基于转录组测序的菜心茎尖组织开花相关基因差异表达分析

【目的】基于转录组测序数据分析鉴定调控菜心抽薹开花相关的候选基因及信号通路,为今后阐明菜心抽薹开花调控分子机制及选育不同熟性菜心品种提供理论参考。【方法】对四九-19号(早熟型)和80天油绿(晚熟型)菜心的七叶期和现蕾期茎尖组织进行转录组测序,比较不同熟性菜心品种间及不同生长时期间的差异表达基因(DEGs),并对其进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析,结合FLOR-ID和UniProt数据库筛选出不同熟性菜心参与调控抽薹开花时间的候选基因及信号通路,通过实时荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性。【结果】菜心茎尖组织转录组测序数据为81.93 Gb,经质控过滤后得到536679570条Clean reads,GC含量为47.24%~47.63%,Q20为97.11%~98.00%,Q30为91.97%~94.11%,平均87.98%的Clean reads比对上参考基因组。四九-19号菜心的七叶期和现蕾期间有1965个DEGs,80天油绿菜心的七叶期和现蕾期有6007个DEGs。GO功能注释结果显示,涉及分子功能的DEGs最多,主要注释为蛋白质二聚化活性、血红素结合和四吡咯结合等;其次是生物学过程,主要注释为小分子代谢过程、脂质代谢过程和离子运输等过程;细胞成分类别中,DEGs主要注释为核糖体、细胞器部分、染色体、核小体、蛋白质-DNA复合物和DNA包装复合体。KEGG信号通路富集结果显示,四九-19号菜心七叶期和现蕾期间的DEGs显著(Padj<0.05,下同)富集在光合生物中的碳固定及角质、木栓质和蜡生物合成等通路;80天油绿菜心七叶期和现蕾期间的DEGs显著富集在苯丙素生物合成、DNA复制和植物激素信号转导等通路。四九-19号和80天油绿菜心品种间有750个DEGs,其中16个为开花相关基因,涉及光周期途径、自主途径、赤霉素途径、春化途径、温度途径和年龄途径等,部分开花基因在2个菜心品种中表达量存在明显差异。实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相关性较强。【结论】菜心抽薹开花过程受到光周期途径、自主途径和赤霉素途径等关键途径调控,同时受到春化途径、温度途径和年龄途径的影响。虽然2个不同熟性菜心品种开花调控所涉及的途径基本相同,但开花调控途径中的基因响应不一致,导致二者开花时间存在差异。

蜜薯茎尖脱毒快繁体系优化与脱毒效果的研究

针对蜜薯病毒病严重的问题,对蜜薯进行茎尖脱毒,研究不同消毒剂与消毒时间对蜜薯外植体消毒效果和脱毒率的影响。通过RT-PCR技术检测蜜薯苗所带病毒种类;针对检测出的病毒进行茎尖脱毒处理,研究不同消毒剂与消毒时间对蜜薯外植体消毒效果的影响;通过正交试验研究6-BA、NAA、GA_(3)和IAA激素浓度配比对茎尖诱导及根诱导的影响,以此优化蜜薯快繁体系;最后,用RT-PCR检测茎尖脱毒效果。结果表明:蜜薯病毒初检发现,蜜薯中主要携带SPVG、SPFMV和SPCSV 3种病毒,其中SPVG带毒率最高;茎尖诱导适宜的外植体消毒方式为:70%酒精清洗45 s,再用0.1%升汞溶液浸泡7~8 min;茎尖诱导适宜的培养基选择为:MS+1.0 mg·L^(–1)6-BA+0.1 mg·L^(–1)NAA+1.0 mg·L^(–1)GA_(3),生根诱导最适宜培养基为1/2 MS+0.1 mg·L^(–1)NAA+0.1 mg·L^(–1)IAA。经茎尖脱毒后SPFMV脱除效果最好,脱毒率为100%,SPVG次之,SPCSV脱除效果最差,仅降低了约3.33%。

