【目的】研究黄瓜花叶病毒病(CMV)侵染胁迫下黄瓜重要功能基因表达和代谢途径响应。【方法】在结合气体交换和叶绿素荧光参数及抗性相关酶活性测定的基础上,应用农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室自主开发的黄瓜cDNA芯片研究黄瓜在CMV侵染胁迫下的基因表达谱变化,并对其中5个具有代表性的基因通过实时荧光定量PCR(QRT—PCR)进行检测,以验证cDNA芯片杂交结果的可靠性。【结果】共获得67个差异表达显著的基因,其中42个基因下调表达,25个基因上调表达。这些差异表达的基因涉及了许多重要代谢途径。许多与光合作用、氮同化相关的基因受到明显的抑制;而一些防御相关基因和信号传导相关基因则诱导...

【目的】从前期转录组测序结果中筛选获得一个在霜霉威（ｐｒｏｐａｍｏｃａｒｂ）胁迫条件下差异上调表达的基因ｃｓ ＷｒＫＹ３０，对其进行克隆并分析其在霜霉威胁迫下的功能，了解黄瓜低霜霉威残留的分子机制。【方法】通过ｐｃｒ技术扩增ｃｓ ＷｒＫＹ３０全长，利用ＮｃｂＩ和ｐｌａＮｔ ｃａｒＥ在线工具分别进行该基因编码蛋白的保守结构域分析和启动子序列分析；利用实时荧光定量ｐｃｒ分析ｃｓ ＷｒＫＹ３０在霜霉威胁迫及其他胁迫条件下的相关表达模式；通过与ＧＦｐ蛋白融合对ｃｓ ＷｒＫＹ３０蛋白进行亚细胞定位；通过花序侵染法将ｃｓ ＷｒＫＹ３０构建的植物过表达载体转化到哥伦比亚野生型拟南芥中，对获得的纯合转基因株系．．．

利用RT-PCR技术从耐冷黄瓜品种‘Chipper’中克隆鉴定了1个赖氨酸脱羧酶(LDC)基因的ORF,命名为CsLDC,在GenBank中的登录号为KC202438。该基因ORF全长为645 bp,编码215个氨基酸的肽链,相对分子质量为23 625.2,等电点为5.99。BLASTp发现该蛋白具有赖氨酸脱羧酶保守序列,与毛果杨的同源性最高,进化树分析表明CsLDC与矮牵牛LDC亲缘关系最近;该蛋白无信号肽但存在一个明显跨膜区,并存在多个蛋白质位点;SWISS-MODEL预测该蛋白的3D结构与拟南芥At2G37210基因编码赖氨酸脱羧酶蛋白2a33相似性为88.89%。荧光实时定量PCR检测...

【目的】通过对巨桉中冷响应基因ＥｇｒＣｒ（ＥｕＣｇｒ．Ｂ０２８５７）的蛋白序列特征、亚细胞定位、低温等非生物逆境条件下的表达以及拟南芥中该基因超表达株系的表型分析，探讨ＥｇｒＣｒ基因在巨桉响应低温等非生物逆境中的作用。【方法】利用ＰｒｏｔＰａｒａｍ，ＰＳＩＰｒＥＤ，ｔｍＨｍｍ，ｍａｔ ＩｎＳＰＥＣｔｏｒ和ｍＥｇａ等生物信息学软件，预测ＥｇｒＣｒ编码蛋白结构特征、启动子上的重要顺式作用元件，并构建其同源蛋白序列进化树；同时，采用基因枪轰击洋葱表皮方法进行基因编码蛋白亚细胞定位分析；组织特异性表达及低温等非生物逆境及昼夜节律下的表达分析，分别采用半定量和定量ｒｔ－ＰＣｒ方法。通过构建３５Ｓ：：Ｅｇ．．．

选用2个黄瓜热敏材料和2个耐热材料研究了黄瓜幼苗在不同温度热胁迫下的生理表现,并用RT-PCR技术检测了黄瓜热激蛋白CSHSP70基因的表达。结果表明:随着热胁迫温度的增高,黄瓜幼苗叶片细胞膜透性增加,丙二醛含量升高,膜脂过氧化严重,膜伤害加剧,游离脯氨酸含量增加,超氧化物岐化酶活性增强,CSHSP70被诱导增强表达,耐热材料与热敏材料间表达存在差异。

