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。

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。

胡桃楸不同发育器官内源激素的动态变化

为探讨胡桃楸花芽、叶片及果实中内源激素含量的变化特点,提高胡桃楸坐果率,本试验选取生理分化期的花芽以及形态分化期的叶片和果实,采用酶联免疫吸附法(ELISA)分别测定生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)、乙烯(ETH)、油菜素内酯(BR)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)的含量,探讨胡桃楸性别分化过程中内源激素的调控作用。结果表明,两种类型胡桃楸的雌雄花芽中内源激素在生理分化初期各激素含量高低相反,叶片中各内源激素含量在7月初达到峰值,当胡桃楸开始结实,叶片中各激素含量下降;GA和ETH在胡桃楸结实之前含量较低,但在结实之后含量大幅上升。胡桃楸花芽分化过程中高浓度IAA促进开花,但浓度过高则会抑制开花,GA起到抑制成花的作用,SA和JA可能存在协同作用,为结实做准备,调节成花叶片中各激素含量在胡桃楸结实之前不断累积,GA和ETH在果实发育过程中起到关键作用。胡桃楸性别分化过程中主要内源激素的变化特点,可以揭示其调控生理分化期的花芽和叶片及果实的作用,为人工调控花期和坐果率提供理论依据。

植物性别分化研究进展

在自然界中广泛存在着单性植物,不同植物在性别分化过程中形成单性花、两性花,植物的这种性别分化机制在实际生产中具有重要的理论意义和应用价值。有关植物性别分化的研究已成为学者们关注的热点。目前,关于植物性别分化的研究主要集中在形态学、生理生化、细胞学以及分子生物学等方面。在查阅近年来国内外关于植物性别分化相关文献基础上,本研究从植物性别分化的研究目的及意义、形态学、细胞学、生理生化、分子标记、分子生物学以及性别分化的影响因素等方面进行了综述,以期通过对植物性别分化相关研究进行总结,为后期对植物性别分化的研究提供参考。