马铃薯新品种达芋6号茎尖培养技术研究

本试验以马铃薯新品种达芋6号为试验材料,采用正交试验方法,研究培养基中不同种类、不同浓度激素对达芋6号马铃薯茎尖培养的影响。结果表明:NAA 0.05 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+GA_(3)0.1 mg/L的处理成苗率、苗高优于其余处理;影响达芋6号成苗率及苗高的因素重要性排序为NAA浓度>GA3浓度>6-BA浓度;最有利于达芋6号成苗的激素水平为NAA 0.05 mg/L、GA_(3)0.1 mg/L、6-BA 1.0 mg/L;最有利于达芋6号苗高生长的激素水平为NAA 0.05 mg/L、GA_(3)0.1 mg/L、6-BA 0.1 mg/L。

草莓热处理结合茎尖脱毒技术研究

以草莓品种"红颜"、"章姬"为试材,采用"茎尖培养+热处理"方法获得草莓脱毒组培苗,并建立其组培快繁体系。结果表明:茎尖诱导培养最佳培养基配方为MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.02mg/L。在继代与增殖培养阶段,初期MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.05mg/L增殖效果最好,后期培养基MS+6-BA 0.2mg/L+NAA 0.01mg/L有利于壮苗。生根阶段的最佳培养基配方,以1/2MS+IBA 0.1mg/L生根效果最好,生根率为100%。练苗移栽的基质为珍珠岩∶蛭石为1∶1,移栽成活率可达95%以上。

利用油菜单倍体茎尖筛选抗菌核病变异体

用平阳霉素 (Pingyangmycin)对甘蓝型油菜品系 9885和 9841的单倍体茎尖进行诱变处理 ,以草酸作为选择压力 ,获得一批耐草酸性明显比原始品种提高的变异体。经大田抗菌核病性鉴定 ,筛选出

甘薯茎尖分生组织培养与快速繁殖技术研究

甘薯茎尖分生组织培养与快速繁殖技术研究课题己进行3a,筛选出最佳培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1～0.2mg/L+3%蔗糖+琼脂6.0g/L;最适宜培养温度为26～30℃;症状学诊断法、指示植物鉴定法进行病毒检测,平均脱毒率达83.7%.脱毒试管苗切段快速增殖,繁殖系数为5n,繁殖速度以几何级数增长,一定时间内可大量繁殖脱毒苗.脱毒苗移栽大田进行产量比较,平均增产率达37.8%.

利用青花菜单倍体茎尖筛选耐热变异体

用平阳霉素对青花菜“上海4号”和“东村交配”的单倍体茎尖进行诱变处理,以高温作为选择压力,获得一批耐热性明显比原始品种提高的单倍体变异体。经过染色体加倍后,通过热胁迫条件下电导率的测定,筛选出9份细胞膜热稳定性比原始品种明显提高的变异体材料。

以不结球白菜无菌苗茎尖诱导筛选耐热变异体

以优质不结球白菜 [BrassicacampestresL .ssp .chinensis(L .)Makino]“小叶青”为供试材料 ,研究了平阳霉素处理浓度、时间、外源添加物对供试茎尖存活率以及激素配比对茎尖不定芽诱导率的影响。结果表明 :平阳霉素 80mg/L的 4h处理可作为适宜诱变处理 ,添加椰汁有利于茎尖存活 ;AgNO32 .0mg/L、BA 1.0mg/L、KT 2 .0mg/L的激素组合有利于诱导正常型不定芽和获得较高的诱导率。通过研究 ,建立了不结球白菜耐热变异体诱导及筛选技术程序 ,获得了耐热性提高的变异体材料。

