云南猕猴桃资源的收集及表型多样性分析

通过查阅资料,对云南野生猕猴桃分布集中地区进行调查,采用变异系数、Shannon-Weaver(H')指数及系统聚类的方法分析其生物学性状、海拔分布等特征。结果表明:收集到104份野生猕猴桃,经鉴定为24个种。调查的猕猴桃多分布在海拔范围1230~2960 m,集中分布于海拔1400~1700 m,不同种之间的海拔差异较大。对15个表型性状检测出73个变异类型,平均每个性状有变异类型5.2个;变异系数为74.2%~13.4%,其平均值为46%;多样性指数为1.696~0.451,平均值为1.006,表现出丰富的多样性。通过聚类分析在欧式距离20.0处将24个野生猕猴桃种分为4组,属间各种存在着丰富的变异,各性状间变异系数相差较大,初步了解现阶段云南省部分地区猕猴桃野生资源的分布状况。

‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子生物信息学分析

【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。

‘巍山红雪梨’和‘美人酥’叶绿素、花色苷和类黄酮的动态变化分析

【目的】探究云南红梨果实各部分(果皮、果肉和种子)花色苷、叶绿素和类黄酮的动态变化规律,力求为优质红梨的生产提供理论依据。【方法】以云南境内主栽的‘美人酥’和‘巍山红雪梨’2个品种为试材,取其不同发育期的果实,将其果皮、果肉和种子分离,对花色苷、叶绿素和类黄酮含量进行测定。【结果】‘美人酥’各部位花色苷含量为0.395~0.896 g·L-1;‘巍山红雪梨’各部位花色苷含量为0.047~0.854 g·L-1。‘美人酥’各部位叶绿素含量为0.011~0.132g·L-1;‘巍山红雪梨’各部位叶绿素含量为0.023~0.203 g·L-1。‘美人酥’各部位类黄酮含量为0.689~2.564 g·L-1;‘巍山红雪梨’各部位类黄酮含量为0.182~0.974 g·L-1。红色砂梨各部位类黄酮含量>花色苷含量>叶绿素含量。花色苷在果实成熟过程中各部位含量都呈上升趋势而叶绿素含量呈下降趋势,类黄酮的含量在果皮中先升后降,在果肉中呈降—升—降的趋势。【结论】果实花色苷的变化规律有异于类黄酮和叶绿素,而类黄酮和叶绿素的变化规律相似。

梨DREB基因家族全基因组鉴定及分析

本研究为鉴定梨DREB基因,分析其生理特性和结构,并研究DREB蛋白的相互作用以及在不同逆境中的表达差异,通过生物信息学方法,对梨DREB转录因子进行了鉴定与分析。如利用本地BLAST、Pfam等搜索、鉴定DREB蛋白;采用Protparam、Signal P、SPOMA、MEME数据库、DNAMAN、MEGA6.0等对蛋白进行结构特性和进化关系分析;基于String数据库对DREB蛋白进行功能互作分析;并运用拟南芥Illumia RNA-Seq数据进行同源表达分析。从梨全基因组中鉴定了60个DREB基因,通过与拟南芥DREB基因聚类分析,共分为6个亚组（A1-A6）。编码的氨基酸残基数在99-496个之间,平均含有250个氨基酸残基,整体呈弱酸性。系统分析了Pbr DREBs蛋白的保守基序和基因结构,发现这些Pbr DREBs蛋白都含有一个典型的AP2/ERF结构域,这个结构域含有55个左右的氨基酸残基,大部分以YRG保守元件开始,到RAYD保守元件终止。对Pbr DREBs蛋白之间的功能联系网络进行了系统的研究,发现DREB转录因子在梨的生长发育过程及其多种逆境反应的信号转导中发挥着重要作用,且在逆境调控中各亚组成员之间也可能存在交叉作用,其中,A1亚组即CBF转录因子在蛋白质相互调控中起重要作用。并利用同源拟南芥RNASeq数据对Pbr DREBs蛋白进行了低温、干旱等非生物胁迫下的同源分析,表明DREB蛋白在多种胁迫中都起到了重要作用。初步鉴定出的梨60个DREB基因在功能、结构、特性等方面与拟南芥及其它已报道的物种DREB基因相似,并在低温、干旱等逆境中起到重要作用。

苹果NAC转录因子的克隆与全基因组生物信息学分析

本研究利用RACE技术,从"昭锦"栽培种苹果中克隆得到一个长度为1275bp的cDNA序列,包含一个完整开放阅读框,编码255个氨基酸。与GenBank中MdNAC22基因同源,命名为MdNAC。生物信息学分析表明:非编码区包含1个BOX4、2个CAAT-BOX、4个TATA-BOX、1个CCAAT-BOX、1个Skn-1motif和1个ARE,不具有miR164靶序列。相对分子质量为28.87kD,为碱性亲水性蛋白,具有NAC蛋白典型的结构域,无核定位信号和跨膜结构,蛋白质二级结构主要以β-折叠和β-转角为主,三级结构与OsNAC1蛋白类似,但其结构需要进一步优化。系统发育树分析与植物分类学结论大致相符。MdNAC基因定位于16号染色体上。基因芯片表达谱分析表明MdNAC在高温、高盐、低温、外源ABA下都能被显著诱导。这些为进一步进行其功能分析及转基因研究工作奠定了理论基础。