简介:水淹胁迫是植物遭受的主要非生物胁迫之一,对作物生长发育、产量、品质等都会带来严重影响,全面解析植物的耐涝机制,对选育耐涝品种具有重要意义。高通量转录组测序技术以其数字化信息、高灵敏度、广泛的检测范围及重复性好等优点,已被广泛用于生物体的多种功能研究。目前在水稻、玉米、油菜、黄瓜、大豆等多个物种中,已有从转录水平分析植物对水淹胁迫的分子响应机制相关研究报道,这对于深度解析植物耐涝的分子响应机制和加快作物耐涝品种选育具有重要意义。但目前尚未有转录组测序技术在植物水淹胁迫应用方面的综述。因此,本研究着重综述了植物水淹胁迫测序组织及时间点选择、各阶段基因表达水平、GO功能富集、小RNA的功能特征几个方面,并展望了新一代测序技术在植物抗逆机理研究中的应用前景。
简介:MADS-box基因是一类编码转录因子的基因大家族,在植物的发育过程中具有重要作用。本研究采用RT-PCR技术从叶籽银杏(Ginkgobilobavar.epiphyllaMak.)中克隆了MADS-box基因GbMADS5。序列分析表明,该基因编码区全长为666bp,含有一个完整的开放阅读框,编码221个氨基酸残基组成的蛋白质,具有典型的植物MADS-box基因结构,编码肽链包含了MADS区、I区、K区和C末端,但该基因不具有拟南芥(Arabidopsisthaliana)AG基因的N端区域。GbMADS5基因编码的蛋白序列与其它植物的MADS-box蛋白序列有着较高的一致性,与裸子植物(Gymnospermae)的AG基因相似性最高,其中与苏铁(Cycasrevolute)的同源性高达91.07%。系统发育树分析显示,GbMADS5基因属于AG亚家族基因。
简介:本研究建立了一套简便、行之有效的水稻成熟花粉辐照诱变技术的工作程序,解决了水稻成熟花粉保鲜的技术难关,提出了水稻成花粉适宜诱变剂量为46Gy左右,确认了辐照花粉杂交后代以产生数量性状突变为主,第三代较第二代出现更多的突变性状,扩大了突变幅度,而且随着世代的递增,突变性状有累加的现象,大部分株系在第五代即可稳定.利用本项技术获得了一批熟期提早或推迟15天以上,株高变矮或增高10cm以上、稻谷增长5mm,米长增加4.4mm,长宽比最大达4.5,千粒重较起始种增减10-23g等特殊性状的一批新种质.本研究初步认为水稻成熟花粉辐照诱变主要是诱发DNA位点的突变,同时存在隐性突变,在水稻及其它作物育种中具有应用前景.
简介:本研究以甜菜不育系(N9849)及保持系(960766)为材料,采用Label-free、质谱分析、生物信息学分析方法,对甜菜现蕾期的花蕾进行比较蛋白质组学分析。结果表明:不育系与保持系中鉴定到的96个差异蛋白,涉及16个功能组;其中胁迫响应,碳水化合物代谢,花粉发育等功能类别所占比例较大。胁迫响应功能蛋白类的谷胱甘肽-S-转移酶、过氧化氢酶等在不育系中显著低表达,有毒物质及活性氧的清除能力弱,可能导致不育系材料系统发生紊乱导致形成败育。碳水化合物代谢功能蛋白苹果酸脱氢酶,蔗糖合酶等在不育系中表达量较低,碳水化合物代谢强度低,能量代谢匮乏也是致使花粉不育的一个原因。花粉发育相关蛋白Ⅲ型聚酮合酶在保持系中显著高表达,很好地维持了保持系的育性。本研究在蛋白质组学水平为阐述甜菜明雄性不育机理及其利用提供理论依据。
简介:小麦品种改良研究在我国已有近90年的历史。新中国成立以来,先后育成了数以千计的优良品种,每年“轮番”在农业生产第一线“服役”的就有300400个,为我国小麦生产的发展做出了巨大贡献。为了全面、系统地总结近一个世纪特别是20世纪下半叶的小麦品种改良工作,由中国农业科学院庄巧生院士牵头、主编了《中国小麦品种改良及系谱分析》的专著。该书共分13章、100多万字。第一章(绪论),主要阐述了中国近代小麦品种改良简