为研究大菱鲆过氧化物酶体增殖物激活受体家族(PPARs)的组织分布和高温胁迫下PPARs在肾脏中的表达情况。实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术检测PPARs基因3种亚型在大菱鲆不同组织中的表达情况以及高温胁迫下大菱鲆肾脏中PPARs的表达情况。qPCR结果显示,大菱鲆PPARs 3种亚型的组织分布存在显著差异。PPARα1和PPARα2在心脏中的表达量显著高于其他组织;PPARβ在大菱鲆的各个组织中普遍表达;PPARγ在大菱鲆的鳃中出现了显著性的高表达。大菱鲆肾脏中PPARs的mRNA水平随着温度升高呈现出不同的响应模式。PPARα随温度升高表达水平先显著降低,后有所升高;PPARβ的表达量在14、20、23和25℃时差异不显著,当温度升高至大菱鲆的致死温度28℃时,表达量出现了显著性的升高;PPARγ在14℃时表达水平很低,但随着温度的升高不断增加。研究表明,大菱鲆中存在PPARα、PPARβ和PPARγ3种亚型,而且三者可能以组织特异性的方式参与脂质代谢的调节,首次指出PPARs 3种亚型在温度胁迫中的表达变化,对PPARs的研究将推动鱼类脂代谢研究,揭示鱼类PPARs在脂质代谢调控以及响应逆境胁迫中的重要作用。

为阐释鼠尾藻对干露胁迫的适应机制,本研究应用RNA-Seq技术从基因表达水平上研究了鼠尾藻对干露胁迫的分子响应过程。对照组CO1获得17 532 085条clean reads,3 h干露胁迫的处理组DR2获得14 479 820条clean reads。CO1中检测到的表达基因数为20 966个,DR2中检测到的表达基因数为20 588个。CO1和DR2组间差异表达的基因总数为476个;相对于CO1,DR2中表达上调的基因数为135个(28.36%),表达下调的基因数为341个(71.64%)。GO分析共富集得到915个GO term,其中143个GO term涉及的基因表达上调,860个G...

[目的]在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papaya L.) WRKY(CpWRKY)转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs家族的功能研究和利用奠定基础。[方法]采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证。[结果]经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe5个亚类。CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97～747个,等电点为4.83～9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失。在CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数I类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。Cp WRKYs含有1～6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在Cp WRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件。对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、Cp WRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化。[结论]番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性。CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因。

【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐(inorganic phosphate,Pi)胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16—26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16—20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28—26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT(2.09%),最大的为LcTUA(6.8%)。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。

以白籽南瓜‘青砧1号’为砧木,黄瓜作接穗,黄瓜‘津优3号’自根嫁接株为对照,研究耐盐砧木嫁接对Ca(NO3)2和NaCl胁迫下黄瓜幼苗光合特性和CO2同化特征的影响。结果表明:Ca(NO3)2胁迫下黄瓜植株光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、Rubisco活性和含量、碳同化关键酶基因表达水平均显著高于等渗的NaCl胁迫;Ca(NO3)2胁迫下植株的胞间CO2浓度(Ci)呈下降趋势,而NaCl胁迫下Ci呈上升趋势;Rubisco活性显著下降导致NaCl胁迫下黄瓜幼苗Pn显著下降。不同盐胁迫下,砧木嫁...

采用营养液水培,以低氧耐性较弱的黄瓜品种‘津春2号’为试材,研究了外源钙和钙调素(Ca.M)抑制剂三氟拉嗪(TFP)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系和叶片可溶性蛋白表达的影响。结果表明:低氧下植株的生物量显著下降,施加外源Ca2+后生物量显著增加,而施加TFP后则在低氧胁迫的基础上进一步降低了植株的生物量。植株的根系可溶性蛋白含量在低氧下降低而在添加了Ca2+后升高;叶片的可溶性蛋白含量在低氧下升高,添加Ca2+后可溶性蛋白在处理6 d和9 d时高于低氧和对照处理;施加TFP后根系和叶片的可溶性蛋白均下降。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析表明,不同处理在根系中至少有9种蛋白表达量...

为探索外源赤霉素(GA3)介导的无核葡萄果实膨大过程中的信号途径的调控基因,寻找验证主要调控元件,本研究以欧亚种无核葡萄品种‘无核白鸡心’(Vitis vinifera L.cv.Centennial Seedless)为材料,通过半定量RT-PCR技术分析属于GRAS基因家族的SCARECROW Like 14-Like(VvSCL14-Like)基因在葡萄不同组织器官和果实发育期的表达。通过启动子克隆、生物信息学分析、promoter∷GUS融合基因和GUS组织染色法对该基因的表达特征进行了研究。半定量RT-PCR结果表明,VvSCL14-Like基因主要在休眠芽中表达,在果实发育过程中无...

