简介:乙烯作为植物激素在生长、发育、抗逆过程中发挥了其独特的调节作用。本文在分子生物学水平上概述了植物中乙烯合成途径和信号转导途径的机制。乙烯的合成由甲硫氨酸开始,经过重要的中间代谢产物ACC的氧化裂解形成乙烯,其中ACC合成酶催化的反应为限速反应,为调控乙烯合成的重要环节。乙烯信号的转导由内质网上乙烯受体识别乙烯开始,在胞质中经一条保守的途径,由EIN3将转录信号传递至细胞核中,最后以ERF类转录因子激活或抑制相关基因的表达。ERF转录因子参与防卫反应的诱导和寄主对病原菌不亲和互作的建立,受其调控的防卫基因被诱导表达后在随后防卫应答过程中发挥了不同的作用。
简介:谷子是中国北方重要杂粮作物,米色是评价谷子品质的重要指标,目前关于谷子米色的形成机制仍不明确。本研究选用米色分别为深黄、浅黄、白色和绿色的谷子品种各2个,对这8个谷子品种进行了总类胡萝卜素含量、β-胡萝卜素含量与米色差异间关系的分析,以及分子水平4个β-胡萝卜素代谢相关基因在籽粒不同灌浆阶段的表达模式分析,结果表明:CCI指数作为米色测定的综合指标,可对不同品种米色差异进行鉴定,且分别与总类胡萝卜素、β-胡萝卜素含量呈显著与极显著正相关。通过对8个品种SiLCYB基因组DNA克隆发现,只有深黄品种JG21中出现序列变异,有两个SNP位点,且第二处单核苷酸变异使相应氨基酸由谷氨酰胺变为精氨酸。SiLCYB表达不具有组织特异性,在叶中表达最高,茎中最低。通过对籽粒不同灌浆阶段β-胡萝卜素合成基因SiLCYB与另外3个β-胡萝卜素代谢相关基因(SiLCYBLCYE,SiHYD,SiCCD1)的表达分析发现:SiLCYB在大多数品种中表达基本恒定,且与β-胡萝卜素积累没有表现出显著相关性;而SiLCYE在不同品种中普遍呈现出与SiLCYB同增同减的表达模式,但表达水平低于SiLCYB;同时发现2个降解相关基因(SiHYD,SiCCD1)的表达与β-胡萝卜素积累在灌浆特定阶段表现出了显著或极显著负相关。因此,推测SiLCYB与降解基因SiHYD和SiCCD1共同作用,通过影响β-胡萝卜素和总类胡萝卜素在籽粒中的积累,进而影响米色的形成。
简介:西红花总苷是栀子果实中的次生代谢产物,具有重要的药理作用,也是国际流行的天然色素"栀子黄"的主要成分。番茄红素β-环化酶b(lycopeneβ-cyclase,LCYb)催化合成了西红花总苷代谢途径的前体化合物-β-胡萝卜素。本研究利用RACE技术,从栀子果实中克隆了一条长1672bp的序列,含有一个1500bp的开放阅读框,编码499个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白具有番茄红素β-环化酶的结构域,分子量为56.39kD,N端有一个40个氨基酸组成的质体定位的信号肽,属于LCYb亚家族,因此命名为GjLCYb2。进行密码子优化后,利用两种原核表达系统诱导GjLCYb2融合蛋白表达,pSYNO-1系统可以在大肠杆菌中表达出可溶蛋白,pET-28a(+)系统表达的蛋白以包涵体形式存在。荧光绝对定量qPCR检测结果表明,在栀子果实发育成熟的过程中,GjLCYb2基因的表达量变化与西红花总苷的合成量变化趋势一致,表明GjLCYb2基因可以作为遗传操作的靶点,进行栀子果实中西红花总苷生物合成途径的调控。
简介:高质量mRNA的分离和纯化是转录组文库构建和基因表达调控等生物学实验的前提。为了调取较完整、纯度较高的mRNA,本研究采用磁性分离技术调取mRNA,磁性复合微粒通过其表面的功能团与oligo(dT)_(25)相偶联,形成杂交体-磁珠复合体,外加磁场来实现mRNA的快速分离,并经过不同试剂纯化后得到高质量的mRNA,用于构建转录组文库。结果表明:mRNA被调取后,使用不同的缓冲液纯化时对mRNA质量影响较大,经多次试验验证:结合缓冲液为2.5mol/LLiCl,洗脱缓冲液采用0.1mol/LLiCl和1%LiDS相结合进行纯化时,检测结果显示文库条带位于400~600bp之间,条带大小符合上机要求。高质量转录组文库的构建为高通量测序和基因克隆等实验提供帮助。
