基于SLAF-Seq技术的橄榄种质资源SNP标记开发与遗传关系鉴定

【目的】开发橄榄SNP标记并分析其种质资源遗传多样性,为橄榄种质资源保护和利用提供依据。【方法】基于SLAF-Seq技术进行橄榄SNP标记开发,同时采用系统进化分析、群体聚类分析和主成分分析等研究了橄榄种质资源遗传结构和遗传多样性。【结果】基于SLAF-Seq技术共挖掘到506 701个SLAF标签,其中多态性SLAF标签27 108个,开发获得361 386个群体SNP标记;基于SNP标记,利用系统进化树和群体聚类分析可分别将橄榄种质资源分为3和6个类群,整体Nei多样性指数和Shanon-Wiener指数分别为0.321和0.472。两种分类方法分析结果均发现,不同地区之间的橄榄种质资源并未严格按照地域分布归类。【结论】橄榄种质资源遗传多样性相对丰富,且不同地域间存在种质资源交流,而采用SNP标记可有效鉴定橄榄种质资源。

猕猴桃BBX基因家族成员鉴定与转录特征分析

【目的】BBX(B-Box)作为锌指转录因子亚家族之一,广泛参与植物的生长发育过程。本研究旨在揭示猕猴桃BBX家族的基因特征和潜在功能。【方法】从全基因组水平对猕猴桃BBX基因家族进行鉴定,分析其蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统发育特征、蛋白质保守结构域以及同源特性等,同时研究它们在不同组织部位和果实贮藏过程的表达模式。【结果】48个AcBBX不均匀地分布于22条染色体上,编码的氨基酸长度126-515 aa,蛋白分子量14172.09-57905.84 Da,预测有4种亚细胞定位;家族成员有0-4个内含子;启动子含有光反应、植物激素调控、逆境胁迫调控、生长发育调控等多种顺式作用元件。结合进化树及保守结构域被聚为5个组,基因串联重复和片段复制是家族成员扩张的主要原因。AcBBXs在猕猴桃不同器官中的表达量有差异,7个成员在成熟果中表达量较其他部位高,3个成员在幼果中表达较高,7个成员在叶中表达量较高,3个成员在花中表达量较高;果实采后贮藏过程中,3个成员受果实外源激素调控影响表达上调且高于其他处理组,6个成员在果实室温贮藏一周后表达上调且高于其他处理组。在果实4℃低温贮藏过程中,10个成员的表达随时间增加而上调,5个成员的表达随时间增加而下调。【结论】揭示了BBX家族不同成员在猕猴桃生长发育和果实采后贮藏期间的转录特征,为后续猕猴桃BBX基因功能验证奠定基础。

猕猴桃过氧化氢酶基因家族全基因组鉴定与表达分析

过氧化氢酶(Catalase,CAT)是植物主要的抗氧化酶之一。为揭示猕猴桃CAT(AcCAT)基因家族序列特征和潜在功能,对其进行了全基因组鉴定和表达分析。对AcCAT基因家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,并研究其在不同器官以及果实贮藏过程中的表达变化。从猕猴桃基因组中鉴定出9个AcCAT基因并根据其在染色体上的位置分别命名为AcCAT1-AcCAT9,不同成员之间蛋白理化性质、基因结构、保守基序、启动子作用元件等存在较高相似性。AcCAT基因不均匀地分布在猕猴桃的4条染色体上,其中的5个AcCAT基因形成2个串联基因簇,6个AcCAT基因发生片段复制。基于psRNAtarget分析,AcCAT基因可能主要受miR166家族调控。系统进化分析结果显示,来源于猕猴桃、茶树、棉花和水稻的23个CAT蛋白分为3个类群,其归类并未完全按物种划分。在不同猕猴桃器官中,AcCAT3主要在根中表达,AcCAT1和AcCAT4主要在花中表达,AcCAT2、AcCAT5、AcCAT6、AcCAT8和AcCAT9主要在叶中表达,AcCAT7则同时在根和花中高水平表达;在猕猴桃果实贮藏过程中,AcCAT5和AcCAT6表达水平逐渐降低,AcCAT1和AcCAT2主要在贮藏前期表达,而AcCAT3、AcCAT4和AcCAT8主要在贮藏后期表达。此外,miR166家族成员在果实贮藏过程中的表达量逐步升高。AcCAT基因在进化过程中存在保守性,其在猕猴桃生长发育和果实贮藏软化过程中发挥调控作用。