半夏茎尖培养及块茎的品质改良

离体培养半夏Ｐｉｎｅｌｌｉａ ｔｅｒｎａｔａ 茎尖获得小植株。用其叶柄作外植体在ＭＳ添加２，４－Ｄ 和ＫＴ的培养基上诱导出愈伤组织，继代培养中挑选出一种表面呈颗粒状、易分散、生长快的愈伤组织。在ＭＳ添加ＫＴ０．５ ｍ ｇ／Ｌ， ＮＡＡ ０．２ ｍ ｇ／Ｌ的培养基上，叶柄可直接分化形成小植株，愈伤组织通过形成小块茎的途径产生完整植株。块茎顶端芽分化过程中，先形成的叶原基或幼叶总是覆盖着后面的叶原基而出现一种依次叠套的特殊结构。液体浅层培养对试管苗的增殖速率比固体培养快１ 倍。叶柄和愈伤组织的小植株分化率均在７０％ 以上，移栽成活率为１００％ 。试管苗的块茎产量（鲜重）比对照（用小块茎繁殖）的净块茎产量（鲜重）高１０３％ 。试管苗块茎的总生物碱含量为０．３４４％ ，野生和人工栽培半夏块茎的总生物碱含量分别为０．２６４％ 和０．２０３％ 。

甘薯茎尖营养成分分析及评价

对7个不同品种的甘薯茎尖进行了营养成分和微量元素的测定,并且与常见蔬菜进行了对比。结果表明,甘薯茎尖的营养成分齐全,除总糖含量较低外,其它成分含量均较常见蔬菜要高;微量元素含量绝大多数比常见蔬菜含量要高,尤其是Mg、Mn、Fe和Zn,这为甘薯茎尖的菜用价值提供了科学依据。

草莓茎尖离体快繁体系研究

对影响红颊草莓茎尖离体快繁的主要因素进行了研究,结果表明:最适的表面消毒剂为0.1%升汞+2%吐温,未展叶的茎尖为最佳外植体,最适宜的增殖培养基为MS培养基中添加BA 0.5 mg/L和NAA 0.1 mg/L。在此条件下红颊草莓茎尖增殖倍数可达到8.0,且成苗率高达86.3%。

马铃薯脱毒种薯的工厂化生产研究

以马铃薯的茎尖为外殖体 ,经脱毒处理 ,并检测无病毒的苗进行快速繁殖 ,生产种薯 .组培生产的培养基分别为 :(1 )茎尖培养基 :MS+GA30 .1 mg/L+6-BA0 .5 mg/L+NAA0 .1 mg/L;(2 )壮苗培养基 :MS+B90 .8g/L.

虎舌红茎尖高频再生体系的建立

以虎舌红(Ardisia mamillata Hance)幼嫩茎尖为外植体,采用正交设计及方差分析对影响虎舌红植株离体培养的因素进行了优化研究。结果表明:最佳愈伤组织诱导培养基为MS+2,4-D0.7mg/L+6-BA0.2mg/L+蔗糖28g/L+琼脂6.0g/L;不定芽诱导最佳培养基为MS+NAA0.2mg/L+CPPU0.4mg/L+蔗糖30g/L+琼脂6.0g/L,分化率为96%,增殖率为5.5;最佳生根培养基为1/2MS+NAA0.4mg/L+IBA0.3mg/L+蔗糖26g/L+琼脂5.0g/L,生根率为93%。

农杆菌介导陆地棉棕彩选1号茎尖遗传转化

为建立高效的棕色棉茎尖遗传转化体系,以陆地棉棕彩选1号为材料,采用农杆菌介导茎尖的遗传转化方法,以培养7 d的棕彩选1号幼苗茎尖为受体,设计正交试验对共培养时间、共培养温度、菌液OD600、侵染时间等条件进行优化;此外,还研究了受体茎尖的大小及真空渗透等因素对转化效率的影响,初步建立了棕色棉茎尖农杆菌介导的遗传转化技术体系。结果表明,带有0.5 cm下胚轴的茎尖适合转化,适宜的农杆菌介导遗传转化条件为农杆菌菌液浓度OD600=1.0,侵染时间20 min,共培养时间3 d,共培养温度24℃。此外,真空渗透处理有助于抗性苗的发生。再生植株经在含100 mg·L^(-1)卡那霉素的培养基上筛选,获得102株抗性植株,再进行PCR鉴定和Southern杂交检测,共获得24株转基因植株,转化率为0.4%,且为单拷贝基因插入。本试验建立的优化条件为棕色棉的遗传转化奠定了理论基础。

