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    2021年, 第48卷, 第2期 上一期    下一期

    研究论文

    • 苹果液泡铁离子转运蛋白基因家族的鉴定与表达分析
    • 杨亚明, 丁毓端, 陈丽娟, 田雪婷, 殷伟杰, 彭红慧, 杜薇, 梁丽平, 任小林
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 205-218. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0272
    • 摘要 ( 671 ) HTML ( 598 ) PDF (2976KB) ( 598 )   
    • 液泡铁离子转运蛋白(vacuolar iron transporter,VIT)参与铁的储存和运输,对植物光合作用、固氮、呼吸、DNA和激素合成有重要作用。本研究中鉴定了苹果全基因组的9个VIT基因,通过系统发育分析其进化关系,表明苹果VIT蛋白与拟南芥进化关系较近。染色体定位显示9个VIT基因分布在7条染色体上,VIT基因的启动子区域富含光反应、植物激素调控和启动子相关顺式作用元件。表达谱分析显示VIT基因在花和果实中的表达量相对较高。此外,对MdVIT家族进行蛋白理化性质、String互作网络和基因结构等分析,表明苹果VIT家族扩增的主要因素是串联重复和片段复制,与苹果VIT蛋白互作的主要蛋白是阳离子共转运蛋白(XP_008372221.1和XP_008383418.1)。qRT-PCR分析结果表明:在2 000 μmol · L-1 FeSO4 · 7H2O(高铁)处理的‘M26’苹果砧木苗中,苹果VIT家族基因在不同组织的表达中存在差异,6 h后,MdVIT4在茎中的相对表达量最高,是对照的237倍。24 h后,MdVIT1MdVIT2在叶片中的相对表达量与对照相比呈现上调表达,分别是对照的6.6倍和12.0倍。综上,基因MdVIT1MdVIT2MdVIT4可能与植物耐铁胁迫有密切关系,为苹果逆境胁迫机制研究提供参考。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 矮化中间砧苹果施氮位置对细根分布、氮素吸收和产量品质的影响
    • 刘照霞, 邢玥, 吴晓娴, 田歌, 朱占玲, 葛顺峰, 姜远茂
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 219-232. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0289
    • 摘要 ( 629 ) HTML ( 621 ) PDF (1083KB) ( 621 )   
    • 为明确矮化中间砧苹果树合理的施肥位置,减少氮肥的浪费。试验于2018年和2019年,以‘烟富3’苹果/SH6/八棱海棠为试材,借助 15N同位素示踪技术,研究了萌芽前在树冠投影范围距树干由近及远的3个水平距离——内环、中环和外环施氮对新梢旺长期细根和土壤 15N分布、树体 15N吸收以及果实产量和品质的影响。结果表明:各处理的苹果细根(直径 ≤ 2 mm)根长密度均在水平方向和垂直方向呈衰减规律,主要分布在距离树干水平方向0 ~ 100 cm、垂直方向0 ~ 40 cm土层范围;与不施肥(对照)相比,施氮增加了细根根长密度,以施氮区内细根根长密度增加最为显著;从垂直方向0 ~ 20 cm土层施氮区细根根长密度增加量来看,内环施氮处理增幅最大,为对照的1.33倍 ~ 1.36倍,其次是中环施氮处理。各处理土壤 15N含量峰值在水平方向均出现在施氮区域,在垂直方向均出现在0 ~ 20 cm土层。不同处理间树体细根根长密度与土壤 15N分布空间吻合度(RLD- 15N)差异显著,内环施氮处理显著高于中环和外环施氮处理。内环施氮显著提高了新梢旺长期树体新生器官氮素累积量,树体 15N利用率表现为内环施氮 > 中环施氮 > 外环施氮;内环施氮和外环施氮土壤 15N残留率无显著差异,但均高于外环施氮。与外环施氮处理相比,内环施氮处理显著提高了果实产量、可溶性糖含量和糖酸比,而硬度和可滴定酸含量无显著差异。可见,矮化中间砧苹果内环施氮有利于提高细根根长密度与土壤氮的空间分布吻合度,增加了生长前期新生器官含氮量,提高了树体 15N利用效率,提高了果实产量和可溶性糖含量。因此实际生产中成年矮化中间砧苹果树推荐在靠近树干位置的1/3树冠投影面积处,即约为距树干水平距离0 ~ 75 cm范围内施氮肥。

