主管:中国科学技术协会
主办:中国园艺学会和中国农业科学院蔬菜花卉研究所
主编:张友军
出版单位:《园艺学报》编辑部;主 任:陈 洁
CN:11-1924/S
ISSN:0513-353X
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蟠桃因其特有的扁果形果实为解析果形调控机制提供了理想材料。前期研究证实PpOFP1是蟠桃扁果形形成的关键调控因子,但其分子调控网络尚未明晰。研究表明TRM(TONNEAU1 recruiting motif proteins)通过保守的M8结构域与OFP家族蛋白互作,在番茄果实形状发育中发挥重要调控作用。本研究中从桃中鉴定出12个TRM家族成员,系统进化分析显示其分属4个进化分支。蛋白保守基序(motif)分析发现,其中8个成员含有TRM与OFP互作必需的M8保守结构域。通过酵母双杂交实验、荧光素酶互补及双分子荧光互补分析证实,PpTRM5、PpTRM17、PpTRM18和PpTRM26与PpOFP1互作,且该互作发生在细胞质和细胞膜。转录组分析表明,PpTRM17在蟠桃和圆桃果实第1次快速生长期均高表达,这与该时期PpOFP1在蟠桃中高表达相一致,揭示二者可能共同调控蟠桃扁果形的形成。
为探究葡萄转录因子VvDDF2参与胚珠发育与无核性状形成的调控机制,构建了酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-VvDDF2,验证了VvDDF2具有转录自激活活性,且活性区域位于C端。利用酵母双杂交技术,从葡萄胚珠发育cDNA酵母文库中筛选获得VvDDF2的14个候选互作蛋白,包括脂肪酶、胺氧化酶、胞外囊复合体亚基、核糖体大亚基蛋白等多种酶和蛋白,主要参与细胞分裂生长和形态建成、胚胎发育、植物激素信号转导、育性调控以及各类物质的生物合成和代谢反应,在植物种子发育过程中发挥重要的生物学功能。通过酵母双杂交、双分子荧光互补和分裂荧光素酶互补实验进一步验证了VvDDF2与胞外囊复合体亚基VvEXO70A1之间存在互作关系。RT-qPCR分析表明,VvEXO70A1在有核及无核葡萄胚珠发育过程中的表达水平存在显著差异。综上,VvDDF2与VvEXO70A1两者可能通过蛋白相互作用形成复合物协同调控葡萄胚珠发育进程。
冷响应转录因子ICE在植物的抗寒机制中发挥着重要作用。以‘怀枝’荔枝为材料,克隆获得LcICE1,基因全长共2 242 bp,开放阅读框共1 614 bp,编码537个氨基酸,包含bHLH结构和3个功能位点。通过进化树分析发现LcICE1与龙眼DlICE1相似度最高,说明二者亲缘关系较近;通过ProtParam预测、信号肽、蛋白预测和二级结构预测分析发现,LcICE1可能存在二硫键,为非分泌蛋白,定位于细胞核中,且不存在跨膜结构域,α-螺旋作为蛋白中的大量结构元件分布于整个肽链中;NetPhosk 3.1 Server预测显示LcICE1蛋白有4个糖基化位点和49个磷酸化位点。沉默LcICE1增加了低温胁迫下‘妃子笑’荔枝愈伤组织的褐化程度,即愈伤组织的抗寒性降低。进一步的低温处理结果显示,空白对照和 pCAMBIA1301-Empty 的荔枝愈伤组织比 LcICE1 过表达的愈伤组织积累更多的超氧阴离子和H2O2,即LcICE1 过表达可以增强荔枝愈伤组织的抗寒性。
以乌塌菜(Brassica campestris L.)可育系和细胞质雄性不育系植株为试材,利用转录组学与蛋白质组学分析,共鉴定出6 657个差异表达基因(DEG)和1 443个差异表达蛋白(DEP),主要富集在以下过程/通路中:花粉发育(GO:0009555)和花粉壁组装(GO:0010208)等生物过程,以及苯丙素生物合成(ko00940)、角质、木栓质和蜡质生物合成(ko00073)等代谢途径。通过联合分析,发现转录组与蛋白组之间呈现正相关,共有387个mRNA与蛋白关联在转录水平和蛋白丰度上均表现出显著差异。对富集在花粉发育与花粉壁组装生物过程中的蛋白进行蛋白—蛋白互作(PPI)网络分析,发现BraA05g034940.3C(FAR2)等蛋白与其他蛋白关联较强。BcFAR2在花蕾组织中,尤其是花药发育的四分体与单核期表达量较高,并且过表达BcFAR2可恢复拟南芥far2突变体的花粉育性。