马铃薯茎尖脱毒培养关键因子分析

对马铃薯茎尖脱毒培养关键因子方面进行了分析,综合论述了马铃薯茎尖培养脱毒的原理,影响马铃薯茎尖培养脱毒的因素和培养条件的控制,并针对脱毒难的问题提出了提高脱毒率诸如结合化学处理等的有效措施,指出了茎尖培养脱毒中尚存在的一些问题以及相应对策。

甘薯茎尖粉在挂面生产中的应用

为了利用甘薯茎尖丰富的营养成分,该试验通过复因素试验分析测定了添加甘薯茎尖粉和淀粉磷酸酯对挂面弯曲断条率、烹煮时间、烹煮损失、熟断条率和吸水率等品质指标的影响。结果表明:甘薯茎尖粉和淀粉磷酸酯的不同添加量对挂面弯曲断条率的影响较大,且二者存在交互效应;添加甘薯茎尖粉对于挂面烹煮时间、烹煮损失、熟断条率和吸水率均无显著影响,而处理间及添加淀粉磷酸酯对挂面上述4个品质指标均有极显著影响。经综合分析最终确定小麦粉、甘薯茎尖粉、淀粉磷酸酯按100∶1.5∶7的比例混合为生产挂面的较佳配方,经与市售挂面相比较,发现采用此配方可以生产出营养价值高且质量合格的甘薯茎尖挂面。

贯叶连翘的离体培养与四倍体诱导

以贯叶连翘种子发芽后的无菌苗为外植体，进行了贯叶连翘的组织培养与四倍体诱导研究。结果表明，贯叶连翘的子叶和下胚轴具有较高的愈伤组织诱导率，在2，4-D1．0mg／L或NAA 0．5mg／L配合6-BA 0．5mg／L使用，并添加500mg／LCH时能提高愈伤组织诱导率，并提高愈伤的质量；分化培养基中添加6-BA0．5～1．0mg／L和NAA 0．05～0．1mg／L的效果最好；培养基中添加0．5mg／L6-BA与500～800mg／LCH能使丛生苗快速增殖，并生长粗壮，叶色浓绿；采用0．3％秋水仙碱溶液浸泡茎尖24h，效果最佳，存活率28％，四倍体诱导率为6％。

三种牡丹组织培养比较研究

以3种牡丹的茎尖为外植体,研究不同品种牡丹茎尖在不同激素配比条件下,愈伤组织和丛生芽的诱导、芽的生长及生根情况。结果表明:适合3种牡丹丛生芽产生的最佳培养基,紫斑牡丹为MS+6-BA 0.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+GA30.1 mg/L+Vc 100 mg/L,青心白为MS+6-BA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L+CH 100 mg/L,朝霞为MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.5mg/L+CH 100 mg/L+Vc 100 mg/L;适合3种牡丹生根的培养基为1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,其中,朝霞生根效果最佳,生根率可达82.35%,紫斑牡丹和青心白分别为75%和50%;活性炭和Vc可有效防止褐化的发生。

叶子花组织培养技术研究

通过对叶子花(Bougainvillea glabraChoisy)茎尖组织培养技术的研究,筛选出适宜的增殖培养基为MS+6-BA0.5 mg/L+NAA0.2mg/L,增殖系数达到4.0;最适合的生根培养基为MS+IBA1.0 mg/L,每株平均生根7.2条,根长4.2 cm,侧根数4.5条。以河沙为基质进行试管苗移栽有利于叶子花的成活,25 d后成活率可达78.6%。

生姜茎尖组织培养和污染率控制的研究

以生姜茎尖为外植体,筛选了愈伤组织和芽分化的最适培养基和培养方式,并探讨了生姜组织培养过程中污染率的控制方法。试验结果表明,将表面消毒与抗生素浸泡处理相结合,能有效降低污染率。培养基MS+6-BA1mg/L+IAA1mg/L是愈伤组织诱导与芽分化的最适培养基。