菜心SOD基因的克隆及其在低温条件下的表达分析

采用同源克隆法从菜心中获得3个SOD基因,并进行生物信息学分析,采用qRT-PCR分析3个基因在不同组织器官和低温胁迫下的表达模式。结果表明:(1)获得Cu/Zn-SOD、Fe-SOD、Mn-SOD基因的ORF,分别命名为BclCZSD、BclFSD、BclMSD,序列长分别为459、639、696bp,分别编码152、212、231个氨基酸。(2)生物信息学分析显示,3种蛋白均为稳定的亲水性蛋白,均不存在跨膜结构和信号肽,BclCZSD的二级结构以无规则卷曲为主,含有2个Cu/Zn-SOD结构域,BclFSD和BclMSD的二级结构以α-螺旋为主,含有一个相同的Mn/Fe-SOD结构域;进化分析显示BclCZSD和BclMSD与油菜最先聚在一个分支,BclFSD与甘蓝、萝卜、油菜、芜菁聚在一个分支。(3)qRT-PCR结果显示,BclCZSD、BclFSD和BclMSD基因在菜心根、茎、叶和叶柄中均有表达,且在根、茎、叶和叶柄中的表达模式不完全相同;低温条件下,3个基因的表达量随着胁迫时间的延长均呈先升高后降低的变化趋势。研究结果为进一步探讨菜心SOD基因在低温胁迫下的响应机制奠定了基础。

软腐病菌侵染下菜心叶片的转录组分析

为探讨软腐病菌侵染下菜心转录组功能基因信息,采用BGISEQ-500高通量测序技术对软腐病菌侵染下菜心叶片进行转录组测序,平均每个样获得47.27 M clean reads,Q20值均大于95%,共检测到表达的Unigene为36760个,其中已知的有35327个,预测新Unigene有1433个;共检测出19549个新转录本,其长度主要集中在300~2000 nt。功能注释结果显示,有32047个Unigene在Nr数据库获得注释,其中注释到芸薹属白菜上的Unigene最多;GO功能共注释到12588个Unigene;KEGG数据库注释到18583个Unigene,涉及到137个代谢通路。共获得21776个组间差异表达基因(differential expression genes,DEGs),其中对照与发病前期组间的DEGs有15007个,6137个上调表达,8870个下调表达;发病前期与发病中期组间DEGs有13118个,10278个上调表达,2840个下调表达;发病中期与发病后期组间DEGs有11293个,1790个上调表达,9503个下调表达。DEGs的Ven图分析显示5110个基因在每组间均存在差异,DEGs功能分析显示DEGs参与泛素蛋白降解途径、过氧化物酶体途径、光合碳固定途径、糖酵解途径等多种生命活动。本研究结果为深入开展菜心抗软腐病基因组学和分子生物学研究奠定基础。

菜心BclUBE2基因的克隆与表达分析

采用同源克隆法从菜心中获得cDNA全长459 bp的E2基因,命名为BclUBE2。该基因编码153个氨基酸,分子量为17.24ku,理论等电点为5.37,为亲水性非分泌蛋白。结构分析显示,该蛋白含有一个泛素结合酶E2活性位点、一个WD重复序列和一个高度保守的半胱氨酸。进化分析发现,菜心BclUBE2蛋白与芸薹属芜菁和油菜的亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明,菜心BclUBE2基因在根、茎、叶、叶柄中均有表达,且表达丰度和变化趋势不同。在低温胁迫下,根中的表达量呈现先降低后升高的变化趋势,且在处理1 h时表达量最低;在茎、叶、叶柄中均呈现先升高后降低的表达趋势,茎和叶柄处理6 h时的表达量最高,叶片处理1 h时的表达量最高。说明菜心BclUBE2基因在响应低温胁迫中发挥作用。

不同施肥量与种植密度对花生品质的影响

采用五因素二次正交旋转组合试验设计,研究种植密度、施氮量、施磷量、施钾量和施钙量等5个栽培因素对春花生新品种莆花2号品质的影响。结果表明,当对蛋白质的需求高时,降低花生种植密度的同时,也应适当控制氮肥用量,当对脂肪含量需求高时,调整氮肥施用量的同时提高花生种植密度;减少钙肥施用量可提高油酸含量。本试验可为实现不同花生内在品质需求栽培方案的制定提供参考。