月季RhPR10.2基因克隆及生物学功能分析

为解析月季PR-10家族基因RhPR10.2在月季花瓣衰老中的生物学功能,采用Real-Time PCR、RACE PCR、异源过表达、VIGS(病毒诱导的基因沉默)等生物技术方法,分析了月季RhPR10.2基因在月季不同开放阶段花瓣中的表达谱,克隆了RhPR10.2基因全长,构建了pSuper1300-RhPR10.2异源过表达载体以及pTRV2-RhPR10.2VIGS载体.结果表明,RhPR10.2基因的表达受月季花瓣衰老显著诱导,其开放阅读框为483bp,编码160个氨基酸,含有PR-10家族特有的P-loop基序;蛋白分子式为C796H1250N204O239S2,分子量为17 566.02,等电点(pI)为6.07;RhPR10.2蛋白与葡萄VvPR10.1亲缘关系最近;与拟南芥野生型植株(WT)相比,异源过表达RhR10.2基因的拟南芥T2代纯合子植株表现出显著延迟叶片衰老的表型,伴随着更高的叶绿素含量以及更低的离子渗透率;此外,与TRV2对照相比,沉默RhPR10.2基因的月季花瓣表现出加速衰老的表型,伴随着更高的离子渗透率以及衰老marker基因RhSAG12的表达.

优质多抗生姜新品种‘长姜1号’的选育

‘长姜1号’是从武陵黄姜脱毒苗体细胞无性系变异植株中选育出的生姜新品种。该品种为四倍体(2n=4x=44),生育期191 d,叶色深绿,植株生长健壮,适收期平均株高97.21 mm,平均茎粗14.68 mm,平均分枝10.31个。高抗姜瘟病、蚜虫和害螨,抗旱性强,耐涝。其根茎肥大,锌含量4.90 mg·kg^(-1),硒含量0.0016 mg·kg^(-1),粗纤维含量0.92%,蛋白质含量1.29 g·(100g)^(-1),维生素C含量8.57 mg·(100g)^(-1),可溶性糖含量0.82%,姜辣素含量1.73%,辛辣味浓郁。667 m^(2)平均产量达3600 kg以上,与对照‘凤头’姜相比增产极显著。该品种适宜长江流域生姜产区种植。

响应月季花朵衰老的RhRRs基因筛选及表达特性分析

为筛选响应月季花朵衰老的RhRRs基因以及分析其表达特性,采用RT-PCR,RACE PCR以及MEGA等生物技术方法,检测了RhRRs基因在月季花朵不同开放阶段的表达谱,克隆了Rh39694基因全长,开展了进化树分析.结果表明,RU39694与RU12149的表达谱受月季花朵衰老显著抑制;其中RU39694基因全长1292 bp,开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸,含有A类RRs蛋白特有的DDK基序,蛋白分子式为C1176 H1912 N 324 O 401 S12,分子量为27.39 kDa,等电点(pI)为4.88;RU39694蛋白与拟南芥ARR8,ARR9亲缘关系最近,被命名为RhRR9;此外,RhRR9的表达谱受外源细胞分裂素(6-BA)处理显著诱导,而被脱落酸(ABA)与乙烯(C 2H 4)处理显著抑制,推测可能在植物激素(细胞分裂素、脱落酸、乙烯)拮抗调控月季花朵衰老中发挥重要功能.

外源24-表油菜素内酯调控仔姜活性氧及酚类代谢减轻冷害

为探讨外源24-表油菜素内酯(24-epibrassionolide,EBR)处理对仔姜冷害的防控效果及可能机制,以‘竹根姜’为实验材料,采用外源EBR溶液浸泡30 min,晾干后置于4℃环境下贮藏25 d。定期分析冷害指数、硬度、相对电导率、H2O2含量、丙二醛含量、总酚含量、活性氧及酚类代谢相关酶活力等指标的变化。结果表明,10μmol/L EBR处理能有效缓解仔姜的冷害症状,贮藏结束时,其冷害指数、ΔE分别为对照组的51.8%(P<0.05)和48.1%(P<0.01),硬度则比对照组高38.6%(P<0.01);相对电导率、丙二醛和H2O2含量分别比对照低24.6%、10.5%、24.8%(P<0.05或P<0.01),活性氧代谢相关的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活力分别比对照组高9.0%、35.7%和33.2%(P<0.01),从而保护膜结构的完整性,减少活性氧的累积;同时,总酚含量及苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)活力也分别比对照组高38.5%和24.8%(P<0.01),而多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活力则比对照组低17.3%(P<0.01)。相关性分析显示,仔姜冷害指数与ΔE、相对电导率、丙二醛含量、SOD活力、PAL活力、PPO活力呈极显著正相关(P<0.01),但与硬度、CAT活力及APX活力呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关。以上结果说明,外源EBR处理可通过调节仔姜活性氧及酚类代谢相关酶活性减轻氧化损伤,从而延缓其冷害的发生。