简介:简要介绍了5种传统的、最常用的DNA分子标记(RFLP、RAPD、AFLP、SSR和SNP)的技术原理及它们的优缺点,也总结了TRAP这种新产生的分子标记的技术原理、优点及应用前景。综述了这几类分子标记在花生种质进化、遗传多样性分析、分子图谱构建及抗虫、抗病等方面的研究。利用SSR和RAPD标记能够发现野生种和栽培种多态性进而实现分子标记对花生的遗传多样性分析,可以将许多花生品种分为不同的品种群,能够对花生进行种质进化研究。RFLP和AFLP技术利于花生图谱构建,利用DNA中特定的限制性酶切位点上碱基对的改变及酶切位点之间的分予重排,可以发现花生品种间的DNA许多多态性位点,进而绘制分子标记图谱。AFLP技术在花生青枯菌和花生抗黄曲霉的研究方面有很大进展。RAPD技术在花生根瘤菌、花生线虫病等方面已有显著进展。最后对分子标记在花生育种中的应用前景进行了简单展望。
简介:Bar基因是转基因商品化作物中应用最多的目标基因,也是水稻遗传转化中应用较多的选择标记基因,因此,建立以Bar基因为选择标记的通用和高效的遗传转化体系非常必要。本研究中,以籼型水稻明恢63为受体,Bar基因作选择标记,采用农杆菌介导的遗传转化法,将Bar基因转入其中,获得了一批转化子,初步建立了稳定、高效的水稻遗传转化体系。随后,以此体系为基础,将装有不同基因的两个载体pBar-1C^*和pBar-1Ab进行了转化,分别从5400块和4800块愈伤组织中获得156个和115个抗性愈伤,其抗性愈伤率分别为2.8%和2.4%,分化率分别为80.7%和87.8%,由此说明,此转化体系相对稳定,且分化率高、抗性愈伤率也较高,可用于同类选择标记的遗传转化,加快水稻转基因育种步伐。
简介:本研究以油茶品种‘长林4号’无性系扦插苗为材料,采用RT-PCR技术分离出一个油茶铝激活苹果酸转运体基因。该基因的cDNA全长1761bp,编码586个氨基酸,分子量为65.59kD,理论等电点(PI)为6.27。与其他植物的ALMT蛋白高度同源,将该基因命名为CoALMT(GenBank登录号:KT932706)。CoALMT蛋白含有6个跨膜区,可能定位在细胞质膜上。CoALMT蛋白二级结构中α-螺旋(Alphahelix)、β折叠(Extendedstrand)、β转角(Betaturn)、无规则卷曲(Randomcoil)分别占52.05%、16.89%、8.70%、22.35%。以‘长林4号’和‘长林166号’无性系扦插苗为材料,利用qRT-PCR技术分析了沙培条件下两个不同无性系在不同磷水平下不同器官组织中CoALMT基因的表达。结果表明,低磷处理下,两个无性系油茶根系CoALMT的表达量均上升,说明油茶根系中CoALMT基因的表达受到低磷诱导。茎和叶中的表达模式与根中存在差异。低磷处理下不同组织中,‘长林166号’中CoALMT基因的表达量均比‘长林4号’高。综上结果可知CoALMT基因参与油茶对低磷的响应,其可能会影响油茶的磷吸收与利用效率。
简介:模板DNA的质量直接影响PCR扩增的结果,而不同提取方法及其缓冲液的成份与浓度对提取DNA的质量有重要影响.本文以5个栽培大豆品种的叶片为材料,比较分析了SDS与CTAB两种提取方法以及不同浓度CTAB提取缓冲液对所提取的DNA质量的影响,并通过PCR进行检验.实验结果表明:用1%(W/V)、2%(W/V)浓度的CTAB提取缓冲液和1.25%(W/V)SDS提取缓冲液所提取的大豆叶片DNA的质量较好,均能满足PCR扩增模板的需求,其中以1.25%(W/V)SDS提取得到的大豆叶片DNA质量最好,以其为模板扩增的效果最佳,而4%浓度的CTAB不适宜提取大豆叶片DNA.
