油茶果皮发育相关ARF-Aux/IAA互作分析

生长素在植物生长发育过程中发挥重要调控作用,ARF和Aux/IAA是生长素介导的信号转导通路中的关键调节因子。果皮厚度直接影响油茶的经济产量,不同种质的油茶果皮厚度具有明显的分化,为进一步研究油茶果皮厚度调控机制,通过转录组学和生物信息学系统分析油茶果皮转录组数据,筛选油茶果皮发育过程中可能存在相互作用的CoARF和CoIAA基因。结果表明,在油茶果皮转录组数据中共鉴定到19个CoARF和17个CoIAA基因,有10对CoARF-CoIAA(8个CoARF基因和6个CoIAA基因)的时空表达存在显著相关性,将其编码蛋白序列分别与拟南芥中的ARFs和IAAs构建系统进化树后发现,CoARF14、CoARF19和CoARF11与起转录抑制作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。而CoARF6和CoARF10与起转录激活作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。互作蛋白以拟南芥为参考进一步进行同源映射校验后,最终确定CoARF10-CoIAA5、CoARF6-CoIAA2和CoARF14-CoIAA12三对组合可能通过相互作用传递生长素信号参与调控油茶果皮发育。

鹅掌楸LcPAT8基因的克隆及功能初步分析

【目的】基于前期鹅掌楸生长性状与EST-SSR分子标记关联分析结果,克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的SSR位点相对应的基因,通过分析其序列特征、结构特征、与其他物种同源基因的亲缘关系和表达特性,初步了解该基因在鹅掌楸生长发育过程中的作用。同时,利用遗传转化技术对分离的基因进行功能研究,以期为鹅掌楸生长发育的分子机制研究及功能基因挖掘奠定基础。【方法】以鹅掌楸叶芽为材料,借助其叶片转录组数据库,采用RT-PCR和RACE技术克隆分离与鹅掌楸生长性状相关联的642号位点对应的EST序列相关基因,对其进行生物信息学分析。通过实时荧光定量PCR检测该基因在鹅掌楸花芽、盛花期的叶芽、叶片、花瓣、雄蕊、雌蕊中的相对表达量。利用Gateway技术构建该基因的植物过表达载体,使用农杆菌GV3101介导的花絮浸染法转化拟南芥,获得T2代转基因植株,直接观察转基因植株表型。【结果】克隆获得与鹅掌楸生长性状相关联的642号位点相对应的基因,该基因全长1 968 bp(GenBank登录号:KU883608),开放阅读框为1 269 bp,编码422个氨基酸。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白序列含有1个典型的DHHC-CRD结构域,属于DHHC型锌指蛋白家族成员,与其他植物预测的蛋白质棕榈酰基转移酶(PAT)高度相似,并根据与NCBI中拟南芥PAT基因的比对结果,将其命名为LcPAT8。组织表达分析表明,LcPAT8基因在鹅掌楸花芽、叶芽等6个组织中均有表达,在雌蕊中表达量最高,花瓣和叶片中的表达量高于叶芽和花芽,而在雄蕊中的表达量最低。利用Gateway技术,成功构建了鹅掌楸LcPAT8基因的植物过量表达载体,获得T2代转基因拟南芥。与野生型拟南芥相比,过表达LcPAT8基因的拟南芥植株的莲座叶片数目以及抽薹时间没有发生明显变化,而野生型植株大部分角果成熟、叶片枯黄掉落时,转基因植株依然生长旺盛,叶片鲜绿并且还有大量花絮,在野生型植株干枯死亡后,转基因植株还有大量侧枝生长、开花。【结论】鹅掌楸LcPAT8基因在雌蕊中表达量最高,其次是花瓣,可能参与花瓣的扩展、心皮及胚的发育;在拟南芥中过表达LcPAT8基因,明显延长了植株的生长期。因此,鹅掌楸LcPAT8基因可能在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。