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    • 苹果TIFY家族基因鉴定及其在虫害胁迫下的表达分析
    • 梅闯, 张小燕, 闫鹏, 艾沙江·买买提, 冯贝贝, 马凯, 韩立群, 董连新, 王继勋
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 233-242. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0350
    • 摘要 ( 483 ) HTML ( 424 ) PDF (2362KB) ( 424 )   
    • 利用生物信息学方法在苹果全基因组中鉴定了TIFY转录因子家族基因,对基因结构、蛋白保守基序和进化关系进行了分析,同时基于新疆野苹果(Malus sieversii)转录组数据分析,明确了苹果TIFY家族基因在虫害胁迫条件下的差异表达情况。共鉴定到了16个苹果TIFY基因,其蛋白质大小介于209 ~ 449 aa之间。16个TIFY基因分布于苹果8条染色体中,所有的MdTIFY蛋白都具有保守的TIFY结构域。其中8个苹果MdTIFY与新疆野苹果转录组测序拼接转录本对应,这些基因均含有保守的TIFY功能域,多物种进化分析表明该类蛋白可聚类成7个组。7个TIFY基因的表达量在不同处理间表现出显著差异,虫害侵染后,抗虫株系中MsTIFY10B-a表达量升高34倍,MsTIFY9-c上升5.2倍。同时抗虫株系在自然条件下茉莉酸—异亮氨酸含量显著高于敏感株系。新疆野苹果中重要抗虫响应基因MsTIFY10B-aMsTIFY9-c位于预测关联网络节点中心位置,使它们在调节植物对生物胁迫的响应中发挥重要作用。

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    • 保存8 ~ 33年的苹果试管苗增殖能力与端粒长度分析
    • 刘雅洁, 梁晨, 王莉, 杜国强, 师校欣
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 243-253. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0305
    • 摘要 ( 566 ) HTML ( 234 ) PDF (2227KB) ( 234 )   
    • 为分析苹果试管种质端粒长度与繁殖能力、衰老的关系,探索端粒长度与苹果试管种质离体保存年限的关系,对保存多年的不同继代次数的3个苹果品种试管苗进行了表型、增殖能力以及端粒长度的研究。结果表明:保存了8 ~ 33年的‘富士’、保存8 ~ 27年的‘金冠’和保存8 ~ 25年的‘嘎拉’苹果茎尖试管苗继代增殖能力大部分没有变化,表型未发生明显变化;3个品种不同继代次数30 d苗龄试管苗叶片端粒长度均差异不显著;继代73代苗龄分别为10、30、50和90 d的试管苗叶片端粒长度变化因品种而异,‘富士’‘嘎拉’差异不显著,‘金冠’50 d苗龄的最长,90 d苗龄的最短;继代71代苗龄30 d的‘金冠’试管苗茎段端粒长度显著高于叶片,茎段和愈伤组织、叶片和愈伤组织之间差异不显著,‘嘎拉’表现为愈伤组织 > 叶片 > 茎段。苹果试管苗端粒长度变化与其增殖能力、表型及同一继代周期内衰老程度的变化相吻合。

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    • ‘黄金梨’缺铁黄化叶片受GA3诱导复绿的机理研究
    • 贾兵, 郭国凌, 王友煜, 叶振风, 刘莉, 刘普, 衡伟, 朱立武
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 254-264. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0285
    • 摘要 ( 487 ) HTML ( 245 ) PDF (2577KB) ( 245 )   
    • 以‘黄金梨’缺铁黄化植株与正常植株为试材,于生长期黄化植株叶面喷施50、100、200和400 mg · L-1GA3溶液,测定叶片中Fe、GA3、GA4、IAA和JA含量,对叶绿体进行了电镜显微结构观察,并运用荧光定量PCR技术分析了Fe代谢与GA信号转导相关基因的表达量。结果表明,外源 GA3处理后9 d,黄化叶均有不同程度复绿,叶脉复绿明显,叶身部分复绿,其中400 mg · L-1 GA3处理后12 d黄化叶复绿最明显。处理后9和12 d缺铁黄化叶片Fe含量显著高于清水处理对照。外源GA3能诱导黄化叶片内FER1FER2FER3FRO2IRT1FD1的表达,其中12 d各处理FER2IRT1基因的表达量分别是对照10倍和40倍以上,说明外源GA3促进了叶片内铁的贮藏、还原与转运相关基因的表达。外源GA3处理显著提高了叶片中内源GA3和GA4含量,迅速诱导GID11GID13基因的表达,其中50 mg · L-1 GA3处理,GID11表达量在3 d是对照的76.45倍。400 mg · L-1 GA3处理后12 d的叶片类囊体基粒片层较黄化叶片清晰,断裂片层少。试验结果初步揭示了GA3诱导‘黄金梨’黄化叶复绿的机理。

