柑橘内参基因的稳定性评价

【目的】为了筛选在柑橘中稳定表达的内参基因,以确保柑橘基因表达分析结果的可靠性。【方法】选取Actin、18SrRNA、rpII、GAPDH、UBQ10、UBQ1作为候选内参基因,以geNorm、Normfinder、BestKeeper以及RefFinder软件分析这6个基因在冰糖橙的根、茎、叶、果实以及干旱、低温、溃疡病、衰退病胁迫下叶片中的表达稳定性。【结果】结果表明,在不同柑橘器官及不同胁迫处理下的柑橘叶片中,候选内参基因的表达稳定性确实存在差异。在不同柑橘器官之间比较用UBQ10和rpII;干旱胁迫下用GAPDH、18SrRNA和Actin;低温胁迫下用UBQ10、Actin和18Sr-RNA;溃疡病菌侵染胁迫下用Actin、UBQ10和GAPDH;感染衰退病毒时用18SrRNA和rpII。【结论】为了获得较为稳定的表达分析结果,建议根据不同的试验内容选择不同的内参基因组合。

柑橘溃疡病致病基因pthA核定位信号肽抗血清的制备及其抑菌研究

用PCR法扩增位于柑橘溃疡病菌致病基因pthAC-末端的3个核定位信号序列,并将其克隆到原核表达载体PET32a(+)上,经双酶切及核酸序列测定重组质粒(pthA-NLS),其序列与GenBank中pthA的相关序列有99.9%的同一性。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)后诱导了重组多肽的表达,并用Ni2+-NTA纯化柱得到了48kD的纯化重组多肽。把重组多肽注入免疫Balb/c小白鼠,制备了相应的抗血清,Western blotting和ELISA分析结果表明,抗血清可特异地结合重组多肽,亦可识别溃疡病菌PthA天然蛋白,获得的抗血清可以用于柑橘溃疡病的检测。利用抗血清与溃疡病菌混合接种离体冰糖橙叶片,发现抗血清能推迟溃疡病菌的致病过程,且病斑比对照小,但未能达到抗病程度。pthA基因末端核定位信号序列的克隆、原核表达及抗血清的制备为进一步研究pthA的致病机理和研发溃疡病快速分子检测技术奠定了基础。

柑橘衰退病毒基因p23 RNAi载体的构建及转化

【目的】构建柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)含p23的RNAi载体,以获得具有抗性的柑橘转基因植株。【方法】基于转化病毒基因介导抗性,根据NCBI公布的CTV基因组序列,查找p23保守序列,设计并克隆两条不同长度的片段。对两条片段和植物表达载体p BI 121进行双酶切和连接来构建RNAi载体。初步预测所构建的载体发生RNAi抗病毒的可行性。利用农杆菌介导的瞬时表达技术将含RNAi载体的农杆菌注射入CTV指示植物墨西哥莱蒙的叶片,利用GUS组织化学染色法观察叶片中载体发生瞬时表达的情况。发生瞬时表达的叶片接种CTV T36基因型,利用酶联免疫反应(ELISA)检测病毒含量。同时,提取叶片的RNA并反转录为c DNA,利用实时荧光定量PCR(q-PCR)检测CTV p20,通过该基因的表达量反映叶片中的病毒含量。通过农杆菌介导的遗传转化将RNAi载体转入大红甜橙实生苗上胚轴节间茎段,抗生素筛选得到的芽嫁接至枳橙实生试管苗。提取大红甜橙叶片的DNA,通过PCR扩增确定其是否为转基因阳性;目的基因检测为阳性的植株二次嫁接至温室保存的酸橙实生苗;根据插入的p23基因序列设计q-PCR引物,检测转基因植株中p23的表达情况。取CTV T36基因型寄主的带皮芽,用腹接法接种大红甜橙转基因植株。取接种后新萌发枝梢上的叶片,用检测瞬时表达叶片同样的方法分析植株的抗病性。对于第1次接种后未检测出病毒感染的植株,进行第2次接种并检测分析。【结果】克隆得到CTV p23 513 bp的长片段和291 bp的短片段,与载体p BI121连接后成功构建含发夹结构的来自病原且能靶向目的基因的RNAi载体,命名为p23-RNAi。注射p23-RNAi的墨西哥莱蒙叶片经GUS染色后能够产生蓝色斑点,表明农杆菌p23-RNAi可以在叶片中发生瞬时表达;接种CTV后第15和30天,瞬时表达p23-RNAi的墨西哥莱蒙叶片ELISA检测结果均为阴性,同时q-PCR检测结果显示其CTV p20的积累水平和增加速度明显低于对照植株,表明瞬时表达的p23-RNAi在一定时间内可以对CTV的侵染产生抑制。p23-RNAi经农杆菌介导遗传转化大红甜橙获得抗性芽,通过普通PCR的扩增结果证明得到7个转基因植株;q-PCR检测结果进一步表明7个转基因植株间p23的含量呈现一定差异,植株E的含量最高,其次是C、F、H、A、B和G。接种CTV后,p20的表达量在7个转基因植株间也表现出一定差异,表达量最高的是植株A,其次是G、F、E、B、H、C,且与对照植株相比,呈现不同程度的抗病性。转基因植株对病毒的抗性与外源基因的表达水平没有相关性,外源基因表达水平最高的植株E并没有表现强的CTV抗性。经过两次病毒接种,转基因植株C在接种后具有完全抗性。【结论】p23-RNAi载体能引起植物抗柑橘衰退病毒;瞬时表达技术可快速鉴定RNAi载体的抗病性,有利于筛选高效率的RNAi载体。