鹅掌楸DHHC型锌指蛋白家族基因的克隆及表达分析

棕榈酰化修饰是一种最普遍且唯一可逆的翻译后脂质修饰方式,赋予蛋白质多样化的生理功能。DHHC(Asp-His-His-Cys)蛋白家族是一类与棕榈酰化修饰相关的蛋白,多数DHHC蛋白家族成员具有蛋白质酰基转移酶(protein S-acyltransferase,PAT)活性。该研究以鹅掌楸叶芽为材料,采用RT-PCR和RACE技术,克隆获得了3个鹅掌楸DHHC蛋白家族基因c DNA全长,命名为Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23。序列分析结果表明:Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23基因全长分别为1 933、2 592、2 217 bp,各包含1 332、1 839、1 662 bp的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),编码433、612、533个氨基酸,预测蛋白分子量分别为40.04、67.3、60.57 k Da,理论等电点为9.15、9.03、7.29。3个基因编码的蛋白均有4个跨膜区,并且都在跨膜域(transmembrane domain,TM)TM2和TM3之间存在一个DHHC蛋白家族典型的DHHC-CRD结构域。同源性分析表明:鹅掌楸Lc PAT7、Lc PAT22、Lc PAT23编码的氨基酸序列与其他植物中预测的PAT具有较高的相似性。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在鹅掌楸不同组织中的表达特性,发现3个基因在不同组织中均有表达,但表达量具有明显区别。同一家族基因表达模式的变化表明其功能非冗余。该研究结果将为鹅掌楸生长发育与形态建成,以及逆境响应信号传导等相关基因的调控研究提供了参考。

山桐子天然居群果实表型多样性分析及综合评价

以贵州3个山桐子天然居群为研究对象,选取32个单株的15个果实表型性状进行Shannon-Weaver多样性指数分析、巢式方差分析、多重比较、主成分分析及聚类分析,研究山桐子天然居群果实表型性状的多样性水平、变异规律及分化水平,探讨其综合评价方法,以期为山桐子天然居群的保护利用和选择育种提供科学依据。结果表明,山桐子15个果实表型性状的Shannon-Weaver多样性指数在1.944~2.090之间,平均为2.019,说明山桐子果实性状具有丰富的多样性。15个性状的变异系数范围为5.67%~38.57%,以单果饱满种子数(38.57%)、单穗果粒质量(28.72%)、果穗质量(26.63%)、单穗果粒数(26.29%)变异较大,果形指数(5.67%)和果实含油率(7.88%)变异较小。15个性状在居群间和居群内均存在显著或极显著差异,说明这些性状在居群间和居群内均存在丰富的变异。居群内变异(38.24%)大于居群间(17.76%),居群间平均表型分化系数为31.79%,居群内变异是山桐子果实性状表型变异的主要来源。主成分分析结果表明,前6个主成分的累积贡献率达85.38%,代表了山桐子果实表型性状的大部分信息,果大小指数、单果质量、果皮质量、果纵径、果横径、单穗果粒数、果穗质量、单穗果粒质量等8个性状是造成山桐子果实表型差异的主要因素。综合评价结果显示,来自P2居群的13号单株综合得分最高,其次为同一居群的14号单株;来自P3居群的27号单株综合得分最低,都是构建遗传多样性丰富的种质资源的宝贵材料。通过聚类分析,欧式距离为12时,32个单株可分为4个类群,与地理来源无密切联系。

望谟红球油茶种实表型变异分析

以册亨4个居群43个望谟红球油茶优良单株为研究对象,为揭示其种实表型性状的变异特点和多样性,采用多重比较、Shannon-Weiner多样性指数、主成分分析、聚类分析等方法,对7个表型性状进行多样性分析。结果表明:望谟红球油茶种实各性状的平均变异系数(CV)在6.78%~35.22%之间,4个居群平均变异系数在13.84%~22.68%之间,P 1居群的表型性状变异程度最低,P 2居群的表型性状变异丰富,望谟红球油茶不同种实性状的平均多样性指数为2.021,种实性状多样性高,在群体间均存在广泛的变异,可为望谟红球油茶的选育提供丰富的材料基础。主成分分析结果表明,前3个主成分累计贡献率为91.775%,最大程度上反映了43个望谟红球油茶单株的种实形态特征,其中鲜籽重、干籽重、果纵径、果横径是影响望谟红球油茶种实表型性状变异的主要性状。基于43个单株间各性状的遗传差异,将43个望谟红球油茶优良单株划分为3类。

