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[期刊] 林业科学
[作者]
徐嘉娟 李火根
【目的】基于前期鹅掌楸生长性状与EST-SSR分子标记关联分析结果,克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的SSR位点相对应的基因,通过分析其序列特征、结构特征、与其他物种同源基因的亲缘关系和表达特性,初步了解该基因在鹅掌楸生长发育过程中的作用。同时,利用遗传转化技术对分离的基因进行功能研究,以期为鹅掌楸生长发育的分子机制研究及功能基因挖掘奠定基础。【方法】以鹅掌楸叶芽为材料,借助其叶片转录组数据库,采用RT-PCR和RACE技术克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的642号位点对应的EST序列相关基因,对其进行生物信
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张成阁 戈瑶瑶 刘换换 宗亚仙 吴栩佳 杨立春 李火根
【目的】研究北美鹅掌楸LtuHMGS基因的结构特性、亚细胞定位及表达模式,为从分子水平探究北美鹅掌楸萜类合成途径提供理论基础。【方法】从北美鹅掌楸转录组数据库中鉴定出一条HMGS基因序列,采用RACE技术克隆其全长cDNA,将其命名为LtuHMGS。对LtuHMGS基因的ORF进行生物信息学分析,探究其理化性质及与同源基因的系统进化关系;利用烟草瞬时转化系统对LtuHMGS基因编码蛋白进行亚细胞定位;采用RT-qPCR技术分析LtuHMGS基因在北美鹅掌楸的组织表达谱。【结果】LtuHMGS基因的ORF全长1 425 bp,共编码474个氨基酸,蛋白质分子式为C_(2340)H_(3608)N_(614)O_(721)S24,分子量为52.65 kD,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构且该蛋白不含信号肽和跨膜区域,是一种非分泌型蛋白。对LtuHMGS蛋白的保守结构域预测分析发现其氨基酸序列含有羟甲基戊二酰辅酶A合酶保守结构域,亚细胞定位表明LtuHMGS蛋白可能更多地存在于细胞质膜中。同源序列比对和系统进化树分析表明,北美鹅掌楸LtuHMGS蛋白序列与其他物种的序列高度相似且与樟科的沉水樟和山鸡椒的HMGS蛋白的进化关系更近。RT-qPCR结果发现,LtuHMGS基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量远高于其他组织。【结论】从北美鹅掌楸中克隆得到1条编码羟甲基戊二酰辅酶A合酶的候选基因(LtuHMGS),该基因可能参与北美鹅掌楸萜类物质的合成,是研究北美鹅掌楸萜类合成机制的关键酶基因之一。
[期刊] 林业科学
[作者]
罗群凤 胥猛 冯源恒 徐嘉娟 李火根
【目的】鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和RACE技术克隆查尔酮合成酶基因(Lt CHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量RT-PCR方法...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘立盘 钟永达 杨爱红 李彦强 余发新
【目的】研究杂交鹅掌楸LhFB1基因启动子(pLhFB1)的活性,为研究该基因功能及相关机制提供参考。【方法】利用染色体步移法(Genome Walking)克隆LhFB1基因上游5′侧翼调控区序列,利用生物信息学软件PlantCARE分析其包含的顺式作用调控元件。构建pCAMBIA1300-pLhFB1重组载体,对本氏烟草幼苗期叶片进行瞬转注射和GUS染色表达。花序浸染法将重组载体转化至野生型拟南芥,GUS组织染色分析其在T_2代转基因植株开花期根、茎、叶和花组织中的表达量,并用qRT-PCR对GUS组织染色进行活性验证。【结果】pLhFB1启动子序列长1 780 bp,含有多个TATA-box和CAAT-box及压力响应、激素响应、光信号转导、代谢循环元件。瞬转结果表明,烟草叶片注射部位有蓝色斑点,说明启动子有活性。遗传转化结果表明,转pLhFB1启动子拟南芥根、茎、叶和花组织中都有不同程度的蓝色,且根和茎中的蓝色斑块较深。qRT-PCR结果说明,pLhFB1启动子在拟南芥根、茎、叶和花组织都有表达,与GUS染色结果基本相符。【结论】克隆得到pLhFB1启动子序列,其在转拟南芥植株各组织中都有活性,但以根和茎中较强。