柑橘商品化处理及贮藏保鲜

（续第5期第3 6页）一、柑橘的采收1.采收的适宜时期宽皮柑橘果实一般果皮着色70%~80%时可以开始采收,采收过早品质差,过迟则容易腐烂或枯水,不耐贮藏。甜橙类果实可在80%~100%着色时采收。2.采收要求采摘前10天应停止灌水,选择晴天、露水干后采摘。

柑橘栽培管理知识与技术(4) 柑橘的修剪及花果管理

（续第3期第3 2页） 一、柑橘修剪 1.原则以改善果园和树体通光为核心,调节生产与结果的关系,确保病虫防治的效果,稳产提质。

柑橘栽培管理知识与技术(2) 建园与幼树管理

（续第1期第36页）一、建园规划1.选址选择适宜的地形、地貌和海拔高度,尽量避免不利气候的影响。山地北面和山谷,光照不足,影响产量和品质,并且易发生病虫害;同时,北坡冬季易受低温冻害。靠近大型水体（如水库、江河）的地方,冬暖夏凉,全年空气湿润,有利于柑橘的生长。柑橘对土壤的适应性较强,但最适宜柑橘生长的是壤土和沙壤土,黏性强和多沙土壤需要改良后才可种植。土壤酸碱度对柑橘的影响很大,现在使用较多的砧木是枳,其适宜的土壤p H值5.5~6.5。

利用激光共聚焦扫描显微镜对溃疡病菌侵染柑橘叶片的实时观察

柑橘溃疡病对柑橘产业造成了巨大损失,而研究柑橘与溃疡病菌的互作关系以及柑橘的感病和抗病性均需要观察溃疡病菌在柑橘寄主中的侵染和定殖过程。激光共聚焦扫描显微镜不仅可以观察活细胞,活组织的动态代谢过程,而且可以获得三维图像,对于病原菌在柑橘植物组织内的繁殖和致病机制研究具有重要意义。但是,选择适宜的植物材料和制片方法对激光共聚焦扫描显微镜的观察效果影响很大。本文对激光共聚焦扫描显微镜所观察的材料在其处理和观察方法上加以改进,获得了质量更好的图片和实验结果,也使得实验更为方便快捷。激光共聚焦扫描显微观察还在瞬时表达分析中得到应用,提高了柑橘瞬时表达分析的效果。通过将切片和压片相结合观察到溃疡病菌在不同时间点对柑橘叶片的侵染情况,而通过3D建模能观察到柑橘叶片不同组织层面中的病菌数量和病菌位置,为研究溃疡病菌在叶片中的定殖方式和入侵数量提供了前期基础。