简介:不同种皮颜色花生即彩色花生,是由普通花生通过多世代分离选育而成,种皮颜色包括深紫条纹、浅紫条纹、红色、红-白相间、紫黑色等类别。由于彩色花生营养丰富,并且富含花色苷类物质而倍受人们喜爱,市场前景广阔。但是,目前对彩色花生加工品质特性并不清楚。外形性状评价实验表明,5种花生种皮颜色、百果重、百仁重和出仁率具有较大的差异;脂肪和脂肪酸评价发现,5种花生都不是最适宜的油用花生品种选择,但其均富含油酸、亚油酸和花生烯酸,具有较好的食用价值;蛋白质含量最高的是‘铜仁珍珠’花生,其次是‘黑珍珠’,含量最低的为‘紫魁’,且其富含的氨基酸也有着显著差异;此外,种皮对花生生品的感官评价影响加大,深色种皮花生种皮对香味影响大,对甜味和脆度影响小。本研究选用贵州地方特色品种‘铜仁珍珠’和引进的‘黑珍珠’、‘红-白花’、‘四粒红’和‘紫魁’5种种皮颜色差异较大的花生,对营养成分、质构特性、生品及烘烤制品挥发性风味物质,以及种皮色素进行综合研究,旨在进一步了解不同种皮颜色花生品质特征特性,为彩色花生更好地推广和开发利用提供科学依据。
简介:在叶片中合成由FLOWERINGLOCUST(FT)编码的成花素蛋白通过韧皮部运输到顶端分生组织(SAM),与bZIP转录因子FD相互作用形成复合物,激活花分生组织身份基因的表达,从而调节植物开花和其他的一些生物学过程。本研究以棉花全基因组数据库为基础,发掘并得到18个棉花FD基因的序列并确定它们在各基因组染色体上的位置。生物信息学分析显示,棉花FD蛋白质分子量在15.69~28.24kD之间,理论等电点在9.24~10.38之间,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位预测显示,棉花FD蛋白分布于细胞核上,是典型的核蛋白;氨基酸序列分析表明,棉花FD是一种亲水性蛋白,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及4个保守基序;进化分析表明,棉花FD1和FD2与葡萄VvFD基因亲缘关系最近。组织表达分析表明,陆地棉10个GhFD基因在不同组织中具有表达特征多样性,GhFD5-D在纤维中的表达量最高,其余GhFD基因均在SAM中的表达量最高,不同的表达特征表明它们可能具有不同的功能。这些结果为进一步解析棉花FD基因的功能和作用机理积累了有价值的资料。
简介:MADS-box基因家族中的AG(AGAMOUS)基因对心皮和胚珠的发育起重要作用。本研究以甜樱桃(PrunusaviumL.)为试验材料,通过RT-PCR扩增AG保守片段,利用RACE技术获得一个全长表达序列,采用实时荧光定量的方法研究了外源赤霉素对该基因表达的影响。结果表明:(1)所获得基因PaMADS5(Genebank登录号:JQ686726),全长为1092bp,编码246个氨基酸;(2)蛋白同源性分析和系统进化分析表明,PaMADS5属于MADS-box家族中的AG亚族;组织特异性分析表明,PaMADS5在花的雄蕊和心皮中表达。(3)PaMADS5在雌蕊中的表达量受赤霉素的影响,随着赤霉素处理浓度的升高,PaMADS5的表达逐渐升高,表明PaMADS5可能参与调控甜樱桃雌蕊的发育。
简介:寄主诱导基因沉默(hostinducedgenesilencing,HIGS)技术是基于RNAi而发展起来的新技术,它既可以从反向遗传学的方向鉴定植物病原真菌的基因功能,又可以通过在寄主植物中表达沉默病原物特定基因的HIGS载体,以达到控制病原菌扩展,提高作物抗病性的目的。因此HIGS在研究植物病原真菌的致病机理和作物的抗病育种中极具应用前景。HIGS技术从报道以来在植物保护领域得到了广泛的运用,其适用范围广,可以在多种病原真菌中进行应用,特别对于难培养和难以进行遗传转化的真菌。并可以在植物抗病育种中发挥更大空间,为病害的防治提供可靠的策略。本综述总结概括了HIGS技术的原理和它在植物病原丝状真菌研究的最新进展,为该技术在更多植物病原真菌的使用提供参考依据。
