简介:类黄酮(Flavonoids)是植物体内一类重要的次生代谢产物,它以结合态(黄酮苷)或自由态(黄酮苷元)形式存在于水果、蔬菜、豆类和茶叶等许多植物中,对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶(Chalconesynthase,CHS,EC2.3.1.74)是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶,在调控类黄酮的生物合成以及类黄酮的成分起着决定作用。本研究基于番茄全基因组测序数据,利用生物信息学方法,鉴定了查尔酮合成酶基因家族成员,分析其内含子一外显子的结构特征、系统发育关系,序列结构的保守性以及染色体上的分布。研究表明:查尔酮合成酶(S1CHS)是含有8个成员的多家族基因,蛋白质序列编码位于160(S1CHS05)~438(S1CHS08)个氨基酸之间;相似性在33.7%(S1CHS02和S1CHS06)~92.0%(S1CHS04和S1CHS07)之间,表明这些序列之间具有较高的遗传多样性;此外,结构分析发现这些基因均含有较少的内含子(0~2个);序列比对表明这些基因具有较高的保守性;它们不均匀分布在番茄的1、5、6、9和12号染色体上。该研究不仅有助于未来了解该基因家族的进化起源提供参考,而且可为我们进一步分析该基因家族成员的功能奠定基础。
简介:本文在籼、粳稻细胞质背景下研究了Rf-1位点上PCR标记M45461的遗传分离比例,结果显示M45461的遗传分离与提供雄配子的杂合体的细胞质背景有关。粳稻细胞质不影响M45461的遗传分离比例,而籼稻细胞质会导致M45461极显著偏向籼稻或具有籼稻遗传成分较重的亲本。在籼、粳稻细胞质背景下,杂合体的花粉育性分别为半不育和正常可育,而小穗育性均正常。说明M45461的偏分离与雄配子选择有关,而与雌配子关系不大。该结果还揭示粳稻细胞质可以与籼稻细胞核和谐共存,籼稻细胞质则与粳稻细胞核存在不谐和的遗传互作。这一结论可以为籼粳分化的研究提供一些参考,也可为籼粳杂交父母本选择提供参考。
简介:采用YC4和YC9组合群体,该组合在F4代通过分子测定基因型分别为Aabb、aaBb和AaBb杂合型。通过近红外检测技术检测,YC4组合中高油酸类型的表型频率为NIR值低于80%的占19.77%,高于80%的占80.23%。YC9组合中高油酸类型的表型频率为NIR值低于80%的占28.35%,高于80%的占71.65%。考种结果表明,筛选紫色种皮高油酸花生且产量高于‘冀花5号’花生品种50%以上的材料,YC4组合群体共筛选到材料69株,中果类型50株,大果类型19株。中果类型中荚果形状多为普通型,果嘴形状多为中等或明显;大果类型中荚果形状也多为普通型,果嘴形状多为中等或明显;YC9组合群体共筛选到19株材料,中果类型13株,大果类型6株。中果类型中荚果形状多为普通型,果嘴形状多为中等或明显;大果类型中荚果形状多为普通型或茧型,果嘴形状多为中等或非常明显。通过继代选择,获得3个紫色种皮高油酸新品系ZG-4-19-5-3、ZG-4-20-18-1和ZG-9-15-9-5,油酸NIR值分别为86.92%、85.77%和88.14%,分子鉴定结果与其表型一致。该批新种质材料的创制不仅提高了高油酸花生的医疗保健价值,同时对中国高油酸花生种质资源的丰富及品质育种具有重要意义。
简介:二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol4-reductase,DFR)是花青素代谢后期重要的酶,是决定花青素从无色到有色的关键调控点。本研究以‘贵妃’芒果的果实为材料,采用同源克隆的方法克隆得到了一个二氢黄酮醇4-还原酶DFR基因。该基因cDNA全长为1260bp,开放阅读框为987bp,编码328个氨基酸。进一步扩增得到其基因组DNA,全长为3022bp,分析发现其含有五个内含子,在已报道植物中表现保守。系统发育分析发现芒果DFR蛋白与火鹤花、小麦和大麦等植物具有较近的亲缘关系。对不同着色的果皮中的DFR基因表达进行分析发现,绿色果皮中表达量较高,而黄色果皮中表达量较低,暗示DFR调控花色苷合成的功能待深入研究。
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:本研究利用Wx基因微卫星特异性分子标记"484/485"对13份国内常用保持系进行PCR检测,筛选出具有中等AC含量、Ⅰ型带型的优质保持系"宜香1B"作为优质供体。配制"协青早B/宜香1B",对其F1、F2代单株用"484/485"PCR分子检测,证明其带型符合一对基因分离模式。在此基础上,对"协青早B/宜香1B"的杂交、回交和自交的低世代群体(BC1F1、BC1F2)进行"484/485"分子标记辅助选择,再结合优质不育系其它性状选择,快速育成了中等AC含量、垩白率低、透明度高、不育特性和农艺性状稳定的籼型优质三系不育系"浙农3A",并于2009年9月顺利通过了浙江省品种审定委员会组织的专家现场鉴定。本文还就利用"484/485"分子标记有效改良稻米AC含量等问题进行了讨论。