利用qPCR技术检测柑橘溃疡病菌的灵敏度分析

以常规PCR为对照,分析了实时荧光定量PCR（q PCR）检测柑橘溃疡病菌DNA和柑橘溃疡病菌菌量的灵敏度,并对接种柑橘溃疡病菌后的冰糖橙样品进行了动态监测。结果显示,q PCR检测柑橘溃疡病菌DNA和柑橘溃疡病菌菌量的灵敏度比常规PCR高1～3个数量级,且常规PCR对柑橘溃疡病菌DNA的检测会受到寄主植物DNA的干扰,q PCR不受寄主植物DNA影响;对接种后冰糖橙样品的分析,q PCR即时就能检测到柑橘溃疡病菌,并能实时观察到柑橘溃疡病菌在寄主叶片的增殖情况,而常规PCR要接种后2 d才能检测到柑橘溃疡病菌。

枳NLP转录因子克隆及其在不同水分条件下的表达

【目的】分析柑橘砧木枳(Poncirus trifoliata(L.)Raf.)参与氮素吸收与同化的重要转录因子NLP在干旱胁迫下的表达模式,为柑橘在干旱胁迫条件下对氮素吸收与同化的调控机理提供研究参考。【方法】以柑橘砧木枳为试验材料,在甜橙(Citrus sinensis(L.)Osb.)基因组数据库的基础上,利用生物信息学筛选获得甜橙NLP,并以此设计引物扩增枳NLP的CDS全长并测序。利用Clustal X和MEGA程序进行序列比对和系统发育分析,利用实时荧光定量PCR技术分析不同水分条件下的枳NLP的表达模式。【结果】筛选并克隆获得了4条枳NLP序列,为Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7和Pt NLP8。序列比对分析表明枳NLP之间的蛋白质序列一致性为45.13%,均具有明显的RWP-RK和PB1结构域。枳与甜橙的NLP蛋白质序列的一致性极高,分别为97.57%、96.47%、99.0%及97.33%。系统发育分析表明枳NLP可分为4个进化类型,与拟南芥的NLP分类一致,即Pt NLP2与At NLP1/2一类,Pt NLP4与At NLP4/5一类,Pt NLP7与At NLP6/7一类,Pt NLP8与At NLP8/9一类。在不同水分条件下,枳NLP的表达模式在叶与根中存在差异。随着基质水分含量的减少,枳叶NLP呈现先上升再下降的趋势。与对照(相对持水量为61.0%)相比,叶Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7及Pt NLP8的表达量在相对持水量为15.4%时上调至最高水平,分别上调了2.9、3.5、5.9及2.8倍,之后持续下调;到相对持水量为9.4%时,其表达水平低于对照但无显著差异。而枳根NLP的表达量在对照中最高,后随着水分的散失呈总体下降趋势且差异显著,与对照相比,根Pt NLP2、Pt NLP4、Pt NLP7及Pt NLP8的最大下调倍数分别为6.7、2.8、4.8及2.3。复水后,枳叶与根NLP的表达量低于复水前,且与对照差异显著。【结论】枳NLP的表达与土壤的水分条件密切相关。枳叶片NLP的表达水平在干旱胁迫前、中期上调,后期下调;而枳根NLP的表达水平在干旱胁迫下持续下调。其中,Pt NLP2和Pt NLP7的表达量在枳根响应干旱胁迫中变化较大。

