柿(Diospyros kaki Thunb.)为柿科(Ebenaeeae)柿属(Diospyros)植物,果实营养丰富、风味香甜,树姿优美,叶色泽艳丽,是良好的果用、叶用及观赏树种。我国拥有丰富的柿种质资源,这些资源除‘罗田甜柿’外,其余皆为涩柿。涩柿富含单宁,脱涩后方能食用,各涩柿品种在脱涩难易、耐贮性、果实风味、活性成分含量等性状的表现上存在显著差异。甜柿虽不需脱涩即可鲜食,但其风味与涩柿不尽相同,因而其不能完全替代涩柿。目前,选育兼具多个优良性状(如易脱涩、耐贮存、风味好、活性成分高等)的优异种质

【目的】PEBP基因家族的FT-like与TFL1-like亚基因家族在被子植物生殖发育调控网络中处于核心调控节点,而在针叶树中,仅存在未分化的FT/TFL1-like亚基因家族。研究表明针叶树FT/TFL1-like可能在生殖发育、生长节律及休眠过程中发挥重要功能。然而,目前关于针叶树FT/TFL1-like基因系统的表达模式与不同环境因子对其表达的调控仍然缺乏深入认识。【方法】本研究从油松中分离得到两个FT/TFL1-like基因,分别命名为Pt TFL1与Pt TFL2,对它们在不同组织、不同发育阶段雌雄球花、休眠与解除休眠过程中针叶、深冬相对高温、不同光质与光周期处理中的表达水平进行了系统分析。【结果】Pt TFL1仅在花粉中特异表达,在其他组织中只有痕量表达或不表达。而Pt TFL2表达范围非常广泛,且在芽组织中的表达丰度显著高于其他组织,二者在快速增殖的愈伤组织中均无明显表达;另外,对Pt TFL2在不同环境下表达水平进行分析发现,Pt TFL2在芽、针叶休眠时期大量积累,且随着休眠解除表达量水平持续降低;在不足以打破休眠的相对高温处理下,Pt TFL2的表达受到极显著的抑制;短日照下远红光处理可以高效诱导Pt TFL2的表达。【结论】由此可知,Pt TFL1在油松生殖发育进程中的特异性可能与花粉成熟过程相关,而Pt TFL2可能参与更多其他发育调控,但二者均不是维持细胞活性所必须的基因;秋季环境条件非常利于Pt TFL2在针叶、芽中大量表达,其表达模式与休眠过程高度相关,但Pt TFL2对温度响应过于敏感,其在针叶、雌雄球花中的表达模式很可能是对温度响应的结果,这表明Pt TFL2自身的表达可能并不足以维持休眠,也并不作为球花发育调控中的控制因子,而很可能只是作为一个温度、短日照远红光信号的感受与传递因子。本研究为深入理解FT/TFL1-like基因在油松生殖与休眠等重要发育过程中的功能,揭示不同环境因子对其表达的调控作用提供了重要依据。

[目的]TS2(tasselseed2)是玉米性别决定中的一个关键基因,国内外对其进行了多方面的研究,但其生理学功能至今仍然不清楚。本研究通过TS2基因的表达模式来阐明TS2的表达受什么信号物质刺激,从而推测TS2通过何种生理过程或信号转导途径来实现其在玉米性别决定中的作用。[方法]以玉米自交系B73苗期的叶片、茎尖、根,性别分化时期的穗位叶、雄蕊,开花期的雌蕊、节间、气生根、花丝为试验材料,在V3期(3叶1心期)喷施100μmol·L-1的GA、NAA、ABA、ACC、JA和2.5 mmol·L-1的S