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    • 中国野生葡萄抗霜霉病相关基因VpPR4b及其启动子的克隆和功能分析
    • 刘兵, 李梦媛, 张娜, 尚博兴, 刘国甜, 徐炎
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 265-275. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0343
    • 摘要 ( 518 ) HTML ( 392 ) PDF (4089KB) ( 392 )   
    • 以中国野生葡萄(Vitis piasezkii)‘留坝-8’(抗霜霉病)和欧亚种葡萄(V. vinifera)‘黑比诺’(易感霜霉病)为材料,克隆得到抗霜霉病相关基因VpPR4bVvPR4b。序列分析发现VpPR4bVvPR4b核苷酸序列相似性为98.61%。VpPR4b编码区为432 bp,编码143个氨基酸,含有BARWIN保守结构域,属于典型的Ⅱ型PR4蛋白。VpPR4bVvPR4b均可在霜霉菌侵染后诱导表达。亚细胞定位表明VpPR4b定位于细胞膜上。分别从‘留坝-8’和‘黑比诺’中克隆得到了VpPR4bVvPR4b的启动子,其序列相似性高达95.65%,并且含有相似的顺式作用元件。通过酵母单杂交验证了转录因子WRKY40和WRKY75可以结合VpPR4b启动子。本研究的结果表明PR4b可能在葡萄抵御霜霉病侵染过程中发挥一定作用。

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    • 黄龙病菌胁迫下‘锦橙’CsCalS5表达和胼胝质沉积的初步分析
    • 张庆雯, 祁静静, 谢宇, 谢竹, 彭蕴, 李强, 彭爱红, 邹修平, 何永睿, 陈善春, 姚利晓
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 276-288. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0282
    • 摘要 ( 525 ) HTML ( 256 ) PDF (3192KB) ( 256 )   
    • 胼胝质合成酶是控制胼胝质合成的关键酶,在植物生长发育和抗逆胁迫中具有重要作用。克隆并分析‘锦橙’胼胝质合成酶基因CsCalS5及其启动子序列,实时荧光定量PCR检测CsCalS5的组织表达模式以及植物生长调节剂、黄龙病菌和柑橘溃疡病菌的诱导表达模式,并通过组织切片观察感染黄龙病和柑橘溃疡病‘锦橙’叶脉胼胝质的沉积。结果显示,CsCalS5启动子序列中含有脱落酸和病原菌的响应元件;CsCalS5编码1 952个氨基酸含有保守结构域FKS1和β-1,3-葡聚糖合成酶功能域的跨膜蛋白;CsCalS5在‘锦橙’的茎中高表达,且受脱落酸的诱导;黄龙病菌侵染后叶脉韧皮部的胼胝质沉积明显,患病叶片CsCalS5的表达量是健康对照的4.02倍;柑橘溃疡病菌侵染叶片后,叶脉韧皮部胼胝质沉积无明显增加,且CsCalS5的表达量与健康对照无显著差异。综上,黄龙病菌可能通过上调‘锦橙’CsCalS5的表达促进韧皮部胼胝质的沉积,从而增强其防御能力,且这种抗性可能受到脱落酸的调控。