简介:通过花生籽仁不同时期转录组测序分析,从分子水平上揭示控制花生油脂合成的重要基因。本研究以高油和低油花生新品系为研究对象,构建了花生籽仁早期和中后期4个转录组测序文库。通过高通量测序共获得了59236条Unigenes,其COG功能涉及了大多数的生命活动,整体功能类的基因最多有4730条;其中与代谢类和油脂转运相关的基因有654条;Unigene参与的花生代谢通路可分为126类,其中涉及生化代谢的Unigene数量最多,达到了7672条,占整体的32.95%;有4大类代谢与油脂相关,分别是脂肪酸的生物合成,涉及的基因有85条;脂肪酸的生化代谢,涉及的基因有145条;不饱和脂肪酸的生物合成途径,涉及116条基因;亚麻酸的代谢途径,涉及有138条基因。对花生籽仁两个不同发育时期的差异表达基因进行分析,共得到了120多种代谢途径(passway);并且籽仁发育中后期基因的表达量大部分下调,说明花生种子发育初期,各类调控脂肪酸合成的基因比较活跃,而随着合成油脂调控的不断继续,相关调节基因表达量下降,同时各类脂肪酸和油脂的合成也渐渐变慢。研究结果为深入揭示花生籽仁发育过程中油脂合成调控的相关基因及其功能提供了丰富的数据资源。
简介:为研究黄金茶出芽早的分子机制,本研究采用SMART-RACE技术,获得了与解除休眠相关的转录因子CsDAM2基因的全长eDNA序列,并进一步对该氨基酸序列进行了生物信息学分析。研究发现CsDAM2基因全长为1386bp,序列分析表明,该序列含有一个完整的编码区,大小为657bp,编码区GC含量为50.45%。此编码区可以编码分子量为24.86kD的亲水性蛋白,该蛋白由218个氨基酸组成,理论等电点(pI)为8.96。黄金茶CsDAM2蛋白有11个磷酸化位点,属跨膜蛋白,与毛白杨DAM3的相似性为71%,与已登录茶树MADS.box蛋白的一致性为35%。本研究为进一步揭示黄金茶春芽萌发早的分子机制提供了理论依据。
简介:白粉病是海南黑皮冬瓜生产上最严重的病害之一。为弄清其病原和遗传进化关系,本研究采用形态观察、致病性测定、分子鉴定和生物信息学分析相结合的方法,对采自儋州、海口、文昌等地的黑皮冬瓜白粉病样进行了病原鉴定和遗传多样性分析。结果表明:病原菌形态上具有叉丝单囊壳(Podosphaerasp.)的典型特征。其分生孢子椭圆形,无色单胞,内含有明显的纤维丝;附属丝为菌丝状。在分子鉴定中,代表样品的ITS序列与NCBI数据库中苍耳叉丝单囊壳(Podosphaeraxanthii)(登录号:JQ728480.1,KP980563.1,MH143487.1,KX369541.1和KX371257.1)的多条序列相似性达100%;与菊科白粉病菌(Podosphaerasenecionis)(登录号:KY660807.1)等相似性小于97%;系统进化分析中,所有瓜类白粉病菌聚在一个分支上,遗传距离近,差异较小;与菊科白粉病菌等在不同分支上,遗传距离较远。结合形态、分子和遗传进化分析,将黑皮冬瓜白粉病的病原鉴定为苍耳叉丝单囊壳(Podosphaeraxanthii)。本研究为冬瓜白粉病流行规律、成灾机理和抗病育种的研究提供了重要的技术支持。