[目的]本文旨在分析苹果差异表达NBS-encoding基因的特征,挖掘在苹果斑点落叶病菌侵染过程中的潜在响应基因。[方法]通过苹果斑点落叶病菌侵染‘红星’后的RNA-seq数据筛选出差异表达的NBS-encoding基因,并利用ProtParam、Pfam、SMART等网站分析了其理化性质;利用R studio软件构建表达热图并分析其表达模式;利用Fast Tree 2软件构建苹果NBS-encoding基因家族的系统进化树,并利用MEGA 6.0软件计算差异表达的NBS-encoding基因所在系统进化支的Ka/Ks值,研究NBS-encoding基因在进化过程中受到的选择压力;利用Cytoscape 3.0软件构建共表达网络图,分析NBS-encoding基因之间的关联性。[结果]共筛选得到了19个差异表达NBS-encoding基因。表达模式分析表明,有3个基因(登录号为MDP0000259862、MDP0000304378和MDP0000292810)可能在响应苹果斑点落叶病的过程中起了关键作用。19个差异表达基因分布在系统进化树的15个进化支中,其中进化支10、12、14、15的平均Ka/Ks值均大于1,说明这些进化支中的基因受到正选择压力的作用,尤其是登录号为MDP0000210357、MDP0000751628、MDP0000147704和MDP0000372663的基因;而其余15个NBS-encoding基因的平均Ka/Ks值均小于1,说明它们受到纯化选择的作用。此外,有16个基因处于同一个共表达网络中,登录号为MDP0000210357、MDP0000240537和MDP0000291205的基因扮演着重要的角色。[结论]19个苹果NBS-encoding基因参与苹果斑点落叶病菌侵染后的响应过程,其中登录号为MDP0000259862、MDP0000304378、MDP0000292810、MDP0000210357、MDP0000240537和MDP0000291205的基因可作为候选基因进行苹果抗病品种选育。

探讨乙酰水杨酸对盐胁迫条件下苗期番茄体内蔗糖代谢相关酶活性与基因表达的影响,为水杨酸类物质调控设施番茄的耐盐性提供新证据。以栽培番茄“辽园多丽”为材料,用0.05%乙酰水杨酸(ASA),0.16M NaCl,0.16M NaCl+0.05%ASA进行处理,测定并分析了蔗糖代谢相关酶(转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶)的活性变化,以及转化酶mRNA水平的表达变化。结果表明,乙酰水杨酸在一定程度上可以减弱盐胁迫番茄幼苗生长的抑制。同时乙酰水杨酸可以维持或提高短期(1～3d)盐胁迫条件下番茄幼苗体内转化酶的活性,并使相应的可溶性酸性转化酶mRNA水平很高,而处理后期(5～7d)转化酶活性及可溶性酸...

【目的】WRKY转录因子在植物响应低温胁迫中发挥重要的调控作用，但丝瓜[Luffa cylindrica（L.) Roem.]WRKY基因家族的全基因组鉴定及其响应低温胁迫分子机制的报道较少。【方法】本研究采用生信数据处理等方法全基因组鉴定丝瓜WRKY基因家族，分析丝瓜WRKY基因家族特点、功能及表达情况，并利用LC-MC技术检测丝瓜响应低温胁迫分子机制。【结果】丝瓜全基因组中共鉴定出62个LcWRKYs，非均匀地分布在13条染色体上；系统进化树分析发现，丝瓜WRKY成员被分成3大类群(Ⅰ-Ⅲ)，第Ⅲ类群又被分成5个亚群(Ⅲa-e)；共线性分析发现，丝瓜和拟南芥(Arabidopsis thaliana) WRKY基因家族之间具有共线基因对56个，LcWRKYs基因之间具有片段复制基因对17个；分析启动子发现，LcWRKYs启动子具有顺式调控元件，多种与激素和逆境响应等相关；低温胁迫表达分析发现，4个LcWRKYs受低温胁迫显著上调表达；基于LC-MC检测获得激素JA、MEJA、SA、ABA含量，分析丝瓜响应低温胁迫分子机制，LcWRKYs含有茉莉酸甲酯、脱落酸、水杨酸响应元件，可能参与调节丝瓜的生物学过程及逆境胁迫响应。【结论】该研究结果为解析WRKY基因在丝瓜低温胁迫响应中的作用以及WRKY基因家族的进一步功能分析提供新信息，并为后续耐低温LcWRKY功能、编辑等研究提供基础，为创制耐寒材料及培育丝瓜耐寒品种提供技术支持。