基于代谢组的‘冬枣’果实采后特征

[目的]为‘冬枣’果实的采后品质维持及市场销售提供参考。[方法]以初红期大荔‘冬枣’果实为试材,室温贮藏9 d,分别于贮藏1、3、5、7、9 d时取样,通过测定生理指标和代谢组,探究‘冬枣’果实采后不同贮藏期的生理代谢特征。[结果]‘冬枣’果实采后呼吸速率下降,且无呼吸高峰出现,符合非跃变型呼吸生理特征。室温条件下‘冬枣’果实失重率高,贮藏9 d时失重率达到9%,果皮快速转红且开始出现皱缩现象。抗氧化酶SOD活性、CAT活性在贮藏1~7 d时保持较高水平,贮藏7 d后下降。‘冬枣’果实采后贮藏过程中,果糖、葡萄糖、琥珀酸、柠檬酸、维生素C的含量降低,导致果实口感变差,营养成分减少;表儿茶素是含量最丰富的类黄酮类物质,在贮藏过程中其含量显著下降,贮藏1 d时的含量是贮藏9 d时的3.23倍;其他大部分类黄酮在贮藏5 d时含量最高,贮藏5 d后含量下降,表明贮藏5 d后‘冬枣’果实抗氧化能力下降。[结论]通过了解‘冬枣’采后室温贮藏条件下主要营养成分和果实特征变化,构建‘冬枣’果实采后衰老的生理变化规律和代谢网络,明确了‘冬枣’果实采后室温下最佳自然货架期为5~7 d。

苹果DREB转录因子家族全基因组鉴定与分析

DREB转录因子属于AP2/ERF转录因子家族,能够与DRE/CRT顺式作用元件特异性结合,调控与逆境应答基因的表达,因而在植物应对低温、干旱、高盐等逆境胁迫中发挥重要作用。该研究利用苹果全基因组数据,通过生物信息学手段鉴定苹果DREB转录因子家族成员,并分析DREB转录因子家族保守域特点与功能及表达情况。结果表明:从苹果全基因组中共鉴定出60个DREB转录因子家族成员,与拟南芥和水稻相比基本一致,通过引入拟南芥DREB基因进行系统发生分析,进一步可以将其细分为6个亚组;结构域和保守元件分析表明,DREB基因家族含有一个AP2保守结构域;染色体定位表明,苹果DREB基因分布于11条染色体上,部分基因存在串联复制现象;基因结构分析显示,该亚家族基因不含内含子。利用同源拟南芥RNA-Seq数据分析结果表明,DREB转录因子家族对低温、ABA调节等非生物胁迫具有调控作用,同时在DREB亚家族中每个亚组响应不同的非生物胁迫;通过分析DREB基因在不同组织中的表达情况,结果显示DREB基因在植物根部中的表达量最强,其次是叶。

‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子生物信息学分析

【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。

云南不同地区野生梨果实品质综合评价

为综合比较云南野生梨果实品质特征,对云南省弥渡、南涧、宜良和祥云地区26个野生梨地方品种果实外观和内在共9项品质指标进行测定,并通过相关性分析、主成分分析、聚类分析等对果实品质进行分析。结果表明,所采集的野生梨果实平均单果质量为326.00 g;果实硬度分布于6.67～14.90 kg/cm2之间,平均值9.34 kg/cm2;可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸及维生素C的含量均值分别为11.38%、5.17%、0.30%、3.69%。通过主成分分析共提取了4个主成分,其中第1、2、4主成分主要与果实内在风味有关,第3主成分与果实外在品质有关。将其按照品质指标的不同分为良好、中等、较差3大类,其中‘安宁小火把梨’和‘香酥梨’的综合排序较靠前,品质较好,具有推广潜力。

基于高通量测序的怒江红山茶微卫星位点特征分析

以怒江红山茶叶片为材料,采用Illumina Hiseq 2000平台测序,共获得140 996条无冗余的序列,进行SSR位点搜索后,得到32 696个SSR位点,出现频率为23.2%。所搜索的SSR以二核苷酸重复类型最多,三核苷酸和单核苷酸次之,四、五、六核苷酸重复类型较少(<1%)。单核苷酸重复类型中以A/T基元较丰富(10.92%);二核苷酸中AG/CT基元出现频率最大,达到49.72%,AT/AT基元和AC/GT基元所占比例相差不多,而CG/CG基元所占比例最少,为0.07%;三核苷酸重复类型中AAG/CTT最多,ACC/GGT、ATC/ATG和AGG/CCT基元次之,CCG/GGC、ACT/AGT和ACG/CGT基元较低,都小于1%;四、五、六核苷酸类型中各重复基元均较少。在怒江红山茶转录组中,微卫星的数量随着对应的重复类型、重复次数的增加而降低,也随重复区段碱基长度的增加而降低。

