胡桃楸成花相关JmCO基因的克隆和表达分析

为探讨JmCO基因在胡桃楸花发育过程中的调控作用及促进提早开花的分子机理,从胡桃楸转录组数据库中筛选到JmCO基因片段,利用JmCO基因差异片段设计上下游引物,通过PCR扩增技术克隆得到该基因的CDS序列全长,将该基因命名为JmCO。利用生物信息学软件对JmCO基因所编码蛋白质的进行聚类及序列特征、蛋白结构、系统进化分析及亚细胞定位预测等。应用RT-PCR技术分析JmCO基因在胡桃楸不同器官、组织中的表达量。结果表明:克隆得到胡桃楸成花相关JmCO基因序列全长为582bp,其编码194个氨基酸。蛋白质分子量为21569.04Da;理论等电点(pI)值为8.3;NCBI数据库Blast比对表明,胡桃楸成花相关JmCO基因与其他物种的CO基因同源性均在70%以上。qRT-PCR荧光定量表达分析得出胡桃楸JmCO基因在雌雄花芽、果实、叶片、茎中均有表达,但在雌雄花芽中表达量最高。推测该基因参与了胡桃楸花芽发育的整个过程,在成花过程中发挥了重要的调控作用。该研究结果为进一步探索胡桃楸成花的分子机理奠定了研究基础。

辽东地区胡桃楸人工林根际和非根际土壤细菌多样性

对胡桃楸人工林土壤细菌群落结构特征和土壤理化性质进行研究,为培育速生优质胡桃楸大径材林木提供理论依据。通过Illumina NovaSeq高通量测序分析人工示范林胡桃楸根际和非根际土壤细菌多样性及群落结构与土壤理化因子的相关性,结果表明:人工林地根际土壤呈弱酸性,非根际土壤为酸性,根际土壤pH极显著高于非根际土壤(p<0.01);根际土壤全碳、全氮含量显著高于非根际土壤(p<0.05);根际土壤全磷、有效磷含量极显著高于非根际土壤(p<0.01);根际土壤速效氮含量低于非根际土壤,但二者没有显著性差异。胡桃楸人工林土壤微生物中细菌多样性丰富,测序共得到168657条有效细菌序列,共鉴别出36门,106纲,242目,354科,630属。分析发现在门分类水平上根际和非根际土壤优势细菌均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)。在细菌目水平上,根际和非根际土壤优势细菌分别为:盖勒氏菌目(Gaiellales)、根瘤菌目(Rhizobiales)、土壤红杆菌目(Solirubrobacterales)和维氏细菌目(Vicinamibacterales)等。细菌多样性分析表明,根际土壤细菌香农指数、ACE指数显著高于非根际土壤(p<0.05);Chao1指数极显著高于非根际土壤(p<0.01)。土壤微生物中放线菌门和变形菌门与土壤pH、全磷含量、全氮含量和有效磷含量呈正相关,且与土壤速效氮含量呈负相关;酸杆菌门与土壤理化性质呈负相关(土壤速效氮含量除外);绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和粘球菌门(Myxococcota)与土壤pH、全碳含量和全氮含量呈正相关;甲基微菌门(Methylomirabilota)与土壤pH呈显著负相关(r=-0.916,p<0.05),与土壤有效磷含量呈极显著负相关(r=-0.925,p<0.01)。

胡桃楸激素调控相关JmDELLA基因克隆与表达分析

为探讨胡桃楸激素调控相关JmDELLA基因在花芽性别分化过程中的调控机理,本研究从胡桃楸转录组测序数据库中筛选出与激素调控相关DELLA基因的差异片段,通过PCR扩增技术获得DELLA基因CDS全长序列,命名为JmDELLA(GenBank登录号:400411)。并利用生物信息学软件对JmDELLA基因进行生物信息学分析,利用RT-PCR对胡桃楸不同器官组织进行表达分析。克隆获得JmDELLA基因的CDS序列全长为1842 bp,编码613个氨基酸,将该基因编码的氨基酸序列比对和聚类分析,结果表明该基因与核桃(Juglans regia)、薄皮山核桃(Carya illinoinensis)、杨梅(Morella rubra)亲缘关系同源性可以达到80%以上。RT-PCR表达分析表明胡桃楸激素调控相关JmDELLA基因在雌、雄花芽中表达量最高,因此推测该基因参与了胡桃楸花芽性别分化的整个过程。该结果为深入解析胡桃楸雌雄异型异熟性别分化的分子调控机理提供理论依据。