树莓果实发育过程中细胞壁成分及相关酶活性变化

以秋果型树莓"哈瑞太兹"和夏果型树莓"菲尔杜德"2种不同类型的树莓为试材,研究了绿果膨大期(花后7d)、转白期(花后14d)、着色期(花后21d)、可采成熟期(花后24d)和过熟期(花后27d)树莓果实原果胶、果胶、纤维素含量及相关酶活性的变化情况。结果表明:随树莓果实的成熟软化,原果胶含量在着色期前表现为上升,之后下降;可溶性果胶呈现逐渐上升趋势,而纤维素含量则表现为降低趋势;多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)和β?半乳糖苷酶(β?Gal)和纤维素酶在可采成熟期前均表现为上升趋势,尤其PG从着色期到可采成熟期上升迅速,而从可采成熟期到过熟期,只有PG酶表现为下降,其它3种酶仍表现为上升趋势。

西瓜糖含量相关性状的QTL分析

以高糖西瓜品系花园母本为母本、低糖西瓜品系LSW-177为父本配制杂交组合,构建含有125个单株的F2S7重组自交系群体(RILs),利用CAPS分子标记构建了1张包含245个CAPS标记、11个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱覆盖基因组长度2423.9c M,标记间的平均距离9.9c M。采用复合区间作图法对西瓜糖含量相关性状进行QTL分析,定位到与可溶性固形物相关的QTL4个,表型贡献率分别为14.80%、11.50%、32.10%、8.60%;与果糖相关的QTL3个,表型贡献率分别为8.80%、20.50%、9.50%;与蔗糖和葡萄糖相关的QTL各1个,表型贡献率分别为11.34%、24.10%。这9个QTL均表现为对糖含量的正加性效应,表明系高糖西瓜品系花园母本提供了对糖含量的贡献。

树莓叶果中水杨酸含量测定及其抑菌性分析

为了解树莓叶、果中水杨酸含量变化及其抑菌性能,采用高效液相色谱法测定6个不同树莓品种不同生长时期和不同成熟度果实中的水杨酸含量,并以现保存菌种番茄灰霉病菌和大肠杆菌为材料分析其真菌、细菌抑菌性。结果表明,夏果型品种结果枝叶片水杨酸含量最高期出现在5月末,秋果型品种则出现在6月末,最高含量分别为2.032、2.157 mg/g;树莓果实成熟期水杨酸含量最高为1.390 mg/g;树莓叶片和果实中水杨酸对番茄灰霉病菌和大肠杆菌的抑菌率最高分别为35.83%、81.72%。树莓叶、果中水杨酸含量叶片高于果实,对大肠杆菌抑制效果强于番茄灰霉病菌的抑菌效果。

甜瓜抗枯萎病和白粉病育种研究进展

甜瓜在整个栽培过程中受到多种病虫害的影响,其中枯萎病和白粉病是甜瓜的主要病害。甜瓜枯萎病和白粉病是世界性病害,对我国甜瓜生产构成严重威胁,造成巨大的损失。传统的农业防治、化学防治和生物防治存在费时费力、污染环境、破坏生态平衡、危害人体健康的问题,不利于农业可持续发展,种植抗病品种可以从根本上解决环境与生态问题,因此选育抗病品种是最佳方案。综述了甜瓜枯萎病和白粉病的病理学、抗病性鉴定及抗病育种3个方面的研究进展,讨论了抗病育种的意义、存在的问题及今后的发展方向,旨在为甜瓜抗病品种的培育提供借鉴。

西瓜CBL家族基因的鉴定与特征分析

CBL基因在植物逆境应答过程中具有重要作用,但在西瓜作物的抗逆育种研究中鲜有相关报道。该研究利用生物信息学的分析方法从已发表的西瓜全基因组中鉴定出7个CBL基因(ClaCBL1~ClaCBL7),并分析了它们在全基因组范围内的分布情况、分子结构特征、顺式元件以及系统进化等基本特征,为进一步研究西瓜CBL基因的功能提供参考。结果表明:西瓜CBL基因在全基因组中的分布是不均匀的,其中仅ClaCBL4基因有9个外显子,其余基因均为8个外显子,编码区序列大小在639~738bp。在进化上西瓜CBL基因分为3个不同的类群;它们编码区域内的氨基酸序列均含有能与CIPK互作的FSPF高保守性位点及能与钙离子结合的3个EF-hand结构;除了ClaCBL1预测定位在胞外基质中,其余的ClaCBL定位在细胞内的不同部位;在西瓜CBL基因启动子上游的序列中存在多个应答不同逆境和植物激素的顺式元件,而且CBL家族不同成员基因含有的顺式元件的种类和数目各不相同。上述分析显示,西瓜CBL可能参与多种生物学过程,而且不同成员存在功能上的分化。

马占相思纤维素合酶基因AmCesA1的克隆及分析

【目的】马占相思是我国南方广泛种植的一种造纸用树。纤维素合酶(CesA)在植物纤维素合成途径中发挥主要调节作用,是控制木材纤维品质和产量的重要因素。本研究克隆马占相思的纤维素合酶基因,研究它对激素的应答,为了解马占相思的纤维素合成和获得高纤维素得率的马占相思良种提供帮助。【方法】采用RT-PCR和RACE技术,从马占相思幼苗中获得1个CesA基因,命名为AmCesA1(AY643519)。利用生物信息学软件对该基因进行分析。使用Southern分析确定该基因的拷贝形式。采用实时荧光定量PCR确定该基因在不同组织中的表达量以及基因在赤霉素(GA_3)、6-BA、茉莉酸甲酯(MeJA)处理后的表达变化。【结果】AmCesA1的cDNA大小为3 793 bp,其开放读码框为3 249 bp,推测这个基因编码1 082个氨基酸;蛋白分子式为C5495H8491N1457O1579S50,分子质量为121.83 kDa。正电荷氨基酸残基数(Arg+Lys)的数目为121,负电荷氨基酸残基数(Asp+Glu)的数目为125;等电点为6.51,为酸性蛋白质;它的不稳定系数是40.82,属于不稳定蛋白质。AmCesA1的氨基酸一级结构分析显示它具有纤维素合酶保守的D,D,D,QxxRW功能域,具有植物纤维素合酶所特有的P-CR区及HVR区和N端的锌指结构,在C端存在6个跨膜区域,但在N端的2个跨膜区域并不明显。二级结构分析显示它具有较多的α-螺旋、无规则卷曲,β-转角很少,β-折叠数目因算法的不同存在较大差异。聚类分析表明,AmCesA1与大豆GmCesA1和蔓花生Ad CesA1相似性较高。但并没有出现预期同木本植物亲缘较近的结果。进一步与拟南芥纤维素合酶家族氨基酸序列比较,发现AmCesA1与拟南芥的AtCesA1和AtCesA10比较相似,其相似性为86%和80%,从而推测它的功能与拟南芥的AtCesA1和AtCesA10相近。Southern分析显示,马占相思基因组中,AmCesA1是以多拷贝形式存在。实时荧光定量PCR表明,AmCesA1广泛表达于根、茎、叶部位,且差异不显著。AmCesA1对GA_3、6-BA、MeJA处理均有响应,其中GA_3处理响应相对最强。【结论】本研究克隆到的马占相思AmCesA1为植物CesA基因家族中的一员,推测其参与初级细胞壁的形成。该基因对赤霉素、6-BA、茉莉酸甲酯处理均有响应,其中基因的表达量在不同的激素处理中都有不同程度的上调。表明该基因参与马占相思对激素应答的正调控。