枣ZjERF53转录因子的转录激活分析及互作蛋白筛选

乙烯应答因子广泛参与调控植物生长发育和非生物胁迫响应过程。本研究克隆了1个在枣(Ziziphus jujuba Mill.)果实成熟后期高表达的ZjERF53转录因子,对其进行了亚细胞定位、转录激活活性和互作蛋白筛选研究,以揭示其生物学功能。研究结果表明:ZjERF53基因编码区序列全长为1155 bp,能在细胞核和细胞膜中表达;ZjERF53具有自激活活性,其转录激活功能区域位于蛋白序列C端;以无自激活活性pGBKT7-ZjERF53-N为诱饵,通过酵母双杂交技术筛选枣果实cDNA文库,共获得4个互作蛋白。本研究揭示了ZjERF53可能参与枣树抗病和抗旱等非生物胁迫响应,为解析ERF参与调控枣树生物学过程的分子机制提供了工作基础。

枣AP2/EREBP转录因子的全基因组鉴定及生物信息学分析

AP2/EREBP类转录因子为植物所特有的一类转录因子,参与了植物的发育和胁迫途径。本研究利用枣的全基因组数据库,通过生物信息学手段鉴定枣的AP2/EREBP家族的全部成员,并分析AP2/EREBP转录因子家族保守域特点与功能及表达情况,为枣的遗传改良抗性育种提供理论依据。利用在线软件EBI、TAIR、Hmmer3.0、SMART、Pfam、MEME、ProtParam、SOPMA、SignalP4.1Sever和String网站,以及ClustalX2、BioEdit、MEGA6.0、MapInspect软件,对枣的AP2/EREBP转录因子家族的类型、结构域、系谱进化、序列元件、蛋白理化性质及二级结构、信号肽分析、基因定位、基因芯片表达和蛋白功能联系预测进行了分析。分析表明,枣全基因组中有127条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族：AP2、RAV、DREB及ERF,各家族成员数分别为：17、6、50及54。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚族。生物信息学分析表明,AP2/EREBP家族蛋白均为亲水性蛋白、非分泌型蛋白,且该家族蛋白富含酸性氨基酸;基因定位表明,该家族基因在12条染色体上呈不均匀分布,有染色存在串联复制现象;对127个枣AP2/EREBP蛋白之间的功能联系网络进行了系统预测,分析预测了相关基因的功能和多个基因间的联系;基因芯片表达表明,AP2/EREBP转录因子在低温、高温、光照、遮阴、紫外线、UV敏感处理及外源ABA处理条件下均能被诱导表达,且在根、叶、花和果4个器官中均有显著性表达。枣AP2/EREBP基因家族结构高度保守,对外界胁迫有显著性表达,可能在枣的生长发育及其在枣的多种生理反应信号转导中发挥着重要作用,且各家族成员之间在植物生长发育过程和胁迫响应及激素信号转导途径具有交叉作用。

梨DREB基因家族全基因组鉴定及分析

本研究为鉴定梨DREB基因,分析其生理特性和结构,并研究DREB蛋白的相互作用以及在不同逆境中的表达差异,通过生物信息学方法,对梨DREB转录因子进行了鉴定与分析。如利用本地BLAST、Pfam等搜索、鉴定DREB蛋白;采用Protparam、Signal P、SPOMA、MEME数据库、DNAMAN、MEGA6.0等对蛋白进行结构特性和进化关系分析;基于String数据库对DREB蛋白进行功能互作分析;并运用拟南芥Illumia RNA-Seq数据进行同源表达分析。从梨全基因组中鉴定了60个DREB基因,通过与拟南芥DREB基因聚类分析,共分为6个亚组（A1-A6）。编码的氨基酸残基数在99-496个之间,平均含有250个氨基酸残基,整体呈弱酸性。系统分析了Pbr DREBs蛋白的保守基序和基因结构,发现这些Pbr DREBs蛋白都含有一个典型的AP2/ERF结构域,这个结构域含有55个左右的氨基酸残基,大部分以YRG保守元件开始,到RAYD保守元件终止。对Pbr DREBs蛋白之间的功能联系网络进行了系统的研究,发现DREB转录因子在梨的生长发育过程及其多种逆境反应的信号转导中发挥着重要作用,且在逆境调控中各亚组成员之间也可能存在交叉作用,其中,A1亚组即CBF转录因子在蛋白质相互调控中起重要作用。并利用同源拟南芥RNASeq数据对Pbr DREBs蛋白进行了低温、干旱等非生物胁迫下的同源分析,表明DREB蛋白在多种胁迫中都起到了重要作用。初步鉴定出的梨60个DREB基因在功能、结构、特性等方面与拟南芥及其它已报道的物种DREB基因相似,并在低温、干旱等逆境中起到重要作用。

基于转录组测序的云南‘火把梨’花青素相关基因分析

本研究以云南‘火把梨’转色前后的梨果皮为试验材料,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq TM 2000/MiSeq)对两种梨材料全转录功能基因组测序后组装,再通过GO、Swiss-Prot两大数据库进行花青素相关差异表达基因筛选,以了解可能与花青素合成相关的基因及其表达模式,同时将差异基因在NCBI数据库进行Blast序列比对,对其功能进行分析。最终共获得7.52 Gb数据,组装过滤后共获得75 227 538条Clean reads,3 920条差异表达基因,通过通路分析和Pathway功能注释,在花青素合成过程中的两条通路中共注释到30条与花青素合成相关的差异表达基因,初步对这些差异基因的功能进行鉴定和分析,对后期基因克隆及转基因等研究具有重要意义。

