丁香酚-壳聚糖纳米颗粒抑制SO_(2)引起巨峰葡萄采后脱落的转录调控网络预测

【目的】探究丁香酚-壳聚糖纳米颗粒作为可食用材料对SO_(2)引起的浆果脱落的影响,筛选出抑制浆果脱落的关键候选基因。【方法】对SO_(2)和SO_(2)+丁香酚-壳聚糖纳米颗粒(SN)处理巨峰葡萄(Vitis vinifera L.×V.labrusca L.Kyoho)后贮藏2、4、6 d的样本进行转录组测序。利用GO富集、聚类分析及转录因子调控网络预测对样本间的差异基因进行分析。【结果】GO富集显示差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)参与了多糖代谢、与脱落酸激活的信号通路、细胞壁代谢相关等过程。聚类分析将DEGs分为6个Cluster,丁香酚-壳聚糖纳米颗粒处理诱导Cluster中多种类型转录因子(transcription factors,TFs)差异表达,包括乙烯应答因子(ethylene response factor,ERF)、NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)、碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)、碱性亮氨酸拉链(basic-leucine zipper,bZIP)、WRKY、Dof(DNA-binding one zinc finger)、HB-other、同源异型-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine zipper,HD-ZIP)、MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)和MYB_related等类型。转录因子网络预测进一步揭示22个TFs与203个靶基因之间可能存在的调控关系。【结论】筛选出丁香酚-壳聚糖纳米颗粒处理抑制SO_(2)引起葡萄脱落的关键转录因子,并预测其与对应靶基因之间的调控网络图,为进一步揭示可食性包膜抑制葡萄落粒的转录调控机制奠定了理论基础。

采前喷施胺鲜酯对采后‘巨峰’葡萄果实品质和活性氧代谢的影响

‘巨峰’葡萄果实采后活性氧(reactive oxygen species,ROS)代谢旺盛,导致其贮藏期缩短,商业价值降低。本研究使用不同质量浓度(0(对照)、10、30、50、70 mg/L)胺鲜酯(diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)对转色期葡萄进行喷施处理,探讨DA-6处理对采后‘巨峰’葡萄果实品质和ROS代谢的影响。通过测定与品质相关的生理指标,发现DA-6处理明显降低了葡萄果实质量损失,并延缓了葡萄果实硬度、可溶性固形物含量的下降,其中质量浓度50 mg/L DA-6处理效果最佳;与对照组相比,50 mg/L DA-6处理可明显提升果实中超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶活力以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率和总还原能力,同时也能够抑制还原型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量下降,降低超阴氧离子自由基产生速率和丙二醛含量。综上所述,采前喷施DA-6维持了采后葡萄果实ROS清除系统的稳定性,将ROS代谢维持在一个相对平衡的状态,减轻了氧化损伤,延缓了果实衰老,延长了‘巨峰’葡萄果实的货架期。

SO_(2)引起巨峰葡萄采后落粒的共表达网络和转录调控分析

【目的】二氧化硫(SO_(2))处理可有效防治葡萄灰霉病和采后腐烂,但会导致浆果脱落,研究SO_(2)引起葡萄浆果脱落的分子机制,明确关键基因和转录调控机制。【方法】使用SO_(2)处理‘巨峰’葡萄,分别在2、4和6 d进行采样并统计对照组(CK)和SO_(2)处理组的葡萄浆果脱落率。通过高通量测序技术对CK对照组和SO_(2)处理组‘巨峰’葡萄采后2、4和6 d的样品测序,以葡萄基因组作为参考基因组进行序列比对,利用TPM算法计算基因表达量,使用基因集富集分析(GSEA)、基因共表达网络(GCN)以及转录调控网络预测方法对转录组数据进行系统的分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其表达量进行验证。【结果】SO_(2)处理能够显著诱导葡萄浆果脱落,2 d时,SO_(2)处理的葡萄浆果脱落率为9.88%,4 d时达到19.24%,且均显著高于对照组,6 d时脱落率达到38.25%,而对照组脱落率仅11.85%。通过GSEA分析,发现在CK组富集的GO生物过程主要与氧化应激反应、细胞壁代谢以及苯丙氨酸代谢通路相关,其中4 d时CK组富集到植物细胞壁组织、果胶代谢、细胞壁修饰、聚半乳糖醛酸等通路。在SO_(2)组富集的GO生物过程主要与能量代谢通路相关,其中2 d时在SO_(2)组富集到光合作用、四吡咯代谢、前体代谢物和能量的产生、葡萄糖代谢等通路。CK组富集的KEGG代谢通路主要有戊糖和葡萄糖醛酸的相互转换、半乳糖代谢、植物激素信号转导、柠檬酸循环(TCA循环)等,SO_(2)组有光合作用、柠檬酸循环(TCA循环)、糖酵解等。GCN将GSEA分析中的领头基因分为12个水平,水平4—9均富集到了能量代谢、糖代谢相关通路,其中水平4富集到激素反应、氧化应激反应。对GCN关键水平中的基因启动子序列进行转录调控预测分析,结果显示95个转录因子(TFs)与269个靶基因存在987对调控关系。WRKY14、WOX8、KUA1在SO_(2)处理下持续下调,MYB60、MYB73、ANL2、ERF2、DOF3.6、GATA25、WRKY57、KAN2、ATHB6在SO_(2)处理后持续上调。此外,MYB15、WRKY11、WRKY33、WRKY40、WRK75先上调后下调。ERF2、MYB60和WRKY40的转录调控网络发现调控的靶基因涉及细胞壁代谢、糖代谢等相关途径。qRT-PCR结果显示PME36和ERF2上调表达趋势相似,GAUT7、MYB60、UGE3上调表达趋势相似,此外,WRKY40在SO_(2)处理的2和4 d被诱导上调,PPME1、COMT1表达持续下调,SO_(2)处理4 d时LAC15被显著诱导上调。【结论】SO_(2)诱导营养物质代谢、能量代谢、细胞壁代谢途径相关基因的表达,该过程受到多种转录因子调控,最终导致葡萄浆果脱落。

陕西周至国家级自然保护区鱼类资源初步调查

2016年7月下旬对陕西周至国家级保护区鱼类资源进行调查研究。结果显示:该地区鱼类有1纲(硬骨鱼纲Osteichthyes)2目(鲤形目Cypriniformes、鲑形目Salmoniformes)3科(鲤科Cyprinidae、鳅科Cobitidae、鲑科Salmonidae)5属(鱥属Phoxinus、荷马条鳅属Homatula、高原鳅属Triplophysa、突吻鱼属Varicorhinus、细鳞鲑属Brachymystax)5种,其中优势种为拉氏鱥(Phoxinus lagowskii),中间种和稀有种数量较少。总体而言,陕西周至国家级自然保护区鱼类组成较为简单,群落结构脆弱,丰富性程度不高。