与苹果Co基因紧密连锁的RAPD标记的筛选及其SCAR标记转换(英文)

以短枝富士 (SpurFuji)×舞姿 (Telamon)的 10 5株F1群体为试材 ,利用RAPD技术 ,结合集群分类分析法(BSA)进行了苹果柱型基因 (Co)分子标记的研究。通过对 30 0条随机引物的筛选 ,获得一个与Co基因紧密连锁的RAPD标记S114 2 682 ,连锁距离为 2 .86cM。对该标记片段进行序列测定 ,然后根据序列特点设计了 4条特异引物(其中正向引物与反向引物各两条 )。PCR结果显示 ,这 4条引物的 4种组合都可以扩增出柱型性状的特征带。选其中之一进行群体上的分析 ,结果表明该SCAR标记特征带与柱型性状的共分离行为与原RAPD标记表现一致。可见 ,此组合的引物可以作为该SCAR标记的特异引物。通过对S114 2 682 标记片段序列分析发现 ,在 +45～ +2 5 1区域含有一个可编码 6 8个氨基酸残基的ORF。

高等植物CO基因研究进展

开花是植物由营养生长向生殖生长转变的重要时程。光周期和温度在这一过程中起主要作用。在拟南芥和水稻中,CONSTANS(CO)基因位于生物钟的输出途径,是生物钟和开花时间基因之间监测日照长度的重要元件,它可以整合光信号和生物钟信号,节律性地激活FLOWERINGLOCUST(FT)的表达,从而诱导开花。本文作者在追踪国内外对该基因的研究中发现,目前研究者已经从30余个物种中克隆到CO同源基因并对其序列特征、表达模式和功能特性进行了研究。CO基因编码的蛋白均包含两个保守的结构域:靠近氨基端的B-box结构域即锌指结构域和靠近羧基端的CCT结构域。CO基因的表达受昼夜节律钟调控。不同物种中该基因拷贝数不同,CO基因不同拷贝之间的功能存在差异。系统进化分析表明,该基因在双子叶植物和单子叶植物,以及不同科、属的植物中也存在分化。国内外这些关于CO基因家族的研究成果为进一步研究该基因功能和进化关系,并通过转基因调节植物开花期提供了有价值的参考资料。

苹果Co基因的SSR标记定位(简报)

柱型苹果,其特征是节间高度短缩,腋芽萌发为大量的短枝,很少或无侧生延长新梢,呈自然单干形g-4].柱型苹果几乎不需要修剪,非常适合于高密度栽植[5],可以极大地提高土地利用率.因此,柱型苹果是苹果株型育种的一个重要基因资源.

番荔枝AsCO基因的克隆及表达

应用RACE方法克隆得到番荔枝CO同源基因cDNA的全长,命名为AsCO(基因登录号:KJ699387)。AsCO基因开放阅读框1 083 bp,编码360个氨基酸,推测蛋白质分子量为39.65 ku,等电点为4.72。序列分析结果显示:AsCO基因编码的蛋白氨基端具有2个典型的B-box型锌指结构域,碳端具有CCT结构域,属于第一类CO基因。同源性分析结果表明,AsCO蛋白与北美木兰CO蛋白亲缘关系最近,与其它植物的亲缘关系较远。定量RT-PCR分析结果表明,AsCO基因在去除叶柄的花芽中表达量比不去叶柄的表达量高,在花蕾发育的不同阶段呈现先上升再下降的趋势。

杧果MiCO基因的克隆与表达模式分析

【目的】克隆杧果(Mangifera indica L.)MiCO基因并探讨其表达模式,为深入研究该基因的功能奠定基础。【方法】根据从杧果转录组测序数据中获得一个MiCO基因全长序列信息,设计基因全长引物,克隆具有不同开花习性的‘四季杧’和‘紫花杧’2个品种的MiCO基因全长序列,对其序列进行生物信息学分析,并利用荧光定量PCR技术对MiCO基因在杧果不同组织以及年周期的表达情况进行分析。【结果】序列分析显示,2个杧果品种的MiCO基因c DNA全长均为1 150 bp,都包含1个966 bp的开放阅读框,编码322个氨基酸,等电点为5.8,‘四季杧’品种的MiCO蛋白分子质量为35.30 ku,‘紫花杧’品种的MiCO蛋白分子质量为35.22 ku;MiCO基因编码的蛋白具有典型的CO同源蛋白结构,包括B-box1、B-box2和CCT结构域;系统进化树表明,杧果MiCO蛋白属于第一类CO蛋白,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)At COL4相似性最高而聚类到一起。基因表达分析表明,MiCO基因在杧果不同组织中均表达,但不同组织的表达水平存在差异。年周期表达分析表明,MiCO基因在杧果成花转变期高度表达,而且在来年的5—6月还存在一个小的表达高峰期,但2个品种不同组织中MiCO基因表达存在差异。【结论】克隆获得杧果MiCO基因全长序列,发现2个具有不同开花习性的杧果品种的MiCO基因核苷酸和氨基酸序列高度同源,只存在少许差异。MiCO基因在杧果成花转变期高度表达,说明MiCO基因与杧果成花关系密切。

