基于转录组信息的辣椒MADS-box转录因子家族分析

MADS-box转录因子广泛存在于植物中,在生长发育和次生代谢过程中发挥重要作用。为探究MADS-box转录因子家族在辣椒素不同积累时期的表达情况。利用辣椒素不同积累时期转录组数据,鉴定辣椒MADS-box转录因子家族成员,并进行亚细胞定位、保守基序、系统进化树和染色体定位分析,对其功能进行初步分析。结果表明,在辣椒转录组数据中共鉴定出95个MADS-box转录因子;含有105~395个氨基酸;分子质量为11.55~44.46 ku;理论等电点为5.16~10.01;主要在细胞核表达,均含有MADS保守结构域,系统发育分析表明,MADS蛋白可分为8个亚家族。有73条CaMADS家族成员定位到12条染色体上。差异表达的MADS-box基因有26个,其中6个基因在C1 vs C2时期上调,在C2 vs C3时期下调。基于KEGG富集和蛋白互作预测到CaMADS13可能参与辣椒中木质素的合成。CaMADS24可能参与辣椒素和木质素合成前体香豆酰辅酶A的合成。利用生物信息学分析,鉴定了辣椒MADS-box家族转录因子,为深入研究辣椒素次生代谢中的分子调控机制提供理论基础。

大理野茄M239响应黄萎病病菌侵染的差异表达蛋白分析

为了探索植物响应黄萎病病原菌侵染的作用机制,以黄萎病高感野茄材料大理野茄(M239)为研究对象,通过人工接种黄萎病病原菌大丽轮枝菌的方法,首先测定M239在接种大丽轮枝菌后0,6,12,24,48 h的根部4个关键生理指标,即过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化。结果确定接种大丽轮枝菌后12,24 h为蛋白组分析取样的关键时间点;在此基础上,利用iTRAQ技术分析M239在接种大丽轮枝菌后根部蛋白的变化。结果发现,与清水接种(CK)相比,M239接种大丽轮枝菌后12 h有463个差异表达蛋白(DEPs),其中305个下调,158个上调;接种后24 h,有456个DEPs被病原菌诱导表达,包括296个下调,160个上调。这些蛋白主要富集在碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、次生代谢物的生物合成、丙酮酸代谢、新陈代谢等途径。通过与已报道的黄萎病抗性材料的研究结果进行对比分析发现,M239在响应大丽轮枝菌的侵染过程中,参与防御响应的蛋白数量和代谢通路较少,未能形成有效的防御网络,最终表现为感病。

番茄SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因的克隆及低温胁迫下的表达分析

钙调蛋白是植物体内一种重要的Ca^(2+)受体蛋白,在钙信号途径及抗逆反应中发挥着重要作用。为研究番茄CaM蛋白在低温胁迫下的作用机制,以番茄品种Heinz1706、LA3969、冀粉2号、冀粉3号和农博粉霸15为材料,克隆得到了番茄钙调蛋白基因SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5,并进行序列分析和启动子区顺式作用元件分析;利用qRT-PCR技术分析SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5在不同番茄品种中15,5℃低温胁迫下的表达模式,并结合RNA-seq数据分析组织特异性表达情况。结果显示,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5的CDS序列均为450 bp,三者相似度为93.63%;所编码的氨基酸序列完全相同,属酸性稳定亲水蛋白,具有典型的CaM蛋白保守结构域。启动子顺式作用元件分析表明,3个基因的启动子区除含有必需的核心元件外,还含有多种生物及非生物胁迫响应元件,并呈现互补模式分布。不同程度低温胁迫表达模式分析表明,15℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在5种番茄材料中的表达模式均呈现出先降低后升高的趋势,其中SlCaM5基因的表达量升高更为显著;5℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4基因的表达水平变化不明显,而SlCaM5基因在处理后期表达量显著升高;表明SlCaM5在低温下维持着CaM蛋白的翻译水平。SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在Heinz1706不同组织中的特异性表达情况显示,SlCaM3和SlCaM4在分生组织中具有较高的表达,而SlCaM5基因在不同组织中表达水平差异不明显。