简介:蓖麻花序的生长发育状态是影响蓖麻单产因素之一,PLC基因调节花粉管的极性生长。通过RT-qPCR对Lm型蓖麻花序中PLC基因家族的表达量进行分析,并利用生物信息学工具对其进行生物信息学分析。结果表明:PLC基因的表达量与蓖麻花序轴的发育时期相关。蓖麻基因组中共有6个PLC基因,其编码的蛋白是一个无跨膜结构域、无信号肽/导肽亲水性蛋白,α-螺旋散布于整个蛋白质中,具有PLCXc、PLCYc和C2三个特征结构域。此外,蓖麻的PLC2、PLC2M、PLC4、PLC4X2、PLC6蛋白定位在其他细胞器;PLC2N定位在线粒体,预测剪切位点的序列长度为23个氨基酸。本研究为进一步研究PLC基因家族对蓖麻花序发育过程的影响提供了一定的理论依据。
简介:依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PFK)是糖酵解途径的关键酶。本研究首先构建带有种子特异性napin启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-nap及带有组成型35S启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-35S;然后用PCR法从甘蓝型油菜(BrassicanapusL.)中油119总基因组中扩增出依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PFK)基因片段,再以扩增出的PFK基因片段作模板设计引物扩增出一个相应的小片段。将两个PFK基因片段反向连接,插入到植物表达载体2300-nap的napin启动子和nos终止子之间,植物表达载体2300-35S的35S启动子和nos终止子之间,分别构建成可转录表达出发夹RNA(hairpinRNA,hpRNA)结构的种子特异型和组成型油菜RNA干扰载体,为今后油菜利用RNA干扰(RNAi)提高含油量的基因工程研究奠定了基础。
简介:为了解烟草杂交组合Florda301×GDH94的杂种优势表现及其形成原因,我们分析了该组合的6个农艺性状的杂种优势表现,并利用主成分分析法对各农艺性状的贡献进行了分析;利用6对SRAP引物,对Florda301×GDH94及其亲本进行cDNA-SRAP差异表达分析,并对差异表达片段进行克隆测序分析。结果表明:超高亲优势表现为株高〉叶数〉叶厚〉叶长〉叶宽〉叶面积;中亲优势表现为株高〉叶数〉叶面积〉叶长〉叶宽〉叶厚。叶面积和叶长、叶宽,叶长与叶宽呈极显著相关。主成分分析将6个农艺性状简化为3个主成分,即叶产量因子、长势因子、叶数因子,提供的信息占全部信息量的95.99%。6对SRAP引物在Florda301×GDH94及其亲本中共扩增出66条带,其中差异条带32条,占48.48%;差异表达类型分为UNF1、ABF1、UNP1、UNP2、DMP、DMP2六种,分别占:19.20%、8.04%、4.60%、5.75%、2.30%、6.90%。从杂种特异表达片段中分离的两条片段分别与GDP-甘露糖4,6-脱水酶和蔗糖6-果糖基转移酶同源。本研究结果为烟草农艺性状杂种优势研究提供基础理论参考。
简介:橡胶树起源热带雨林,对低温敏感。在中国橡胶树(Heveabrasiliensis)种植受到严重的低温胁迫影响,而CBF/DREB1(C-repeatbindingfactor/dehydrationresponsiveelementbindingfactor1)是低温信号通路中重要的转录因子,但目前橡胶树中仅克隆到HbCBF1。本研究从橡胶树中克隆出两个新的CBF家族基因HbCBF2和HbCBF3。经测序,HbCBF2和HbCBF3分别编码了234个和242个氨基酸。氨基酸序列分析表明HbCBF2和HbCBF3均含有CBF家族特有两个短肽序列包括一个保守的DNA结合结构域和NLS簇。通过构建进化树发现HbCBF2、HbCBF3与HbCBF1以及拟南芥中的CBF序列同源性很高。将HbCBF2和HbCBF3构建到pGEX4T-1原核表达载体上,在Transetta(DE3)中进行表达。SDS-PAGE电泳检测它们蛋白质表达量为51.8kD和53kD,与预期一致。对蛋白的诱导条件进行优化,构建融合表达质粒pGEX4T-1-CBF2和pGEX4T-1-CBF3,在28℃、IPTG浓度为0.4mmol/L的情况下表达量最佳。实验为纯化蛋白和研究HbCBF2和HbCBF3在橡胶树中的功能提供理论帮助。
