红树植物杯萼海桑SAMS基因的克隆与生物信息学分析

红树植物杯萼海桑是最耐盐的红树植物之一。S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)是S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)生物合成途径的关键酶。SAMS作为一个逆境胁迫响应蛋白在植物的耐盐调控中发挥着极其重要的作用。本文结合杯萼海桑根的转录组注释,根据编码区序列设计引物,通过PCR克隆杯萼海桑SAMS基因的编码区cDNA,并对其进行生物信息分析,为研究杯萼海桑适应逆境的机制奠定理论基础。结果显示PCR扩增了一个长1 182 bp的基因片段,该片段编码由393个氨基酸组成的S-腺苷甲硫氨酸合成酶。同源性比对及进化树分析显示杯萼海桑的SAMS氨基酸序列进化上相对保守。本研究首次从红树林植物杯萼海桑中克隆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因,并获得其编码区序列,为进一步研究杯萼海桑应对逆境胁迫的分子生物学机制与胁迫相关基因调控网络奠定基础。

中国杯萼海桑遗传多样性的ISSR研究

杯萼海桑(Sonneratia alba J．Smith．)是海桑科红树植物，在我国分布于海南岛的东海岸。本文采用简单序列重复区间扩增(ISSR)，分子标记技术对分布于海南岛的杯萼海桑的4个天然居群和东寨港红树林自然保护区引种的一人工居群共100个个体进行了遗传变异分析。11个引物共扩增出133条带，其中103条具多态性．多态位点百分率为77．44％。在居群水平上相对较低，多态位点百分率为51．88％～65．41％，平均为57．74％。期望杂合度、香农信息指数在物种水平上分别为0．2271和0．3489；在居群水平上分别为0．1837和0．2275。依据Gst值，杯萼海桑绝大多数遗传变异发生在居群内的个体间(81．02％)，18．98％的遗传变异发生在居群间。AMOVA分析也表明了类似的遗传结构。居群间平均遗传一致度为0．9342。依据Nei(1972)的遗传距离对不同居群进行UPGMA聚类，将居群分为两组，来自三亚(SY)和陵水(LS)的居群聚为一类；东寨港引种栽培的人工居群(DZ)和琼海(QH)、文昌(WC)的居群聚为另一类。Mantel检验表明，遗传距离与地理距离呈极显著相关。

杯萼海桑的育苗技术

阐述了杯萼海桑育苗中的采种、整地、苗圃管理,病虫害防治等过程中的技术要点。

海南清澜港杯萼海桑生态系统碳密度及分配特征

采用Komiyama红树林异速生长模型,对海南清澜港杯萼海桑生态系统的植被生物量、碳密度及其空间分布特征进行研究。结果表明：杯萼海桑植被层总生物量为（177.89±14.36）t·hm^-2,碳密度为（80.35±6.92）t·hm^-2,其中,乔木层生物量为（176.52±14.23）t·hm^-2,碳密度为（79.69±6.86）t·hm^-2,占林分植被层总碳密度的99.2%。杯萼海桑生态系统总有机碳库密度为（536.91±54.99）t·hm^-2,其中0-105cm土壤碳密度为（456.56±48.07）t·hm^-2,占总碳贮量的85.0%,植被有机碳密度占总碳贮量的14.85%,林下植被层和现存凋落物层仅占0.15%。

红树林植物杯萼海桑法呢基焦磷酸合酶的基因克隆及序列分析

目的对杯萼海桑Sonneratia alba萜类化合物生物合成途径的关键酶法呢基焦磷酸合成酶(Farnesyl pyrophosphate synthase,FPS)基因的编码cDNA序列进行克隆,为研究杯萼海桑萜类化合物生物合成与基因调控奠定基础。方法结合杯萼海桑根的转录组注释,根据编码区序列设计引物,通过PCR方法克隆杯萼海桑FPS(SaFPS)基因的编码区cDNA。结果PCR扩增了一个长1 029 bp的基因片段,该片段编码由342个氨基酸组成的SaFPS。同源性比对结果显示基因编码蛋白与甘草的FPS具有氨基酸一致性达86%。其具有异戊烯基转移酶的2个典型保守功能域。进化树分析结果显示,与甘草Glycyrrhiza uralensis、苜蓿Medicago truncatula、羽扇豆Lupinus albu具有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR结果显示SaFPS基因在花中表达量较高,果实、茎、叶中表达量相对较低。结论首次从红树林植物杯萼海桑中克隆FPS基因获得其编码区序列,SaFPS基因具有组织表达特异性。本研究为分析基因表达特性及其在生物合成中的功能奠定基础。