橄榄果实转录组SSR和SNP/InDel位点特征

简单重复序列标记(simple sequence repeats,SSR)和单核苷酸多态性标记(single nucleotide polymorphism,SNP)具有高灵敏度和高特异性特征,挖掘不同类型橄榄果实性状相关分子标记可为其分子辅助育种提供参考。本研究以充分成熟的长营和惠圆橄榄果实为材料,经总RNA提取和cDNA文库构建后采用Illumina Novaseq平台进行转录组测序,并采用MISA 1.0和GATK3软件分析转录组的SSR、SNP和插入缺失标记(Indel)位点特征。结果在橄榄果实转录组的10124条unigenes上鉴定到13935个SSR位点,发生频率为22.98%,平均每1 kb序列出现0.25个SSR位点,平均长度为14.34 bp;其中,单碱基重复基元类型的SSR位点数量最多(占比66.80%),长度为10~64 bp,平均长度为12.85 bp,重复基元的重复次数集中在9~12次,频率最高的基元为A/T(占比66.67%);六碱基重复基元类型的SSR位点数量最少(占比0.47%),长度为30~54 bp,平均长度31.76 bp,基元重复次数集中在5~8次,频率最高的基元为AGATGG/ATCTCC(占0.04%)。在橄榄果实转录组中共检测到284992个SNP位点,平均每1 kb序列含有5.21个;其中,转换类型的SNP位点数量为166162,包括C/T和A/G两种;颠换类型的SNP位点数量为118830,包括A/T、A/C、T/G和C/G四种。此外,橄榄果实转录组中共挖掘到18548个InDel位点,平均每1 kb序列存在2.95个,其中含有1个InDel位点的unigenes数量最多(7853条);通过比对预测发现,含有最多InDel位点的unigene可能是胼胝质合成酶基因。研究结果表明,通过转录组测序可有效开发橄榄SSR和SNP/InDel标记,不同性状橄榄果实中存在丰富多样的SSR位点且广泛分布SNP/InDel位点。该研究结果为橄榄果实性状鉴定标记的开发提供数据基础。

三十份野生毛花猕猴桃种质资源的ISSR遗传多样性分析

利用ISSR技术对30份野生毛花猕猴桃种质资源遗传多样性进行研究,以筛选出的9条ISSR引物进行PCR扩增,共扩增出57个条带,平均多态性占比96.5%,不同野生毛花猕猴桃种质资源间遗传相似系数变幅为0.33~0.99,通过NTSYS软件构建聚类树状图。结果表明,30份野生毛花猕猴桃种质资源可分为6大组8亚组,各大组间存在较大的遗传变异,观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(He)和Shannon’s多样性指数(I)的总均值分别为1.9649、1.5742、0.3331、0.4977,均位于较高水平,表明30份野生毛花猕猴桃种质资源具有丰富的遗传多样性和基因资源。本研究结果将为野生毛花猕猴桃种质资源的鉴定分类、亲缘关系分析和品种选育利用提供参考。

枇杷主要种类的RAPD分析

应用 14个 10聚体随机引物对解放钟、森尾早生、早钟 6号、贵州野生、台湾枇杷、栎叶枇杷、乌脐、白梨、洛阳青、俨糖枇杷、湖北六二等 11个枇杷品种或种类的基因组DNA进行RAPD扩增 ,共得到 13 0条扩增带 ,其中 3 3条为非多态性条带 ,多态性程度为 74.62 %。进行聚类分析 ,以D1=0 .5 99进行划分时 ,可将枇杷的 11个遗传资源分成栽培和非栽培两个类群。以D2 =0 .64 9进行划分时 ,8个普通种可分为两个类群 ,即白肉类群和红肉类群 ,并在DNA分子水平上说明枇杷果肉色泽可作为分类的一个指标。