贵州小果油茶表型多样性分析及综合评价

为探析贵州小果油茶Camellia meiocarpa主要分布区的小果油茶表型性状的差异及变异规律,利用Shannon-weaver多样性指数(H’)、多重比较、变异系数对表型性状的多样性进行分析,采用隶属函数法与主成分分析相结合的方法对5个居群的32株小果油茶进行综合评价。结果表明:小果油茶19个描述型性状的多样性水平不同,花瓣颜色和子房绒毛为稳定遗传性状,其多样性指数均为0,其余17个性状的多样性指数在0.1391~1.6159之间,平均为0.6572,以种子形状的多样性指数最大,叶基形状的较小。11个数值型性状的平均变异系数(CV)为22.66%,变异幅度为8.90%~42.25%,其中,果纵径、果横径、果形指数3个反映果实形态的性状变异系数较小,较为稳定;5个居群的平均变异系数从大到小分别为P2(26.16%)>P1(23.65%)>P5(23.24%)>P4(20.81%)>P3(19.43%),均具有较高的变异系数;居群间表型分化系数的平均值为58.79%,小果油茶表型变异在居群间的贡献率为58.79%,居群内的贡献率为41.21%,说明5个小果油茶居群在居群间和居群内都有一定程度的变异,多样性较高。主成分分析把11个表型性状归为6个主成分(累计贡献率为88.54%,反映出11个表型性状的大部分信息),依次为单果质量、果形指数、果皮厚度、花瓣数、柱头开裂数、花冠直径。表型性状的综合评价由综合得分值大小判定,排在前5位的分别是12号、1号、7号、10号、17号单株,来自黎平洪州的12号单株综合得分值最高(3.86),来自榕江忠诚的29号单株最低(-1.29)。5个居群的小果油茶表型多样性丰富,不同居群、不同单株的小果油茶性状存在差异,综合评价值可以为小果油茶种质资源评价提供参考。

基于转录组的油茶DHHC型锌指蛋白基因家族的鉴定及分析

DHHC型锌指蛋白参与细胞内蛋白质的棕榈酰化修饰,对植物的生长发育、器官形成、生殖发育及胁迫响应等生命活动具有重要的调控作用。基于油茶叶片转录组数据,筛选出23个DHHC型锌指蛋白基因,应用生物信息学方法对其蛋白理化性质、结构域、系统进化等进行了分析。结果表明,23个DHHC型锌指蛋白的序列大小为195~725 aa,均包含一个保守的DHHC-CRD结构域,大部分DHHC型锌指蛋白具有4个跨膜区,主要定位于细胞核和细胞膜中。系统进化分析将其分为4类,与拟南芥和水稻均有不同程度的同源关系,DHHC型锌指蛋白在不同物种间具有遗传保守性。23个DHHC型锌指蛋白基因在结实量大和结实量小的单株的不同发育时期叶片中均有不同程度的表达。CoDHHC9、CoDHHC13、CoDHHC22在油茶抽梢生长期的叶片中表达上调;CoDHHC6、CoDHHC12、CoDHHC18、CoDHHC23在花芽分化时期和果实成熟时期的叶片中表达量较高,且在结实量较小而开花较多的单株中表达上调更为明显,这些基因可能参与油茶花芽分化及花朵发育过程;CoDHHC5、CoDHHC11、CoDHHC15在不同时期的叶片中表达量均较低。研究结果为进一步对油茶DHHC型锌指蛋白家族基因的克隆和功能分析提供依据,有助于进一步研究该基因家族在油茶生殖发育中的调控功能。