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    • 菜豆豆荚发育过程中内源激素与细胞壁代谢的关系
    • 谢国芳, 刘娜, 宋易, 管春花, 张明生
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 289-299. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0388
    • 摘要 ( 384 ) HTML ( 288 ) PDF (1458KB) ( 288 )   
    • 细胞壁代谢严重影响鲜食菜豆(Phaseolus vulgaris L.)的食用品质。以‘大白棒’豆荚为试材,研究其4个发育阶段内源激素含量、细胞壁主要成分及酶活性的变化,并分析其内源激素与细胞壁代谢的关系。结果表明,豆荚发育过程中GA3和6-BA含量呈下降趋势,乙烯(ET)生成速率和茉莉酸(JA)含量呈先降后增趋势;豆荚在花后前10 d以增长为主,花后10 d后以增粗为主;花后前10 d蔗糖合成酶(SuSy)促进蔗糖合成,随着SuSy活性和纤维素酶(Cx)活性的下降,蔗糖含量降低,纤维素含量升高;花后5 d时G木质素在木质部沉积,花后10 d时G木质素和S木质素均在韧皮部沉积,逐渐增多并向两边扩散,S木质素仅在韧皮部沉积;花后5 d时苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性高,为木质素生物合成提供底物,随后肉桂醇脱氢酶(CAD)活性增加,促进木质素合成;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加促进 $\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$ 向H2O2转化,与增加的过氧化物酶(POD)催化木质素的氧化聚合;多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性、共价性果胶(SSP)和水溶性果胶(WSP)含量呈现先增后降的趋势,果胶甲基酯酶(PME)活性呈下降趋势,离子型果胶(CSP)含量呈先降后增趋势。通过相关性分析发现,JA正向调控豆荚发育和纤维素代谢,ET、GA3、6-BA、ABA则相反;JA通过抑制 $\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$ 向H2O2转化和POD活性来调控木质素的聚合,ET、GA3、6-BA、ABA通过增强PAL和POD活性来促进木质素合成;IAA和SA参与调控果胶代谢。

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    • 萱草3种蔗糖转化酶基因的分离及对低温和渗透胁迫响应的分析
    • 白露, 张志国, 张世杰, 黄东梅, 秦巧平
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 300-312. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0346
    • 摘要 ( 500 ) HTML ( 240 ) PDF (3352KB) ( 240 )   
    • 从‘Athlone’萱草(Hemerocallis fulva)中克隆了细胞质、细胞壁和液泡蔗糖转化酶基因各1个,命名为HfCIN3HfCWIN1HfVIN1,其ORF分别为1 941、1 701、1 920 bp,编码646、566和639个氨基酸,氨基酸序列相似性为18.81% ~ 41.86%。HfCIN3与石斛、野香蕉等的氨基酸序列相似性为75.16% ~ 82.79%,HfCWIN1与芦笋、油棕榈等的相似性为58.95% ~ 68.88%,HfVIN1与龙舌兰相似性为73.4%。HfCIN3具有信号肽和典型的β-fructofuranosidase domain、glycoside hydrolase family 100结构域,而HfCWIN1和HfVIN1有glycosyl hydrolases family 32特征结构域,HfCWIN1还含有72个氨基酸与细胞壁糖分子识别有关的Malectin domain,HfVIN1含有可能的液泡识别motif“ILPD”,并在N端有典型跨膜结构。HfCWIN1和HfVIN1同时存在N-糖基化位点和O-β-GlcNAc糖基化位点,HfCIN3仅有O-β-GlcNAc糖基化位点。系统进化分析显示,在不同类型转化酶分支里,可以较清楚地区分单子叶和双子叶植物,CWIN和VIN之间的亲缘关系较近,HfCIN3、HfCWIN1、HfVIN1聚于单子叶植物分支。瞬时表达分析显示,35S:HfCIN3-GFP在叶绿体中表达,35S:HfVIN1-GFP在液泡中表达,35S:HfCWIN1-YFP在细胞壁、保卫细胞中均有明显表达。HfCIN3HfCWIN1HfVIN1在萱草叶片中的表达水平显著高于根和花组织,在叶片中表达水平HfVIN1 > HfCWIN1 > HfCIN3。0 ℃处理24 h后,HfVIN1的表达水平较5 ℃上调2.2倍,HfCWIN1的表达也显著上调,HfCIN3的表达水平峰值出现在5 ℃,其他两个基因表达峰值出现在0 ℃。5%或10% PEG处理24 h后,HfCIN3HfVIN1的表达水平与对照差异不显著,HfCWIN1显著低于对照。在不同组织中CIN酶活性与基因表达结果基本一致,而其他两种酶与基因表达不一致;随着温度降低,叶片中CIN酶活性整体呈下降趋势,CWIN先升高后降低,VIN先下降后升高再下降;PEG可以诱导VIN活性上升。低温和渗透胁迫处理后酶活性与基因表达存在不同步现象,推测基因转录后修饰和翻译后修饰对转化酶活性起着重要作用。本结果证实萱草3种转化酶的亚细胞定位明显不同,不同组织间基因表达有较大差异,HfVIN1响应低温胁迫,HfCWIN1响应渗透胁迫。

