【目的】鉴定葡萄miR159家族成员及其靶基因,明确葡萄miR159家族成员及其靶基因应答外源赤霉素(GA)在无核葡萄果实不同组织发育过程中的作用。【方法】以‘白罗莎里奥’葡萄(Rosario Bianco)为试材,利用miR-RACE和PCR技术克隆鉴定VvmiR159a/b/c的成熟体及前体序列;通过PsRNATarget软件预测VvmiR159s的靶基因,利用生物信息学软件对其进行系统进化及保守结构域分析;通过启动子作用元件分析预测VvmiR159s及其靶基因的潜在功能;采用RLM-RACE和PPM-RACE验证VvmiR159s对靶基因的裂解作用;利用qRT-PCR鉴定其应答外源GA在葡萄果实不同组织发育过程中的时空表达模式。【结果】从‘白罗莎里奥’葡萄果实中克隆获得VvmiR159a/b/c的成熟体序列、前体序列并折叠发夹结构。鉴定到VvmiR159s的四条靶基因(VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15、VvGRAS-l),其中VvmiR159s与VvGAMYB匹配程度最高,与VvAIX15匹配程度最低。靶基因系统进化及保守结构域分析显示,4条靶基因与其他物种同源基因具有较高同源性。VvmiR159s前体基因及其靶基因启动子的激素响应元件均以赤霉素和水杨酸响应元件为主,表明其可能主要通过应答这两种激素参与调控葡萄的生长发育过程。VvmiR159s在不同组织中的表达具有时空特异性,其中VvmiR159c在果皮和果肉中的表达趋势不同,在果皮中VvmiR159a/b/c与VvAIX15的表达水平呈负相关;而在果肉中,VvmiR159a/b与VvGAMYB和VvAIX15的表达模式相反。此外,在葡萄果皮、果肉中GA处理可显著下调VvmiR159a/c的表达,但却在幼果果肉中上调VvmiR159b的表达。表明葡萄miR159家族成员在果实不同组织中通过不同模式应答GA信号参与果实发育的调控。【结论】葡萄miR159家族含有VvmiR159a/b/c 3个成员;3个成员均可切割VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15及VvGRAS-l 4个靶基因;VvmiR159a/b/c及其4个靶基因可能以不同的GA应答模式参与调控葡萄果皮与果肉的发育。

【目的】明确DELLA蛋白基因在葡萄基因组数据库中的数量、结构和组织表达差异,探究DELLA蛋白在葡萄赤霉素(GA)信号传导及葡萄无核果实发育机理中的作用机制。【方法】基于拟南芥、水稻等植物中的DELLA蛋白基因,利用HMMER程序和NCBI的CDD程序鉴定葡萄基因组中的DELLA蛋白基因;以‘白罗莎里奥’葡萄品种为试材,采用PCR技术克隆3个DELLA蛋白基因的c DNA全长序列;通过启动子作用元件分析预测其潜在功能;利用生物信息学软件对其染色体定位、基因结构、系统进化、理化特性、亚细胞定位及蛋白互作等进行分析;利用农杆菌介导的烟草瞬时表达技术分析DELLA蛋白的亚细胞定位情况;采用q RT-PCR方法检测葡萄DELLA蛋白基因应答GA在果皮、果肉、种子(或种子区)的时空表达特征。【结果】鉴定得到3个葡萄DELLA蛋白基因,克隆并验证其精确序列,分别命名为Vv GAI1(VIT_201s0011g05260)、Vv RGA(VIT_214s0006g00640)及Vv SLR1(VIT_211s0016g04630),其染色体定位、开放阅读框(ORF)大小、编码氨基酸数量分别为:Chr1、1 773 bp、590个;Chr14、1 710 bp、569个;Chr11、1 599 bp、532个。基因结构分析表明其DNA序列均无内含子,只有1个外显子,基因结构高度保守。进化分析显示Vv GAI1与Vv RGA亲缘关系较近,被聚类为一组,而Vv SLR1为另一组。3个基因的启动子均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的作用元件,表明它们可能参与响应GA信号传导和胚乳发育过程。亚细胞定位结果显示3个DELLA蛋白均定位于细胞核。q RT-PCR结果显示除果皮中Vv SLR1在近成熟期具有表达高峰外,其余均在幼果期高表达,且外源GA处理均不同程度降低了3个DELLA蛋白基因在葡萄果皮、果肉和种子区的表达,尤以种子区下调水平最为显著。蛋白互作分析表明3个DELLA蛋白均为葡萄GA信号传导的核心作用元件,均可能与GIDI1和SLY1互作参与葡萄GA信号传导。【结论】葡萄基因组中含有3个DELLA蛋白基因家族成员;不同物种间DELLA蛋白结构高度保守;GA可能通过负调控这3个成员参与葡萄果皮、果肉和种子区的发育,且3个成员均可能通过应答GA信号调控葡萄无核果实的发育。

