【目的】探究苦荞全生育期芦丁含量变化与其合成途径关键酶基因和调控因子MYB基因表达量之间的相关性,以期进一步明确苦荞植株体内芦丁生物合成的分子机制。【方法】以九江苦荞为试验材料,整个生育期分别在萌发期、子叶期、真叶期、盛叶期、现蕾期、盛花期、灌浆期和籽粒成熟期共8个时期取材(S1—S8)。采用RT-PCR方法,克隆获得与黄酮类代谢相关的MYB类转录因子基因。采用T-coffee软件进行氨基酸同源序列比对及保守结构域分析。与拟南芥黄酮类代谢相关的MYB转录因子及荞麦同源MYB转录因子序列比对,基于邻近法构建

【目的】克隆与苦荞芦丁生物合成相关基因序列,探讨外源前体物质及UV-C辐射条件下芦丁含量及基因表达水平的影响,为分子选育高芦丁含量荞麦品种奠定基础。【方法】基于简并引物结合3′RACE的方法,克隆苦荞芦丁合成途径相关基因;高效液相色谱(HPLC)测定持续添加外源苯丙氨酸(L-phenylalanine,Phe)前体(1、2、4 mg.L-1)1—5 d和辐射时间(1、3、5、7 h)UV-C处理条件下叶片芦丁含量的变化,qRT-PCR分析相关基因表达水平。【结果】Phe(4 mg.L-1)处理1 d,芦丁含量(26.15 mg.gFW-1)为未处理对照(12.55 mg.gFW-1)的2倍;U...

在异黄酮合成途径中,异黄酮合酶(Isoflavone synthase,IFS)基因起着重要作用,为此,分析了IFS1基因(IFS基因的同源基因之一)在大豆中的表达特点。组织表达分析表明,IFS1基因在根、茎、叶、花、籽粒、豆荚和胚中均有表达,其中在较嫩的组织(萌发7 d的豆苗根、茎、叶)中表达量较高,在较老的组织(生长70 d的豆苗根、茎、叶)中表达量较低,在开花后25,45 d的籽粒和豆荚及花中表达量也较低,而在成熟胚中IFS1基因表达量较高,推测该基因在胚形成早期就已经完成了大豆异黄酮的积聚过程。不同非生物胁迫的诱导表达分析表明,IFS1基因不同程度地受IAA、ABA、PEG、NaCl、...

【目的】通过检测不同甜高粱品种在各个生育时期叶片和茎秆中SAI基因的差异表达量与含糖量,探讨二者之间的相关性,为研究甜高粱糖分积累机制提供理论依据。【方法】高效液相色谱(HPLC)测定甜高粱品种不同生育时期茎秆中的含糖量,qRT-PCR分析叶片和茎秆中SAI基因的表达水平。【结果】拔节期蔗糖含量很低,主要是还原性糖,抽穗和开花期蔗糖含量显著增加,灌浆和成熟期持续增加至最高值,成熟后又有所下降。高糖品种整个生育时期叶片中SAI基因的表达水平高于中糖、低糖和髓干型三类品种,茎秆中SAI基因的表达水平则相反。甜高粱成熟期糖分含量与叶片中SAI基因的表达量呈显著正相关关系,相关系数达0.7239,而与...

以１１个木薯品种（系）（ＳＣ２０５、ＳＣ５、ＳＣ８、Ａｒｇ７、ｒＡｙｏｎｇ９、ＫＵ５０、９Ｉ、ｒ３、１７Ｑ、ＦＢ－１、ＦＢ－４）为材料，采用田间统计分析，实时定量ＰＣｒ和皮尔森相关分析，对不同木薯品种（系）的生物积累量特性、淀粉积累关键基因的表达及两者之间的相关性进行分析。结果表明，品种（系）间在叶绿素含量、净光合速率、干物质积累率及相关途径重要基因表达水平上均存在显著差异。其中：块根产量高的品种或品系ＦＢ－１、ＳＣ５、ＳＣ８、ＫＵ５０、ＳＣ２０５、ｒＡｙｏｎｇ９在块根成熟期保持较高的干物质积累量；而对于叶片叶绿素含量和净光合速率，ＳＣ２０５保持最高，品种（系）间存在差异（Ｐ＜０．０５），但与．．．

[目的]探讨沙棘果肉油脂合成积累与源汇基因表达的关系。[方法]以8个不同发育时期的近缘高油品系‘TF2-36’和低油品系‘杂56’果肉为材料,利用氯仿甲醇法测定含油率,采用qRT-PCR技术分析油脂合成源基因(GPD1)和汇基因(DGAT1和DGAT2)在近缘高低油果肉间的表达差异及其对油脂合成积累的影响。[结果]研究表明:(1)沙棘果肉含油率呈先上升后稳定趋势,‘TF2-36’的果肉含油率一直高于‘杂56’;(2)GPD1、DGAT1和DGAT2基因在‘TF2-36’果肉发育期间中均有明显高于‘杂56’

【目的】9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)、醛氧化酶(AAO)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)在脱落酸(abscisic acid,ABA)间接途径合成中发挥主要调节作用,它们是ABA合成相关基因。以桑树栽培品种嘉陵40号(Morus atropurpurea Roxb.)果实为材料,测定其发育过程中ABA的含量,分析桑椹成熟过程中ABA合成相关基因的转录表达、ABA及其合成抑制剂对果实发育的影响,为研究ABA在桑椹成熟和衰老过程中的作用机制提供基础数据。【方法】根据从单倍体川桑(Morus notabilis Schneid.)基因组数据库(http://morus.swu.edu.cn...