辣椒遗传多样性的SSR分析

采用109对SSR特异引物对89份辣椒材料进行分析，其中87对引物扩增出条带，52对引物具有多样性，扩增带分子量在150—2000bp之间，231条谱带中175条谱带具有多态性，多态率占75．76％，平均每个引物可扩增出2．66条带，说明辣椒材料的遗传多样性相对较小。89份材料经过NTSYS2．1．0软件分析后，计算出材料间遗传距离，并做出SSR分子标记聚类图。结果显示，89份材料在遗传相似系数0．60处分为两类，可以将栽培种和野生种区分开来，在遗传相似系数0．80处可以分为四类，总体上看，将果实类型相似的种质基本都聚在一起，说明用SSR标记进行辣椒遗传多样性的分析是可行的。

农杆菌介导的番茄Micro-Tom遗传转化体系的建立

Micro-Tom番茄植株矮小,生长密度高,生命周期短,转化效率高,成为功能基因组学研究的新型模式植物。对影响Micro-Tom遗传转化频率的共培养时间、AS的添加、工程菌液浓度和抑制农杆菌所用抗生素种类进行了分析,建立了Micro-Tom稳定高效的遗传转化体系。以bar基因设计引物对转化群体进行PCR检测,阳性率为72.3%,平均插入位点数为1.8个。遗传体系的建立为Micro-Tom在植物生物学研究中提供理论基础。

一个辣椒胞质雄性不育SCAR标记的KASP转化及其应用

为了在辣椒三系杂交育种研究中缩小群体筛选范围,减小工作量,提高不育系和保持系选择效率,根据细胞质育性标记SCAR130的序列多态性位点设计KASP标记引物,使其转化为KASP130分子标记,并以辣椒三系材料的雄性不育系、保持系、恢复系和F 1杂交种为试验对象,利用荧光定量PCR仪LC480和LGC公司的SNPline这两种检测平台将KASP130标记应用于辣椒细胞质类型检测,并对该标记稳定性和可靠性进行了检验。结果表明,KASP130标记同SCAR130标记一样可以把待试辣椒材料准确地分为可育细胞质(N)和不育细胞质(S),并在分子标记辅助选择育种中成功应用到辣椒细胞质育性的早期鉴定以及辣椒保持系和雄性不育系的回交育种研究。综上,细胞质育性标记SCAR130已经被成功转化为KASP130分子标记,该标记可以明确鉴定辣椒的细胞质类型,这为其在辣椒三系杂交育种上的应用奠定了研究基础。

与甜椒隐性细胞核雄性不育基因紧密连锁的SRAP分子标记的研究

以甜椒隐性细胞核雄性不育两用系AB91为材料,采用混合集群分析法(BSA)构建了不育池与可育池。利用SRAP分子标记技术,筛选了225对SRAP引物组合及1 393对EcoRⅠ和MseⅠ引物组合,获得了与隐性核不育基因连锁的2个SRAP标记:E37M39、E44M93,片段长度约为200 bp和500 bp,与育性基因的遗传距离为6 cm和12 cm。

根癌农杆菌介导的番茄高效遗传转化体系的研究

以番茄无菌苗的子叶和下胚轴为外植体,通过农杆菌介导法,对其遗传转化条件进行了优化,建立了高效番茄子叶和下胚轴农杆菌介导的遗传转化体系。结果表明:在农杆菌浸染前(浸染浓度为OD600=0.3)进行2 d的预培养浸染6 min的外植体在MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/LIAA的培养基上转化效率最高。PCR检测初步证明,NPTII基因已整合到番茄再生植株中。