柱型苹果生长特性及Co基因定位研究进展

柱型苹果是一类特殊的矮生类型突变体,其树体矮小、主干粗壮直立、节间短、短枝多,无需修剪、管理方便,是现代苹果产业实现矮化密植栽培获得高产的优良资源。自柱型苹果产生以来,其独特树形的生长特性一直是国内外研究者关注的焦点。当前国内外取得的研究成果主要包括:(1)柱型苹果的生长发育与其内源激素含量密切相关。柱型苹果腋芽中自由态IAA/总IAA的比值明显高于普通型。柱型苹果多发短枝的原因是顶芽和侧芽中玉米素类物质含量较高。柱型苹果树体生长矮小原因可能是赤霉素含量低。(2)苹果的柱形性状是由显性基因Co控制的质量性状,Co位点与枝干、分枝、叶片和果实品质等多种性状连锁成簇。Co精细定位于苹果第10号染色体18.52—19.09 Mb。(3)目前报道的Co有5个候选基因,其中最有希望的候选基因91071转入苹果和烟草中均表现节间变短,但Co是否介入减少侧枝和增加短枝的形成需要进一步验证。由于Co与植物激素代谢和信号传导均密切相关,通过RNAi及转基因等技术验证Co的详细功能,不但可以揭示柱型苹果独特树形生长特性的分子机理,还可以为选育优良品质的柱型苹果提供理论基础。

大白菜开花相关基因CO的BAC克隆筛选及分析

根据已经公布的大白菜CO基因(Bra008669)序列设计特异引物,采用三维PCR法筛选大白菜BAC文库,获得了3个含有CO的BAC克隆。对筛选到的3个BAC克隆进行PCR扩增,将克隆测序结果与大白菜CO基因进行序列比对,结果表明,相似性达到99.73%,且N端有保守B-BOX结构,C端有保守的CCT结构域,证明所筛选的3个BAC克隆是含有大白菜CO基因的克隆。

Real-time PCR检测大豆CONSTANS基因在不同光照条件下的表达

采用实时荧光定量PCR方法检测了不同感光大豆品种的CO(CONSTANS)基因在不同光照条件下的mRNA水平变化。结果表明:早熟品种东农49和晚熟品种东农42各自在短日照(8h/16h光/暗)下会比长日照(16 h/8 h光/暗)下表达有所增强,同时东农49中CO基因的表达要高于东农42,它们的表达峰值均出现在光暗交界处。东农42由长日照或短日照移入完全光或完全暗条件时,暗下CO基因的表达量剧增,并且大致维持之前长日照和短日照的表达规律。CO基因的表达有很强的昼夜节律性,暗下利于其表达,并且在不同感光品种中表达有所不同。

二穗短柄草BdCO基因表达与生物学功能分析

CONSTANS(CO)基因在光周期途径中发挥重要调控作用。本研究旨在探究CO基因在二穗短柄草(Brachypodium distachyon)中的生物学功能。通过实时荧光定量PCR分析表明Bd CO基因在长日照、短日照、连续光照、连续黑暗和不同发育阶段都呈现明显昼夜节律并受光周期调控。将构建的目的蛋白与绿色萤光蛋白融合表达载体注射入本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中,发现BdCO定位于细胞核,预示该蛋白在细胞核中发挥作用。利用酵母单杂交技术筛选出与BdCO启动子结合的关键转录因子BdGI,通过双荧光素酶检测进一步证实BdGI对BdCO转录有激活作用。采用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀三种方法证明了BdCO蛋白与BdFKF1蛋白、BdZTL蛋白分别在体内和体外存在互作关系。综上所述,BdCO基因表达受生物钟和光周期双重调控,该基因编码蛋白可能在细胞核内行使功能。

