番茄青枯病抗性相关miRNA的鉴定与表达分析

为理解番茄(Solanum lycopersicum)青枯病抗性响应miRNA与靶基因间的调控关系,对抗、感番茄自交系接种青枯菌(Ralstonia solanacearum)前后进行小RNA测序。结果在8个样本中共获得112.76 M高质量数据,检测到336个miRNA,包括193个新miRNA。其中,31个差异表达miRNA靶向调节575个基因的表达。556个靶基因被注释到防御反应、植病互作、植物激素信号转导等代谢途径中。启动子除典型的转录起始TATA-box和CAAT-box,及与生物胁迫相关的W-box和TC-rich repeats,还存在激素、光、非生物胁迫、伤等响应元件。RT-qPCR验证发现6对miRNA-targets具有正-负、负-正和负-负3种番茄青枯病应答模式。这些结果初步揭示miRNA可以通过靶向基因表达响应番茄青枯病。

番茄WRKY转录因子比较鉴定及细菌胁迫响应

【目的】深入了解番茄WRKY转录因子的组学特征及其生物胁迫响应。【方法】基于最新公共数据,利用生物信息学和比较基因组学方法对番茄WRKY进行系统鉴定,结合抗、感2个番茄自交系在青枯菌侵染前后的RNA-seq数据,挖掘青枯病抗性相关WRKY。【结果】85个番茄WRKY转录因子被鉴定,可分为Ⅰ、Ⅱa+b、Ⅱc、Ⅱd+e和Ⅲ等类别,Ⅱe基因最多。其中,9个基因七肽基序发生了单一氨基酸变异,WRKYGKK为优势突变型。这些WRKY主要分布在5号染色体,且具有端部和成簇分布现象,尤其是Ⅱe亚类。45.88%的番茄WRKY具有共线性。58.82%的番茄WRKY(主要是Ⅰ和Ⅱc类)与拟南芥和辣椒WRKY形成73对直系同源基因,其选择压力(Ka/Ks)均小于1。16个番茄WRKY(主要是Ⅱa+b和Ⅱc类)对几种生物胁迫反应强烈,且主要在根中表达。12个差异表达WRKY(主要是Ⅲ和Ⅱb类)被鉴定,其中Solyc03g095770.3(Ⅲ)与Solyc09g014990.4(Ⅰ)互作在番茄青枯病响应中发挥重要作用。【结论】综合鉴定了番茄WRKY转录因子,筛选到12个青枯病响应基因。

黄瓜染色体片段导入系的构建与遗传评价

以综合性状优良的栽培黄瓜（Cucumis sativus L.,2n=14）北京截头为受体亲本,以携带有多种抗性性状的黄瓜珍稀野生种酸黄瓜（Cucumis hystrix Chakr.,2n=24）为供体亲本,在本实验室前期获得种间杂交异源四倍体的基础上,通过多代回交和自交,结合SSR标记辅助选择构建了以北京截头为遗传背景的黄瓜野生种染色体片段导入系,并对其导入片段的数目、分布、大小和覆盖率等进行了评价。结果表明：该导入系群体携带的38个供体片段不均匀地分布于黄瓜7条染色体上,其长度介于1.1~14.9 cM,平均长度为5.3 cM,总长度为201.9 cM,在黄瓜基因组上的覆盖率为23.5%。

华南型黄瓜主要农艺性状遗传多样性评价

为研究华南型黄瓜的遗传多样性及亲缘关系,以69份黄瓜自交系为试材,对其24个主要农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同农艺性状的变异系数为6.19%~73.89%,各性状至少与其他1个性状存在极显著或显著相关。选取累积贡献率为73.597%的前7个主成分,其包含的17个农艺性状是黄瓜种质评价的主要指标,其中14份材料综合表现较优（F〉1.5）。进一步系统聚类,可将黄瓜种质分为4类：第Ⅰ类下胚轴较长,第1雌花节位低,瓜呈短圆筒形、具点状黄色斑纹,可用于早熟品种选育;第Ⅱ类下胚轴和节间短、第1分枝节位低,叶片小,第1雌花节位较低,瓜小、具点状黄色斑纹,综合性状与近缘野生种接近,可用于早熟、稳产、抗逆品种的选育;第Ⅲ类下胚轴和节间长,瓜皮白绿、具点状白色斑纹,可用于白皮品种选育;第Ⅳ类节间长、主蔓粗、第1分枝节位高,叶片大,第1雌花节位高,瓜大、呈长圆筒形、具点状白色斑纹,可用于黄瓜高产育种。综合评价结果表明华南型黄瓜种质具有丰富的遗传多样性,适用于黄瓜优异资源的挖掘及品种选育。本研究结果为华南型黄瓜资源利用和新品种选育奠定了基础。

