番石榴抗坏血酸合成酶基因在果实发育过程中表达特性分析

【目的】测定番石榴果实发育过程中的抗坏血酸含量,并分析番石榴抗坏血酸合成酶基因的表达特性,为后续深入挖掘果实抗坏血酸合成调控机理及选育优质番石榴品种提供理论参考。【方法】以番石榴品种珍珠果实为研究对象,测定不同果实发育(花后10~130 d)过程中果肉(鲜重)中抗坏血酸含量及单果抗坏血酸总量,并从番石榴基因组数据中挖掘其抗坏血酸合成途径酶基因,通过实时荧光定量PCR检测其在果实发育过程中的表达特性。【结果】珍珠番石榴品种果实发育成熟周期为130 d,生长速率出现2个高峰期,分别出现在幼果膨大期和大果膨大期,果实果皮颜色从深绿色向浅绿转变,在花后110 d果皮颜色转变最明显。番石榴果肉抗坏血酸含量在果实发育成熟前期(花后10~40d)保持在较高水平,特别是在花后30d,果肉抗坏血酸含量达132mg/100g,在花后40~100d抗坏血酸含量稍微下降但较稳定,保持在102.73 mg/100 g以上,成熟后期随果实迅速膨大而抗坏血酸含量略有下降,为84.39 mg/100 g,但单果抗坏血酸总量持续上升。从番石榴基因组数据共鉴定获得13个基因编码果实抗坏血酸合成途径相关酶的基因,这些基因编码完整L-半乳糖途径的相关酶,其中有6个基因集中于3号染色体,推测3号染色体是番石榴果实维生素合成的关键染色体。实时荧光定量PCR检测结果显示,除磷酸甘露糖异构酶基因(PgPMI1)和甘露糖磷酸变位酶基因(PgPMM1)在果实发育成熟过程中表达不规律外,其余11个L-半乳糖途径相关酶基因均在果实发育中期上调表达,后期表达又下调。果实抗坏血酸含量与GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(PgGMP1)和GDP-甘露糖-3',5'-表型异构酶基因(gGME2)表达显著正相关(P<0.05)。【结论】番石榴果实抗坏血酸积累与其合成途径基因的完整性及表达水平密切相关,推测由9类酶组成的L-半乳糖途径存在复杂的分子调控网络,挖掘获得的13个L-半乳糖途径成员,可用于后续番石榴优良品种的选育及转录调控机理研究。

火龙果授粉技术研究进展

本文综述了火龙果花的特性和人工授粉技术在火龙果生产及其他果树上的应用研究,并对机械授粉技术在火龙果生产上的应用研究提出展望。

芦荟库拉索(Aloe vera L)再生体系的建立

对芦荟(AloeveraL.)组织培养和再生体系进行了研究,初步获得芦荟的初代和继代培养基为MS+6-BA2.5mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖30mg/L,生根培养基成分为1/2MS+IBA0.2mg/L+NAA0.1mg/L+蔗糖30mg/L,愈伤组织培养采用粗壮的芦荟基部的白色部分,诱导愈伤组织的培养基为B5+6-BA2.0mg/L+2,4-D2.0mg/L+蔗糖30mg/L,采用Vc5.0mg/L抑制愈伤组织诱导过程中褐变的产生。诱导愈伤组织和外植体直接出芽2种方式并存。试管苗移栽后存活率为100%。采用潮霉素为抗性筛选标记,选择浓度为20￣30mg/L。

番木瓜环斑病毒CP基因同源区段的克隆及植物表达载体的构建

采用RT-PCR技术对番木瓜环斑病毒CP基因的同源区段进行了克隆和鉴定分析。序列分析结果表明,获得PRSV-CP基因3′端的278bp DNA片段同源率最高。构建了目的基因包含278bp正义链、内含子(PDK内含子)及278bp反义链的RNA介导的植物表达载体p2301-CPU,并通过电激法导入农杆菌中。经PCR及酶切鉴定,证实质粒已被导入获得了农杆菌工程菌株。利用该植物表达载体对番木瓜的遗传转化工作目前正在进行中。

十九份酸豆资源遗传多样性的SRAP标记分析

以19份酸豆资源为试材,采用SRAP标记技术,研究了酸豆遗传多样性,以期为酸豆资源的育种利用提供参考依据。结果表明:126对引物组合中有15对引物扩增条带清晰,多态性条带百分率大于25%,扩增出135条清晰的条带,其中72条为多态性条带,平均每对引物组合扩增出9条带,其中4.8条多态性条带,平均条带多态性百分率为53.12%,19份酸豆资源的遗传相似性系数在0.602～0.947,平均为0.791,UPGMA聚类分析,可将19份酸豆资源聚类四大类,野生材料之间的遗传差异小;非野生材料之间的遗传差异大于野生种。

番木瓜环斑病毒CP基因dsRNA原核表达载体的快速构建

重点介绍了一种快速构建dsRNA原核表达载体的方法。以番木瓜环斑病毒外壳蛋白基因(PRSV-CP)3'端-279 bp保守区段为基础,通过OZ-LIC法构建861 bp,432 bp和279 bp 3种不同长度的发卡结构,再通过XhoⅠ和ClaⅠ双酶切,将其连接到pSP73原核表达载体上,构建成PRSV-CP基因dsRNA原核表达载体。

番木瓜体细胞胚胎发育与植株再生

以番木瓜（穗中红－４８）漏斗型体细胞胚胎为材料，探讨体细胞胚胎发育及植株再生的适宜条件。研究结果表明，附加２％椰乳、０．１ｍｇ／ＬＡＢＡ及４０ｇ／Ｌ蔗糖的ＭＳ固体培养基较适合番木瓜漏斗型胚状体的发育及成熟。充分成熟的子叶型胚状体大大量元素减半、蔗糖含量３０ｇ／Ｌ的ＭＳ培养基上，配合１５００ｌｘ光照可再生健康小植株，再生率为７８％。