流态冰预冷处理对西兰花品质及生理的影响

本实验为了探究流态冰预冷处理对西兰花贮藏品质的影响,以西兰花为实验材料,将其用流态冰预冷处理后,待温度降至0±1℃后于货架温度(20±1℃)贮藏。测定贮藏期间西兰花的黄化指数、感官评分、叶绿素、硫代葡萄糖苷、抗氧化酶活性等生理指标,探究流态冰预冷处理对西兰花货架期品质的影响。结果表明:流态冰预冷技术可以快速将西兰花降温至0.4℃,降温时间缩短至4 h;在贮藏第3 d,经过流态冰处理的西兰花,叶绿素和维生素C(Vc)含量高于CK组2倍,丙二醛(MDA)含量高于CK组1倍,可溶性固形物(TSS)和硫代葡萄糖苷含量均处于较高水平,保持了西兰花的营养品质;贮藏第3 d,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,分别提高了32%、23%和64%,增强了其抗氧化酶活性。故流态冰预冷处理可有效维持西兰花的贮藏品质。

毛果杨NAC128基因在次生壁形成中的功能

【目的】克隆并鉴定与毛果杨次生壁形成相关的NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子,在组织表达特异性分析的基础上,通过过量表达分析转基因植株表型及下游调控网路,解析该基因调控杨树次生壁组分生物合成的作用机制,为利用该基因进行林木种质创新奠定基础。【方法】基于前期转录组数据,克隆到1个在毛果杨茎中高表达的NAC转录因子PtrNAC 128。利用qRT-PCR技术分析PtrNAC 128在毛果杨根、茎、叶中的相对表达量。构建35S∷PtrNAC128-GFP植物表达载体,利用农杆菌介导法转化毛白杨;利用基因枪法将PtrNAC128-GFP融合蛋白在烟草叶片中进行瞬时表达,而后对PtrNAC128进行亚细胞定位分析;对毛白杨转基因植株和野生型植株的横切面切片染色观察,并通过qRT-PCR检测木质素、纤维素、半纤维素合成途径关键酶基因及调控次生壁各组分生物合成的NAC、MYB转录因子的表达差异,解析过表达PtrNAC128对杨树次生壁各组分的影响。【结果】毛果杨PtrNAC128与拟南芥ANAC075聚在一支,具有典型NAC结构域和完整的C端激活区。qRT-PCR结果表明PtrNAC128在毛果杨根、茎、叶中均有表达;在老茎中表达最高,是嫩叶中的23.49倍;在嫩茎中也有较高表达,是嫩叶的11.44倍。亚细胞定位分析表明PtrNAC128定位于细胞核内。PtrNAC 128过表达毛白杨转基因株系,次生木质部显著增厚,达到野生型的1.42-1.51倍;木质部细胞层数增加,约为野生型的1.22-1.31倍;转基因株系Klason木质素含量较野生型植株增加12%-22%,纤维素含量较野生型植株增加7.4%-13.1%,但半纤维素含量无显著差异;qRT-PCR检测结果表明,PtrNAC128显著提高木质素和纤维素合成途径关键酶基因以及部分次生壁相关NAC、MYB转录因子的表达。【结论】毛果杨PtrNAC128通过激活木质素和纤维素生物合成的关键酶基因及转录因子调控次生壁组分合成。