为了明确辣椒花青素生物合成途径中相关基因的表达调控模式,选取3种不同果实颜色的辣椒品系(紫晶、淡紫、水晶)为试材,提取果实不同发育阶段的RNA并反转录成cDNA,利用qRT-PCR技术分析相关基因(CHS、CHI、F3H、F3'5'H、DFR、ANS、UFGT、ANP、GST)在不同辣椒材料果实不同发育阶段的表达情况。结果显示:CHS、CHI在3种材料果实发育过程中表达量都很少且无规律可循,F3H在淡紫、紫晶中表达量较高,且在果实发育的第15~20天时出现较大峰值,与之相比在水晶中的表达量可以忽略不计。F3'5'H、ANP、GST、DFR、UFGT在3种材料中相对表达量随着果实的发育分别呈现同...

【目的】研究苦荞(FagopyrumtartaricumGaertn)COP1(ConstitutivePhotomorphogenic1) 基因(FtCOP1)的生物信息学特征及其在花色苷生物合成中的表达模式，为进一步研究COP1因子参与调控苦荞花色苷生物合成的分子机制奠定基础，并为利用FtCOP1改良苦荞品质提供参考。【方法】利用PCR技术克隆苦荞 COP1基因，利用生物信息学工具对其基因结构和编码蛋白的理化性质、二级和三级结构、亚细胞定位、保守结构域以及其它物种的COP1进化关系进行分析。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析该基因在正常光照和黑暗处理苦荞芽菜中与花色苷生物合成结构基因的表达水平及花色苷含量的相关性。【结果】FtCOP1基因完整的CDS全长2082bp，该基因结构由12个内含子与13个外显子构成，共编码693个氨基酸，其理论pI值为6.23，蛋白大小为75.876kD，推测具有亲水性，定位在细胞核中，含有1个跨膜螺旋结构域，无信号肽；二、三级结构主要元件为无规则卷曲和 α螺旋，苦荞的COP1蛋白与藜麦 COP1的亲缘关系最近，与其他物种COP1 蛋白具有相似的motif和保守结构域，基因结构也相似。FtCOP1在黑暗培养的芽菜中的表达水平显著高于正常光照培养的芽菜，与花色苷生物合成结构基因的表达量及花色苷的积累量呈负相关。【结论】苦荞与其它物种COP1 蛋白在植物进化中的功能比较保守，推测 FtCOP1 可能负调控光依赖型花色苷的生物合成。

在不依赖神秘果(Synsepalum dulcificum Daniell)植物资源的条件下,根据已报道的神秘果素基因序列合成24条寡核苷酸引物,通过重叠延伸PCR法合成了神秘果素全基因。为使神秘果素导向液泡积累,利用菜豆蛋白C末端四肽的液泡定位功能,在人工合成基因的3'末端加入了编码液泡定位短肽的核苷酸序列。将该基因序列插入植物表达载体YH4215,成功构建了神秘果素植物双元表达载体,命名为DC-miraculin。载体上的神秘果素基因由双CaMV35S启动子控制,转基因植物的报告基因为gusA,抗性筛选标记为潮霉素抗性基因hpt。

【目的】全基因组鉴定苦荞WOX(WUSCHEL-related homeobox)基因,揭示其基因家族成员序列特征、基因表达模式及与出愈率的相关性,为突破苦荞再生及遗传转化难题提供理论基础。【方法】基于同源性搜索策略,以拟南芥WOX基因蛋白为参考序列,进行苦荞全基因组比对,获得苦荞WOX基因家族成员蛋白及核酸序列。基于蛋白同源性及保守结构域分析,鉴定出苦荞WOX基因家族所有成员。同时使用TBtools软件展示FtWOXs家族成员基因结构、保守结构域及启动子顺式作用元件特征。比较分析WOX基因家族成员在苦荞与拟南芥之间的基因组共线性。基于邻近法,利用MEGA X软件构建苦荞、拟南芥和水稻WOX基因家族成员蛋白序列系统进化树。以MS+2,4-D 3.0 mg·L~(-1)+6-BA 1.0 mg·L~(-1)为愈伤诱导培养基,下胚轴为外植体,选取70份苦荞品种诱导愈伤组织,评价不同基因型的出愈率。qRT-PCR比较分析高、低出愈率苦荞品种间FtWOXs基因表达水平。基于Pearson相关系数分析出愈率与FtWOXs基因家族成员表达相关性。【结果】共鉴定出30个苦荞WOX基因成员,在苦荞8条染色体上呈现不均匀分布。系统进化树表明30个苦荞WOX基因可划分为3大类,不同类群中WOX基因包含不同的保守结构域,主要的保守结构域为HD(Homeodomain)、START和MEKHLA结构域。保守基序分析表明,FtWOXs基因家族成员所含保守基序数目的范围为2—10个。基因结构分析表明,FtWOXs基因家族成员所含外显子数目的范围为2—18个。顺式作用元件分析表明FtWOXs基因启动子富含26个不同种类的顺式作用元件。系统进化分析表明,30个苦荞、15个拟南芥和12个水稻WOX基因家族成员可分为3类,其中第3类为苦荞独有。基因组共线性分析表明,6个WOX基因在苦荞和拟南芥之间存在基因组共线性。表达模式及相关性表明,FtWOX1/FtWOX12/FtWOX22/FtWOX23/FtWOX24与苦荞出愈率存在正相关性。【结论】苦荞FtWOXs成员存在丰富的序列变异特征,不同苦荞基因型中WOX基因表达水平及出愈率存在明显差异和一定的相关性,揭示不同苦荞WOX基因具有潜在的功能多样性。

