比利时杜鹃花类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因克隆及功能分析

【目的】类黄酮3’-羟化酶(flavanone 3’-hydroxylase,F3’H)是植物花青素合成过程中的关键酶,探究比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort)F3’H基因的功能及表达特性。【方法】以比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣及盛花期的根、茎、叶为实验材料,从比利时杜鹃花转录本数据库中筛选类黄酮生物合成通路关键酶类黄酮3’-羟化酶基因序列信息并进行生物信息学分析,利用反转录(RT-PCR)技术克隆RhF3’H基因;利用紫外分光光度计测定了比利时杜鹃花花瓣不同时期的花青素含量,利用RT-qPCR技术对不同发育时期花瓣和成熟期的不同组织进行RhF3’H基因表达量分析;采用Gateway技术构建过表达载体35S:RhF3’H-GFP重组载体进行亚细胞定位验证;构建p1302-RhF3’H过表达载体对比利时杜鹃花花瓣进行侵染。【结果】成功获得比利时杜鹃花RhF3’H基因长度为1557 bp,编码518个氨基酸,具有保守的F3’H结构域,属于P450超家族;系统进化树分析显示,比利时杜鹃花RhF3’H与龙眼和荔枝F3’H蛋白亲缘关系最近;RT-qPCR结果显示,RhF3’H在比利时杜鹃花不同花瓣时期和根、茎、叶组织中均有表达,在不同花瓣发育时期中,盛开期和衰败期中RhF3’H基因的表达量较高,与花青素含量结果相一致;亚细胞定位分析显示,RhF3’H主要存在于细胞膜上;成功构建P1302-RhF3’H瞬时过表达载体,相较于CK和p1302,p1302-RhF3’H在杜鹃花花瓣中显著高表达,其花青素含量也显著增加。【结论】RhF3’H基因在花瓣细胞膜中表达,表达模式与花青素积累趋势一致;过表达RhF3’H基因促进了花青素的合成。

比利时杜鹃花 RhDFR 基因克隆及分析

二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)是植物花青素合成过程中的关键酶,能够催化二氢黄酮醇生成无色花青素。该试验以红色和白色比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort.)不同器官和不同发育时期的花瓣为实验材料,利用反转录(RT-PCR)和RACE技术克隆RhDFR基因,利用植物酶联免疫试剂盒(ELISA)测定不同发育时期的花瓣RhDFR酶活性,利用qRT-PCR技术定量分析不同器官和不同发育时期的花瓣RhDFR基因,构建pET-28a-RhDFR原核表达载体对RhDFR蛋白进行制备和纯化,为进一步探究杜鹃花DFR基因功能以及花色的分子机理奠定基础。结果表明:(1)成功获得比利时杜鹃花RhDFR基因全长1253 bp,其开放阅读框1035 bp,编码344个氨基酸,含有1个NADPH结合保守基序和1个底物结合区域,具有高度保守性;系统进化分析显示,比利时杜鹃花RhDFR蛋白与越橘(Vaccinium corymbosum)DFR蛋白亲缘关系最近。(2)ELISA试剂盒分析显示,比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣DFR酶活性呈先上升后下降的趋势,并于红花初开期和白花盛开期的DFR酶活性最高。(3)qRT-PCR分析显示,不同器官中RhDFR基因的表达量为花瓣最高,雄蕊最低;不同发育时期的花瓣中,红色花的RhDFR基因表达量高于白色花。(4)成功构建原核表达载体pET-28a-RhDFR并诱导表达出大小约为38 kD的蛋白,与理论值相近。研究认为,杜鹃花中DFR酶活性的功能多样化,DFR基因与比利时杜鹃花花瓣的颜色有关。

比利时杜鹃与爆杖花杂交亲和性研究

以比利时杜鹃‘西玛’为母本,野生杜鹃爆杖花为父本,通过常规授粉、NAA涂抹柱头、重复授粉、切割柱头、加热花粉、延迟授粉6种授粉方式进行杂交,授粉后对花粉管进行荧光观察,统计子房膨大率、坐果率、蒴果种子数、萌发率、绿苗率等亲和指标,探讨授粉方式对亲和性的影响,最后对该组合进行亲和性评价。结果表明:常规授粉未获得后代,在对杂交亲和性的分级评定中,杂交后代的绿苗率、绿苗系数和单位可育种子数均为低等,可育性综合评价为不育型。采用NAA涂抹柱头法、重复授粉法、加热花粉法、延迟授粉法均能有效提高比利时杜鹃‘西玛’×爆杖花组合杂交成功率。