调味料生姜新品种渝姜4号的选育

渝姜4号是从武陵黄姜地方品种群体中优选育成的集抗旱、抗病、优质的调味料生姜新品种。该品种植株叶色黄绿,生育期175 d,株高93.44 cm,根茎长13.99 cm,姜块厚2.45 cm,单株产量0.73 kg,可食用率47.13%,姜辣素质量分数1.45%,可溶性糖质量分数0.92%,维生素C质量分数8.60 mg·100 g^(-1),蛋白质质量分数0.68 g·100 g^(-1),膳食纤维质量分数1.2%。该品种田间性状整齐一致,辛辣风味浓郁,在重庆地区表现较好,2020年9月通过重庆种子行业协会农作物鉴评委员会成果鉴定。

生姜种质资源农艺性状的遗传多样性分析

为筛选生姜优良育种材料,对33份生姜种质资源的株高、茎粗、分枝数、叶片数/分枝、叶长、叶宽、根茎长、根茎宽、姜球数、姜球直径、地上部鲜质量及单株产量等12个农艺性状进行了遗传多样性分析。结果表明,生姜种质具有较丰富的遗传多样性,12个农艺性状变异系数范围为8.43%~26.12%,其中变异系数最大的为分枝数,最小的为叶宽;各性状遗传多样性指数在1.0~2.1之间,多样性指数最高的为根茎长。相关性分析结果表明,单株产量与株高、分枝数、根茎长、地上部鲜质量、叶长、姜球数均呈极显著或显著正相关,而与其他5个性状无显著相关性。主成分分析提取了4个主成分,累计贡献率为71.03%。聚类分析将供试材料划分为3个类群,其中类群Ⅲ包含5份综合得分高的优良种质,即广西大姜、泰国白姜、贵州大黄姜、宜春大姜及渝姜1号,可作为生姜的育种资源加以利用。

生姜新品种渝姜1号农艺性状及品质和抗病鉴定

以竹根姜群体种为对照(CK),研究测试了生姜新品种渝姜1号的农艺性状、品质特征及抗病性。结果表明:与对照相比,渝姜1号生育期短23d、株高矮13.59cm、茎粗和单株根茎鲜重分别增加0.34cm和48.55g,增产率为16.33%;总糖、精油、姜辣素含量分别提高0.49、0.45、1.02个百分点,粗纤维含量降低0.43个百分点;姜瘟病病情指数为7.9,具有抗病特性。表明新品种渝姜1号品质优、抗性强、适应性广。

植物表皮毛发育研究进展

植物表皮毛是由表皮细胞发育而来的特殊结构附属物,以不同的形态广泛存在于植物中,在植物防御生物和非生物胁迫中产生作用,其分泌物具有不可忽视的价值。基于此,调控表皮毛发育的基因从各种植物中得以克隆并进行了功能验证,特别是关于模式植物拟南芥表皮毛发育的相关基因,多为各种转录因子。结合多种植物表皮毛的发育特征,重点综述了表皮毛的生物学功能以及表皮毛发育相关的因素与调控基因。

二氧化氯处理对低温贮藏鲜切仔姜品质的影响

为探讨二氧化氯(Chlorine dioxide,ClO_(2))处理对鲜切仔姜贮藏品质的影响,以鲜切‘竹根姜’为实验材料,分别用蒸馏水和20、40、60 mg/L的ClO_(2)溶液浸泡5 min,监测4℃贮藏条件下,鲜切仔姜的色泽、硬度、丙二醛(MDA)、总酚、姜辣素、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)及过氧化物酶(Peroxidases,POD)活力等指标的变化。结果表明,与对照相比,不同浓度ClO_(2)处理可有效维持鲜切仔姜良好的色泽和硬度,减少质量损失和MDA累积,延缓姜辣素及总酚含量的降低,同时抑制PPO和POD的活力。贮藏至11 d时,40 mg/L ClO_(2)处理组的硬度最高,分别比对照、20 mg/L和60 mg/L组高28.3%、15.9%和9.3%(P<0.05),而质量损失率和MDA含量最小,分别为对照的44.4%和76.6%(P<0.05),姜辣素、总酚含量分别比对照高27.3%和35.3%(P<0.05),PPO和POD活力则分别比对照低38.1%和13.0%(P<0.05)。以上结果说明,ClO_(2)处理可较好地保持鲜切仔姜的贮藏品质,其中以40 mg/L ClO_(2)处理效果最为明显。