北美鹅掌楸LtCHS基因的克隆及生物信息学与组织表达特征分析

【目的】鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和RACE技术克隆查尔酮合成酶基因(Lt CHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量RT-PCR方法分析Lt CHS基因在鹅掌楸属种间及不同组织中的表达水平。【结果】获得2个查尔酮合成酶基因:Lt CHS1与Lt CHS2。Lt CHS1基因的c DNA全长875 bp,包含1个702 bp的ORF,其基因组DNA(g DNA)只含有1个外显子,没有内含子,编码233个氨基酸,蛋白质分子量为71.88 k Da,等电点为5.09。Lt CHS2基因的c DNA全长1 457 bp,包括1个1 185 bp的ORF,其g DNA含有2个外显子和1个内含子,编码394个氨基酸,蛋白质分子量为120.0 k Da,等电点为4.97。2个基因的组织表达分析结果显示,Lt CHS基因不仅在同一树种不同组织间存在差异,而且在种间也存在表达差异。Lt CHS1基因仅在北美鹅掌楸中表达,Lt CHS2基因在鹅掌楸中表达,在杂交鹅掌楸中二者均有表达。【结论】获得的2个Lt CHS基因属于同一基因家族,但执行不同功能。二者在种间表达存在差异可能与鹅掌楸属花色形成有关。结合鹅掌楸属种间花色特征,可初步推测,Lt CHS1基因与Lt CHS2基因可能分别调控不同类型花青素的合成。

花椒的研究现状及讨论

本文就花椒的育种现状、有效成分、食用和药用价值、生态效益及分子生物学在花椒上的应用等方面进行论述,并对目前存在的问题进行了讨论。

顶坛花椒结实性状表型多样性分析

以贵州花江峡谷地区特有经济树种顶坛花椒为研究对象,按海拔、坡向因素选取3个群体32个单株,调查了9个结实性状,采用多重比较、变异系数、相关分析、聚类分析等方法,分析顶坛花椒结实性状的多样性及群体间和群体内的变异特征和变异规律。结果表明,顶坛花椒结实性状在群体间和群体内均存在丰富的变异。3个群体9个性状的平均变异系数为29.81%（17.36%-50.96%）,9个形态性状的平均变异系数由大到小的顺序依次为果穗果粒密度（47.56%）〉果穗果粒数（44.43%）〉枝条结果部位长度（33.71%）〉果穗宽（28.75%）〉果枝直径（25.21%）〉果穗长（24.61%）〉果枝长宽比（22.54%）〉果穗长宽比（21.23%）〉果枝果穗密度（20.20%）,表明果枝果穗密度和果穗长宽比较为稳定,而果穗果粒密度和果穗果粒数稳定性较低。相关分析表明,果穗性状和枝条性状间无显著相关关系。聚类分析表明,顶坛花椒结实性状的变异无空间特异性。为顶坛花椒种质资源的评价、利用及遗传改良提供了依据。

贵州小果油茶种实表型性状多样性分析

为了解贵州小果油茶的自然变异情况,以贵州黎平和榕江的5个居群30个小果油茶优良单株为研究对象,测定并分析果高、果形、高径比、果皮厚度、单个果重、单果中籽粒数、籽粒重和出籽率等8个种实性状,采用多重比较、变异系数、相关性分析、聚类分析和Shannon-Weiner多样性指数等方法,分析小果油茶种实性状的多样性及群体间和群体内的变异特征与变异规律。结果表明：小果油茶不同种实性状的多样性指数为1.014-2.242,种实性状多样性高,在群体间和群体内均存在丰富的变异;经相关分析,小果油茶的果皮厚度与出籽率呈极显著负相关,果高与果径、果形指数、果皮厚度和单果籽粒数呈极显著正相关;表型性状聚类结果与居群分布一致。

马尾松SRAP-PCR反应体系的建立及遗传多样性分析

利用相关序列扩增多态性（SRAP）分子标记技术,对黄平县国有林场国家马尾松良种基地子代测定林中评选出的31个优良单株的遗传多样性和亲缘关系进行分析。从360对SRAP引物组合中筛选出7对条带清晰、多态性好的引物,在31份马尾松材料中共扩增出151条带,其中有150条多态性带,多态性比率99.3%;利用4对引物进行遗传多样性分析表明,31份马尾松材料间的遗传相似系数值变化范围为0.4239~0.8804,平均有效等位基因数为1.5679,Nei＇s基因多样性指数为0.3304,Shannon信息指数为0.4956,说明31个优良单株间存在较高遗传变异。应用SRAP分子标记技术能有效地检测供试样本间的遗传多样性,揭示其亲缘关系,为贵州省高世代种子园营建亲本选配提供参考。

