【目的】鉴定葡萄miR164s(VvmiR164a/b/c/d)及其靶基因，明确VvmiR164s及其靶基因应答外源赤霉素在葡萄单性结实过程中的调控作用。【方法】以‘魏可’葡萄（Vitis vinifera L. Wink）为试材，利用miR-RACE、PCR、RLM-RACE与PPM-RACE、qRT-PCR及生物信息学等技术，分析VvmiR164s-VvNAC100模块应答外源赤霉素在葡萄单性结实过程中的时空表达特征及其潜在功能。【结果】赤霉素在花前处理‘魏可’葡萄，可诱导其单性结实，导致葡萄的无核。克隆鉴定了VvmiR164a/b/c/d的精确序列，预测到其4条靶基因VvNAC100-1、VvNAC100-2、VvNAC098、VvNAC021，结合匹配程度与前期数据，在此重点分析靶基因VvNAC100-2，并将其命名为VvNAC100。克隆鉴定靶基因VvNAC100，验证其裂解位点，并对其开展蛋白进化、染色体定位及结构分析。VvNAC100裂解位点位于miRNA 5′端的第9位与第11位，裂解频度为17/20与11/20，定位于葡萄的Chr14上，编码363个氨基酸，含有一个NAM结构域，且其定位于细胞核。VvNAC100蛋白与其他物种氨基酸序列保守性较高，功能相似，其中与辣椒、烟草等物种亲缘关系较近。VvMIR164a/b/c/d的启动子与其靶基因VvNAC100的启动子均包含多种激素作用元件，表明其可能通过响应不同的激素来参与葡萄生长发育的调控。RT-qPCR结果显示，随着葡萄子房的发育，VvmiR164b的表达水平呈下降趋势，其靶基因VvNAC100在子房发育前期呈上升的表达趋势，具有一定的负相关，而VvmiR164a/c/d与VvNAC100表达模式相似，呈现一定的正相关；GA处理后，VvmiR164a/c/d在葡萄子房单性结实过程中的表达极显著地上升，进而也显著抑制了VvNAC100在这一时期的表达，从而促进了VvmiR164a/c/d-VvNAC100表达水平的负相关；但VvmiR164b在GA处理后表现出下降的趋势，且其与VvNAC100的表达水平呈现一定的正相关，表明GA处理增强了VvmiR164a/c/d对VvNAC100的负调控，减弱了VvmiR164b对VvNAC100的负调控作用。【结论】VvNAC100是VvmiR164家族VvmiR164a/b/c/d的真实靶基因；在葡萄单性结实过程中，赤霉素诱导了VvmiR164a/c/d对靶基因VvNAC100的负调控作用，抑制了VvmiR164b对靶基因VvNAC100的负调控作用，VvmiR164a/c/d是VvmiR164家族参与赤霉素诱导葡萄单性结实的主效因子。

[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]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。

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】分离和克隆‘藤稔’葡萄内根-贝壳杉烯氧化酶基因(VvKO)、GA2-氧化酶基因(VvGA2ox2和VvGA2ox4)、GA3β-羟化酶基因(VvGA3ox4)和GA20-氧化酶基因(VvGA20ox1)等5个重要赤霉素合成相关基因的ORF序列,并对其进行亚细胞定位与表达分析。【方法】采用电子克隆方法克隆相关基因,构建亚细胞定位表达载体,基因枪转化洋葱表皮细胞后激光共聚焦显微镜下观察。并用半定量和荧光定量RT-PCR方法研究各基因的时空表达。【结果】成功克隆了5个基因的完整ORF序列,对上述基因在葡萄不同组织器官中的表达水平进行分析发现,它们在组织器官间的表达有强弱差异。其中,VvGA2...

【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。

为探明‘峰后’葡萄在赤霉素(GA3)处理促使葡萄座果率增加原因和VvAG基因在葡萄坐果过程中的作用,在开花前10d用0.02mg/g的GA3和赤霉素合成抑制剂PAC处理葡萄花序并通过石蜡切片观察葡萄早期果实发育结构的变化,通过RT-PCR分析了VvAG基因的表达。结果显示:GA3处理提高了葡萄座果率,PAC处理则降低座果率,而PAC+GA3处理可以恢复葡萄正常坐果。GA3处理在开花后0~10d幼果纵横径大于对照,而PAC处理则小于对照。进一步分析发现,GA3处理后中果皮细胞明显大于对照,而PAC处理则小于对照,说明GA3处理导致开花后0~10d幼果增大的原因是由于细胞分裂和中果皮细胞增大的缘故...

