通过改变外源和内源苹果植株中的肌醇含量,并对其进行高温处理,解析肌醇在苹果响应高温胁迫中的功能。结果发现,高温胁迫引起苹果叶片枯黄萎蔫,活性氧、丙二醛和电导率迅速升高,叶绿素含量降低;然而100 µmol · L-1外源肌醇处理显著缓解了高温对苹果植株造成的伤害。MdMIPS1编码肌醇合成的关键限速酶,其在高温胁迫下大量表达。利用实验室前期获得的MdMIPS1过表达的转基因株系(OE,高肌醇含量)进行高温处理,结果表明,与野生型植株相比,OE株系在高温下叶片失绿干枯症状比较轻微,电导率较低,叶绿素含量较高;高温下OE株系的气孔开度更大,光合系统效率更强;与野生型相比,OE植株在高温下表现出更低的活性氧水平、更高的抗氧化酶活性;并且一些编码热激蛋白的基因也在OE植株中表达水平更高。以上这些结果表明,提高肌醇水平能直接提高苹果植株对高温胁迫的抗性。
以青花菜花球农艺性状差异显著的高代自交系B20101和B736为亲本,构建包括228个单株的F2分离群体,通过定位花球农艺性状相关QTL,挖掘相关候选基因,为解析青花菜花球形成的分子机制和选育优良新品种奠定理论基础。基于重测序技术开发SNP标记,构建了包含6 329个SNP标记的985个bin标记的遗传图谱。该遗传图谱总距为788.78 cM,平均图距为0.84 cM。对花球农艺性状进行QTL定位分析,分别检测到控制茎横径、球横径、球纵径、单球质量和蕾粒大小的QTL位点3、3、1、4和8个,其表型贡献率(PVE)介于4.5689% ~ 21.0997%。其中1个控制花球蕾粒大小的主效QTL位点(LOD = 10.6897,PVE = 21.0997%)被定位在SNP标记mk_18639516与mk_18698493界定的约58.977 kb区间内。通过分析该QTL区间,筛选出4个可能影响双亲花球蕾粒大小的候选基因,分别为Bo6g067260、Bo6g067270、Bo6g067280和Bo6g067290,在双亲中的表达水平存在显著差异,但其序列在双亲及F2群体中无差异。提示这4个基因的调控区(如启动子)序列可能有差异,导致基因表达量的差异,进而影响花球蕾粒的大小。
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。