为了验证马铃薯MicroRNA169a(miR169a)作用于气孔的特定功能,分别构建了马铃薯miR169a过表达(OE169a)与沉默株系(STTM169),以野生型为对照,测定相关指标。结果显示OE169a提高马铃薯处于动态环境下的气孔开度,降低其净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、内部水分利用率(iWUE)及抗氧化能力;STTM169降低马铃薯处于动态环境下的气孔开度,提高其Pn、Ci、iWUE及抗氧化能力。综上所述,沉默miR169可降低马铃薯处于动态环境下的气孔开度,并在逆境下维持较高的光能及水份利用率,从而提升马铃薯对动态环境的适应性。
以‘朝阳椿’臭椿(Ailanthus altissima‘Chaoyang’)和普通臭椿(A. altissima)的上、中、下3个叶位的叶片为试材,采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)和高通量RNA测序技术,分别测定类黄酮代谢组和转录组。分析两种臭椿不同叶位叶片中起呈色作用的类黄酮组分及其含量变化,并运用皮尔森相关性分析法挖掘关键类黄酮代谢物的潜在调控基因。结果表明,2种查尔酮代谢物和4种黄酮醇代谢物为直接促使‘朝阳椿’叶片呈现黄色的关键类黄酮代谢物,2个CHS和1个PGT1是调控查尔酮代谢物的关键候选结构基因,2个FLS、1个FG2和1个FG3是催化合成黄酮醇代谢物的关键候选结构基因;矢车菊素-3-O-芸香糖苷是导致两种臭椿上叶位叶片比中、下叶位更红、且‘朝阳椿’叶片较普通臭椿更加红艳的关键花色苷,2个CHS、3个F3H、2个DFR和1个CHI为正向调控矢车菊素-3-O-芸香糖苷合成的关键候选结构基因,编码转录因子的调节基因(2个MYB和1个bHLH)极可能对这些正调控结构基因具有激活作用,而1个MYB和1个bHLH极可能起抑制作用。
花青素和叶绿素在花瓣细胞中含量和分布的不同会影响百日草(Zinnia elegans)舌状花色泽的呈现,而目前关于光照如何影响百日草舌状花花青素和叶绿素代谢尚不清楚。本研究对百日草‘梦境红色’栽培品种的花苞进行黑暗处理,并对其舌状花花瓣色泽、花青素和叶绿素含量以及相关代谢酶基因表达进行测定。结果发现,遮光使百日草花瓣正面的亮度显著上升、色相a*值显著下降;背面的亮度显著上升、色度显著下降。黑暗处理后舌状花中的天竺葵素、矢车菊素及总花青素含量均显著下降,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量也显著降低。进一步研究发现,遮光导致百日草舌状花中花青素合成相关酶基因ZeCHS、ZeF3H、ZeF3'H相对表达水平显著上升,而ZeCHI和ZeDFR相对表达水平极显著降低。百日草中存在2个滞绿基因ZeSGR1和ZeSGR2,都含有保守的SGR结构域、N端的叶绿体转运肽、可变的C端区域,经黑暗处理后其相对表达水平均显著提高。
分别用赤霉素(Gibberellin,GA)和赤霉素合成抑制剂多效唑(Paclobutrazol,PAC)注射连翘(Forsythia suspensa)花芽,结果发现,外施GA3后连翘花柱和花丝显著变长,外施100 μmol · L-1 PAC则连翘花柱和花丝显著变短;长花柱型连翘花柱中的GA1、GA4含量显著高于短花柱型连翘,说明GA参与连翘异型花柱的发育。转录组测序后筛选到16个与GA相关的差异表达基因,qRT-PCR分析发现GA生物合成基因CPS、KS、GA3ox及其降解基因GA2ox是影响连翘花柱中活性GA积累和分布的关键基因,GA的受体GID1编码基因EVM0006917的表达受GA的负调控。连翘GA相关基因的差异表达导致花柱中的GA浓度不同,调控花柱的长度。