[期刊] 林业科学
[作者]
潘文婷 姚俊修 李火根
以鹅掌楸属树种5个自交组合子代为材料,以4个种内杂交子代及8个种间杂交子代为参照,以存活率、生长量等表型性状为评价指标,结合SSR分子标记信息分析鹅掌楸属树种自交衰退程度,并试图从SSR分子标记角度探究其遗传机制。结果表明,鹅掌楸属树种自交衰退明显。与种内异交及种间杂交子代相比,自交子代胸径、树高及存活率的衰退程度δ分别为:0.46,0.45;0.32,0.35;0.25,0.30。SSR检测结果显示,不同交配类型子代的纯合子比率由高到低趋势为:自交、种内交配、种间交配。同时,初步筛选出2个可能与鹅掌楸属隐性致死基因相关联的SSR位点。
关键词：
鹅掌楸属 自交衰退 SSR 隐性致死基因
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
冯佳琳 刘聪聪 戚相玉 邸泽鑫 鲁仪增 郑健
【目的】探讨热激蛋白（HSP）在花楸树响应高温胁迫过程中的作用，以期为花楸树引种低海拔地区提供理论基础。【方法】以2～4年生花楸树实生苗为研究对象，进行了花楸树SpHSP70-3基因的克隆、系统进化分析、组织特异性表达模式以及响应高温胁迫的表达机制研究，并利用农杆菌介导法转化拟南芥，对SpHSP70-3基因在高温胁迫下的响应进行了异源验证。【结果】SpHSP70-3基因开放阅读框全长为2 088 bp，编码695个氨基酸；SpHSP70-3蛋白与蔷薇科梨属的白梨PbHSP70同源性最高。内源性表达分析显示：SpHSP70-3基因在叶片中表达量最高，在花蕾、初花、盛花时表达量偏低；42℃处理花楸树后，发现前6 h SpHSP70-3基因表达量没有显著变化，12 h时表达量增至对照组的12倍，24 h时表达倍数最高，为对照组的19倍。对3个转SpHSP70-3基因拟南芥纯合株系（OE1、OE2、OE3）和野生型拟南芥（WT）进行45℃高温处理后，OE1、OE2、OE3中的丙二醛（MDA）含量均高于WT，且过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化物酶（POD）活性结果均低于WT。此外，SpHSP70-3在转基因株系中的表达量随着处理时间的增加而上升，并且其抑制了正调节因子AtHSP70、AtHSP18.2、AtHsfA1D和AtHsfA1A的表达，同时诱导了负调节因子AtHsfB2B的上调表达。【结论】SpHSP70-3在花楸树响应高温胁迫过程中起负调控作用，初步推测SpHSP70-3是花楸树引种低海拔地区响应高温响胁迫机制中的负调控因子。
关键词：
花楸树 高温胁迫 热激蛋白70 基因克隆
[期刊] 林业科学
[作者]
冯源恒 李火根 王龙强 边黎明 姚俊修 施季森
分析影响鹅掌楸繁殖性能的遗传效应。以鹅掌楸、北美鹅掌楸各4株成年个体作为交配亲本,进行8×8全双列交配设计,以各交配组合子代的出苗率来评价各亲本的雌、雄繁殖性能,分析影响鹅掌楸繁殖性能的父本效应、母本效应、父母本交互作用效应、各亲本的一般配合力及各交配组合的特殊配合力。同时,利用11个SSR位点信息估算亲本间遗传距离,分析亲本间遗传距离与繁殖性能之间的相关性。结果表明:鹅掌楸繁殖性能主要受母本效应影响,父本效应可以忽略;繁殖性能的一般配合力亲本间差异较大,且雌性大于雄性;种内交配的特殊配合力远高于种间杂交。尽管亲本遗传距离与杂交亲和性二者间相关不显著,但仍存在如下趋势:种内杂交的亲和性随遗传距...
[期刊] 林业科学
[作者]
赵亚琦 成铁龙 施季森 王新民 徐阳 刘伟东 陈金慧
采用L16(45)正交设计,对鹅掌楸属SRAP-PCR反应的5个因素(Mg2+、dNTPs、引物、Taq酶和模板DNA浓度)在4个水平上进行优化试验,同时对SRAP反应影响较大的Mg2+、Taq酶、模板DNA浓度进行单因素分析。建立鹅掌楸属植物SRAP-PCR最适反应体系(20μL),反应条件为:Mg2+3.0 mmol·L-1,dNTPs0.3 mmol·L-1,引物浓度0.9μmol·L-1,Taq酶2.0μmol·min-1,模板DNA 90 ng,10×PCR buffer 2μL,不足部分以ddH2O补足。利用优化的SRAP体系对鹅掌楸属10个不同地理种源进行遗传多样性分析。筛选出1...