简介:对大豆花叶病毒SMV抗性的遗传研究一直是大豆抗病遗传研究的热点之一。本研究以哈91R3—301×黑农41组合构建了遗传群体,其F2分离单株的SSR标记基因型基本符合1:2:1的比例,说明这个群体没有偏分离。根据F3株系的病情指数分布推测SMV3的F2成株抗性似乎由多基因控制。根据SSR分子标记的基因型和F2:3株系对SMV3抗病性表型结果连锁分析,推测Satt296是与大豆花叶病毒(SMV)3号株系抗性主基因连锁的分子标记,应用Joinmap作图软件将该标记定位在D1b连锁群上,这一结果与部分文献报道的研究结果一致。本研究获得的与抗性基因连锁的分子标记在其他的RIL群体中的验证得到了初步证实,推测定位在D1b连锁群上的抗性座位可能是控制SMV3的主基因之一,该标记可望应用于大豆抗SMV3的分子标记辅助选择。
简介:本研究以高淀粉甘薯品种漯徐薯8号(母本)和低淀粉甘薯品种郑薯20(父本)杂交得到的F1分离群体,选择其中240个单株为材料,以该群体所构建的分子连锁图谱为基础,以2008年和2009年所测定的淀粉含量为指标,采用复合区间作图法并利用QTLMapper2.0软件分析了甘薯淀粉含量的QTL。实验结果表明,检测到了1个主效位点,位于父本郑薯20的Z31连锁群上a02b40.02ds**和a08b37.03fs*两个标记之间,QTL的加性效应为-0.73,解释表型变异的7.70%。定位甘薯淀粉含量相关的QTL,将为发掘与淀粉含量相关的基因奠定基础。
简介:中国马铃薯主产区的大部分区域为干旱贫瘠地区,随着全球气候变暖,干旱地区的面积逐年扩大,因此抗旱资源的筛选与育种利用,将对提高干旱地区马铃薯的产量发挥重要作用。本研究以17份抗旱性较好的无性系后代及5个抗旱性不同的品种为材料,设盛花期控水15d和正常浇水2个处理,测定3个生理指标、4个光合特性指标、叶绿素含量及产量,采用抗旱系数、隶属函数对材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下丙二醛(MDA)含量及电导率升高,叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、相对含水量及产量下降,各项指标对干旱胁迫敏感,其抗旱系数因材料不同有差异,上述指标均可作为抗旱评价指标。根据某一指标对马铃薯抗旱性进行评价,对马铃薯的抗旱性利用隶属函数进行综合评价得到品种抗旱性由高到低为:定薯1号、克新1号、冀张薯8号、东农311、大西洋;得到6份高度抗旱材料、7份中度抗旱材料、4份低度抗旱材料。采用抗旱系数、隶属函数对马铃薯抗旱性进行评价,可以较好揭示抗旱性与各指标之间的关系,全面综合评价马铃薯抗旱性;抗旱性综合评价方法对马铃薯进行抗旱性评价是准确可靠的。
简介:对4000条辣椒EST序列进行筛选,获得了119条含有SSR的EST,共设计出35对EST—SSR引物,占所有EST序列的0.87%。在所有的SSR—ESTs中,二核苷酸重复含量最高,其次是三核苷酸重复。GA和AGA分别是二,三核苷酸重复中含量最高的重复基元。以不育系(cytoplasmicmalesterility,CMS),保持系基因组DNA为模板,对EST—SSR引物进行筛选,首次获得Pe21、Pe26和Pe27等3对特异引物,并扩增出特异片段分别为CMSPe2160、CMSPe260、CMSPe27300.EST—SSR标记作为功能基因的一部分,可以直接揭示或反映相关基因功能,特异标记基因的一部分序列,它的应用将对进一步研究辣椒胞质雄性不育分子机理带来一定的促进作用。