[目的]对超积累型东南景天ABC转运蛋白家族成员Sa12F279开展生物信息学分析及表达分析,为探究ABC类转运蛋白在镉、干旱、盐碱等非生物胁迫中的功能提供参考。[方法]通过对超积累型东南景天转录组数据库进行比对分析,获得1个ABC家族成员的基因。通过生物信息学方法分析Sa12F279基因的进化关系、蛋白结构域构成、核心结构域同源比对及在组学数据中相关的互作蛋白分类;借助实时定量PCR技术分析该基因在盐碱、干旱及ABA激素胁迫下根中的表达变化。[结果]通过比对分析获得ABC家族成员Sa12F279基因,该基因的开放阅读框长度为4 497 bp,编码蛋白长度为1 498个氨基酸,相对分子量为167.1 KD,等电点为6.92。进化分析显示:Sa12F279基因与C亚类成员聚为一簇,且在结构域构成上符合ABC家族的保守排布。共表达网络分析显示:Sa12F279与567个基因存在功能上的关联,对这些基因进行功能注释发现,其中39.8%的基因执行代谢相关功能,29.3%的基因与细胞内进程相关,10.2%的基因涉及生物调控,7.1%的基因参与转运活性。对镉胁迫前后转录组数据分析显示,Sa12F279基因在根、茎、叶3种组织中,取样点24 h和96 h的表达量均呈现对镉胁迫下调响应。实时定量结果显示:该基因对ABA激素、盐碱和干旱不同胁迫的应答模式存在差异,且应答响应较平缓。在ABA激素处理下,呈现先下调后上升的趋势;在盐胁迫下,呈现早期响应不显著而于胁迫后期出现上调应答;在干旱处理下,呈现先升后降又升的趋势。[结论]鉴定了超积累型东南景天ABC家族的1个Sa12F279基因,揭示了该基因在不同非生物胁迫下的表达模式。

【目的】分析拟南芥中硫代葡萄糖苷（Ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｃｓ，简称硫苷）生物合成相关基因在不同组织器官、不同发育时期及不同生物和非生物胁迫处理条件下的表达谱，为筛选控制硫苷合成的关键基因、解析硫苷的生物合成规律及其在植物抗逆胁迫过程中的作用奠定基础。【方法】利用ａｔ Ｇｅｎ ｅｘｐｒｅｓｓ和ｐｌｅｘｄｂ中的１０组表达谱芯片数据和２组转录组数据分析拟南芥中硫苷生物合成途径８２个结构基因和调控基因的时空表达特性及其受生物和非生物胁迫的表达模式；采用ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｃｒ技术对１０个硫苷合成途径的关键结构基因和调控基因的表达谱进行验证；并利用ｓｔｒｉｎＧ ｖ１０软件分析硫苷生物合成途径相关基因．．．

【目的】杜仲橡胶是一种多萜类物质，而甲羟戊酸（ＭＶＡ）途径是合成萜类物质的重要途径之一。分析杜仲ＭＶＡ途径相关基因表达的差异，预测杜仲橡胶合成的主要上游途径。【方法】在杜仲幼果和叶片转录组测序的基础上，根据基因功能注释和表达分析，确定ＭＶＡ途径的系列基因，并对其进行表达差异分析。【结果】杜仲橡胶合成的ＭＶＡ途径共涉及２３条Ｕｎｉｇｅｎｅ，分别为３条ｅＵＡＣＯＴ、３条ｅＵＨＭｇＳ、８条ｅＵＨＭｇＲ、２条ｅＵＭＫ、１条ｅＵＰＭＫ和６条ｅＵＭＤＰ基因。根据转录组ＲＰＫＭ（ＲｅＡＤＳ ＰｅＲ ＫｉｌＯ ｂＡＳｅＳ ＰｅＲ ＭｉｌｌｉＯｎ ＲｅＡＤＳ）数据对基因表达差异进行分析，结果表明杜仲ＭＶＡ途径中．．．