3种栗属植物NAC基因家族的鉴定及密码子偏好性分析

【目的】鉴定3种栗属植物NAC基因家族,同时分析其密码子偏好性,为进一步探究栗属植物NAC基因家族功能提供重要理论依据。【方法】使用生物信息学方法,对3种栗属植物的染色体位置、系统进化关系、蛋白基序、所受选择压力、密码子偏好性等方面进行分析。【结果】共鉴定到333个栗属植物NAC基因家族成员,其不均等分布在各个染色体上;进化树分析显示其分为5个小组;蛋白基序分析显示5个小组都包含保守的Motif 1~Motif 7;共线性分析显示其在基因组内与组间包含极强的共线性关系且多数共线性基因对都在经历纯化选择压力;密码子偏好性分析显示其密码子偏好性较弱;中性绘图分析与ENCplot绘图分析显示其密码子偏好性受自然选择压力更大;最优密码子分析显示3种栗属植物的NAC基因家族共同包含11个最优密码子,例如CAU、UAA、GUU等;与模式植物比较密码子使用频率发现拟南芥、烟草、番茄均为3种栗属植物合适的外源受体。【结论】本研究探索栗属植物NAC基因家族成员的进化关系、选择压力、密码子偏好性等,为今后通过分子生物学手段提高栗属植物NAC基因表达效率奠定理论基础。

红色板栗和绿色板栗叶片光合特性及色素含量比较

以红色板栗红栗2号和绿色板栗燕宝为材料,通过Li-6400便携式光合仪测定叶片光合参数日变化以及红色板栗与绿色板栗的光响应曲线,同时使用紫外可见分光光度计测定叶片色素含量,探究红色板栗与绿色板栗叶片光合特性差异。结果表明:两种颜色板栗净光合速率日变化有明显区别,绿色板栗净光合速率为双峰形曲线,13:00时出现“光合午休”现象,而红色板栗为单峰形,无明显“光合午休”现象;红色板栗气孔导度、蒸腾速率、水分利用率日均值均大于绿色板栗,而胞间二氧化碳浓度日均值小于绿色板栗。光响应曲线结果表明,红色板栗有更高的最大净光合速率、光补偿点、暗呼吸速率、光饱和点与表观量子效率,与绿色板栗差异显著。对叶片色素含量进行分析,红色板栗与绿色板栗类胡萝卜素含量无明显差异,但是叶绿素含量和花色素苷含量差异显著。相关性分析结果表明,光响应特征参数中最大净光合速率、光饱和点与花色素苷含量有极显著正相关性,而光补偿点、暗呼吸速率与叶绿素含量呈现极显著或显著负相关。