猕猴桃WRKY转录因子家族全基因组鉴定与分析

本研究旨在鉴定猕猴桃WRKY基因家族成员,为进一步研究Ac WRKY转录因子在猕猴桃生长和发育进程及生物和非生物胁迫中的调控作用提供信息。利用‘红阳’猕猴桃全基因组数据,通过生物信息学在线分析网站与软件利用的方法,对猕猴桃WRKY转录因子家族成员进行鉴定和系统分析。分析表明:从猕猴桃全基因组中共鉴定出89个Ac WRKY基因,分组鉴定和进化分析显示,Ac WRKY蛋白可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ个类型。Ⅰ组共有19个成员,其锌指结构是CX_4CX_(22-23)HXH(C_2H_2类型);Ⅱ组共有61个成员,进一步分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe共5个亚组,分别有4、7、27、11和12个成员,其锌指结构为CX_(4-5)CX_(23)HXH(C_2H_2类型);Ⅲ组有9个成员,其锌指结为CX_7CX_(23-24)HXC(C_2HC类型);Ac WRKY蛋白序列比对及保守基序分析表明,Ac WRKY结构域高度保守,但也存在一定的变异。染色体定位表明Ac WRKY基因不均匀分布于除9号染色体外的28条染色体上,有11个WRKY基因无法定位到染色体上,同时发现部分基因存在串联复制现象。同源拟南芥不同组织的基因表达模式分析表明,33个WRKY基因在植物根、叶、花和果四个器官中均有显著性表达,但相对表达水平存在差异。猕猴桃WRKY基因家族具有丰富的生物学功能,与其它已报道的物种WRKY基因相似,广泛参与植物营养和生殖生长以及环境胁迫等多方面的调控。

桑树bHLH转录因子家族全基因组鉴定与分析

本研究旨在鉴定桑树bHLH基因,并分析预测其理化性质和保守结构域,以期为研究bHLH转录因子在桑树的生长发育、抗逆胁迫以及信号转导过程中的作用提供参考。本研究使用桑树全基因组数据,通过生物信息学方法对桑树的b HLH转录因子进行了鉴定与系统分析。结果表明,在桑树全基因组中共鉴定出173个b HLH转录因子,经过系统进化分析,将其分为四个进化大组,11个亚组;bHLH转录因子间理化性质差别和跨度较大,59.1%的等电点小于7,呈弱酸性;保守结构域分析表明,bHLH转录因子有两个高度保守的结构域并含有H5-E9-R13保守序列,N端的碱性氨基酸区与DNA结合位点有关,C端的HLH区形成螺旋-环-螺旋结构并且与形成二聚体有关,共含有5种保守元件;保守元件分析表明,bHLH基因家族只含有一个HLH保守结构域结构;蛋白互作分析结果表明,相似的功能或者相近的生理过程可能由不同的蛋白控制。鉴定和分析桑树bHLH转录因子家族,既可以为桑树的抗旱、胁迫等方面的研究提供分子生物学理论基础,又可以为分子改良桑树品种提供理论依据,从而改良桑椹的果实品质,进一步提高桑椹的食用价值和药用价值。

一种快速提取猕猴桃RNA的新方法

本研究通过参考CTAB法、异硫氰酸胍法、Trizol法、SDS法以及"快速从含有高含量淀粉的种子胚乳中分离高质量RNA"方法,以‘Hort-16A’的幼叶、花和幼果进行总RNA提取,并对上述方法的结果进行比较。在综合上述方法进行改进后,筛选出了快速、稳定、操作简单、成本低,适合猕猴桃总RNA提取方法。与所参考的几种方法比较,该新方法提取RNA完整清晰。将提取RNA反转录c DNA为模板,以AP2基因和AG基因设计两对特异引物进行RT-PCR扩增,获得条带明亮单一,完整,经测序为所需目的条带。该新方法提取的RNA可为下一步进行基因克隆和功能验证实验提供数据资料。

苹果矮化砧木‘T337’和‘JM7’抗白粉病基因的筛选及分析

为了挖掘苹果抗白粉病基因,本研究以正常和感染白粉病的两种苹果矮化砧木‘T337’和‘JM7’为试验材料,利用高通量测序技术对其进行转录组测序后组装,通过GO富集分析和Pathway功能注释进行与白粉病相关的差异表达基因的筛选,得到可能与抗白粉病相关的基因并了解其表达模式,最后利用qRT-PCR进行验证。分析转录组数据,最终得到13240条显著差异表达基因,其中包括4987个‘T337’和8253个‘JM7’,且发现相对‘T337’材料,‘JM7’材料对白粉病刺激的应答反应更敏感,通过通路分析和功能注释共获得了48条与白粉病相关的差异表达基因,最后利用qRT-PCR对10个差异基因进行定量分析,结果表明转录组数据可靠。对苹果矮化砧木进行抗白粉病基因的筛选及分析,并初步对这些差异基因进行功能分析及鉴定,对后期基因克隆及转基因等研究具有重要意义。