^(60)Co-γ射线对枳生物性状和分子特性的影响

为探究60Co-γ射线辐照处理对枳的生物性状和分子特性的影响,本研究采用不同剂量的60Co-γ射线辐照处理枳种子,萌芽后测定枳苗部分生物性状,并采用ISSR分子标记进行检测。结果表明:低剂量处理可促进种子萌发,而高剂量处理的种子出苗率明显下降;幼苗平均高度差异较小;枳半致死剂量为120 Gy;通过半致死剂量辐照的枳苗在叶片、刺、株型等方面出现较大的变化;在水分胁迫下,半致死剂量辐照的枳苗脯氨酸含量存在较大差异,含量为358.16~1 372.96μg·g-1;ISSR分析结果表明,经过120Gy辐照获得的枳苗在DNA水平上存在明显的多态性差异。本文为柑橘砧木选育及筛选与干旱胁迫相关的枳突变体提供了理论依据。

植物RNAi的特点及其应用研究进展

RNAi是真核生物中普遍存在的抵抗病毒复制表达、抑制转座子转座及调控基因表达的监控机制。清楚植物体内的RNAi途径,将对认识植物基因组功能和转基因研究工作具有积极意义。就国内外与植物RNAi有关的研究作了综述,重点介绍了植物RNAi特征和该技术在植物基因工程中的应用。

转chit42基因柠檬的分子鉴定及抗炭疽病研究

以转chit42基因柠檬为试材,对其进行了分子鉴定和抗炭疽病研究。用PCR和Southern杂交证实外源基因chit42已经整合到转化植株基因组中,chit42基因在转基因柠檬SR23株系中为3个拷贝,在SR24株系中为2个拷贝。对转基因柠檬进行离体和活体抗炭疽病试验表明转基因柠檬抗炭疽病能力得到明显提高。利用半定量RT-PCR技术检测chit42基因在柠檬中的表达,结果表明用炭疽病病菌接种处理24h后,chit42基因表达量开始增加;接种48h后,chit42基因表达量进一步明显增大;接种72h后,表达量开始有所下降,但仍然高于正常情况下chit42基因的表达量。

纽荷尔脐橙成年态节间茎段遗传转化研究

建立柑橘成年态节间茎段的离体再生和遗传转化系统是实现柑橘转基因育种实用化的前提基础。本试验以纽荷尔脐橙成年态节间茎段为试材,初步建立了脐橙成年态节间茎段的离体再生和遗传转化系统。结果表明采用改良的预处理灭菌法对成年态茎段进行消毒处理,污染率明显降低。节间茎段在MS+3mg/L6-BA的培养基上,不定芽再生率较高。采用根癌农杆菌介导法将外源抗真菌病基因chit42导入其中,抗性芽通过二次嫁接后获得再生植株,PCR检测4株抗性植株中有2株扩增出该特异性条带,RT-PCR分析进一步确认外源基因chit42能够在转基因植株的基因组中表达。

利用EMS诱变获得抗溃疡病甜橙突变体的研究

研究以大红甜橙实生苗上胚轴为试材,采用甲基磺酸乙酯(EMS)对其节间茎段进行诱变处理,通过用不同浓度溃疡病菌粗提物进行离体筛选,以确定适宜的抗溃疡病选择压,并获得抗溃疡病突变体材料。结果表明,以1.8%的EMS溶液浸泡节间茎段2 h可获得"半致死"效应;溃疡病菌粗提物浓度为4%时为适宜的抗病选择压。对1 030个再生不定芽进行两次不连续离体筛选,再经离体接种溃疡病菌鉴定后获得35个抗性芽,成活率为3.4%。该试验初步获得抗溃疡病粗提物的大红甜橙突变体株系23株,为后续进一步研究提供材料基础。