建立了一种基于逆转录酶重组酶聚合酶扩增(reverse transcriptase recombinase polymerase amplification,RT-RPA)结合侧向流层析(lateral flow dipstick,LFD)试纸条技术的西瓜银斑驳病毒(watermelon silver mottle virus,WSMoV)快速检测方法。针对WSMoV的L基因保守序列设计特异性引物和探针,通过优化反应体系和条件,确定RT-RPA-LFD最佳引物浓度为0.1 μmol · L-1、探针浓度为0.06 μmol · L-1、反应温度为37 ℃和时间12 min。该方法对WSMoV具有高度特异性,与黄瓜绿斑驳花叶病毒(cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)、小西葫芦黄花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)、新德里番茄曲叶病毒(tomato leaf curl new delhi virus,ToLCNDV)、西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus,WMV)、黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)和甜瓜黄斑病毒(melon yellow spot virus,MYSV)等常见西甜瓜病毒无交叉反应;灵敏度与RT-PCR一致,最低检测限达总RNA的10-4稀释度。对田间32份西甜瓜样品进行检测验证,RT-RPA-LFD与RT-PCR均检出14份阳性,结果一致。本研究建立的RT-RPA-LFD方法反应温度恒定,扩增时间约12 min,结合侧向层析检测,整个过程在20 min内完成,较传统RT-PCR(约2 ~ 3 h)更为简便快捷,且检测结果可视,可用于WSMoV的田间现场快速检测。
辣椒素类物质是辣椒中特异性合成的一类物质,在食品、医药、农药等领域都存在着广泛的用途。近年来很多学者对辣椒素类物质的生物合成及相关的酶和基因进行了研究,并且取得了重要进展。本文中综述了近年来辣椒素类物质的合成相关的研究,包括辣椒素类物质的种类、生物合成、合成相关的基因、含量相关的QTL以及影响其生物合成的外界环境条件等方面。
紫薇(Lagerstroemia indica)的种质资源极为丰富,包括多种自然种和栽培品种,基于此,全面综述了紫薇种质资源及杂交育种的研究进展,重点分析了种内杂交和远缘杂交的研究成果、杂交障碍的发生机制和应对策略以及杂交种鉴定技术。现有记录的紫薇属物种65种,育种工作者培育了众多不同类型的品种,但绝大多数为紫薇衍生品种,或者是紫薇与屋久岛紫薇(L. fauriei)、福建紫薇(L. limii)的种间杂交种。尽管紫薇与大花紫薇(L. speciosa)、尾叶紫薇(L. caudata)的种间杂交亲和,但前者杂交后代不育,不能进行回交;后者目前仅获得1个杂交品种。其余紫薇种间杂交或属间杂交,均存在受精前障碍或受精后障碍。为解决这些问题,研究人员通过授粉后向柱头喷施2,4-D或者采用胚胎离体培养等技术,成功获得了少量远缘杂交后代。目前杂交育种仍是培育紫薇新品种的主要手段,随着紫薇、大花紫薇等基因组数据的释放,通过对基因组数据进行挖掘分析,未来有望通过基因编辑技术实现对紫薇观赏性状的定向改良,从而快速培育出具有优良性状的紫薇新品种。
‘丽早3号’是从浙南地区景宁畲族自治县群体种茶园经单株选择、系统选育而成的新品种。属灌木型,中叶类,早生种,芽头较肥壮,茸毛多,酚氨比为8.9,属于红绿茶兼制品种。制作绿茶带栗香,滋味鲜爽;制作红茶香气高,味甘醇。适宜在浙江南部丽水市、温州市等区域内种植。
• 2015年创刊
• SCIE收录
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