枇杷品种早钟6号与解放钟、森尾早生亲缘关系的RAPD分析

应用43个随机引物对早钟6号、解放钟和森尾早生3个枇杷品种基因组DNA进行RAPD分析,共得到255条扩增带,其中82条为共同带,单态率达32.16%,表明3个品种亲缘关系密切.对子代与父、母本扩增带中共同带的分析表明,双亲的RAPD特征均在子代中表现.用引物S71进行RAPD分析,3个品种共检测出7条扩增带,其中780bp的条带是母本解放钟的特征带,1500bp的条带是父本森尾早生的特征带,在子代早钟6号中这两条特征带同时存在,且结果稳定,在DNA水平上证实了早钟6号是解放钟、森尾早生的有性杂交后代.

65份枇杷种质资源的RAPD分析

利用RAPD技术对65份有代表性的枇杷种质资源进行了遗传亲缘关系及分类研究。从所筛选的Sangon引物中选取16个10个碱基的随机引物对65份枇杷种质资源的基因组DNA进行扩增,共产生210条谱带,其中多态性谱带为210条(100%),表明65份种质资源具有丰富的多态性。各种质间的遗传距离为0.046～1.000,并根据遗传距离,利用UPGMA构建了亲缘关系树状图。在当D=0.847时,65份种质资源可分为两大组第1组为非栽培品种,包括7号(栎叶枇杷)、1号(贵州野生)、5号(台湾枇杷)和8号(海南野生),第2组为栽培品种,这与传统分类法是一致的;但在栽培组中,各分组的聚类结果,与传统的中国枇杷品种常用的分类方法有所不同。

猕猴桃果实贮藏影响因子研究进展

中国是猕猴桃的起源和分布中心,种质资源极为丰富。猕猴桃的风味和营养价值引起了人们的极大关注。然而,猕猴桃属于呼吸跃变型果实,采摘后容易腐烂,难于贮藏,猕猴桃果实的采后贮藏已成为制约猕猴桃产业迅速发展的重大因素。本文对猕猴桃果实成熟过程中的果实品质及生理生化指标变化,乙烯、1-MCP(1-甲基环丙烯)、ABA(脱落酸)、茉莉酸和水杨酸、保鲜剂、果实采收期、贮存条件等因素对果实成熟软化影响进行了综述,并对延长猕猴桃贮藏期和货架期的方法进行了探讨。

福建若干荔枝古树资源的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,从104个十聚体随机引物筛选出13个引物对福建荔枝著名的古树以及相关品种等12份材料的基因组DNA进行扩增,共得到78条扩增谱带,其中2条为共同带,多态性程度达97.44%,平均每条引物扩增的谱带数目为6条.采用遗传标记计算遗传资源相似性系数,进行聚类分析,并构建树状分析图.结果表明:现在栽培的陈紫品种与宋家香的亲缘很近,可能来源于宋家香;而元红与西禅寺“宋荔”亲缘关系较远.应用RAPD技术为荔枝古树遗传资源的鉴定和分类提供了新的途径.

不同贮藏条件下猕猴桃香气成分的变化规律研究

以‘米良1号’猕猴桃果实为试验材料,运用气相色谱-质谱联用仪对其香气成分进行初步测定,并比较室温贮藏、4℃低温贮藏和脱落酸处理对果实香气成分变化的影响。结果发现:‘米良1号’猕猴桃果实共检出香气成分38种,以醛类与醇类为主,含量较高的香气成分分别为己烯醛(39.25%~61.15%)、己醛(12.63%~18.15%)及正己醇(4.22%~11.60%)。与对照组相比,室温贮藏后,香气成分中烃类、酯类和醇类相对含量增加,而醛类相对含量减少;4℃低温贮藏后,烃类和酯类相对含量增加,醛类和醇类相对含量减少;脱落酸处理后,烃类、醛类与酯类的相对含量均增加,而醇类相对含量减少。试验结果为猕猴桃果实贮藏保鲜和软化机制研究提供了科学基础。