比利时杜鹃花花青素合成酶基因(RhANS)克隆及其功能分析

花青素合成酶(ANS)是植物花青素合成途径中的关键酶。为探究比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort.)ANS基因的功能及表达特性,本研究以比利时杜鹃花不同发育时期花瓣及盛花期的根、茎、叶为试验材料,利用反转录(RT-PCR)和RACE技术克隆RhANS基因cDNA序列;利用超高效液相色谱质谱(Waters UPLC-Qtof)技术分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣中花青素含量;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析比利时杜鹃花不同发育阶段花瓣和不同器官中ANS基因相对表达量;将RhANS基因重组到原核表达载体(pET-28a)上,并在大肠杆菌(BL21)中进行表达纯化出目的蛋白,并利用高效液相色谱(HPLC)检测目的蛋白RhANS的酶活性。结果表明,从比利时杜鹃花克隆得到RhANS基因cDNA全长序列1350 bp,开放阅读框(ORF)序列1074 bp,编码357个氨基酸,含有2-酮戊二酸双加氧酶家族基因结构域2OG-FeⅡ-Oxy;比利时杜鹃花花青素含量随着花的开放呈逐渐上升的变化趋势;RhANS基因表达量在比利时杜鹃花4个花期的花瓣和不同器官(根、茎和叶)中均表达。不同花发育时期RhANS表达量与花青素含量呈上升趋势;通过大肠杆菌原核表达载体诱导表达出大小约为40 kDa的蛋白,与理论值相近。高效液相色谱仪(HPLC)检测表明,目的蛋白具有ANS酶活性。本研究为杜鹃花中花青素生物合成的分子调控机理提供了理论依据。

基质和生长素对比利时杜鹃嫩枝扦插的影响

以比利时杜鹃的嫩枝为材料,探讨生长素IAA、NAA和生根剂不同浓度配比对嫩枝扦插的影响,以及河沙、珍珠岩2种基质扦插生根率的差异。结果表明,珍珠岩作基质,嫩枝扦插生根率平均达到94%以上,生长素IAA的3个浓度处理生根率均达到100%,且单株根数达20条以上。

比利时杜鹃栽培品种(系)的ISSR分析

采用ISSR标记对11个比利时杜鹃(Rhododendron hybridum)栽培品种(系)的遗传多样性进行研究.采用13条引物共获得多态性位点106个.POP-GENE 32软件分析结果表明,11个品种(系)的有效等位基因数为1.5564个,Nei's基因多样性指数为0.3207,Shannon多样性指数为0.4742,多态性位点百分率为85.48%,总的遗传多样性水平较高.利用6个标记产生的8个多态位点绘制了11个栽培品种(系)计算机化的ISSR指纹图谱,结果表明,ISSR标记可用于区分比利时杜鹃品种.

不同氮源和pH值对比利时杜鹃叶片生理特征和营养元素的影响

为研究不同pH值和氮源对比利时杜鹃叶片生理特征和营养元素的影响,该文采用基质培养法,选取培养一致的3年生比利时杜鹃盆栽苗为试验材料,根据不同pH值（8.0和5.0）和不同氮源（NO3--N和NH4＋-N）将营养液分为4个处理,按完全随机区组设计,在北京卓越花卉温室培养,半年后对基质的理化性质和新鲜叶片中活性铁、活性锰、叶绿素含量、过氧化氢酶和过氧化物酶活性进行测定,并运用SPSS软件对测定结果进行分析。结果表明：pH值8.0的硝态氮处理的基质的pH值显著高于铵态氮处理;pH值5.0的硝态氮和铵态氮处理可使比利时杜鹃基质pH值保持在最适范围（5.5~4.5）;不同pH值和氮源处理对基质有效营养成分和比利时杜鹃外观没有明显差异。pH值5.0的铵态氮处理的叶片叶绿素和活性铁含量最高,其中新叶叶绿素平均含量为1.590 mg/g、新叶活性铁平均含量为26.379 mg/kg。新叶活性铁、活性锰和叶绿素平均含量均低于老叶;新叶的过氧化氢酶活性和老叶相当;新叶的过氧化物酶活性高于老叶。分析结果表明,在北方碱性水土地区,铵态氮源能提高比利时杜鹃叶片铁的有效性和叶绿素含量,增加过氧化氢酶的活性,防止失绿症的发生,比硝态氮源更有利于比利时杜鹃的生长。

比利时杜鹃的组织培养研究

以比利时杜鹃 (Rhododendronhybridun)的茎段、叶为材料 ,Read、Anderson和N培养基为基本培养基 ,在 2 3± 0 .5℃ ,光照 12h/d ,光照强度 15 0 0lx下进行培养 ,诱导出芽。