威宁短柱油茶苗木质量分级研究

为掌握威宁短柱油茶苗木质量分级标准,为贵州威宁短柱油茶主栽培区苗木检验提供依据,调查贵州省威宁县、贵阳市、玉屏县培育的一年生、两年生、三年生威宁短柱油茶苗木的主要生长指标,通过主要指标相关性分析,提出以苗高和地径作为威宁短柱油茶苗木分级指标,采用K-均值聚类和平均值±标准差2种方法开展苗木分级标准研究,初步制定了威宁短柱油茶苗木分级标准。结果表明,威宁短柱油菜苗木分级标准为:二年生播种裸根苗,Ⅰ级苗,D≥2.50 mm,H≥15.0 cm;Ⅱ级苗,2.50>D≥2.0 mm,15.0>H≥10.0 cm;二年生嫁接容器苗,Ⅰ级苗,D≥2.5 mm,H≥24.0 cm;Ⅱ级苗,2.0>D≥2.50 mm,24.0>H≥15 cm;一年生播种容器苗,Ⅰ级苗,D≥2.50 mm,H≥12.0 cm;Ⅱ级苗,2.50>D≥2.0 mm,12.0>H≥10.0 cm;二年生播种容器苗,Ⅰ级苗,D≥3.0 mm,H≥17.0 cm;Ⅱ级苗,3.0>D≥2.50 mm,17.0>H≥12.0 cm;三年生播种容器苗,Ⅰ级苗,D≥5.0 mm,H≥32.0 cm;Ⅱ级苗,5.0>D≥4.0 mm,32.0>H≥22.0 cm。

不同因素对马尾松针叶基潜伏芽萌发的影响

为马尾松无性繁殖提供新材料,采用单因素试验研究树龄、修剪时间、枝条直径、修剪长度、截顶位置和外源激素等因素对马尾松针叶基潜伏芽萌发的影响。结果表明:马尾松针叶基潜伏芽萌发所需的时间与温度呈反相关关系,温度越高,萌发时间越短。萌发数量与树龄呈反相关关系,树龄越小,萌发的穗条数越多;与枝条直径呈极显著正相关,相关系数为0.354。不同浓度的IAA、GA3及6-BA处理后马尾松针叶基潜伏芽长成的穗条平均数量、长度和直径均高于对照。

贵州油茶开花结实期的叶片营养诊断

【目的】探明油茶开花结实期叶片营养状况,为贵州油茶合理施肥提供理论指导。【方法】以贵州油茶主产区开花结实期叶片为研究对象,测定油茶叶片中的N、P、K、Ca、Mg、Zn、Fe及Mn 8种营养成分含量,利用DRIS营养诊断分析油茶需肥次序,建立油茶开花结实期叶片DRIS营养诊断体系。【结果】贵州省油茶开花结实期需肥次序为N>Mn>P>Mg>Fe>Ca>Zn>K;建立油茶开花结实期叶片DRIS营养诊断体系即明确油茶开花结实期叶片各营养元素含量的适宜范围:N 12.417~18.057 g/kg,P 0.586~1.307 g/kg,K 4.679~8.043 g/kg,Ca 6.621~8.464 g/kg,Mg 1.433~2.755 g/kg,Fe 0.183~0.361 g/kg,Mn 0.166~2.307 g/kg,Zn 15.453~28.428 mg/kg。【结论】贵州省油茶开花结实期叶片的N、P、Mg和Mn营养成分相对缺乏,K、Ca、Zn和Fe营养成分相对充足。

