千里光合子胚和胚乳形成及其早期发育的细胞学特征（英文）

千里光(Senecio scandens Buch.-Ham. ex D. Don)是传统中草药,抗菌功效显著。本研究从细胞学角度对千里光合子胚和胚乳的形成与发育进行观察研究。结果显示,结构和功能迥异的基细胞和顶细胞源自细胞质不均一分布的合子所致,推测合子的极性与胚囊的极性和生殖核分裂为"二态"精细胞有关;基细胞在合子胚胎"球型期"末期出现分化,早期胚胎的组织分化始于"三角期",可辨别的结构差异直到"鱼雷期"才出现。此外,胚乳形成遵循无细胞壁核化模型。本研究对千里光细胞分化、组织分化和结构差异各发育阶段特征的观察结果,不仅可为深入分析胚胎发育过程功能基因的时空表达提供依据,也为相关近缘物种的系统植物学研究提供参考资料。

千里光茎和叶的差异表达基因分析

以千里光(Senecio scandens Buch.-Ham. ex D. Don)强抗菌性植株SC-32为研究对象,分别提取其茎和叶的总RNA,经质量检测合格后构建cDNA文库,利用Illumina HiSeq^(TM) 2500高通量测序平台对千里光茎和叶的cDNA文库进行转录组测序,筛选差异表达基因,并运用Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG数据库对差异表达基因进行功能分析。结果表明:从千里光茎和叶的cDNA文库中分别获得26 147 016和26 996 119个clean reads,Q30值分别为95.17%和94.74%,说明其转录组测序结果良好。从千里光的茎和叶中共筛选到10 991个差异表达基因,以茎中差异表达基因的表达量为准,叶中上调的差异表达基因有5 542个,下调的差异表达基因有5 449个。千里光的茎和叶中共有7 683个差异表达基因被GO功能注释成生物过程、细胞组分和分子功能3个大类53个亚类,且这些差异表达基因与信号传导途径、次生代谢过程、细胞组分合成和酶催化活性等密切相关。KEGG代谢通路分析结果表明:共有4 527个差异表达基因,涉及50个代谢通路,主要参与碳代谢、氨基酸生物合成及淀粉和蔗糖代谢。研究结果显示:千里光茎和叶的差异表达基因具有器官特异性,并且,其茎和叶的分化和形成与多糖和蛋白质累积密切相关。

千里光β-葡萄糖苷酶基因(ScBG1)的序列特征与表达分析

目的:探讨千里光β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)基因(ScBG1)的序列特征及表达与抗菌性状的关系。方法:利用生物信息学软件分析千里光BG蛋白的序列特征、结构域,通过实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测ScBG1基因在不同抗菌性状的亲本及其杂交F1代的转录累积水平。结果:千里光BG蛋白一级结构由459个氨基酸残基构成,C端保守基元序列是该蛋白的功能结构域;亚细胞定位分析结果显示BG蛋白分布于细胞质膜、线粒体膜和线粒体膜间腔;ScBG1基因转录累积水平与抗菌性状呈正相关。结论:千里光β-葡萄糖苷酶催化产物参与抗菌性状的次生代谢信号传导网络,其抗菌生理功能表现为核基因组与线粒体基因组共同控制的数量性状。

千里光配子体发育、配子形成与双受精的细胞学特征（英文）

千里光(Senecio scandens Buch.-Ham.ex D.Don)是具有良好开发前景的传统抗菌中草药。为了探讨该物种有性生殖的细胞学机制,实现在物种的遗传育种过程中的指导作用,本研究从细胞学角度观察了千里光配子体发育、配子形成和双受精作用。结果表明,在生殖核分裂为精细胞的过程中,其位置和形态呈现差异,表现为"二态"精细胞;此外,雌配子体的形成符合孢子发育模式,成熟胚囊的形态结构为卵形或梨形,成熟的卵细胞和极核位于珠孔端。根据上述结果可推断,合子在随后二分裂时表现为"基细胞—顶细胞"极性,可能与"二态"精细胞导致的合子细胞质不均一有关。此外,从植物分类学角度,千里光的"二态"精细胞,胚囊极性和合子极性可成为菊科近缘植物分类的细胞学依据。