辣椒CaPI的克隆与功能分析

【目的】PISTILLATA(PI)基因属于典型的Type II型MADS-box基因家族成员,是ABC(D)E模型中的B类基因,在植物发育过程中起着重要作用,但辣椒PI同源基因功能研究未见报道。探索辣椒PI基因功能,为深入研究植物PI同源基因的功能机制奠定基础。【方法】利用RT-PCR的方法从一年生辣椒(Capsicum annuum L.)花器官的cDNA中克隆PI同源基因CaPI,并通过生物信息学方法分析其理化性质、亚细胞定位、蛋白结构和系统进化关系;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析基因在辣椒不同组织中的表达特征;构建植物过表达载体35S:CaPI,通过floral-dipping法转化拟南芥。【结果】该基因开放阅读框648 bp,编码215个氨基酸,相对分子质量为25.13 kD。氨基酸多重序列比对表明,CaPI蛋白N端含有“MGRGKIEIKRIEN”保守基序。系统进化树分析证实,CaPI与马铃薯、番茄和矮牵牛的PI同源基因亲缘关系较近。RT-qPCR证实CaPI主要在花中表达,在花萼中表达量最高,其次是花瓣,在雄蕊中低表达,而在雌蕊中几乎不表达。在拟南芥中过表达CaPI,与野生型拟南芥(Col-0)相比,35S:CaPI转基因植株表现出莲座叶和分枝数量增多等表型,但不影响花器官的发育。【结论】辣椒CaPI具有促进植物分枝发育的功能。

小鼠耳芥MAPKKK基因家族全基因组鉴定及进化与表达

丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(Mitogen-activated protein kinase kinase kinases,MAPKKKs)是MAPK级联的重要组成部分,在发育过程和胁迫反应中发挥重要功能。小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)是生活在新疆荒漠中的十字花科短命植物,具有很好的耐盐能力。为了探索小鼠耳芥MAPKKK基因家族的进化和功能,本研究通过全基因组分析从小鼠耳芥基因组中鉴定了143个ApMAPKKK基因,分属3个亚族:ZIK(20个)、MEKK(36个)和RAF(87个)。共线性分析表明小鼠耳芥与拟南芥和琴叶拟南芥分别存在74和72个共线性基因,说明该家族在小鼠耳芥基因组中发生了明显的扩张;进化分析表明存在64对复制基因对,Ka/Ks均小于1,以纯化选择为主。利用RNA-seq数据分析ApMAPKKK在盐胁迫和不同组织中的表达特征,结果表明在250 mmol/L NaCl胁迫下,大多数ApMAPKKK基因上调表达,其中ApMAPKKK18-1/2和ApMAPKKK17-1/2显著上调表达;而在8个组织中,ApMAPKKK主要呈现6种表达模式;部分复制基因在盐胁迫和组织中的表达模式存在差异。本研究结果为进一步解析小鼠耳芥MAPKKK基因家族成员响应非生物胁迫信号转导通路的复杂机制奠定了基础。

安徽三汊河国家湿地公园不同土地利用方式下表层土壤活性有机碳含量

为了揭示安徽三汊河国家湿地公园不同土地利用方式下土壤有机碳及其活性组分含量的差异,于2017年7月16日,在该湿地公园内的天然沼泽--芦苇(Phragmites australis)+藨草(Scirpus triqueter)沼泽、由天然沼泽开垦的分别耕种了3 a和30 a的耕地、果园和林地中,采集表层(0~10 cm深度)土壤样品,测定土样中的有机碳、微生物量碳、可矿化碳和可溶性碳含量。研究结果表明,天然沼泽表层土壤中的有机碳、微生物量氮、可溶性有机碳和可矿化有机碳质量比分别为16.99 g/kg、124.42 mg/kg、119.44 mg/kg和0.55 g/kg,耕种了3 a的耕地表层土壤中的有机碳、微生物量氮、可溶性有机碳和可矿化有机碳质量比分别为6.31 g/kg、98.64 mg/kg、24.91 mg/kg和0.22 g/kg,耕种了30 a的耕地表层土壤中的有机碳、微生物量氮、可溶性有机碳和可矿化有机碳质量比分别为19.22 g/kg、173.40 mg/kg、84.78 mg/kg和0.40 g/kg,果园表层土壤中的有机碳、微生物量氮、可溶性有机碳和可矿化有机碳质量比分别为12.31 g/kg、93.28 mg/kg、55.08 mg/kg和0.20 g/kg,林地表层土壤中的有机碳、微生物量氮、可溶性有机碳和可矿化有机碳质量比分别为12.64 g/kg、109.00 mg/kg、53.96 mg/kg和0.14 g/kg;天然沼泽开垦为耕地耕种了3 a后,表层土壤中活性有机碳各组分含量显著降低,耕种了30 a后,表层土壤活性有机碳各组分含量有所增加。