栽培番茄与野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族的全基因组鉴定及表达分析

【目的】对栽培番茄和野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族进行全基因组鉴定及表达分析,为NBS-LRR类抗病基因功能研究及其在植物抗病育种中的应用提供理论参考。【方法】应用生物信息学和比较基因组学方法,从栽培番茄和野生番茄[潘那利番茄(Solanum pennellii)和醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)]基因组中鉴定出NBS-LRR类抗病基因家族成员,明确其类型,并进行序列特征、染色体定位、系统进化及生物胁迫下表达模式分析。【结果】从栽培番茄、潘那利番茄和醋栗番茄基因组中分别鉴定获得238、202和217个NBS-LRR类抗病基因家族成员,根据这些抗病基因编码的结构域差异,将其分为TNL(TIR-NBS-LRR)、CNL(CC-NBS-LRR)、RNL(RPW8-NBS-LRR)、TN(TIRNBS)、CN(CC-NBS)、RN(RPW8-NBS)、NL(NBS-LRR)和N(NBS)8种类型,其中TNL、CNL和RNL型基因分别为58、87和13个。番茄NBS-LRR类抗病蛋白整体呈弱酸性,具有不稳定性和亲水性,以丝氨酸(Ser)磷酸化为主,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,定位于细胞核、细胞质和叶绿体。栽培番茄和野生潘那利番茄的NBS-LRR类抗病基因不均匀地散布在13条染色体(0号虚拟染色体~12号染色体)上,分别有58.47%和52.48%的基因形成多个基因簇,有35.59%和22.77%的基因形成串联重复。栽培番茄和2个野生番茄共477个NBS-LRR类抗病蛋白可聚为十大类群,其中N端为TIR的蛋白基本聚在一起,但N端为CC和RPW8结构域的蛋白未能很好分开,聚在多个类群中;NL和N型基因散布于各类群中。在477个番茄NBS-LRR类抗病基因中共发现115对直系同源基因和8对旁系同源基因,主要分布在4号和5号染色体上,其中51.57%的NBS-LRR类抗病基因以同源基因形式存在,大多数Ka/Ks均小于1,说明其进化中主要受到纯化选择。基于转录组测序数据(RNA-Seq)分析结果表明,多数NBS-LRR类抗病基因能响应不同细菌胁迫。【结论】番茄NBS-LRR类抗病基因具有成簇存在的特点,在进化过程中经重复扩张,已形成大量同源基因,且能响应多种细菌胁迫。

基于表型的樱桃番茄种质遗传多样性分析

为研究樱桃番茄种质的遗传多样性,科学评价种质,以21份自交系为材料,对其12个表型性状进行遗传变异、主成分和聚类分析。结果表明:各性状的变异系数为14.97%~216.48%,Shannon多样性指数为0.66~1.34。选取累积贡献率为76.619%的前4个主成分,所包含的9个表型性状是种质评价的主要指标,5份材料综合表现优良(F>0.8)。进一步系统聚类,在欧氏距离8~11之间将供试种质分为四类,分别包含6、10、4和1份材料,可用于不同类型品种的选育。21份樱桃番茄种质具有较丰富的遗传多样性,为相关资源的利用及品种选育提供了参考。