光周期影响植物花时的分子机制

日长感知是植物所具有的重要的生物学功能,光周期是决定植物开花时间的关键环境因子之一。光周期的暗期长度是决定植物成花的决定因素。通过形态学和遗传学研究,揭示了光周期敏感的一些遗传特性,并确定了光敏感指数的标准。构建了光周期性状相关的分子标记连锁图谱,是进行基因定位、克隆和分子标记辅助选择的重要基础工作,也是进行光周期机理研究的有效途径。通过模式植物拟南芥的研究,建立了一个长日促进开花的遗传途径。它的机理可以综合为:光和感光信息体系结合产生信号并传导,CO表达被激活。在每日日长循环、光体系及遗传背景的变化基础上,如果CO的表达和日长状况协调,那么CO激活FT表达,随后开花。水稻、小麦、玉米等作物在光周期机理研究方面也取得了一些进展。

威赛克柱型苹果与旭的AFLP多态性研究

以旭和威赛克等 8个柱型苹果品种 (品系 )为试材 ,建立了AFLP银染技术体系。经过引物筛选 ,发现引物PstI GAC/MseI TA和PstI GAC/MseI CG可分别在旭和威赛克之间各扩增出 1条特异片段 ,初步认为这两条特异片段可能与苹果柱型Co基因相关。

柱型苹果品种选育研究(英文)

柱型苹果品种选育项目始于1994年,旨在将苹果柱型生长习性与其它优良性状结合起来。结果表明:杂种后代的生长势、早实性,对白粉病、轮纹病和绵蚜的抗性等与杂交组合有关。果实大小、果形、果肉硬度、风味品质、花期和果实成熟期为多基因控制的性状。筛选出了一个柱型基因(Co)的AFLP标记并成功地将其转为SCAR标记,其可以用于柱型苹果杂种的早期选择。几个优系的田间实验正在进一步进行中。

甘蓝型油菜开花调控转录因子CONSTANS的表达分析

【目的】研究开花调控转录因子CONSTANS(CO)同源基因在甘蓝型油菜中的表达特征。【方法】以早熟甘蓝型油菜品系D626-6和晚熟甘蓝型油菜品系D125-5为材料,依据甘蓝型油菜CONSTANS同源基因Bn1CON19设计特异性引物扩增CO基因全长编码区,并根据获得的cDNA序列设计实时荧光定量特异性引物,采用SYBR GreenI染料法进行实时荧光定量PCR研究CO基因表达差异。【结果】在整个生育期内,早熟和晚熟甘蓝型油菜品系的CO基因以叶片中的表达量最高,花蕾和茎中表达量次之,且早晚表达量高于中午时分;在不同生育时期内,抽薹期表达量最大,且早熟甘蓝型油菜品系CO基因在叶片和花蕾中的表达明显高于晚熟甘蓝型油菜品系。【结论】CO同源基因在甘蓝型油菜成花过程中以及生育期的长短上发挥着一定的作用。

花期相关基因CO在甜橙基因组中的鉴定及表达分析

CONSTANS(CO)基因是植物成花光周期调控路径中重要的调控因子。为探究甜橙(Citrus sinensis)CO基因家族的生物学特性,本研究从甜橙全基因组中筛选到8个CO基因家族成员,依次命名为CsCO1~CsCO8,并对其理化性质和基因表达等进行了分析。结果表明,甜橙CO基因编码蛋白的长度为347~481 aa,分子量在37.93~53.66 kD之间,为亲水蛋白,亚细胞定位于细胞核。系统进化分析发现,CsCOs分为3个亚组,每个亚组的基因结构与Motif相同,所有CsCOs基因序列都含有B-box2和CTT保守结构域。顺式作用元件分析发现,CsCOs启动子序列中含有大量的光响应元件。各组织基因表达结果说明,CsCOs基因在甜橙不同组织中存在表达差异性,各基因之间也存在表达差异。实时荧光定量PCR分析发现,CsCOs基因在两个不同花期甜橙品种花芽的表达趋势相同,呈先升高再下降趋势,检测的CsCO3、CsCO4和CsCO7在早花品种赣南早中多个检测时期升高的量都显著高于同期的正常开花品种‘纽荷尔’。表明CsCOs对甜橙开花时间起重要调控作用。