[目的]本文旨在研究苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、4-香豆酸-辅酶连接酶基因(4CL)和肉桂醇脱氧酶基因(CAD)在葡萄(Vitis vinifera L.)‘白罗莎’核木质素合成过程中的作用,进而探究其在应答赤霉素(GA)调控果实发育尤其在种子发育过程中的潜在作用,分析其在诱导果实无核过程中的作用。[方法]采用生物信息学分析、基因芯片和RT-qPCR等方法,对葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因定位、结构和启动子作用元件分析,对其编码蛋白相似性、结构域以及互作蛋白进行分析,并鉴定其应答GA在果实不同组织不同时期的表达模式。[结果]葡萄VvPAL、Vv4CL和VvCAD与其他物种同源分析比对发现,其内含子与外显子数量及其分布相似。基因启动子分析表明,3个基因均含有胚乳发育相关组织特异性元件,且Vv4CL基因含有GA响应元件。3个基因所编码蛋白进化保守性较强,与其他物种比对后发现它们含有相同的蛋白功能结构域并且作用元件相似。亚细胞定位预测显示其主要集中在细胞质和细胞膜中表达,其互作蛋白主要是肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、咖啡酸氧甲基转移酶(OMT)等木质素合成过程中的关键酶。葡萄芯片电子表达谱发现,VvPAL和Vv4CL基因在根、茎等木质化程度相对较高的组织中高表达,而VvCAD基因则只在种子中相对高表达。RT-qPCR结果显示,GA在种子某些特定时期极显著下调VvPAL、Vv4CL、VvCAD基因的表达。[结论]VvPAL、Vv4CL和VvCAD基因参与葡萄果实发育过程的调控,且GA可能通过下调这3个基因的表达从而抑制葡萄核发育。

本研究通过分析在其他植物中已经确认的GA受体基因序列,对葡萄全基因组进行BLAST比对,获得了可能编码葡萄GA受体GID1的7个基因片段序列。经过聚类分析,根据其序列特征,分别设计特异性引物,以无核白鸡心葡萄(Vitis viniferaL.cv.Centennial seedless)不同组织器官为试材提取RNA,反转成cDNA-1链后,进行半定量RT-PCR,结果显示这些基因在成叶、幼叶、花序、新梢顶尖和休眠芽中存在差异表达。以30 mg/L的GA3在盛花后12 d处理无核白鸡心果穗,并于处理后1、3和7 d(果实第1次快速生长期),33 d(缓慢生长期),49 d(果实第2次快速生长期)...

[目的]本文旨在研究VvAGL11和VvAGL15在应答赤霉素(GA3)信号诱导葡萄无核果实发育过程中的作用。[方法]以‘巨峰’葡萄为试材,鉴定了VvAGL11和VvAGL15的c DNA全长序列,并通过分析基因的启动子顺式作用元件预测其潜在功能,同时运用RT-qPCR方法检测对照和GA3处理组葡萄VvAGL11和VvAGL15的时空表达水平。[结果]GA3处理能够诱导葡萄果实无核化,使葡萄果粒和果穗显著伸长,穗轴增粗。同时,鉴定到VvAGL11(MG581423)和VvAGL15(MG581424)的c DNA全长序列。VvAGL11和VvAGL15蛋白序列与可可和棉花的亲缘关系较近;二者均含有MADS-MEF2-like和K-box家族保守结构域,属于MADS-box转录因子家族;其主要二级结构元件为α-螺旋和无规则卷曲,且主要定位于细胞核中,蛋白结构具有保守性。启动子顺式作用元件分析显示:二者均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的motifs。RT-qPCR分析显示,在果实硬核期和转色期的种子中,VvAGL11和VvAGL15的表达量较高,而GA3处理能够显著抑制其在种子中的表达。[结论]鉴定到MADS-box基因家族中的2个成员,分别为VvAGL11和VvAGL15。GA3处理可抑制VvAGL11和VvAGL15在种子区的表达,影响种胚的正常发育,从而形成无核果实。