NaCl、光和温度胁迫对龙眼胚性愈伤组织GPX酶活性的影响

以龙眼胚性细胞系LC2为材料,初步研究了在NaCl、光和温度胁迫下龙眼胚性愈伤组织GPX酶活性的变化规律。试验结果表明:与对照相比,在盐胁迫下短期内GPX酶活性增加,随胁迫时间的延长,低盐胁迫下GPX酶活性先上升后下降,而高盐胁迫下GPX酶活性则呈下降趋势;白光、绿光处理下,随光强的不断加强,GPX活性均呈先上升后下降趋势,且在同样光强下,白光处理的GPX活性均高于绿光;龙眼EC的GPX活性在低温(高温)处理下,与对照相比,随温度不断降低(升高),GPX活性呈先升高后降低趋势。以上结果均表明,在一定逆境胁迫下,细胞内GPX可以起到应答外界刺激的作用,且活性呈规律表达,是植物在逆境胁迫下防御ROS伤害的主要标志之一。

温度对龙眼体胚发生早期POD活性及同工酶的影响

以龙眼品种红核子LC2胚性细胞系诱导获得的体胚发生早期过程中不同发育阶段的同步化胚性培养物为材料,2个温度梯度(20℃、30℃)处理,以25℃为对照,初步研究了POD活性及同工酶在龙眼体胚发生早期的变化规律。结果表明:不同温度处理的胚性培养物,随着胚性细胞的分化,POD活性总体呈下降趋势,且无论高温(30℃)或低温(20℃)处理后龙眼体胚发生早期各阶段胚性培养物的POD活性均明显大于对照(25℃);温度处理对龙眼体胚发生早期POD同工酶谱影响也较大,表现为新谱带的出现。推测POD活性与同工酶谱的规律变化与龙眼体胚发生早期细胞分化以及维持体胚正常发育有密切关系。

猕猴桃POD基因的克隆和表达分析

为了解猕猴桃POD基因的表达调控功能,采用RT-PCR技术从‘米良1号’猕猴桃(Actinidiadeliciosa‘Miliang-1’)克隆了2个POD家族成员基因(AdPOD27和AdPOD64)。结果表明,AdPOD27和AdPOD64开放阅读框分别为984和957 bp,预测分别编码327和318个氨基酸,GenBank登录号分别为MF774100和MF774101。AdPOD27和AdPOD64为亲水性碱性蛋白,属于植物亚铁红素依赖Ⅲ型POD超家族成员,含有信号肽、跨膜螺旋结构和磷酸化位点,亚细胞定位预测分别定位于线粒体和细胞外。q RT-PCR结果表明,Ad POD27在脱落酸(ABA)和4℃处理时表达量急剧上升,而AdPOD64只在ABA处理时表达量显著提高。此外,AdPOD27表达量与POD活性、AdPOD64表达量均存在显著相关性。因此,AdPOD27和AdPOD64可能在猕猴桃果实软化、低温响应和ABA诱导等过程中发挥重要的调控功能。

猕猴桃查尔酮合成酶基因CHS密码子偏好性分析

为了解猕猴桃查尔酮合成酶基因(Chalcone Synthase,CHS)的密码子使用特征,采用CodonW、SPSS、MEGA软件和EMBOSS在线程序等分析猕猴桃CHS密码子偏好性,并构建单双子叶植物CHS系统发育树。研究结果表明,猕猴桃CHS有效密码子数(ENc)、总G和C含量(GC)和密码子第3位上G或C含量(GC3s)分别为57.21、0.533和0.607;同义密码子相对使用度(RSCU)大于1.0的密码子数为30,但不存在偏好性极强的密码子;聚类分析结果发现,基于密码子使用偏好性分类可将单双子叶进行准确归类,而CHS序列相似性聚类结果并不理想;密码子使用频率分析表明,猕猴桃CHS与模式生物拟南芥和大肠杆菌基因组间密码子使用偏好性差异相对较小。研究认为,猕猴桃CHS密码子偏好性较弱,但倾向使用G和C,且以G或C结尾的密码子;单双子叶植物CHS间存在严格的密码子使用法则;此外,拟南芥和大肠杆菌可能是猕猴桃CHS遗传转化和异源表达较为理想的受体系统。