冰糖橙与枸橼C-05对溃疡病菌生长特性的影响

【目的】采用新的接种方式,比较冰糖橙与枸橼C-05叶片对溃疡病菌生长特性的的影响,探讨冰糖橙与枸橼C-05对溃疡病菌敏感度的差异性。【方法】将完全展开、颜色淡绿的冰糖橙与枸橼C-05叶片进行75%酒精和1%Na Cl O消毒并切割后,分别与溃疡病菌在离体条件下共培养,观察叶片在MT培养基(对照)、MT中间嵌入NYGA培养基(MA)中对溃疡病菌生长的影响;分别提取冰糖橙和枸橼C-05叶片的粗提液,并以25%、50%和75%的比例添加至MT培养基中,观察冰糖橙和枸橼C-05叶片提取液分别对溃疡病菌生长的影响;同时以不同比例的叶片粗提液添加至NYGB培养基中,观察冰糖橙与枸橼C-05叶片提取液分别对溃疡病菌胞外多糖含量的影响。【结果】Xac在培养冰糖橙叶片的MT培养基中生长迅速,接种1周后即出现Xac的增殖现象,菌斑直径均值比对照大0.5 mm;接种2周后菌斑直径均值为5.27 mm,几乎是对照的3倍;而2—3周为Xac的急速生长期,菌斑直径由5.27 mm快速增长至13.41 mm,是对照菌斑直径的5倍多;3周后菌斑生长缓慢趋于平稳;各个时间点的菌斑直径与对照相比均达到极显著差异水平。在培养冰糖橙叶片的MA培养基中,Xac生长1 d后菌斑直径均值为4.58 mm,小于对照的6.19 mm;接种3 d后Xac继续生长,菌斑直径几乎与对照组相同,差异不显著;但是在接种5 d后,菌斑直径快速增长至21.31 mm,大于对照组的16.33 mm,3个菌斑长势连在一起,两者差异达到极显著水平。冰糖橙的叶片提取液对溃疡病菌的生长及胞外多糖含量均有促进作用,随着其添加浓度的增加,促进效果越明显,与对照相比均可达到极显著水平。Xac在培养枸橼C-05叶片的MT培养基中生长较为缓慢,在接种1周后菌斑直径与对照相比差异不显著;2周后菌斑直径约为对照的一半;3周时,菌斑直径均值为2.06 mm,小于对照的2.62mm;2周和3周时的菌斑直径与对照相比均达到显著水平。在培养枸橼C-05叶片的MA培养基中,Xac生长较为缓慢,菌斑直径均小于对照组,在1、3和5 d时与对照相比均达到极显著水平。枸橼C-05的叶片提取液对溃疡病菌生长和胞外多糖含量的影响不大,与对照相比均差异不显著。【结论】冰糖橙叶片中存在可促进溃疡病菌的生长、增加胞外多糖含量的物质,这种物质可能突破了其自身免疫系统,导致其对Xac高度敏感而极易感病。枸橼C-05叶片与溃疡病菌共培养时,分泌抑制溃疡病菌生长的物质,使得枸橼C-05对Xac具有较低敏感度而表现抗性。

糖橙新品种‘橘湘元’的选育

'橘湘元’是从埃及糖橙芽变中选育的无核糖橙新品种。果实圆球形,果形指数为0.95。平均单果质量173 g,大小较均匀,果面较光滑,有光泽,果肉橙黄色,平均每果实含0.4粒种子。可食率达77.09%,果实出汁率54.6%,可溶性固形物13.63%,可滴定酸0.14%,维生素C含量60.57 mg·100 mL^(-1)。‘橘湘元’在树形树势、叶片大小、花瓣宽度等方面与埃及糖橙均存在明显差异。果实生育期260 d,在湖南省永兴县11月中下旬成熟。SSR结果分析表明‘橘湘元’在300 bp处较‘埃及糖橙’多1条带,具有遗传特异性。‘橘湘元’可在山地和旱地种植,表现生长快,抗性较强。

干旱胁迫对枳的氮含量及氮代谢相关基因表达的影响

以枳为试验材料,进行干旱胁迫处理(对照组的基质相对持水量维持在55%~65%),分别在处理后第7、17、27、37天采样,研究干旱胁迫对枳侧根、主根、茎、叶片中全氮含量的影响以及氮代谢途径中NRT、NR、NiR、GS、GOGAT、GDH等16个相关基因在侧根和叶片中的表达。结果表明:随着干旱时间的延长,枳的侧根、主根、茎、叶中全氮含量与对照相比均显著下降,其中侧根全氮含量下降最为显著;枳叶片中与氮代谢相关的16个基因均能被干旱胁迫诱导而上调表达,且多数基因在干旱第27天上调至最高水平,而后随着叶片的萎蔫而下调;枳侧根中有8个基因(NRT1.2、NRT1.7、GS2、NADH–GOGAT2、NADP–GDH、GDH1、GDH2、GDH3)在干旱处理后27天呈现不同程度的上调表达,有4个基因(NRT1.1、NRT1.5、GS1、NADH–GOGAT3)的表达基本不受干旱胁迫的影响,还有4个基因(NR、NiR、Fd–GOGAT、NADH–GOGAT1)的表达显著下调。

