油棕C2H2基因家族鉴定及低温胁迫下的表达分析

C2H2型锌指蛋白是最常见的锌指蛋白之一,广泛存在于真核生物中,在植物的生长发育、盐、低温、干旱胁迫等非生物胁迫响应中扮演重要作用。本研究以拟南芥C2H2氨基酸序列作为探针,在油棕基因组数据库中进行本地BLASTP比对和保守结构域预测分析,筛选出油棕C2H2型锌指蛋白家族成员,利用生物信息学手段对基因家族成员的理化性质、进化关系、染色体位置、基因结构、保守基序和启动子顺式元件进行分析,并利用转录组数据和荧光定量PCR方法分析EgC2H2基因家族成员在低温胁迫下的表达情况。结果显示:从油棕基因组中共鉴定出73个C2H2型锌指蛋白家族成员,EgC2H2家族成员氨基酸的数目为128~556个,分子量为14176.73~58983.30 Da,等电点为4.99~9.62,不稳定系数为38.84~86.01,亲水性为–1.154~-0.226,亚细胞定位显示C2H2基因家族所有成员均定位于细胞核;系统进化树分析显示EgC2H2家族成员可以分为4个亚家族,EgC2H2家族成员多数归类于第Ⅰ亚家族和第Ⅱ亚家族,且同一亚家族成员的结构域具有较高的一致性;染色体定位结果显示,EgC2H2家族成员不均匀地分布于油棕的16条染色体上;启动子顺式元件分析显示,EgC2H2家族包含许多光响应元件、植物激素响应元件和逆境胁迫响应元件;转录组数据分析显示,大部分EgC2H2基因响应低温胁迫,且大多数EgC2H2基因在耐寒材料中高表达,在冷敏感材料中低表达;荧光定量PCR分析显示,EgC2H2-23、EgC2H2-11、EgC2H2-19、EgC2H2-17和EgC2H2-21显著上调表达,且在耐寒材料中的表达量显著高于冷敏感材料,推测这些基因可能在油棕低温响应中发挥关键作用,可以作为候选基因进一步深入研究。本研究为深入研究油棕C2H2基因家族功能提供理论参考。

云南大理油棕自交子一代对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

低温是限制油棕生长发育和产量的重要影响因子,探究低温条件下油棕的生理响应机制,为油棕耐寒种质资源的选育及推广提供理论依据。以云南大理抗寒高产油棕成龄树的自交F1代有性系苗木为试验材料,在4℃低温胁迫下处理0(对照)、1、3、5 d,根据叶片寒害程度及其恢复生长情况将其划分为4个寒害等级,即1级(无)、2级(轻)、3级(中)、4级(重),然后测定不同寒害等级油棕叶片的丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量(Pro)、可溶性糖含量(SS)、过氧化物酶活性(POD)和超氧化物歧化酶活性(SOD),并采用隶属函数法对不同寒害等级油棕材料进行抗寒性综合评价。结果表明,云南大理抗寒油棕自交F1代的所有植株在低温处理期间均无寒害症状,但在恢复生长阶段逐渐表现出不同程度的寒害症状;低温胁迫下,4个寒害等级油棕叶片的各项生理指标在不同寒害等级材料之间、不同胁迫处理时间之间存在显著差异;随着低温胁迫时间的延长,油棕叶片的MDA、Pro、SS含量和SOD活性均不断升高,POD活性则呈波动性降低;较轻寒害等级材料的MDA含量显著低于较高寒害等级材料(P<0.05),较轻寒害等级材料的SOD活性显著高于较高寒害等级材料(P<0.05),认为MDA和SOD可作为油棕抗寒性评价的参考指标;不同寒害等级材料的隶属函数法抗寒性评价结果为:1级>2级>3级>4级,隶属函数综合评价结果与低温胁迫后植株叶片寒害程度及其恢复生长情况的观测一致,说明隶属函数法在油棕抗寒性评价中具有一定的准确性和可行性。

基于EST-SSR分子标记的广东油棕种质资源的遗传多样性分析

为挖掘利用油棕优异种质资源,在广东引种油棕种植利用现状调查的基础上,通过开发出的油棕EST-SSR分子标记技术,对广东深圳、东莞、茂名、化州、湛江和雷州6个油棕地区中的38株油棕大树优株进行遗传多样性及其亲缘关系验证分析.结果表明,6个地区引种的油棕同源性很高,无明显地区性聚类情况,与引种调查结果吻合.研究结果为进一步利用初选抗寒高产油棕种质提供了理论依据和技术支撑.

油棕抗寒性研究进展

油棕是一种重要的热带木本油料作物,也是世界上产油效率最高的油料作物。低温是限制油棕生长发育和产量的重要影响因子,开展油棕抗寒性研究对发展我国热带北缘油棕丰产栽培技术具有现实意义。从温度对油棕生长发育的影响、抗寒鉴定指标、抗寒分子生物学及抗寒栽培与育种等方面的研究进行了综述,并对下一步油棕抗寒研究的方向和重点进行展望。