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    • 菊花萜类物质代谢关键酶FAS基因的克隆及功能分析
    • 胡昊, 杨婷, 高莉萍, MaartenA.Jongsma, 王彩云
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 313-324. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0232
    • 摘要 ( 556 ) HTML ( 366 ) PDF (1516KB) ( 366 )   
    • 以菊花模式品种(Chrysanthemum morifolium‘1581’)为材料,通过固相微萃取(SPME)结合GC-MS气相质谱联用技术分析其叶片及子房中次生代谢挥发物成分及相对含量,发现萜类代谢物在挥发物中占主要地位。基于转录组测序结果,从萜类合成酶基因FDS基因家族中克隆得到1个菊花法尼醇合成酶(Farnesol synthase,CmFAS)基因。其ORF全长1 197 bp,编码氨基酸398个,5′端具有质体定位信号肽。进化树分析表明CmFAS属于菊科植物FDS家族,与除虫菊及艾蒿中的单萜合成酶CDS亲缘关系最近。多重比对及氨基酸序列分析证实,CmFAS具备该基因家族典型的类异戊二烯代谢催化活性保守结构域。基因时空表达分析显示CmFAS在菊花幼嫩组织中表达量最高,其次是子房与成熟叶片,但均低于菊花中另外2个FDS基因。通过大肠杆菌原核表达与酶学反应证实,CmFAS可以利用类异戊二烯代谢路径上游底物二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)和异戊烯基焦磷酸(IPP)以及菊基焦磷酸(CPP)分别产生法尼醇和菊基醇,同时具备了异戊烯基转移酶以及萜类合成酶的双重活性。法尼醇合成酶CmFAS是菊花中鉴定的第1个质体定位的倍半萜合成酶。