比利时杜鹃的促成栽培技术研究

比利时杜鹃为长日照花卉,在12h以上光照才可花芽分化,花芽在12℃以上可以正常发育,对光照、温度要求范围较广,花期长达8个月以上。但花期不集中,植株养份消耗大,缺乏更新,作为时令商品花卉出售效果不佳,通过促成栽培,增加温度、延长光照,加强肥水管理,喷施赤霉素,可将花期提前至五月、十月,达到周年供花,还可使花枝变短,株型紧密,开花增多,花期集中,有效提高商品性,从而提高花卉的经济价值。

福建比利时杜鹃叶片矿质营养含量的研究

分别用凯氏定氮法、钼蓝比色法、火焰光度法和原子吸收分光光度法,对市场上生长良好的福建比利时杜鹃花叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的含量进行了测定,并运用数理统计方法和SPSS软件对测定结果进行了分析。结果表明,未成熟叶片中各营养元素含量分别为N 32.9 g/kg,P 4.6 g/kg,K 22.6 g/kg,Ca 23.9 g/kg,Mg 3.4 g/kg,Fe 1 23.3 mg/kg,Mn 249.2 mg/kg,Cu 27.5 mg/kg,Zn 163.2 mg/kg。活性Fe的含量为12.3 mg/kg。N、P、K的比例为1∶0.14∶0.69。成熟叶片中营养元素含量分别为N 28.0 g/kg,P 4.2 g/kg1,K 24.2 g/kg,Ca 24.9g/kg,Mg 3.6 g/kg,Fe 265.5 mg/kg,Mn 354.3 mg/kg,Cu 19.8 mg/kg,Zn 142.3 mg/kg。活性Fe的含量为18.0 mg/kg。N、P、K的比例为1∶0.15∶0.87。该分析结果可供其他地区生长不良的杜鹃进行营养诊断时参考,以改善杜鹃生长不良的状况。

比利时杜鹃研究进展

从生物学特性、繁殖、栽培、育种等方面归纳总结了近20年比利时杜鹃研究的 成果,并通过对相关文献的分析,就目前国内该领域研究的不足,及今后发展的主要方向与 重点进行了讨论。

川西平原比利时杜鹃商品化盆栽技术

本文结合川西平原的气候特点和多年栽培实践，阐述了比利时杜鹃的生物学特性及生志习性，提出了特别是元旦、春节等节日用花的商品化盆栽技术要求．

比利时杜鹃生物量调查

对比利时杜鹃的含水量及生物量进行了研究,结果显示叶的含水量最大,茎、根次之,但全株含水量变化不大,约占60%;根部的含水量及生物量变化最大;R/S比值逐年增大,但还是较小。此外,本文还采用相关分析及建立生物量一元线形回归、多元线性回归、非线性回归等回归方程,确定预测生物量的最佳回归模型。

比利时杜鹃扦插繁殖技术研究

通过对比利时杜鹃不同扦插时间、插穗所用IBA浓度及扦插介质进行对比试验。结果表明:在武汉市,比利时杜鹃的最佳扦插时间为4~6月份;IBA的适宜浓度为0~150mg/L;最佳扦插介质为珍珠岩。加强扦插后的管理,60d生根率基本在90%以上。

比利时杜鹃的生物学特性初探

本文对盆栽比利时杜鹃(Rhododendron hybridumHot.)的生物学特性及生长量进行了初步调查研究,对主要形态因子进行相关分析并建立一元线形回归、多元线性回归等回归模型。

盆栽比利时杜鹃的栽培管理技术

盆栽比利时杜鹃的栽培管理技术闫安泉（山东省农业科学院原子能农业应用研究所济南２５０１００）比利时杜鹃，又名西洋杜鹃，为杜鹃花属的一种，属世界盆栽名花之一。其株形紧凑，适合盆栽，花期较长，花色丰富艳丽，花形多变。如果栽培管理得当，正值春节开花，因而受到...

比利时杜鹃的扦插繁殖试验及栽培

报道了 3种不同栽培基质对比利时杜鹃扦插繁殖的影响。珍珠岩扦插最好 ,腐殖土及细石英砂扦插都不好。珍珠岩扦插 ,成活率可达 85% ,可以用于生产。配合土栽扦插苗年高生长达 2 0cm。

比利时杜鹃的茎枝扦插研究

比利时杜鹃 (Rhododendronhybrida)可在春、夏、秋季用扦插繁殖。切取新生半木质化茎枝顶端 9- 11cm枝条为插穗 ,用IBA10 0 - 15 0mg·L-1浸泡基部 18h后在珍珠岩 :腐叶土 =2 :1(体积比 )的基质上扦插 ,40多天可以长根 ,效果较为理想。

比利时杜鹃的生态特性与栽培技术

根据比利时杜鹃的生态特性,阐述了比利时杜鹃商品化生产过程中的重点难点。