火焰原子吸收光谱法测定葡萄中微量元素的含量

应用火焰原子吸收光谱法对三明12个葡萄品种各器官的Fe、Mn、Zn、Cu、Ni、Cr的含量进行测定分析,结果表明,所测6个元素在各品种器官中均有一定的分布,同一微量元素在葡萄不同器官、不同品种之间存在一定的差异,其中所测微量元素中Mn、Fe元素在各器官中含量相对较高,Zn、Cu其次,Ni、Cr的含量相对较低。所测葡萄品种各器官中Fe、Mn、Zn、Cu的含量多数在一般植物体的正常含量范围内,Cr、Ni的含量稍高于一般植物体的正常含量范围;Fe元素在各品种间含量差异最大,其高低顺序为:藤稔>巨峰>京亚>双味早红堤>红高>黑香蕉>京秀>87-1>汤姆逊>金星无核>矢富罗莎>维多利亚,而Ni、Cu、Cr元素的含量在不同品种之间的差异较小。

积极发展创意农业 助力乡村产业振兴

长期以来,“三农”问题一直摆在党的工作议程的中心位置。实施乡村振兴是在党十九大报告中提出的重大战略,旨在解决城乡发展不均衡与农村发展不充分等系列问题,要按照农业强、农民富、农村美的全面发展要求,以创新推动创业,奋力拼搏与有效作为,实现“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总体发展目标。产业兴旺是乡村振兴战略实施的重要基础,着力发展创意农业是振兴乡村产业的一种新思路,也是一种新兴农业生产方式,其将成为今后现代农业的发展方向。本文在查阅大量相关文献的基础上,对创意农业的内涵理解、创意农业与乡村振兴的关系、福建省乃至国内外创意农业的发展现状等进行了深入解剖与经验总结,并结合福建省创意农业发展实际,提出优化发展思路与技术对策,以期为乡村产业振兴战略的有效实施提供参考与借鉴。

龙眼GPX基因的克隆、原核表达及其在体胚发生过程中的表达分析

采用RT-PCR与RACE相结合的方法,从龙眼胚性愈伤组织中克隆了长947 bp含有完整开放阅读框的龙眼DlGPX cDNA序列(GenBank登录号为EU364813)和长度为1 736 bp的DNA序列(GenBank登录号为EU680970)。其编码1个含有168个氨基酸的蛋白质。DlGPX基因中含有5个内含子,均符合真核生物内含子通用的GT-AG法则。生物信息学分析显示:该蛋白为亲水的酸性蛋白质,定位于叶绿体;与其他植物的GPX有较高的同源性。将该基因构建成原核表达载体,经IPTG诱导表达了1个分子量约为23 ku的蛋白。利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术研究该基因在龙眼体胚发生发育过程中的表达情况,结果显示,从松散型胚性愈伤组织到不完全胚性紧实球形结构阶段,DlGPX mRNA的转录水平逐渐升高,在胚性紧实球形结构阶段降到最低水平,子叶形胚阶段又上升到与不完全胚性紧实球形结构阶段相当的水平。

福建省梨异常早期落叶初步调查与分析

初步调查和分析了福建梨异常早期落叶的原因,认为种质基因型是影响梨异常早期落叶最主要的因素,栽培管理模式、种植方向等也均有一定影响。同时,福建梨主栽品种中翠冠异常早期落叶较为严重,落叶率多在40%以上。

福建省设施农业发展现状与对策

设施农业是现代化农业的重要标志,是可持续发展的重要支柱,是农民增收的重要途径。本文概述了福建省设施农业的发展现状和主要做法,针对该省设施农业发展中的资金投入不足、机械化程度不高、标准化产业化水平不高、发展不平衡、机制不健全、体系不完善、研发技术落后、管理人才匮乏等问题,提出适合的对策,为促进福建省设施农业的发展提供一定的思路参考。