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    研究报告

    • 樱桃种质SCoT分子标记与叶片表型性状关联分析
    • 彭芳芳, 龙治坚, 魏召新, 李勋兰, 罗友进, 韩国辉
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 325-335. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0262
    • 摘要 ( 374 ) HTML ( 251 ) PDF (1057KB) ( 251 )   
    • 利用本研究中建立的樱桃SCoT标记分析体系,进行适宜引物筛选,进而对12个樱桃品种进行SCoT分子标记、叶片表型性状遗传多样性及两者关联分析。结果显示:从102条SCoT标记引物中筛选出46条适宜樱桃遗传分析的标记引物,筛选率达45.1%;参试的18条SCoT引物共获得等位位点数77个,其中多态性位点65个,多态性比率84.4%;12个樱桃品种的表型叶片性状变异系数为11.49% ~ 36.93%,叶片性状与SCoT标记聚类分析结果基本一致;Pearson’s 相关分析表明,共有54个标记位点与12个性状呈显著或极显著相关;多元线性逐步回归分析获得了8个与叶片性状极显著相关的特异标记位点,解释了叶片性状47.8% ~ 100.0%的变化;对8个关联标记进行序列比对分析,有5个标记能在樱桃基因组中找到同源序列,相似性均达75%以上,并能明确其染色体位置,其中4个标记能够在NCBI中比对到具有功能注释的同源序列,另3个标记未比对到同源序列。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 越橘FWL/PLAC8家族基因特征及表达分析
    • 俞蕾, 周雅, 宗宇, 张颖, 邱佳琪, 李永强, 杨莉, 郭卫东
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 336-346. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0151
    • 摘要 ( 521 ) HTML ( 334 ) PDF (2526KB) ( 334 )   
    • 以高丛越橘(Vaccinium corymbosum)大果型品种‘奥尼尔’和小果型品种‘蓝雨’为试材,测定花芽膨大与果实发育期间生长曲线及成熟果实的部分生理指标;开展包含PLAC8保守结构域的FWLfruit weight like)基因全基因组鉴定与序列分析,并应用实时荧光定量PCR法检测VcFWL/PLAC8基因亚家族成员在花芽膨大与果实发育进程中的相对表达水平。结果表明:‘奥尼尔’果实单果质量与横径自S2期起均显著高于‘蓝雨’,其成熟果实中心室数、单果种子数及种子质量也显著高于‘蓝雨’果实。越橘VcFWL/PLAC8家族包含11个成员,分布于10条染色体上,结构分析显示这些基因均包含2 ~ 3个外显子。大部分VcFWL/PLAC8基因包含高度保守的结构域,聚类分析可将其分为3个亚家族,其中B和C亚家族成员间高度保守。qPCR分析表明A与C亚家族基因的表达模式和越橘花芽与果实发育进程中细胞增殖趋势一致,B亚家族基因的表达丰度较低,推测VcFWL/PLAC8基因可能通过不同的机制和途径参与调控果实的生长发育。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 中国葡萄卷叶相关病毒7检测及基因变异分析
    • 范旭东, 董雅凤, 张尊平, 任芳, 胡国君, 张梦妍, 李晨
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 347-354. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0241
    • 摘要 ( 251 ) HTML ( 259 ) PDF (760KB) ( 259 )   
    • 葡萄卷叶相关病毒7(grapevine leafroll-associated virus 7,GLRaV-7)是与葡萄卷叶病相关的重要病原物之一。为明确中国GLRaV-7分离物的基因序列变异,采用RT-PCR方法对采自中国15个省(市)、自治区的188份葡萄样品进行检测,检出率为24.5%(44/188)。对来源于42个GLRaV-7分离物的外壳蛋白(coat protein,CP)和15个分离物的热休克蛋白70(heat-shock protein 70,HSP70)基因进行克隆、测序。序列分析结果显示,来源于国内外GLRaV-7分离物的CP和HSP70基因的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为89.12% ~ 100.00%和88.94% ~ 100.00%、85.33% ~ 100.00%和88.97% ~ 100.00%。基于CP和HSP70基因序列构建的进化树,分别将GLRaV-7分离物划分为6个和5个明显区分的组群。Gp3、Gp4和Gp5仅由中国分离物组成。本研究中初次分析国内外GLRaV-7分离物的CP和HSP70基因序列变异,可为进一步开展GLRaV-7分子检测的研发及不同变种的致病性研究提供依据。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 石榴花器官发育相关基因PgWUSPgBEL1克隆及其时空表达分析
    • 赵玉洁, 刘翠玉, 招雪晴, 汪钰莹, 闫明, 苑兆和
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 355-366. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0377
    • 摘要 ( 424 ) HTML ( 1129 ) PDF (1149KB) ( 1129 )   
    • 在前期构建的‘泰山红’石榴(Punica granatum L.)基因组数据库的基础上,鉴定并采用同源克隆技术克隆得到PgWUSPgBEL1全长CDS(Coding sequence)序列。PgBEL1编码区全长为1 851 bp,PgWUS为936 bp,分别编码616个和311个氨基酸。蛋白序列比对及系统进化分析发现,PgWUS与甜瓜(Cucumis melo var. makuwa)、黄瓜(C. sativus)的WUS进化关系较近;PgBEL1和巨桉(Eucatyptus grandis)具有较高的相似性,聚在同一分支。PgBEL1和PgWUS行使功能区域定位在细胞核。实时荧光定量PCR分析表明,PgBEL1在花发育的P1 ~ P4阶段(花蕾纵径小于12.0 mm),两性花中的表达量高于功能性雄花(雌蕊败育);PgBEL1在叶片中的表达量最高,是花萼的3.2倍、茎段的1.2倍,茎尖中最低;雌蕊中PgBEL1是雄蕊的1.16倍。在石榴花发育的P2和P3阶段(花蕾纵径5.1 ~ 10.0 mm),PgWUS在两性花中的表达量高于功能性雄花;PgWUS在花萼中的表达量最低,茎段中最高;PgWUS在雌蕊中的表达量是雄蕊的1.5倍、茎尖的1.8倍。