为探明‘峰后’葡萄在赤霉素（ＧＡ３）处理促使葡萄座果率增加原因和ＶＶＡＧ基因在葡萄坐果过程中的作用，在开花前１０ｄ用０．０２ｍＧ／Ｇ的ＧＡ３和赤霉素合成抑制剂ＰＡＣ处理葡萄花序并通过石蜡切片观察葡萄早期果实发育结构的变化，通过ＲＴ－ＰＣＲ分析了ＶＶＡＧ基因的表达。结果显示：ＧＡ３处理提高了葡萄座果率，ＰＡＣ处理则降低座果率，而ＰＡＣ＋ＧＡ３处理可以恢复葡萄正常坐果。ＧＡ３处理在开花后０～１０ｄ幼果纵横径大于对照，而ＰＡＣ处理则小于对照。进一步分析发现，ＧＡ３处理后中果皮细胞明显大于对照，而ＰＡＣ处理则小于对照，说明ＧＡ３处理导致开花后０～１０ｄ幼果增大的原因是由于细胞分裂和中果皮细胞增大的缘故．．．

为了对四川地区巨峰葡萄无核化栽培提供一定的科学指导,本实验以巨峰葡萄为试材,分别在初花期和盛花后12 d进行2次处理,研究不同浓度赤霉素(GA3)和链霉素(SM)对巨峰葡萄无核率和果实发育的影响。结果表明:各处理都能使巨峰葡萄的无核率大幅度提高,GA3和SM混合处理产生的无核效应明显大于单独使用GA3;GA350 mg/L、GA3100 mg/L与SM 100 mg/L、SM200 mg/L搭配的2个组合均实现了完全无核化。从无核果实综合性状来看,两次处理的最佳方案为GA3100 mg/L+SM 200 mg/L。

[目的]探究不同拉枝处理对葡萄冬芽成花过程中花发育相关基因表达的影响。[方法]试验以‘夏黑’葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Summer Black’)为试材,利用半定量RT-PCR技术研究不同拉枝处理对‘夏黑’葡萄长、中、短枝上的冬芽成花过程中Vitis vinifera FLOWERING LOCUS T(VvFT)、Vitis vinifera SUPPRESSOR OF OVER EXPRESSION OF CO 1(VvSOC1)、Vitis vinifera LEAFY(VvLFY)、Vitis vinifera APETALA2(Vv AP2)和Viti...

【目的】分离和克隆葡萄品种‘香悦’Vitis vinifera AGAMOUS(VvAG)、Vitis vinifera APETALA 3(VvAP3)、Vitis vinifera FLOWERING LOCUS C(VvFLC)、Vitis vinifera FRUITFUL(VvFUL)、Vitis vinifera FLOWERING LOCUS T(VvFT)、Vitis vinifera APETALA2(VvAP2)和Vitis vinifera SUPPRESSOR OF OVER EXPRESSION OF CO 1(VvSOC1)7个重要花发育相关基因的ORF序列,并对其...

【目的】通过对‘藤稔’葡萄花发育相关基因及物候期的研究,揭示葡萄枝蔓上不同节位芽发育早晚与快慢的机理。【方法】以8年生‘藤稔’葡萄(Fujiminori)为试材,选取生长势基本均匀、粗度基本一致(枝条粗度约为1.15cm),节数约为35节的一年生枝条,采用实时荧光定量PCR技术对8个花发育相关基因(Vv FT、Vv SOC1、Vv AP1、Vv AP2、Vv AP3、Vv FUL、Vv AG和Vv FLC)在不同节位芽中的时空表达特性进行研究。并对其花芽分化的物候期进行观察统计。【结果】‘藤稔’葡萄花芽超节位分化的特点明显。高节位上的花芽分化由底部向上部逐渐进行,上部花芽分化的时间明显短于底部...

【目的】阐明葡萄果实发育过程中,植株接受UV-C照射对果实中黄烷醇类多酚积累的作用。【方法】以5年生赤霞珠葡萄为试材,定期对植株进行UV-C照射,分别采用分光光度计法、Western Blot和Real time PCR法对黄烷醇类多酚积累及其生物合成关键酶LAR表达进行分析,从底物、酶活性、蛋白质含量及基因转录水平阐明UV-C对Vv lar1、lar2基因表达的影响。【结果】葡萄果实发育过程中,UV-C照射并未改变果实中黄烷醇类多酚的积累规律,但诱导黄烷醇类多酚积累,特别是在幼果期,UV-C照射明显诱导果实中黄烷醇类多酚的积累。UV-C照射诱导葡萄果实LAR酶活性升高,LAR1、LAR2蛋白...

为了解β-葡萄糖苷酶基因是否与葡萄果实成熟有关,从基因库中分离出了3个β-葡萄糖苷酶基因,分别命名为VvBG1,VvBG2和VvBG3,并对其表达进行了分析。结果显示:所获得的3个基因在葡萄浆果成熟过程中均有表达。果皮中,随着果实的成熟,VvBG1变化较平稳;VvBG2在转色期时略有降低,之后不断升高,在完熟期时达到最大值;VvBG3在成熟过程中先升高后降低,在转色期时达到高峰。果肉中,VvBG1和VvBG2分别与果皮VvBG2和VvBG3变化趋势相似;VvBG3在转色前期和成熟期时表达较低,在完熟期达到最大值。种子中,VvBG1在转色前期出现最大值,之后迅速降低;随着果实的成熟,VvBG2不...