潘那利番茄叶片组织培养及植株再生研究

研究以潘那利番茄的叶片为外植体,研究不同激素及其不同浓度组合对潘那利番茄愈伤组织的诱导、不定芽分化及其生根的影响。结果表明,愈伤组织诱导和芽分化的最适培养基为MS+6-BA3.0mg·L-1+IAA0.2mg·L-1,生根的最适培养基为MS+IAA0.1mg·L-1,试管苗移栽后成活率为87%。该研究结果为潘那利番茄的快速繁殖、种质资源的保存及利用提供了技术手段。

潘那利番茄GRF基因家族全基因组鉴定分析

【目的】分析研究潘那利番茄GRF基因家族全基因组鉴定分析。【方法】研究基于生物信息学方法对潘那利GRF基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并对其起源及进化进行了追溯。【结果】潘那利番茄中共鉴定了10个SpGRF成员,不均匀分布在7条染色体上,预测了SpGRFs蛋白的分子量、等电点、亲水性总均值等理化性质。SpGRFs基因可分为6个亚家族。所有SpGRF基因N端都含有1个QLQ和1个WRC结构域,C端则为多种保守基序。共线性结果显示基因组内有3对6个旁系同源基因,全部为片段复制,SpGRFs受自然选择压力下,有共同起源祖先,与拟南芥亲缘关系更近。【结论】鉴定了潘那利番茄中GRF基因家族的基本信息。

潘那利番茄SpCDPK4基因的克隆、原核表达及表达模式分析

基于同源克隆技术,本试验从野生潘那利番茄(Solanum pennellii)中获得一个钙依赖蛋白激酶家族基因CDPK4的全长序列;构建原核表达载体,并利用Western blot对重组蛋白进行验证;同时分析了该激酶的亚细胞定位情况及其在幼苗期不同组织的表达情况。结果表明,野生潘那利番茄SpCDPK4的开放阅读框长度为1 746 bp,编码581个氨基酸,理论蛋白分子量约为64.58 kDa,等电点为5.54,是非分泌型、亲水的稳定蛋白,且定位于细胞膜上。多序列比对及系统发育树分析表明, SpCDPK4编码的氨基酸序列与栽培番茄SlCDPK4 (XP_010327694.1)和马铃薯StCDPK4 (NM_001287877)相似度最高,相似性均为65.1%,与拟南芥AtCDPK20亲缘关系最近,归为第二类。SDS-PAGE电泳检测结果发现在70 kDa左右处有一条特异表达的蛋白条带,与预期目的产物大小一致,且Western-blot结果显示其能与anti-His单克隆抗体发生特异性反应。RT-qPCR结果表明, SpCDPK4在潘那利番茄不同组织中均有表达,且根中的表达量显著高于叶和茎;此外在盐胁迫下, SpCDPK4在根中的表达量迅速积累,且在1 h时达到峰值。

潘那利番茄SpCPK8基因的克隆、原核表达及亚细胞定位分析

钙依赖蛋白激酶在植物生长发育及生物和非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本文从野生番茄潘那利中获得了一个钙依赖蛋白激酶基因SpCPK8,对其进行了理化性质、蛋白结构、进化树、原核表达和亚细胞定位分析。结果显示,该基因包含一个1 674 bp的完整开放读框,编码557个氨基酸,主要定位于细胞膜上;SDS-PAGE电泳及Western blot结果显示, SpCPK8重组蛋白的分子量约为62.22 kDa;进化树分析发现,其编码的氨基酸与马铃薯StCDPK4亲缘关系最近。RT-qPCR分析发现, SpCPK8在叶片中的表达量最高,且在干旱胁迫下表达量显著上调,能够积极响应干旱胁迫。本实验结果表明野生番茄SpCPK8是积极响应干旱胁迫的调节因子,为进一步研究植物CDPK的功能提供理论基础。

‘潘那利’番茄碱性螺旋环螺旋转录因子基因的克隆与表达分析

碱性螺旋环螺旋(basic/Helix-Loop-Helix,bHLH)转录因子是植物最大的转录因子家族之一,其广泛参与植物逆境胁迫响应。该研究从野生‘潘那利’番茄(Solanum pennellii Correll)中成功克隆出bHLH转录因子基因SpbHLH89(Sol Genomics登录号Sopen04g001150),采用qRT-PCR分析其在干旱胁迫下的表达模式,并利用异源表达初步分析其对非生物胁迫的响应。结果表明:(1)SpbHLH89编码区包含684 bp,编码227个氨基酸,具有典型的碱性螺旋环螺旋区,主要定位于细胞核中;进化树结果显示,SpbHLH89转录因子高度保守,与拟绒毛烟草NtbHLH94(Nicotiana tomentosiformis)存在高度相似性。(2)qRT-PCR结果显示,SpbHLH89在‘潘那利’番茄的茎、叶和花中均有表达,其表达量受干旱胁迫诱导。(3)SDS-PAGE与Western bloting结果显示,pET-30a-SpbHLH89重组蛋白大小约为31 kD。(4)在盐胁迫(400 mmol/L NaCl)和干旱胁迫(600 mmol/L甘露醇)条件下,异源表达重组蛋白的E.coli BL21(DE3)重组菌生长速度提高,说明异源表达SpbHLH89转录因子基因可提高细菌对非生物胁迫的耐受性。