枳NLP转录因子响应干旱胁迫并与NRE顺式作用元件互作

【目的】探讨枳氮素含量在干旱条件下的变化,以及氮代谢途径枳亚硝酸还原酶基因(NiR)和NLP转录因子的响应表达,分析确定枳NLP转录因子与NiR启动子区域硝酸盐响应顺式作用元件(nitrate-responsive cis-element,NRE)位点绑定互作。【方法】以一年生的砧木枳为试验材料,进行干旱处理直至植株叶片开始萎蔫,并设置对照。利用凯氏定氮仪检测干旱条件下枳叶片和侧根的全氮含量,并同步利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和2-ΔΔCT法分析PtNiR、PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7及PtNLP8在枳叶片和侧根的表达情况。通过基因克隆并检索与比对分析,获取PtNiR启动子区域的硝酸盐响应顺式作用元件序列,之后利用同源克隆方法构建用于酵母单杂交的pHIS2-4×NRE和p GADT7-Rec-NLP载体,将构建的pHIS2-4×NRE和p GADT7-Rec-NLP载体质粒共同转化到酵母菌株Y187中,在氨基酸缺失培养基(SD/-Trp/-Leu,以及SD/-His/-Trp/-Leu/+120 mmol·L^(-1) 3-氨基三唑)上30℃恒温培养3—5 d,观察酵母的生长情况,以确定枳NLP转录因子(PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7及PtNLP8)与NRE的互作关系。【结果】受干旱的影响,枳叶片全氮含量表现出先升高再下降的趋势,而侧根中全氮含量则显著下降;在对照中,枳叶片和侧根全氮含量均显著上升。RT-qPCR分析表明,PtNiR的表达水平在叶片中先上调然后再显著下调,而在侧根中则随着干旱程度的增加显著下调;PtNLP2、PtNLP4及PtNLP7在枳叶片和侧根中的表达也均呈现不同程度的先上调然后再受到抑制的规律,而PtNLP8在枳叶片和侧根中的表达则在一定程度上受到干旱抑制。通过克隆测序分析,在枳NiR启动子区域-196至-154的位置发现了疑似NRE。酵母单杂交分析表明,转化pHIS2-4×NRE-HIS3载体和p GADT7-Rec-NLP载体的Y187酵母在对照培养基(-Trp/-Leu)和含有120 mmol·L^(-1) 3-氨基三唑的三缺培养基(-His/-Trp/-Leu)上均能正常生长。【结论】枳侧根中的全氮含量受干旱的影响而显著下降,以对照为参比,枳侧根和叶片中的全氮含量均随着干旱时间的延长而相对减少。氮代谢途径的枳NiR和NLP转录因子在叶片和侧根中的表达对干旱有不同程度的响应。PtNLP2、PtNLP4、PtNLP7及PtNLP8转录因子均能与PtNiR启动子中的硝酸盐响应顺式作用元件(NRE)位点绑定互作,从而激活下游基因的表达。

特早熟柑橘新品种‘橘湘早’

特早熟柑橘新品种‘橘湘早’由‘大分早生’温州蜜柑中发现的特早熟芽变选育而成。树势强。果实扁圆,果形指数0.78~0.80,平均单果质量115 g;完熟后果皮橙色,光滑,果肉味浓、化渣,含可溶性固形物12.2%,可滴定酸0.55%,维生素C 385 mg·L^-1。9月上中旬成熟,采收期长,丰产稳产,平均产量65280 kg·hm^-2。