简介:CRISPR/Cas9(Clusteredregulatoryinterspacedshortpalindromicrepeat/Cas9)基因编辑技术在生命科学领域掀起了一场重大的技术革命,它比锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)技术更易于操作,而且更高效。CRISPR/Cas9系统已经被广泛应用到植物科学研究领域中。本实验选取拟南芥MS2为目的基因,构建植物基因编辑系统的表达载体,并通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,从而利用CRISPR/Cas9系统靶向敲除拟南芥MS2基因。对转基因后代的MS2测序结果分析表明,在获得的12个阳性转化植株中,发现了5个阳性植株存在基因序列上的新碱基插入,由此形成CRISPR/Cas9介导的拟南芥MS2突变体。这一工作为后续分析其他物种中MS2同源基因的功能研究提供参考依据。
简介:长链酰基辅酶A合成酶(longchainacyl-CoAsynthetase,LACS)是油脂代谢的重要催化酶。本研究采用RT-PCR技术,从花生(ArachishypogaeaL.)克隆到LACS1(GenBank登录号:KT932703),分析了该基因的结构组成,预测编码氨基酸与其他植物的同源性,采用实时Real-TimePCR技术对LACS1的组织表达进行研究。结果显示,花生LACS1基因全长2219bp,包含1992bp的ORF,编码663个氨基酸,有22个外显子和21个内含子。氨基酸序列比对显示花生LACS1有真核生物酰基辅酶A合成酶保守结构域,并含有保守的激活位点和绑定位点。同源性分析发现花生LACS1与大豆、野生大豆、鹰嘴豆、绿豆、甜橙等15种物种的氨基酸序列同源性在68%~86%之间,进化树分析显示,花生LACS1与鹰嘴豆等豆科植物亲缘较近。实时荧光PCR分析表明,花生LACS1在花生根、茎、叶、针、仁和花等组织均有表达,但差异明显,其中花的表达量最高,表达量大小顺序为花>针>叶>茎>根>仁,地上组织表达量高于地下组织。花生LACS1可能参与花生角质层的脂质合成。本研究结果为揭示植物脂肪酸代谢提供理论依据。
简介:为了探讨脲类细胞分裂素PBU和嘌呤类细胞分裂素6-BA对尾叶桉愈伤分化、愈伤组织POD基因表达及酶活性的影响,将尾叶桉幼苗下胚轴切段接种在添加PBU+IAA、6-BA+IAA和PBU+6-BA+IAA三种激素组合的SPCa培养基中,通过统计愈伤组织分化情况、检测POD基因表达差异和酶活性变化来开展研究。6-BA+IAA的组合条件下,愈伤组织褐化率高达84.71%;PBU+IAA组合下,愈伤组织褐化率为30.56%;PBU+6-BA+IAA组合时,褐化率最低,为24.09%,胚性愈伤组织时的比例最高,达47.73%。与6-BA相比,PBU诱导出的愈伤POD酶活性显著升高。通过实时定量PCR(real-timequantitativePCR,qPCR)检测6个POD基因的表达变化,设6-BA+IAA诱导所得愈伤的相对表达量为1,PBU+IAA诱导所得愈伤中BP1,BP4,BP5表达上调,分别为1.88、1.63、2.01;PBU+6-BA+IAA诱导所得愈伤中BP3、BP4、BP6表达上调,分别为1.88、1.96、1.93。从实验结果分析,PBU和6-BA有协同效应,通过增强POD酶活性,减轻褐化、促进胚性愈伤分化。PBU和6-BA对不同POD同工酶表达的影响不同。本研究可为深入研究PBU和6-BA协同作用的分子机理提供参考。
简介:丙二烯氧化合酶(alleneoxidesynthase,AOS)基因是茉莉酸(JA)合成途径中第一个特异性酶,具有调控植物体内JA合成积累的重要作用。本研究通过RACE技术克隆得到了‘西伯利亚’百合Lilium‘Siberia’中的AOS基因,并将其命名为LsAOS。该基因全长1542bp,编码513个氨基酸,其蛋白序列与小果野芭蕉的同源性最高,属于不稳定亲水蛋白。通过对‘西伯利亚’百合4个不同花期,9个不同组织器官进行实时荧光定量PCR(q-PCR)后发现,LsAOS在花蕾期中的表达量最高,随着花朵的逐渐开放表达量逐渐下降;LsAOS在叶片中表达水平最高,其次是内瓣、根、茎等。JA参与植物生长发育的全过程,与植物抗逆性和次生代谢反应有着密不可分的联系。AOS基因是JA途径中的关键基因之一,对JA的合成有着重要的调控作用。