【背景】苹果分枝数量的多少对于树体适应环境、生长生存、竞争资源都具有十分重要的作用。在实际生产过程中，多分枝的苹果品种更能满足整形修剪的需求，其不仅有利于果农因地制宜适时调整树体结构，塑造便于机械化采收的树形；而且对于调整结果枝均匀分布、保证结果量和果实品质都至关重要。【目的】本研究拟通过对同一发育时期的多分枝品种‘华星’和少分枝品种‘华硕’的顶芽、侧芽分别进行转录组测序，挖掘影响苹果分枝能力的关键基因，解析候选基因通过介导激素通路调控苹果分枝能力的潜在机理，为提高苹果分枝能力及产量提供理论依据。【方法】分别对‘华硕’和‘华星’的侧芽及顶芽进行转录组测序，通过差异表达基因（DEG）分析并借助加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）等生物信息学手段，筛选引起分枝数量差异的核心候选基因，并通过在拟南芥中异源过表达候选基因对筛选结果准确性进行验证。【结果】在‘华硕’和‘华星’的顶芽之间比对共得到2 920个差异表达基因，而‘华硕’和‘华星’侧芽间比较共筛选到5 127个差异表达基因。DEGs主要富集在植物激素信号传导通路中，生长素信号通路和独脚金内酯信号通路与苹果分枝能力关系最密切，相关编码MdIAA3、MAX2、TCP、JAZ等家族的基因在两个品种侧芽间的差异十分显著。编码CYC(cyclins)、CDK(cyclin-dependent kinase)、EXPA(expansin)等细胞周期、细胞壁修饰相关基因家族的DEGs也与苹果分枝能力呈正相关。进一步通过WGCNA分析得到候选基因CAD、EXPA、CYC、JAZ、SAUR的互作网络关系，这些基因可能在苹果分枝能力的调控过程中具有一定作用。对MdIAA3异源转化拟南芥后，发现MdIAA3明显增加了拟南芥长势、结荚数、分枝数。【结论】通过转录组分析，筛选到13个调控基因可作为苹果分枝能力控制的潜在基因，MdIAA3在拟南芥中异位表达，明显促进了植株长势和分枝能力；苹果分枝能力的调控主要涉及细胞的分化与发育，细胞壁修饰，生长素、独脚金内酯信号传导等过程。

【目的】确定玉米大斑病菌转录因子StSte12在基因组中的位置,分析目的蛋白质StSte12的结构特征;明确StSTE12在病菌不同发育时期的表达情况;筛选可能受StSte12转录因子调控的基因,分析其匹配序列的结构特征,并比较它们在病菌的中表达情况。【方法】利用生物信息学方法,确定StSte12在玉米大斑病菌基因组中的位置并解析目的蛋白质StSte12的结构特征;利用Western blot技术分析StSTE12在病菌不同发育时期的表达规律;根据酿酒酵母Ste12转录因子的下游调控基因,筛选病菌中可能受StSte12调控的功能基因;并利用生物信息学方法得出下游调控基因的结合位点;利用RT-P...

【目的】杨树是我国人工林的重要组成部分,也是公认的模式木本植物。植物BAG蛋白作为保守的分子伴侣,在生长发育和抗逆性中起到关键作用。研究杨树BAG蛋白家族的进化与表达模式,鉴定BAG基因的生物学功能对于林木遗传改良具有重要的指导意义。【方法】以拟南芥7个BAG蛋白为诱饵,搜索毛果杨、水稻和小立碗藓在线数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov)获得这3个物种同源的BAG蛋白。利用生物信息学构建毛果杨、拟南芥、水稻和小立碗藓BAG蛋白的系统进化树,分析这些蛋白的生化特性及进化关系。结合杨树芯片(http://bar.utoronto.ca)数据,利用qRT-PCR检测杨树BAG基因的组织和逆境(旱和热胁迫)表达模式。【结果】毛果杨包含14个BAG基因,按照国际命名法(以染色体位置进行排序),将其命名为PtrBAG1—PtrBAG14。系统进化树表明杨树、拟南芥、水稻和小立碗藓BAG蛋白相对保守,大体可以分为2个亚家族。第1个亚家族中,大部分BAG蛋白N端含有UBL结构域,可能作为分子桥梁参与降解某些蛋白;第2个亚家族的大部分BAG蛋白含有IQ结构域,意味着这些蛋白可能与Ca~(2+)信号相关。杨树BAG基因在不同逆境处理(热胁迫和干旱胁迫)条件下有不同的表达模式。热处理诱导所有BAGs基因表达发生变化,其中BAG1、BAG4、BAG6、BAG7和BAG8表达被激活,而另9个BAG基因的表达被抑制;特别是,热诱导BAG4和BAG6表达上调超过90倍。干旱胁迫条件下,大部分BAG表达变化幅度很小。组织表达模式分析表明,大部分杨树BAG基因在根、叶、芽、小苗、雌花序、雄花序和木质部中表达量很低,只有BAG2和BAG12在木质部中大量表达。【结论】杨树BAG家族共有14个成员,大体分为2个亚家族,在进化上与本文选用的陆生植物拟南芥和水稻BAG蛋白有更高的相似性。杨树14个BAG基因可能都参与了热胁迫调控,但不同成员在抗热过程中起不同作用。相比而言,大部分杨树BAG基因可能并不参与抗旱。值得指出的是,杨树BAG4和BAG6可能在热胁迫中作用最明显,而BAG2和BAG12可能参与木材形成。