西南红山茶天然居群种实表型性状变异分析

运用多重比较、相关性分析、Shannon-Weiner多样性指数、主成分分析、聚类分析等方法,对西南红山茶8个天然居群种实性状表型多样性进行分析。结果表明,西南红山茶种实各性状的均值在居群间无明显规律,P 8居群种实最大,P 5居群种实最小。各性状的平均变异系数(CV)在13.21%~51.03%之间,果横径最低(13.21%),籽粒重最高(51.03%),8个居群平均变异系数在22.30%~38.44%之间,P 5居群的表型性状变异程度最低,P 3居群的表型性状变异丰富。相关性分析表明,各性状间存在极显著的正相关或负相关关系。多样性分析表明,西南红山茶果形多样,果色以青黄色为主;不同种实性状的平均多样性指数为1.882,种实性状多样性高。聚类分析将27个西南红山茶优良单株划分为5类,且并没有依据居群划分进行聚类。主成分分析结果表明,前3个主成分累计贡献率为85.632%,其中单果重、果横径、籽粒数、果纵径是影响西南红山茶种实表型性状变异的主要性状。

油茶容器育苗基质配方研究

本文在总结多年容器育苗经验的基础上,对基质中的主要成分用量设计不同梯度,研究最佳配比的基质配方。结果表明,以泥炭土60%,油枯、蛭石、珍珠岩、黄心土各1%,添加缓释型复合肥1.5kg/m^3、生石灰粉500g/m^3,其余用马尾松树皮(粉碎)填充(约占36%),是试验的最佳基质配方。用该基质培育的油茶容器苗长势健壮,2年苗出圃平均地径可达3.422mm,基质成团,提起不松散。

马尾松针叶基潜伏芽萌发过程中内源激素的变化研究

为了研究马尾松针叶基潜伏芽萌发过程中内源激素的含量变化,以6年马尾松无性系为材料,通过截顶处理诱导针叶基部的潜伏芽萌发,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定萌发过程中针叶IAA、GA3、ZR和ABA含量变化;并用不同浓度的外源激素IAA、GA3和6-BA处理,研究外源激素对针叶基潜伏芽萌发的穗条数量和质量的影响。结果表明:在马尾松针叶基潜伏芽萌发过程中,IAA、GA3和ZR均呈现先增加后降低的趋势,ABA则持续降低;(IAA+GA3+ZR)/ABA比值逐渐升高,由修剪前的0.796提高到萌发时的1.746,潜伏芽萌发后内源激素达到新的平衡;适宜浓度的外源激素IAA、GA3及6-BA处理,均能提高穗条数量和质量,其中以100mg/lGA3处理效果最好,6-BA处理能促进马尾松针叶基潜伏芽提早萌发。

黔油4号望谟红球油茶良种选育报告

按照优良单株的选择程序和标准,经过走访踏查、初选、复选、决选的严格选育程序,自2008年对贵州省油茶重点分布区开展油茶优树选择工作,2009年初选优树52株,2011年最终决选6株,2017年1月通过贵州省良种审定委员会审定,命名为"黔油4号"。连续3年产量测定和含油率、抗病虫能力等指标的综合分析结果为,"黔油4号"望谟红球油茶良种平均冠幅产量2.05kg·m-2,鲜出籽率46.00%,干出籽率26.11%,种仁含油率41.5%,是油用、高产、抗病的贵州本地油茶良种。

六枝特区5个樱桃居群表型性状的多样性

为六枝特区樱桃资源的保护利用、品种选育提供科学依据,以该地区5个樱桃居群47个单株为研究对象,采用多重比较、主成分分析及聚类分析等方法,对其表型性状进行多样性分析。结果表明:5个樱桃居群的平均变异系数(CV)为5.60%～26.82%,各性状的平均变异系数为8.46%～22.59%;BSZ居群平均变异系数较高,为21.10%;DY居群平均变异系数较低,为14.27%。叶长、叶宽和单果质量等7个表型性状可归成3个主成分因子,特征值总和为5.190,累计贡献率为74.142%,可以反映所有性状的大部分信息。基于47个单株间各性状的遗传差异,将47个樱桃单株划分为3类。果肉质量、单果质量、叶宽、叶长、果柄长是影响樱桃表型性状变异的主要因子,5个樱桃居群间和居群内均存在广泛变异,可为樱桃良种选育提供丰富的种质资源。