA1和GA4总含量降低,使植株节间缩短、矮化以及花期推迟,其中野生型和转基因烟草植株平均高度分别为38.50和7.36 cm,节间长度分别为9.5和3.3 cm;转基因烟草叶片颜色深绿,叶片长宽比降低。烟草内源赤霉素合成途径相关基因NtGA3ox1和NtGA3ox2的表达水平受MdGA2ox8的正反馈调节。【结论】获得苹果赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框,MdGA2ox8具有组织表达差异性。MdGA2ox8过表达烟草植株中GA1和GA4总含量降低,导致植株节间长度缩短、植株矮化。

为探索赤霉素对油茶Camellia oleifera花芽形成和果实品质的影响,以湘林系列高产油茶良种为试验材料,在油茶花芽生理分化前期,用不同质量浓度赤霉素对油茶进行叶面喷施。结果表明:不同质量浓度赤霉素对油茶新梢数量均有显著的抑制作用,其中以100 mg·L-1赤霉素对油茶新梢数量的抑制作用最大,春梢数量比对照减少38.6%;200 mg·L-1赤霉素处理下,油茶新梢节间距显著增加,比对照增加8.4%;300 mg·L-1赤霉素处理油茶,对油茶花芽形成和当年果实品质的影响最大:新梢长度和新梢长枝的比例比对照分别增加9.4%和49.2%;花芽体积和质量比对照分别增加23.1%和5.3%;油茶花...

【目的】明确赤霉素敏感性不同的矮秆基因对小麦株高和胚芽鞘长度的效应,促进小麦不同矮秆基因的合理利用。【方法】利用分子标记和系谱分析相结合,对中国小麦主产区部分小麦品种及品系中所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高和室内胚芽鞘长度调查,比较赤霉素(GA3)敏感性不同的矮秆基因对胚芽鞘长度和株高的效应。【结果】分子标记检测结合系谱分析对129份供试品种进行分类,含有矮秆基因Rht-B1b的小麦品种58份,含有Rht-D1b的24份,含有Rht8的73份。其中35份品种含有2个矮秆基因Rht-B1b和Rht8,16份品种含有Rht-D1b和Rht8。赤霉素敏感性...

【目的】对参与暴马桑黄赤霉素合成途径关键酶-牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶（geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPS）基因进行克隆及诱导表达研究，以期深入了解暴马桑黄的生长发育机制，为获得优质高产的暴马桑黄菌株提供理论依据。【方法】采用PCR扩增技术获得暴马桑黄GGPS基因cDNA全长及启动子序列，利用生物信息学软件对序列进行分析；qRT-PCR技术分析不同浓度茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）对暴马桑黄GGPS基因转录水平的影响，并用分光光度计测定不同浓度MeJA诱导下赤霉素含量的变化；电子天平称量暴马桑黄菌丝体生物量；SDS-PAGE检测暴马桑黄GGPS基因原核表达情况。【结果】将克隆得到的暴马桑黄GGPS启动子和基因分别命名为SbGGPS启动子和SbGGPS基因。SbGGPS启动子分析结果显示，除了含有CAAT-box、TATA-box典型的启动子作用元件之外，还含有MeJA响应元件。基因分析发现，SbGGPS基因cDNA序列全长945 bp，共编码314个氨基酸，蛋白相对分子量35.89 k Da，不存在信号肽和跨膜结构。荧光定量分析、赤霉素含量测定及生物量检测结果表明，SbGGPS基因转录水平、赤霉素含量及生物量均随着MeJA浓度增加呈现显著下降的趋势，三者变化趋势基本一致，并且两两之间均呈显著正相关。SDS-PAGE结果显示，SbGGPS基因能够在原核系统中成功表达出蛋白。【结论】通过对SbGGPS基因的克隆及诱导表达分析发现，该基因在暴马桑黄赤霉素生物合成及生长发育过程中具有重要作用。

分蘖是禾本科植物的生物学特征，分蘖数是草坪草密度评价的关键指标之一。狗牙根(Cynodon dactylon)是一种连续分蘖的禾本科草坪草，分蘖促进产生新枝，对于狗牙根草坪迅速返青、形成致密的草坪具有重要的作用。目前有关狗牙根分蘖还没有深入的研究报道，本研究以‘新农1号’狗牙根(‘XinnongNo.1’)为材料，分别喷施1μmol·L~(-1)赤霉素(GA3)和细胞分裂素(6-BA)，对分蘖芽的形成进行组织切片，分析解剖结构和表型。结果显示：狗牙根在三叶期形成分蘖原基，在八叶期形成新的分蘖芽后突破母茎；喷施GA3和6-BA使狗牙根形成分蘖芽时间提前，GA3处理分蘖芽提前5 d在七叶期形成，6-BA处理分蘖芽提前8 d在六叶期形成；同时喷施两种激素狗牙根分蘖数和根长均增加，且6-BA处理后分蘖数增加最多，是对照的1.18倍。通过对不同激素处理下分蘖芽形成叶期的解剖结构观察，发现无论表皮厚度、皮层厚度，还是维管束直径均表现为6-BA> GA3> CK，且在6-BA处理下是GA3处理的1.28倍、2.33倍、1.34倍。研究结果表明，在狗牙根分蘖初期喷施6-BA促进分蘖芽生长发育效果优于喷施GA3。

白桦雄花发育周期较长,从出现雄花序至花粉成熟经历近一年,其发育早期和中期是决定雄配子体发育的重要时期。采用cDNA-AFLP方法对白桦早期和中期发育雄花序进行了差异表达谱分析,共得到了62个TDFs,其中30个TDFs与Genbank中的基因具有较高的同源性,其它32个是未知序列。GO分析结果显示,这些已知基因主要参与代谢过程、细胞过程、刺激应答、生殖、信号传导和生物调控等生物学过程,其分子功能主要涉及催化活性、结合分子功能、酶调节活性和转运活性等;发现了参与生殖和雄花发育的两个重要TDFs,Bplbs658和Bplbs199。另外,选择11个TDFs进行不同组织的qRT-PCR转录表达分析,...