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    • 炭疽菌诱导的枇杷病程相关基因EjPR1的克隆及其表达分析
    • 邹晖, 赵亮, 袁婷, 郭启高, 吴頔, 梁国鲁
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 367-376. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0141
    • 摘要 ( 334 ) HTML ( 274 ) PDF (3354KB) ( 274 )   
    • 以炭疽病病原菌(Colletotrichum gloeosporioides)处理的枇杷高抗品种‘Peluches’的叶片为材料,利用RT-PCR和RACE克隆技术,获得枇杷病程相关蛋白1基因的cDNA全长序列,命名为EjPR1。该基因全长为731 bp(GenBank登录号为MN92775),5′端非编码区79 bp,3′端非编码区91 bp。其中ORF阅读框为561 bp,编码186个氨基酸,蛋白质等电点为5.63,分子量为21 485.34,其预测结果的理论值与原核表达结果一致。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与其他6种蔷薇科植物PR1蛋白的氨基酸序列相似性在76.41% ~ 94.36%之间。接种炭疽菌后时序表达分析结果表明,该基因在高抗品种‘Peluches’中受病原菌诱导后明显上调表达,在接种后96 h最高,但在高感品种‘森尾早生’中无明显变化,说明EjPR1可能参与了枇杷的抗病防御过程。

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    • 钝裂银莲花花色素合成相关基因qRT-PCR内参基因的筛选
    • 马璐琳, 段青, 崔光芬, 杜文文, 贾文杰, 王祥宁, 王继华, 陈发棣
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 377-388. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0306
    • 摘要 ( 387 ) HTML ( 318 ) PDF (1501KB) ( 318 )   
    • 为了筛选适合于钝裂银莲花类黄酮/花青素合成途径中相关基因qRT-PCR表达分析时的内参基因,根据钝裂银莲花蓝/白不同花色花器官组织的转录组测序结果,选取了多聚泛素酶基因(polyubiquitin,UBQ)、微管蛋白基因(β-tubulin,β-TUB)、水通道蛋白基因(aquaporin,AQP)、肌动蛋白基因(actin,ACT)、甘油醛-3-磷酸-脱氢酶基因(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、组蛋白基因(histone,HIS)、转录延伸因子基因(elongation factor 1-β,EF-1β)和60S核糖体蛋白基因(60S ribosomal protein L13-1,RPL13)等8个常用内参基因作为候选基因,以钝裂银莲花的叶片、茎杆和蓝/白色花器官等不同组织为试验材料,通过qRT-PCR检测这8个候选内参基因的表达情况,利用geNorm、NormFinder和BestKeeper等软件对其稳定性进行分析评价。结果表明:8个候选内参基因中,UBQ表现最稳定,而β-TUB相对稳定性最差。以最稳定的UBQ为内参对钝裂银莲花类黄酮/花青素合成途径中16个相关基因表达情况进行qRT-PCR分析,结果与前期转录组测序结果一致。UBQ为钝裂银莲花花色素合成途径相关基因表达分析的最适内参基因。

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    新技术新方法

    • 马铃薯抗晚疫病基因R8RB和抗病毒病基因Rx1Ryadg的多重PCR检测
    • 刘程, 王世尧, 史伟玲, 宋玉浩, 蒋锐, 赵勇, 莫世春, 吕典秋, 王季春, 刘勋
    • 园艺学报. 2021, 48(2): 389-396. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0318
    • 摘要 ( 656 ) HTML ( 225 ) PDF (1288KB) ( 225 )   
    • 在218份马铃薯材料中筛查晚疫病持久抗性基因RBR8标记的基础上,进一步筛查了马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)极端抗性基因Rx1Ryadg的标记。利用筛查出的含有Rx1RB标记的‘德薯3号’和含有RyadgR8标记的P182马铃薯资源材料混合DNA为模板,选择已报道的Rx1Ryadg的标记引物,并根据RBR8序列设计特异引物,同时设计马铃薯GBSS基因特异引物为内参监控PCR反应体系有效扩增,对多重PCR延伸温度、引物组合浓度等进行优化,建立了同时检测4个抗病基因的多重PCR方法。应用该方法对选育品系样品进行筛查,鉴定到聚合上述4个抗性基因的材料4份。本研究中建立的多重PCR检测体系用于分子标记辅助选择,为马铃薯晚疫病和病毒病多抗基因聚合育种提供了简单、高效的技术方法并为多抗性基因聚合新品种选育创制新资源。

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    新品种