[目的]鉴定葡萄miR396家族成员（VvmiR396s）及其靶基因VvGRF1，探究VvmiR396s-VvGRF1在种子败育/发育中的作用模式。[方法]通过miR-RACE、RLM-RACE、PPM-RACE、烟草共转化活体验证等方法鉴定VvmiR396s及其靶基因，生物信息学分析其潜在功能与进化保守性，RT-qPCR 检测VvmiR396s在有核和无核品种中的时空表达差异及VvmiR396s-VvGRF相关性差异。[结果]与‘魏可’葡萄相比，‘京可晶’葡萄花后28 d种子发育被严重抑制，出现败育且种子萎缩，而前者种子正常发育。对VvmiR396a/b/c/d 的前体及其成熟体序列进行鉴定，VvmiR396a/b/c/d前体均可形成典型的茎环结构，成熟体序列均位于茎环的5′臂上。VvmiR396a/b/c/d 与烟草、番茄等物种的同源序列亲缘关系较近，而与小麦的亲缘关系较远。预测到VvmiR396s的8条潜在靶基因，利用RLM-RACE、PPM-RACE技术体外鉴定到VvGRF1/10是VvmiR396s的真实靶基因，且后者对前两者的裂解位点及频度分别为10~(th)(19/22、5/25)/11~(th )(2/22、2/25)和9~(th)(17/21、3/20)/11~(th)(2/21、1/20)；进一步利用烟草共转化体系对它们的裂解作用进行了活体验证，并发现VvmiR396s对VvGRF1的裂解作用强于VvGRF10，故在此重点研究其对VvGRF1的作用。靶基因VvGRF1蛋白与胡杨、毛白杨、荷花、烟草等物种的亲缘关系较近，且不同物种的GRF1均含有QLQ、WRC两个结构域；VvMIR396s和VvGRF1的启动子上都有多种激素（生长素、赤霉素、脱落酸等）响应元件，说明其可能通过响应激素信号从而调控生长发育；定量结果发现，在‘京可晶’种子败育过程中，VvmiR396a/b/c/d的表达量逐渐升高，且在败育关键期（花后42 d）有最高表达，而VvGRF1呈现相反表达模式；而在有核品种‘魏可’种子发育中，VvmiR396s呈现下降的趋势，在花后42 d有最低表达，靶基因表现相反的表达模式，表明VvmiR396s可能介导VvGRF1正调控葡萄种子败育，而负调控种子的发育；进一步相关性分析发现，‘京可晶’种子败育中VvmiR396b与VvGRF1的负相关性最高，表明VvmiR396b对VvGRF1具有最强的负调控作用，且VvmiR396b-VvGRF1可能是葡萄种子败育的主要调控模块。[结论]在假单性结实葡萄‘京可晶’中，鉴定到VvmiR396a/b/c/d 4个成员；VvmiR396b-VvGRF1可能是参与调控葡萄种胚败育的调控途径。