番茄组蛋白乙酰转移酶(HAT)的全基因组鉴定与分析

组蛋白乙酰化修饰在基因表达调控方面扮演着重要角色。为深入挖掘番茄组蛋白乙酰转移酶(HAT)基因,本研究运用生物信息学方法,共鉴定出26个番茄HAT。聚类分析发现,这些HAT可以分为7组,分别为HAG、HAG1、HAG2、MCC1、HAM、HAF和HAC。其中,GNAT家族(GCN5、HAT1、MCC1)18个、p300/CBP家族4个、MYST和TAFII250家族各1个。6对同源基因Ka/Ks值均小于1,说明其进化中经历了纯化选择。不同家族HAT理化性质存在差异,但均为亲水蛋白质,主要定位于细胞核,蛋白质二级结构主要包括α螺旋和无规则卷曲,具有典型的保守基序和特征结构域。染色体定位发现,番茄HAT基因不均匀地散布于12条染色体上,且呈两端分布,其中1号和9号染色体最多,部分基因经串联重复形成基因簇。基因表达分析发现,GNAT家族番茄特有的HAT和HAG2组基因在病菌、盐和热胁迫下具有较高的表达水平,一些基因具有病菌诱导特异性和耐盐(热)与盐(热)敏材料上表达差异性。可见,番茄HAT在结构、性质和功能上具有多样性,其在全基因组水平上的鉴定与分析为相关基因克隆利用提供了依据。

基于学习过程的高职课程多元考评体系探索

教学考评是用科学的方法对课程教学活动及其结果作出价值判断的过程。正确认识教学考评,就要深入理解其基本要素,实现考评主体多元化、考评内容多维化、考评形式多样化和考评功能多用化。结合"果蔬贮藏与加工"教学实践,以过程控制为基本特征的多元考评体系构建,包括理论知识的期末笔试、实验实训的过程考评和平时成绩的形成测验。

温州地区北美海蓬子适宜播期及水培耐盐性研究

以北美海蓬子为试验材料，通过株高、根长、节数、茎粗、单株质量、根质量等生物性状调查、方差分析和回归分析，对北美海链子在温州沿海滩涂、盐碱地种植适宜的播期及水培盐度进行初步研究，旨在为北美海蓬子在温州地区的推广与应用提供相关依据。结果表明：北美海蓬子在温州地区的适宜播期为2月下旬至3月上旬，且其节数、茎粗、根长等性状对单株质量有着显著影响，其水培的适宜盐度为1．0％～1．5％。

基于RNA-seq的番茄青枯病响应基因鉴定与表达分析

为了挖掘番茄青枯病抗性基因,对青枯菌侵染前后的不同番茄自交系进行转录组测序(RNA-seq)。结果发现,在12个样本中共获得75.02 Gb的高质量数据,以差异倍数(FC)≥2且错误发现率(FDR)<0.01为标准,在抗、感番茄中分别获得970,695个差异表达基因(DEGs),共计1312个,占基因总数的3.71%。其中,上调基因数目分别为457,450个,共计693个;下调基因数目分别为513,245个,共计621个。这些DEGs中,有836个材料特异DEGs。通过GO和KEGG注释,这些DEGs主要分为代谢、调控、响应、结合和催化等47个功能组和DNA复制、次生物质合成、植物-病原物互作、信号转导等88个代谢通路,涉及4个NBS类抗病基因、6个植病互作基因、11个植物激素信号转导基因、22个防御反应基因、32个蛋白激酶、65个转录因子和多个其他重要功能基因,表明这些基因在响应Rs方面扮演着重要角色。启动子分析发现,这些基因含有多个防御与胁迫响应相关元件。选取50个代表基因进行RT-qPCR验证,发现超过1/2的基因表达变化趋势与RNA-seq结果一致。Solyc02g086980.3和Solyc04g011670.3可能参与抗病反应,Solyc01g073985.1、Solyc09g092580.4、Solyc09g098100.4和Solyc10g081300.1可能参与感病反应。这些基因表达谱有助于认识番茄青枯病抗性分子基础,进而加快基因改良和分子育种应用。

“果蔬贮藏与加工”课程教学改革初探

"果蔬贮藏与加工"作为农科类专业的一门核心课程,对相应技能型人才的培养起着重要作用,但随着现代高职教育研究的深入,传统教学愈显不足。鉴于此,从课程改革思路、课程内容体系、课程教学实践等方面对本课程的教学改革与建设进行初步探究,旨在为相关课程的优化重构提供一定参考和依据,以适应高职教育人才培养不断发展的需要。

