扁果枸杞表皮蜡质转运相关基因LbABCG11的克隆及其表达特征分析

为研究ATP结合转运蛋白G亚家族蛋白11(ABCG11)在旱生经济灌木扁果枸杞中的功能,以扁果枸杞为试验材料,利用逆转录(RT-PCR)技术和RACE法克隆了扁果枸杞LbABCG11基因的cDNA序列,通过生物信息学分析该序列特征,并用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)研究了LbABCG11在盐处理、渗透胁迫和脱落酸(ABA)处理下不同器官的转录水平。结果表明,LbABCG11基因全长为2971 bp,开放阅读框长2130 bp,编码710个氨基酸,有6个跨膜区,预测蛋白质分子质量为79.39 ku,理论等电点8.42,脂肪指数为89.63,不稳定系数为35.52,平均亲水性为0.070,其编码蛋白质分子式为C _(3590) H_( 5577) N _(935) O _(1027) S_( 35),属于性质稳定的碱性疏水蛋白,含有核苷酸结合域(NBD)以及跨膜结构域(TMD),并以NBD-TMD的形式排列,是一种WBC型(WBC)半分子转运蛋白。该蛋白质二级结构主要由α-螺旋及无规则卷曲组成,分别占45.21%和33.66%,与三级结构预测结果相符。系统进化树分析发现,LbABCG11蛋白与茄科番茄SlABCG11和辣椒CbABCG11的亲缘关系较近,与拟南芥AtABCG11、藜麦CqABCG11同源性较低。LbABCG11基因在叶、茎、根中均表达,其表达量受NaCl、渗透胁迫和ABA诱导,表明LbABCG11参与旱生植物盐和干旱等多种胁迫的调控。

不同品种宁夏枸杞鲜果干制特征分析及评价

为探讨构建不同品种宁夏枸杞鲜果适宜干制加工的鲜果品质性状综合评价体系,以西北地区广泛栽培的9个品种宁夏枸杞鲜果为材料,用扫描电镜研究了表皮蜡质形态,并通过单因素方差分析、因子分析、相关性分析和聚类分析,比较了比表面积、组织含水量、单果体积、百粒鲜重和百粒干重的差异。结果表明,9个品种宁夏枸杞鲜果果形和表皮蜡质形态相似,但品种间比表面积、组织含水量、单果体积、百粒鲜重和百粒干重差异显著。组织含水量与比表面积呈显著正相关,与百粒干重呈极显著负相关;体积、百粒鲜重、百粒干重间均呈极显著正相关。百粒干重和组织含水量是体现枸杞鲜果干制加工特性的关键指标。9个宁夏枸杞品种聚为4类,蒙杞1号为一类,最适宜于干制;宁杞0901、宁杞7号、宁杞3号聚为一类;宁杞0702号、宁杞6号、宁杞5号、宁杞4号聚为一类,扁果枸杞单独聚为一类,后两类不宜干制。

扁果枸杞角质层蜡质合成相关基因LbCER1的克隆及其表达特征分析

为研究旱生植物中醛脱羰基酶基因(ECERIFERUM1,CER1)在响应渗透胁迫过程中的分子特性,用逆转录PCR(Reverse transcription PCR,RT-PCR)和RACE法克隆了耐盐耐旱的扁果枸杞CER1基因的cDNA序列,对该序列进行了生物信息学分析,并用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)法检测在渗透胁迫处理后扁果枸杞CER1在各器官中的转录水平。结果表明,扁果枸杞CER1的cDNA序列长2 168 bp,开放阅读框为1 881 bp,命名为LbCER1,编码626个氨基酸,有4个跨膜区、1个脂肪酸羟化酶结构域和1个位于C-末端的Wax2结构域。该蛋白的理论分子质量为72.47 ku,等电点为7.40,脂肪指数为91.28,不稳定系数为27.88,平均亲水性为-0.070,是一种耐高温、性质稳定的偏碱性亲水蛋白。LbCER1蛋白定位在内质网膜上,二级结构主要由α-螺旋和环组成,分别占44.09%和45.21%,与三级结构预测结果相符。LbCER1与茄科植物亲缘关系近,同源性达100%。LbCER1基因在叶、茎、根中均表达。与对照相比,160 mmol/L山梨醇渗透胁迫处理下,6 h时LbCER1基因在叶中的相对表达量最高,增加1.8倍,茎中的相对表达量增加21%,12 h时降低14%,根中渗透胁迫处理6,12 h时,LbCER1的相对表达量分别增加1.1倍和32%;80 mmol/L山梨醇渗透胁迫下,仅叶在处理6 h时LbCER1表达量增加66%,茎和根中表达量降低或差异不显著,表明LbCER1可能与扁果枸杞响应渗透胁迫有关。