[目的]本文旨在研究酿酒葡萄(Vinifera)MYB(myeloblastosis)调控基因的基因型和单倍型,并分析果实颜色与单倍型组成和数量之间的关系。[方法]利用特异性引物通过PCR技术对72个酿酒葡萄品种的MYBA1和MYBA2基因位点的基因型和单倍型组成进行鉴定,同时对果实的颜色进行调查。[结果]PCR结果显示,在MYBA1位点,有56个品种能检测到VvmybA1a,只有1个品种检测到VvmybA1b,有16个品种只检测到VvmybA1c,有13个品种检测到VlmybA1-3,仅有3个品种检测到VvmybA1~(SUB),全部72个品种都未检测到VvmybA1~(BEN);在MYBA2位点,在6个欧美杂交种中检测到VlmybA1-2,在3个欧美杂交种中检测到VlmybA2,在29个品种中检测到VvmybA2r,在58个品种中检测到VvmybA2w。本试验出现了A、G、AB、AC-N、AC-NE1、AC-Rs、AE1、AE1E2、AF、C-N、C-NE1、C-Rs、CE1、C-RsF、C-RsE1、GF共16种单倍型组合。含有HapC-N这一单倍型的葡萄果皮大多数为紫黑色或蓝紫色,是着色品种的单倍体组成类型中含有最多的组合。欧亚种着色葡萄品种中数量最多的单倍型组合为AC-N,欧美杂交种着色葡萄品种中数量较多的单倍型组合为AE1。大多数欧亚种着色葡萄的单倍型组合为AC-N,而欧美杂交种葡萄中的AC-N、C-Rs和AE1E2的单倍型组合数量相当。[结论]酿酒葡萄MYB基因结构高度保守,其2个基因位点共10个等位基因形成不同的单倍型参与调控果实着色;单倍型数量与果皮颜色深浅没有直接的关系,但总体上呈现出含有着色功能基因越多则果皮颜色越深的规律;环境条件的不同也可能导致果皮颜色产生变化。

为了探明‘峰后’葡萄赤霉素(GA3)处理后促使果粒变长的原因和VvSEP3基因在果实早期发育中的作用,在开花前利用0.1mg/g GA3处理花序并通过原位杂交分析了VvSEP3基因的表达。结果显示:GA3处理提高了峰后葡萄的坐果,增加了果形指数,从开花后14d开始到开花后56d,GA3处理后的果实纵径始终大于同时期的对照果实,解剖学结构研究表明,中果皮的细胞膨大从开花后7d开始明显大于同时期发育的对照果粒。VvSEP3基因在开花期的柱头、花柱、横膈膜以及胚珠的珠心组织中有表达,开花后主要在子房壁中表达,当幼胚发育时在维管束组织和胚乳组织中有所表达。本研究显示GA3处理后明显增加峰后葡萄的果形指...

【目的】研究红花ｍｉＲ３９７ａ前体基因及成熟基因在红花不同组织中的表达水平，并对ｍｉＲ３９７ａ基因序列、靶基因及基因功能进行分析，为深入研究红花抗逆机制提供参考。【方法】提取红花籽粒、花瓣、茎、根、叶片等５个组织材料的总ＲＮａ，使用荧光定量ＰＣＲ鉴定ｍｉＲ３９７ａ在不同组织中的表达水平；利用生物信息学方法分析红花ｍｉＲ３９７ａ基因序列，用原生质体转化方法验证红花ｍｉＲ３９７ａ调控的靶基因ＬａＣ２，并利用转基因拟南芥表型研究ｍｉＲ３９７ａ基因的功能。【结果】ｍｉＲ３９７ａ前体基因和成熟基因均能在红花不同组织中表达，且均以叶片组织中的表达量最高，分别是籽粒组织的２．５与１．９倍，差异达极显著水平；．．．

【目的】探明不同颜色果袋引起的光质差异对葡萄花青苷合成的影响，为葡萄专用果袋的研发提供理论依据。【方法】以５年生‘贝达’砧‘巨峰’葡萄为试材，于坐果后３０ ｄ分别套红色、绿色、蓝色和白色纸质果袋，以不套袋为对照，每８ ｄ采样一次，直至果实成熟。利用光纤光谱仪分析不同纸袋的透射光谱，高效液相法测定果实发育过程中果皮花青苷含量变化，同时利用荧光定量ＰＣＲ技术分析花青苷合成途径结构基因ＶＶ ＣＨＳ、ＶＶＬｄＯＸ、ＶＶＵＦＧＴ和调控基因ＶＶｍｙｂＡ１以及光信号转录因子ＶＶＨｙ５的表达差异。【结果】红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋分别在红光、绿光和蓝光波段具有选择透过性，白色纸袋对光质的透过性没有选择性。不．．．