【目的】TIR1/AFB F-box作为生长素受体参与从生长素结合到Aux/IAA蛋白降解这一信号转导过程。通过克隆杨树AFB基因家族成员,并检测其在病原菌、激素和干旱胁迫下的表达模式,以期了解AFB基因在杨树生长发育及激素信号转导中的作用机制。【方法】以美洲黑杨杂种NL-895杨为材料,通过PCR与RACE技术,克隆NL-895杨AFB基因家族成员全长c DNA,进而利用在线分析软件和数据库对各成员编码蛋白质的理化参数、保守结构域、蛋白质三级结构进行分析和预测;根据氨基酸序列多重比对结果进行系统进化分析;采用实时定量PCR技术研究4个NL-895杨AFB基因家族成员在病原菌、激素和干旱胁迫下...

[目的 ]鉴定白桦AMT基因家族成员，分析AMT基因的表达模式。[方法 ]本研究利用生物信息学方法鉴定了该家族成员并通过实时荧光定量技术分析其基因表达模式。[结果 ]从白桦基因组中鉴定了9个AMT家族成员，并将其分为AMT1和AMT2两个亚家族，分别命名为BpAMT1.1～1.4和BpAMT2.1～2.5;BpAMTs氨基酸残基数为384～522个，等电点为4.61～8.16，均定位于质膜与细胞器膜上；BpAMT基因不均匀的分布在5条染色体上，且成员间存在串联重复现象。BpAMT基因的表达具有组织部位特异性，呈现叶>根>茎趋势；同时发现，硝酸钾、氯化铵、茉莉酸甲酯、赤霉素、脱落酸、氯化镉、干旱、4℃和日变化等均可以影响BpAMT基因表达，且不同处理下家族成员的响应程度存在差异。[结论 ]从白桦中鉴定9个BpAMT基因，聚类为两个亚家族，在调节氮素吸收转运、响应激素信号及非生物胁迫中发挥不同的作用，该研究结果为深入解析BpAMT基因在白桦生长发育和抵抗逆境中的功能奠定基础。