辣椒雄性不育系和保持系CaMADS6基因克隆及表达分析

为探究CaMADS6表达量与辣椒花器官发育之间的关系,以辣椒不育系9704A和保持系9704B为试验材料,克隆CaMADS6进行生物信息学预测,并分析该基因在两系中的时空表达特性。结果表明,从9704A和9704B中克隆得到的CaMADS6编码区序列一致,序列长744 bp,编码247个氨基酸残基。CaMADS6蛋白相对分子量为28.67 ku,理论等电点为8.98,为亲水性蛋白,无跨膜结构,二级结构中α螺旋占57.49%、延伸链占8.91%、无规则卷曲占28.74%。CaMADS6与辣椒CaFUL2同源性100%,蛋白结构域具有典型的MADS-box特征;CaMADS6在两系各发育时期不同器官中均有表达,表达量大小均为花蕾中最高、其次为叶和茎,根中几乎不表达。9704A茎中CaMADS6表达量在苗期、花蕾期和成株期3个发育时期中均显著低于9704B茎中的表达量,叶中CaMADS6表达量在成株期极显著低于9704B叶中表达量。花蕾中CaMADS6表达量在花蕾期和成株期均极显著高于9704B花蕾中表达量,分别为9704B的2.2,3.5倍;CaMADS6在两系植株花器官不同部位均能表达,表达量由大到小依次为花萼、花冠、子房、花药,其中9704A花萼和花冠中CaMADS6表达量极显著或显著低于9704B,分别为9704B花萼、花冠中CaMADS6表达量的66%,83%,花药中CaMADS6表达量为9704B表达量的34倍,两者差异极显著,推测CaMADS6基因在花药中的异常表达与辣椒雄性不育密切相关。

辣椒细胞质雄性不育系和保持系线粒体DNA差异的SRAP分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其保持系21B的线粒体DNA为材料进行SRAP分析,结果表明,从128对引物扩增获得了1 440条100～1 000 bp的条带,多态性位点仅有9个,占0.63%,其中7条多态性条带位于21A中;对多态性条带回收、克隆和测序分析后发现,9个克隆在GenBank中找到了相似的功能,绝大部分与能量代谢有关;利用21A中的多态性序列特点设计SCAR引物,对21A和21B的基因组DNA进行扩增验证,3对引物在21A中扩增出目的条带,表明已成功地将SRAP标记转化为SCAR标记,是新发现的与辣椒细胞质雄性不育基因相关的片段。

番茄果实中番茄红素含量的遗传分析

以5个番茄自交系为材料，完全双列杂交设计，对番茄果实中番茄红素配合力及其遗传参数进行了分析和估算。试验表明：番茄红素的一般配合力为一O．608—0．734，特殊配合力为-O．302～1．208；番茄红素的广义遗传力为57．35％，狭义遗传力为46．36％，其遗传符合加性一显性模型。所以在育种中采用系谱选择以提高和固定高番茄红素性状是有效的，有性杂交育种可在早期世代进行选择。

茄果类蔬菜属间嫁接研究初报

对番茄、茄子、辣椒三种同科异属的茄果类蔬菜相互嫁接初步研究结果表明 ,番茄、茄子(青茄和紫茄 )、辣椒 (辣椒和甜椒 )三者能够相互嫁接成活。其中 ,番茄、茄子相互嫁接成活率高 ,且嫁接苗生长正常 ,能够获得果实和种子 ;辣椒与番茄、茄子相互嫁接 ,成活率较低。

观赏辣椒ARP基因克隆及表达分析

为研究ARP在观赏辣椒低温胁迫下的响应情况,旨在为后续观赏辣椒低温下基因功能研究提供理论基础。通过RT-PCR技术从观赏辣椒中克隆得到与辣椒、番茄、马铃薯的同源ARP基因,命名为CfARP,分析其在观赏辣椒不同组织以及低温处理下的表达情况;通过利用生物信息学分析进行基因蛋白编码情况、理化性质、基因亲缘关系研究,并利用qRT-PCR技术检测CfARP在观赏辣椒不同组织以及低温处理下的表达量。结果表明,CfARP基因CDS序列为342 bp,与辣椒(遵辣1号)同源性为100%,可编码113个氨基酸,含有一个保守的Auxin-repressed结构域;蛋白理化分析发现,CfARP蛋白分子量为12.156 ku,等电点为10.22,亲水性平均系数为-0.913,初步预测CfARP为亲水性蛋白;与其他物种ARP氨基酸序列对比发现,CfARP在茄科植物中高度保守。实时荧光定量PCR结果显示,CfARP基因在观赏辣椒茎中表达量最高,根中次之,叶和花中相对较少;CfARP基因的表达量随着低温处理时长的增加而不断升高。初步推测CfARP在观赏辣椒响应低温胁迫过程中具有一定作用。