【目的】研究表油菜素内酯（Epibrassinolide）对葡萄成熟的调控作用及其在葡萄成熟过程中与脱落酸（ABA）的关系，为表油菜素内酯在葡萄上的研究与应用提供理论依据。【方法】 以欧亚种酿酒葡萄（Vitis vinifera L.）品种赤霞珠（Cabernet Sauvignon）为供试材料，试验共设4个处理：（1）0.4 mg/L EBR（24Epibrassinolide,24表油菜素内酯）；（2）0.4 mg/L EBR+20 mg/L Flu（氟啶酮）或0.4 mg/L EBR+15 mg/L NDGA（去甲二氢愈创木酸）；（3）20 mg/L Flu或15 mg/L NDGA；（...

【目的】揭示ptc-miR393对杨树FBL基因家族不同成员的剪切调控作用。【方法】首先将杨树FBL基因家族成员与双子叶植物、单子叶植物和蕨类植物代表物种拟南芥、水稻和小立碗藓的FBL基因家族成员进行系统进化分析;再对杨树FBL家族成员的基因结构进行比较;最后通过ptc-miR393与杨树FBL基因家族成员的序列比对、ptc-miR393及FBL基因家族成员在杨树不同发育时期及不同组织中的表达模式以及5′-RACE检测等方面对杨树miR393与FBL基因家族成员的调控作用进行鉴定。【结果】杨树FBL基因家族共有8个不同成员,两两成员之间的同源性较高,通过基因结构和功能域分析,表明它们之间可能存在冗余的功能;PtFBL1-PtFBL4之间具有较高的同源性,位于一个进化分支上,而PtFBL5、PtFBL6和PtFBL7、PtFBL8分别位于不同的分支且与PtFBL1-PtFBL4的同源关系较远。杨树FBL基因的结构和结构域出现一定的变化,预示着它们之间可能出现了分化,在时空调控上的作用有所改变。ptc-miR393与PtFBL1-PtFBL4的互补配对率较高,而与PtFBL5-PtFBL8之间有5～7个碱基的差异,在杨树不同发育时期及不同组织中,PtFBL1-PtFBL4的表达与ptc-miR393呈相反的趋势,而PtFBL5-PtFBL8的表达不受ptc-miR393的影响,5′-RACE实验也检测出PtFBL1-PtFBL4受ptc-miR393的剪切,而PtFBL5-PtFBL8不受ptc-miR393的剪切。【结论】PtFBL1、PtFBL2、PtFBL3和PtFBL4是ptc-miR393的靶基因,而PtFBL5、PtFBL6、PtFBL7和PtFBL8不受ptc-miR393的剪切调控,这为进一步揭示ptc-miR393对杨树FBL基因的调控功能奠定理论基础。

以京亚和夕阳红葡萄为试材,用不同浓度S3307喷施果穗,研究S3307对葡萄果实着色及品质的影响。实验结果表明:S3307显著促进葡萄果皮花色素含量增加,使可溶性糖含量增加,有机酸含量下降,提高糖酸比,维生素C含量升高。这说明S3307有促进葡萄果实着色作用,并能改善果实品质,因此在生产上有一定应用价值。进一步研究表明,花色素含量与可溶性糖含量和糖酸比呈显著正相关,与有机酸含量呈显著的负相关。

【目的】研究GA3处理对葡萄果实发育过程中糖积累及代谢的影响。【方法】以3年生"红地球"葡萄(Vitis vinifera L.cv.Red Globe)为试材,用不同质量浓度(10,20和30mg/L)的GA3在花前、花后2次喷施葡萄果穗,测定其对葡萄果实生长发育、糖积累规律及蔗糖代谢酶活性的影响。【结果】1)GA3处理增加了果实纵、横径,果形指数略有降低,单果质量、穗质量增大,可溶性固形物含量增加;2)葡萄以积累己糖为主,GA3处理提高了糖积累速率,尤其是果糖的积累速率,但并没有改变糖积累总的变化规律;3)果实发育前期酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性增加,后期蔗糖合成酶(SS)活...