【目的】MYB转录因子是植物中一类重要的转录因子,在调控次生壁纤维素和木质素等的合成中具有重要作用。为了挖掘参与光皮桦木材形成的MYB基因,本研究通过克隆MYB基因,分析其序列特征、表达模式和下游调控基因,以期为后续功能深入解析和分子辅助育种提供理论依据和基因资源。【方法】利用RACE技术分离到4个光皮桦BlMYB基因的cDNA片段。利用生物信息学工具对这些基因的序列特征进行分析,利用实时荧光定量PCR分析BlMYB及预测的下游基因在不同器官(雌花序、雄花序、嫩芽、嫩叶、成熟叶、茎)、组织(内外层木质部、韧皮部、形成层)中,以及应拉木诱导早期阶段的表达差异。以2个木质部特异表达的BlMYB为指导基因,采用相互排名法和Cytoscape软件构建共表达网;使用Plant CARE在线查询共表达的下游基因启动子区元件。【结果】分离到4个BlMYB的全长cDNA序列,分别命名为BlMYB1、BlMYB2、BlMYB3和BlMYB4,它们编码的蛋白分别由395、252、258、320个氨基酸残基组成,且在靠近N端都有R2R3结构域。4个BlMYB氨基酸序列间一致性27%～37%,而与它们同源的拟南芥AtMYB氨基酸序列间的一致性为39%～55%。4个BlMYB基因都含有1～2个内含子。进化树构建分析发现4个BlMYB分属于4个不同的分支,其中BlMYB2、BlMYB4分别与细胞次生壁形成相关的MYB聚在一起。BlMYB1、BlMYB3在成熟叶片中优势表达,且随叶片成熟表达水平呈递增趋势,可能与叶片的发育有关。BlMYB2在木质化茎段的木质部强烈表达,而在叶片、韧皮部等组织中的表达相对较弱;在应拉木诱导形成的早期阶段,应拉木中BlMYB2呈下调表达,尤其是拉弯处理48 h和7天时的相应数值均显著低于直立木。BlMYB4在茎的木质部、成熟雄花序中优势表达,在根、嫩叶中的表达水平较低;同时,在应拉木诱导形成早期阶段,BlMYB4在应拉木和对应木中分别呈现上调和下调表达。另外,基于共表达分析和特异性AC元件筛选,推测FRK、COMT、HCT、CesA3、CesA4、4CL、CCoAOMT 7个纤维素、木质素合成酶基因可能受BlMYB2和BlMYB4所调控。【结论】获得的4个光皮桦BlMYB基因属于R2R3-MYB家族,具不同的基因结构。4个基因呈现不同的表达模式暗示它们可能参与调控不同代谢途径。结合光皮桦应拉木特征和共表达分析结果,可初步推测BlMYB2和BlMYB4可能参与光皮桦木材形成过程的调控。

蜕皮激素和保幼激素协调调控节肢动物生长发育，E93是昆虫中蜕皮激素的初级响应基因，但在甲壳动物中的功能和调控尚未可知。为研究E93在拟穴青蟹中的功能和调控特征，本研究获得了拟穴青蟹（Scylla paramamosain）的E93基因，命名为Sp-E93，并对其基本生物信息学、系统进化、组织分布以及激素调控的模式进行了分析。结果发现，Sp-E93的mRNA长度为3 756 bp，包含2 982 bp开放阅读框（ORF），编码993个氨基酸，预测蛋白质的相对分子质量为106.34 kDa，含有两个保守的helix-turn-helix（HTH）结构域，而HTH结构域外的其他区域序列在不同物种中一致度较低。系统进化分析发现，该基因的进化与物种进化基本一致。Sp-E93在青蟹成体的Y器官和大颚器中表达量最高，且在雄蟹中的表达显著高于雌蟹（P<0.05）。此外，MF和甲氧普林能显著上调雌蟹肝胰腺中E93基因的表达，但对卵巢中E93的表达没有调控作用；20E可以调控肝胰腺而非卵巢中E93基因的表达。这些研究表明青蟹的E93基因仍在拟穴青蟹的激素信号中发挥作用，但调控模式可能相比昆虫发生了一定进化，本研究为进一步研究甲壳动物E93的功能奠定了基础。

为解析棉花中磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1b基因对胁迫的响应及生理功能,从棉花中克隆了磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1b基因,并对该基因进行表达分析和蛋白质互作研究。利用启动子分析软件PlantCARE预测得出,GhTFL1b启动子区域有茉莉酸响应元件、脱落酸响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和光周期响应元件等。对GhTFL1b进行组织特异性表达分析,发现该基因在花中表达量最高,其次是根和顶芽,其他组织中表达量极低。进一步比较栽培种和半野生种不同时期的表达,发现无明显差异。激素和胁迫处理研究表明,GhTFL1b基因受水杨酸(Salicylic acid,SA)诱导低调表达,而受盐胁迫处理后高调表达。酵母双杂交验证GhFD与GhTFL1亚组蛋白互作,结果表明GhFD蛋白只能与GhTFL1b互作,而不与GhTFL1a、GhTFL1b、GhTFL1c互作。GhTFL1b基因不参与光周期调控通路,可能参与植物逆境胁迫水杨酸和盐胁迫响应的调控。