四方联动模式下高职农类实训基地运行机制初探

高职教育的核心是实践教学,而教学实践依托于实训基地的建设、运行与管理。在政府的宏观指导下,高职院校和企业的有效合作是实训基地建设运行的关键,是工学结合人才培养的基础。农业高职教育作为职业教育的一种,具有普遍性,也有其特殊性。因此,政府、学校、行业、企业四方有效联动,能推动高职农类实训基地良好运行,体现农业高职教育的实践性、开放性和创新性。

高职《果蔬贮藏与加工》项目课程设计与实施研究

项目课程作为一种以学生为中心、以能力为本位、以就业为导向的新型教学方式,符合高职教育的教学理念和人才培养需要。结合区域教学与生产实际,探讨《果蔬贮藏与加工》课程项目化改造的思路,包括课程定位、任务分析、结构重建、教学实施与评价等,可为深入开展相关课程的项目化教学提供一定的理论依据和实践基础。

黄瓜中导入野生酸黄瓜外源DNA片段的分子验证

【目的】对栽培黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)与野生酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=24)经远缘杂交和多代回交、自交而来的渐渗系进行分子标记分析和表型鉴定,旨在为黄瓜导入酸黄瓜外源DNA片段提供相应依据。【方法】从分子标记分析、DNA序列比对和农艺性状表现上对各渐渗系和双亲进行研究。【结果】渐渗系与栽培黄瓜存在13.2%的遗传多态性,包括供体特异带、缺失带和产生的新带。利用RAPD引物D-11和SSR引物06632在渐渗系中分别扩增出约310bp和150bp的酸黄瓜特异带,序列分析表明其与酸黄瓜相应DNA片段的相似性分别为92.93%和96.48%,碱基差异分别为41个和9个,包括碱基转换、颠换和缺失。表型鉴定发现其呈现出酸黄瓜的遗传特性。【结论】野生酸黄瓜DNA已渐渗进入栽培黄瓜基因组,同时发生了少量不同类型的变异。

番茄青枯病及其抗性研究主要进展

番茄是全球重要蔬菜作物之一,也是青枯菌主要寄主之一,在我国南方广大番茄产区,由青枯菌侵染所致青枯病是制约番茄生产的重要因子。为进一步认识番茄青枯病的致病性和抗病性研究,从青枯菌的鉴定与分类、青枯菌致病性及其机理、番茄的抗青枯病机理、番茄青枯病的主要抗源及抗性基因、农业生物防治等六方面进行了综述,旨在为番茄抗青枯病基础理论研究及抗病品种选育提供基础。

不同盐度对冰菜生长和色素积累的影响

为加快新型耐盐蔬菜的利用,以盆栽冰菜为试材,测定其在不同盐度下的形态指标、生物量和色素含量。结果表明:6‰~12‰.盐度下冰菜叶片数、叶片大小、株高和根长分别比对照大25%、52.8%、75.7%、21.7%和23.6%;茎叶干重和鲜重分别是对照的2.35倍和4.03倍;花青素含量是对照的3.56倍。说明一定盐度能够促进冰菜生长,主要表现为植株长高、分枝增多、叶片增多变大,根系伸长,茎叶生物量和花青素积累,但对根系生物量和叶绿素积累具有抑制作用。6‰~12‰是其生长的最适盐度,大于30%。的高盐浓度则引起胁迫效应。

辣椒叶片花青素含量的遗传分析

选用3个紫色辣椒和2个绿色辣椒品种配制杂交组合，并构建3个杂交组合的6世代群体（P1、P2、F1、B1、B2和F2），用分光光度法测定辣椒叶片花青素相对含量，研究其遗传规律。结果表明：3个杂交组合的分离群体叶片花青素含量呈现出多峰或单峰偏态分布，表现为主基因＋多基因的数量遗传特征；通过多世代联合分析表明，辣椒叶片花青素含量遗传模式符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因模型（E-0模型）；F2群体主基因遗传率较高，为78．89％～91．47％，多基因遗传率较低，为5．19％-17．00％。建议：对辣椒紫叶性状的遗传选择可在分离早期世代进行。

黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因家族的比较基因组学分析

MLO基因是植物特有的一类基因家族,在调控植物抵抗生物和非生物胁迫方面起着重要作用。为了揭示葫芦科作物MLO基因的遗传变异及系统发育关系,本文以黄瓜、甜瓜和西瓜基因组数据为基础,利用生物信息学方法对其MLO基因家族进行鉴定与分析。结果发现,黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中共含有42个MLO基因家族成员,每一个物种均含有14个成员,且保守性强;系统发育关系揭示了这些成员在黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中并不呈现一一对应关系,表明MLO型基因在这3种植物分化之后分别发生了扩展和丢失;进一步将其与模式植物拟南芥、番茄、豌豆MLO型白粉病基因进行聚类分析:一方面,借助于拟南芥MLO基因的分类标准,揭示了在黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中也存在双子叶植物MLO型白粉病基因的特异区组,他们各自至少包含3个候选的白粉病基因,序列比对进一步发现这些基因均具有MLO型白粉病基因的典型结构特征,如7个跨膜结构域、钙调蛋白结合区以及两个缩氨酸区域(I和II);另一方面,大部分区组中包含的MLO基因均来源于拟南芥和黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因家族的成员,表明了MLO基因家族在拟南芥和葫芦科作物分化之前就已经存在。EST表达分析表明MLO基因广泛地参与到黄瓜、甜瓜和西瓜器官的营养生长和生殖生长。研究结果为揭示黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因的进化关系、功能及克隆表达分析奠定了基础。

黄瓜全基因组热激转录因子(HSFs)的鉴定与表达分析

热激转录因子（Heat shock factors,HSFs）普遍存在于整个生物界.尽管植物HSFs的DNA结合域具有较高的保守性,但其结构特征、生物功能具有多样化的特点.本文利用黄瓜（Cucumis sativus L.）全基因组测序结果,运用生物信息学方法鉴定了黄瓜HSFs,并对其数量、序列特征、染色体定位以及系统发育关系等进行分析.结果表明,黄瓜至少含有21个HSFs基因家族成员,编码184 ～ 560个氨基酸,分子量21.2～62.3 kDa,等电点（PI）4.70～9.10;序列比对发现这些成员都具有转录因子特有的DNA结合域（DNA binding domain,DBD）;染色体定位分析表明,除Csa026480之外,其余HSFs不均匀分布在黄瓜7条染色体上.从拟南芥（Arabidopsis thaliana）和黄瓜HSFs系统发育树可以看出,这些转录因子分为3个分支,其中1分支进一步可分为3类（A、B、C类）,系统发育分析揭示黄瓜HSFs蛋白存在9对直系同源蛋白,3对旁系同源蛋白,表明HSF转录因子基因家族的多样化发生在黄瓜和拟南芥分化之前.EST表达分析发现这些热激转录因子参与黄瓜的果实、雌花和两性花的发育与形成;通过qRT-PCR分析,发现这些基因在黄瓜苗期应对高温热激响应中表达水平存在显著的差异.研究结果为进一步分析黄瓜热激转录因子奠定了基础.

缺铁胁迫对温州盘菜幼苗叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响

以五叶一心的温州盘菜幼苗为材料,利用Hoagland营养液进行正常供铁(100μmol·L-1)和缺铁(0.1μmol·L-1)处理20 d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明:缺铁胁迫降低了叶片的叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量及Chl a/b比值,类胡萝卜素含量(Car)变化不大;降低了叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),但胞间CO2浓度(Ci)大幅度升高,表明Pn的下降主要是由非气孔因子引起;显著降低了PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、有效量子产额(ΦPSⅡ)和光化学猝灭参数(q P),但非光化学猝灭参数(NPQ)明显升高;显著降低叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性和可溶性蛋白的含量,POD的活性有所升高,丙二醛(MDA)含量显著升高,说明缺铁胁迫后细胞膜脂过氧化水平升高;大幅降低植株的地上部和根的生物量,但对根冠比影响不大。缺铁胁迫显著降低了植株新叶Fe元素含量,Mn和Mg两种金属含量差异不大,Cu和Zn两种金属含量显著增加。综上所述,缺铁胁迫使盘菜幼苗叶片光合色素严重下降,引起光合速率大幅降低,缺铁也降低了Fv/Fm和抗氧化酶活性,引起细胞膜脂过氧化水平的升高,最终导致植株生物量的下降。