关键词：
鹅掌楸属 SRAP 体系优化 遗传多样性
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘换换 杨立春 张成阁 郝自远 李火根
【目的】YABBY转录因子家族仅存在于种子植物中，对植物的早期胚胎发育、果实发育、次生代谢物合成、逆境应答、侧生器官分化和背腹极性建立等方面均具有重要作用，而目前对鹅掌楸属植物的YABBY家族基因的研究较少。为了解北美鹅掌楸YABBY家族的成员和特征，对其成员进行了鉴定、亚细胞定位及表达模式分析等研究工作。【方法】从北美鹅掌楸花器官转录组中筛选出YABBY家族基因序列，采用RACE扩增技术获得了其中2个差异表达基因的全长，分别命名为LtYABBY1,5，并对他们进行生物信息学分析。随后，利用RT-qPCR检测LtYABBY1,5在北美鹅掌楸的根、茎、叶、花芽、萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等8个组织中的表达水平。最后，通过烟草瞬时转化体系对LtYABBY1,5蛋白进行进一步亚细胞定位分析。【结果】在北美鹅掌楸中共鉴定出6个YABBY成员，分别属于YABBY1/FILAMENTOUS FLOWER (FIL)、YABBY2、YABBY5亚族，外显子数量均为7个。克隆所得其中2个基因LtYABBY1,5，全长分别为1 255、1 078 bp，编码了210、188 aa，生物信息学分析结果显示，两者均为亲水蛋白与非跨膜蛋白。RT-qPCR试验发现LtYABBY1整体表达水平较高，尤其是在北美鹅掌楸的花芽和雌蕊中高表达，而LtYABBY5整体表达水平较低，仅在叶片、花芽、雌蕊和萼片中有少量表达。亚细胞定位分析结果表明，LtYABBY1,5蛋白定位于细胞核，与预测结果基本一致。【结论】北美鹅掌楸YABBY成员较少，其中LtYABBY1在花芽中特异表达，基于上述结果，推测该基因可能参与了北美鹅掌楸花芽的早期分生组织的发育调控。
[期刊] 林业科学
[作者]
王晓阳 李火根
以12个鹅掌楸种间杂交组合子代及其亲本自由授粉子代为材料,在分析各子代苗期生长性状及杂种优势表现的基础上,利用SSR分子标记检测鹅掌楸交配亲本的遗传距离以及杂交组合子代的杂合度,进而分析鹅掌楸苗期生长性状杂种优势与亲本遗传距离及子代杂合度之间的相关性。结果表明:鹅掌楸亲本遗传距离及子代杂合度与苗期生长杂种优势之间的相关性均未达显著水平,表明二者可能并非鹅掌楸杂种优势形成的主要原因。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王步勇 王峰 李丹蕾 马玲 陈俏丽 王博文
为防治水稻干尖线虫病提供理论支持,研究了水稻干尖线虫氨基肽酶基因特征,并对其编码蛋白结构与功能进行分析。基于水稻干尖线虫转录组测序,并通过RACE技术,从水稻干尖线虫中克隆得到了一氨基肽酶基因AbAmpep。生物信息学进行基因分析,原位杂交实验进行表达定位分析。该基因CDS序列全长为2 787 bp,含有2个开放阅读框(ORF)。最长开放阅读框(ORF)大小2 661 bp,可编码886个氨基酸,蛋白分子量为101.74 k Da,理论等电点(PI)为5.78。编码蛋白氨基酸序列中具有2个Zn2+结合位点和1个Pep N保守结构域,有特征信号序列TISHELAHFW,属于谷氨酸锌蛋白(Glu ...
[期刊] 林业科学
[作者]
刘青 汪玉凤 赵韩生 陈颖 高志民
同源异型盒基因在决定植物的形态建成中发挥着重要作用。采用RT-PCR和RACE技术,从麻竹中分离到1个同源异型盒基因,其cDNA全长1 452 bp,编码1个330个氨基酸的蛋白,包含1个KNOX1区、1个KNOX2区、1个ELK区和1个Homeobox区,属于KNOX蛋白,该基因命名为DlKNOX1(GenBank No.KF709955)。组织表达特异性分析表明,DlKNOX1在节中的表达量最高,茎和鞘中次之,而在叶片中最低。将DlKNOX1置于35S启动子控制下,构建到载体pPZP的多克隆位点并转化拟南芥。RT-PCR分析表明,DlKNOX1已在转基因植株中表达。转基因植株表型变化明显,...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
赵婷 韩小娇 刘明英 乔桂荣 蒋晶 姜彦成 卓仁英
铁蛋白(ferritin)是一种专门存储铁的重要胁迫相关蛋白,参与镉离子吸收的调控。从构建的东南景天Sedum alfredii c DNA文库中筛选出东南景天Ferritin基因c DNA全长,命名为Sa Fer,编码序列为1 117 bp,开放阅读框为759 bp,编码252个氨基酸。以东南景天基因组DNA为模板分离到Sa Fer基因组序列,长度为1 702 bp,含有7个内含子。氨基酸序列同源性分析表明:Sa Fer与苹果Malus domestica Ferritin亲缘关系最近,同源性高达76%。实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)分析发现:根系中Sa Fer基因在镉胁迫1...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
尹增芳 樊汝汶
应用控制授粉、常规石蜡切片技术研究了中国鹅掌楸与北美鹅掌楸种间杂交后的胚胎发育过程。结果表明：（１）控制授粉后花粉正常萌发，并有较多的花粉管进入柱头，但花粉管在花柱内生长缓慢甚至解体；（２）花粉萌发６ｄ后花粉管经花柱沟、珠孔塞和珠心冠原组织进入胚囊进行珠孔受精，２０ｄ时游离核胚乳细胞化，发育形成２～４个细胞厚的狭长组织，３５ｄ后可观察到球形胚；（３）随着胚和胚乳的发育，珠被发育形成种皮。授粉时，胚珠具２层珠被，外、内珠被均由外表皮、中层和内表皮组成；胚与胚乳发育期间，珠被各层发生了一系列的变化，最终种皮由外珠被的外表皮细胞形成的膜层和中层细胞形成的气室以及内、外珠被内表皮细胞形成的硬化层组成；...
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