油棕C2H2基因家族鉴定及低温胁迫下的表达分析

C2H2型锌指蛋白是最常见的锌指蛋白之一,广泛存在于真核生物中,在植物的生长发育、盐、低温、干旱胁迫等非生物胁迫响应中扮演重要作用。本研究以拟南芥C2H2氨基酸序列作为探针,在油棕基因组数据库中进行本地BLASTP比对和保守结构域预测分析,筛选出油棕C2H2型锌指蛋白家族成员,利用生物信息学手段对基因家族成员的理化性质、进化关系、染色体位置、基因结构、保守基序和启动子顺式元件进行分析,并利用转录组数据和荧光定量PCR方法分析EgC2H2基因家族成员在低温胁迫下的表达情况。结果显示:从油棕基因组中共鉴定出73个C2H2型锌指蛋白家族成员,EgC2H2家族成员氨基酸的数目为128~556个,分子量为14176.73~58983.30 Da,等电点为4.99~9.62,不稳定系数为38.84~86.01,亲水性为–1.154~-0.226,亚细胞定位显示C2H2基因家族所有成员均定位于细胞核;系统进化树分析显示EgC2H2家族成员可以分为4个亚家族,EgC2H2家族成员多数归类于第Ⅰ亚家族和第Ⅱ亚家族,且同一亚家族成员的结构域具有较高的一致性;染色体定位结果显示,EgC2H2家族成员不均匀地分布于油棕的16条染色体上;启动子顺式元件分析显示,EgC2H2家族包含许多光响应元件、植物激素响应元件和逆境胁迫响应元件;转录组数据分析显示,大部分EgC2H2基因响应低温胁迫,且大多数EgC2H2基因在耐寒材料中高表达,在冷敏感材料中低表达;荧光定量PCR分析显示,EgC2H2-23、EgC2H2-11、EgC2H2-19、EgC2H2-17和EgC2H2-21显著上调表达,且在耐寒材料中的表达量显著高于冷敏感材料,推测这些基因可能在油棕低温响应中发挥关键作用,可以作为候选基因进一步深入研究。本研究为深入研究油棕C2H2基因家族功能提供理论参考。

不同驯化移栽因素对油棕组培苗成活的影响

油棕(Elaeis guineensis Jacq.)为棕榈科多年生乔木,是热带重要油料作物之一。其果实生产的油脂可作为食用油脂、工业原料、生物能源等,用途广泛,市场需求逐年增加,而用于种植的土地有限,因此通过提高单位面积产油量成为油棕产业发展的迫切需求。以优良油棕母树叶片为外植体的组培苗既保存亲本优良的遗传性状,遗传性状又均一,可明显提高油棕单位面积产油量。因此油棕组培苗繁育是短期内满足产业技术需求的有效途径。移栽驯化是油棕组培苗繁育的关键环节之一,但该环节存在组培苗较难移栽成活、长势弱等问题,为选择适合驯化移栽的油棕组培苗的关键因素,建立系统高效的油棕组培苗驯化移栽技术,本研究对油棕组培苗开展了根系状况、基质、遮荫条件、湿度调控措施、不同月份的对比实验,观察其成活及生长情况,统计成活率和平均每株新增叶片量。结果表明,高6~8 cm,具3张叶,有侧根的油棕组培苗适宜出瓶移栽;椰糠+砂壤土表土(体积比2∶1)适宜用于移栽基质;驯化移栽时期宜选在高温季节(如儋州市3—11月);移栽后宜置于具遮光度为75%的遮阳网双层遮荫;组培苗栽植于穴盘后宜置于可自动调控湿度的育苗箱中,移栽0~15 d设置湿度下限值95%,15~30 d设置湿度下限值75%,30 d后打开育苗箱,停止湿度调控装置运转,置于自然湿度条件下培养,其移栽驯化成活率达98.67%,新增叶片量1.20片/株。综上,根系状况、基质、遮荫条件、湿度调控措施、不同月份是油棕组培苗移栽成活的重要影响因素,本研究结果可为油棕组培苗规模化驯化移栽提供技术支撑,也可为其他棕榈科植物的组培苗驯化移栽提供参考。