分蘖高于主茎是困扰高粱品种整齐度和机械化生产的重要原因之一，为了阐明高粱调控分蘖高度基因的作用机制，提高高粱品种整齐度、选育适宜机械化生产高粱品种，依据前期的定位结果，利用15份分蘖与主茎整齐一致和17份分蘖高于主茎的高粱品种组成自然群体对候选基因进行验证，发现SNP3位点影响分蘖高度，所属基因为Sobic.009G213300.1.v3.2,命名为SbTH,位于水解酶＿4保守区域。以分蘖高度与主茎一致的K35-Y5和分蘖高于主茎的1383为材料，通过实时荧光定量PCR分析SbTH基因在高粱不同组织中的表达模式。结果表明，2个材料SbTH基因在根和叶中均有表达，虽然表达量有差异，但趋势基本一致；1383主茎和分蘖茎基因表达量和趋势也基本一致，而K35-Y5在主茎开花期时呈反向表达，主茎表达量达到最高，同期的分蘖茎表达量降到最低。分析认为，SbTH在K35-Y5分蘖中表达量低，控制了分蘖节间的过度生长，形成主茎与分蘖高度一致的株型，而在1383分蘖中表达量高，促进分蘖节间的生长，使得分蘖比主茎高，SbTH基因在主茎开花期的差异表达是影响分蘖株高的关键。

将同一批经雌核发育产生的F1彭泽鲫(Carassius auratus var.pengze)仔鱼(Pcc)分别置于实验室和池塘进行养殖,结果发现,与池塘养殖雄鱼比例极少相比,实验室养殖中出现了高比例的雄鱼。实验室养殖Pcc F1雄雌比例为(43.6±3.0)%,而池塘养殖Pcc F1雌雄比为(4.7±1.2)%。本研究比较了不同养殖模式下雌雄鱼性腺分化相关基因的表达,结果发现除Pcc-vasa、Pcc-esr1和Pcc-esr2b外,实验室养殖Pcc F1精巢中性腺分化、受体、类固醇合成酶类基因表达极显著(P<0.01)或显著(P

温度依赖型性别决定（temperature-dependent sex determination， TSD）是一种奇特的表型可塑性现象，但其背后的分子机制尚不清楚。红耳龟（Trachemysscripta）是一种典型TSD动物，个体性别完全由胚胎发育时所处的环境温度决定。为提供更多能够解释TSD机制的基础数据，本研究选取红耳龟第16期产雄温度（male-producingtemperature，MPT）和产雌温度（female-producingtemperature，FPT）性腺，采用IlluminaHiseq2500高通量平台进行转录组测序，筛选出雌雄差异表达基因474个，其中，MPT高表达基因283个，FPT高表达基因191个。通过与NR、Swiss-Prot、GO、COG、KOG、KEGG数据库进行比对，获得60个GO功能注释分类和139条KEGG代谢通路。根据差异表达基因的功能注释分析发现：参与红耳龟性别决定和分化的候选基因，包括Dmrt1、Sox9、Foxl2等高度保守的性别分化基因，Cyp11b1、Hsd11b2等类固醇激素代谢相关基因，以及Hspb6、Dnaja4、Serpinh1等热敏性蛋白编码基因。最后，通过荧光定量PCR和免疫荧光染色对部分候选基因进行了表达验证，与转录组结果相一致。本研究挖掘了一些新的温度响应因子和激素代谢相关因子，为破译红耳龟TSD分子机制提供了基础。

【目的】在前期通过Illumina Solexa高通量测序技术并结合荧光定量验证筛选出断奶仔猪E.coliF18菌株感染下表达量极显著上调的micro RNAs—miR-192和miR-215的基础上,为了解miR-192和miR-215的组织表达情况,进一步筛选确定miR-192和miR-215靶向调控E.coli F18菌株感染的关键靶基因,为探讨miR-192和miR-215调控断奶仔猪E.coli F18感染的分子调控机制奠定基础。【方法】试验采用Real-time PCR方法检测miR-192和miR-215在35日龄梅山仔猪各个组织中的分布情况,同时利用MEGA 5.0分析了其保守...