郑椒十一号辣椒制种技术

郑椒十一号辣椒制种时,由于受环境条件和技术水平的影响,人工杂交难度较大,常造成结实率低,杂交种子产量不高。因此,要选择适宜的播期、定植期和授粉时期;严格隔离;加强育苗和田间管理,促进植株健壮生长;掌握正确的制种技术,做好人工杂交的每一个环节。

分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种研究中的应用

综述了分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种中应用的几个方面 :1 )遗传图谱的构建 ;2 )种质资源研究 ;3)质量性状基因的定位和分子标记辅助选择 ;4 )

加工型辣椒新品种辽椒27的选育

辽椒27是以CMS雄性不育系A0934-3为母本,以回交转育获得的恢复系1027-4为父本配制而成的加工型辣椒一代杂种。该品种果实为羊角形,老熟果鲜红色,果面光亮,果纵径13.5 cm,果横径2.5 cm,干椒平均单果重4.2 g,干椒产量在380 kg/667m^(2)左右,作为提取红色素的专用辣椒品种,辣味适中,色价为14.9,适宜在辽宁省进行露地栽培。

空间环境对青椒和番茄遗传诱变研究

分析了经卫星搭载青椒和番茄种子而选育的后代遗传ＹＯ异情况，并对其后代产量及生理生化、细胞学特性进行跟踪测定。结果显示：空间环境对种子具有变异效应。很可能为改良蔬菜品种。

茄科作物抗青枯病水培法鉴定研究I.烟草、辣椒、番茄的水培条件及营养液配方筛选

对辣椒、番茄、烟草幼苗水培条件下营养液通气增氧时间和营养液配方进行了筛选试验。结果表明 ,在基本满足幼苗正常生长前提下 ,营养液每小时通气 1 5分钟可满足水中溶氧值的需要 ;筛选出的MS改良营养液更能增加参试植物的生长量 ,该营养液加入 1mg/L吲哚丁酸 (IBA)

辣椒WRKY转录因子的鉴别及进化分析

为了深入了解WRKY转录因子调节植物生长发育的过程,以辣椒全基因组和辣椒疫病转录组测序数据为材料,利用生物信息学方法分析辣椒WRKY转录因子的数目、种类、系统发生学和保守基序特征。结果表明,辣椒基因组中至少存在40个WRKY基因,包含1-2个WRKY保守结构域,根据WRKY结构域的数量及锌指结构的特征可将其分为Ⅰ、Ⅱ（a）、Ⅱ（b）、Ⅱ（c）、Ⅱ（d）、Ⅱ（e）和Ⅲ类/亚类。辣椒WRKY基因的保守motif共有3个,motif长度最长为50,最短为21,辣椒WRKY编码的蛋白为151-747个氨基酸,平均氨基酸数量为378.1个。该研究对辣椒WRKY基因功能的研究及进化具有重要的意义。

辣椒C.annuum×C.chinense种间杂种的获得及鉴定

种间杂交是种质创新和利用外源优异基因的重要途径。运用有性杂交方法,以浓紫色辣椒C.annuum PBC1366为母本(P1)、强辣C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交,获得了种间杂种植株。对杂种F1的19个表型性状进行了观察比较,结果表明,F1在生长势方面具有明显的杂种优势,其他表型性状介于父母本之间。种间F1花粉可染率为64.4%,形态学观察和EST-SSR标记分析结果明确了种间杂种F1的真实性。C.annuum×C.chinense种间杂种的获得为辣椒种间遗传图谱构建、辣椒香味和花青素代谢途径相关基因的定位奠定了基础。