简介:本研究以新颖的极端粗茎水稻材料R404及细茎品种日本晴为亲本杂交构建的F2分离群体(152个单株)为作图群体,对控制水稻茎秆粗、茎壁厚以及穗颈粗3个茎粗度相关性状的QTL进行定位分析。通过QTLIciMapping分子标记作图软件分析,在水稻3、8、11以及12号染色体上分别检测到7个QTLs,其中茎粗和穗颈粗的2个QTLqSDM8.1和qRDM8.1可能为同一基因位点调控,茎粗和茎壁厚的2个QTLqSDM3.1及qSWT3.1也定位在相近的位置,这2个染色体位置可能存在控制茎粗的一因多效的基因。qSWT3.1(15.39%)、qRDM3.1(44.66%)和qSDM8.1(19.16%)在其所控制的相应性状(茎粗,茎壁厚和穗颈部粗)中的贡献率是最大,是主效QTL。除了定位于3号染色体的QTLs外,其他与粗茎性状相关的QTLs均为新发现的QTLs。本研究结果为粗茎QTL的进一步精细定位奠定了基础,也为粗茎QTL应用于水稻抗倒伏品种的培育及种质创新提供重要的基因来源,对保障国家粮食安全具有重要的意义。
简介:甘氨酸甜菜碱是植物细胞内一种重要的调渗物质,盐胁迫下,甘氨酸甜菜碱的积累可以保护细胞内蛋白质的结构和功能,降低细胞水势,从而增强植物自身的耐盐能力。从大肠杆菌中克隆的胆碱脱氢酶基因(betA)是甘氨酸甜菜碱合成的关键酶基因,该基因编码的胆碱脱氢酶(CDH)可将胆碱一步合成为甜菜碱。本实验室已将胆碱脱氢酶基因(betA)转入到小黑杨花粉植株基因组中,并最终获得了4个转基因株系。本研究以4个转betA基因株系(TB1、TB2、TB3、TB4)及非转基因对照为试材,在浓度为1.2%的NaCl盐胁迫下,测定其甜菜碱含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量,并调查试材的盐害情况,计算盐害指数,目的是为了研究转基因株系的耐盐效果,从中筛选出耐盐能力较强的转基因株系。试验结果表明,4个转基因株系的甜菜碱含量均高于非转基因对照;在1.2%NaCl胁迫下TB1、TB2、TB3的超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性均高于非转基因对照,TB3低于对照:TB1、TB4的丙二醛含量低于对照,TB2、TB3与对照相近。进一步的盐害分析表明4个转基因株系中的TB1和TB4株系的盐害指数低于对照的42.1%和33.4%,TB2、TB3与对照无显著差异。综合各转基因株系的耐盐性及生理指标测定结果,4个转基因株系中,TB1、TB2的耐盐性明显优于对照,有希望用于盐碱地造林及推广。
简介:利用RT-PCR技术从海岛棉品种新海21中克隆了1个WRKY基因,在GenBank数据库中比对发现其与陆地棉GhWRKY32的序列高度同源,因此命名为GbWRKY32。该基因ORF为1077bp,编码358氨基酸,预测分子量为39.288kD,等电点为5.02。序列分析表明该基因含有一个WRKY保守结构域,锌指结构为:C-X5-C-X23-H-X1-H,属于WRKY转录因子家族Ⅱ类D组成员。GbWRKY32蛋白为疏水性蛋白,不具有跨膜区和信号肽结构。GbWRKY32转录因子不具有转录自激活活性。本研究成功构建GbWRKY32基因的植物表达载体并转入根癌农杆菌EHA105菌株中,这有助于该基因功能的后续研究。
简介:本研究用珍佳B(佳辐占/珍汕97B//珍汕97B的回交重组自交系F11,即BC1F11)×珍汕97B的F2群体,对稻米粒长、粒宽、长宽比、粒厚和垩白粒率性状进行遗传分析与QTL定位。结果表明,粒宽、长宽比、粒厚和垩白粒率均属于由多基因控制的数量性状,而粒长受一个主效基因控制。共检测到13个控制糙米粒长、粒宽、长宽比、粒厚和垩白粒率的QTLs。其中,在第3号染色体着丝粒附近RM16-RM411区间同时控制粒长、粒宽、长宽比和粒厚性状,遗传贡献率分别为49.8%、12.6%、39.3%和5.3%;在第5号染色体着丝粒附近RM7118-RM3683区间同时控制垩白粒率、粒宽、长宽比和粒厚性状,遗传贡献率分别为43.9%、44.5%、28.0%和15.0%;同时,在RM169-RM289区间也同时控制垩白粒率、粒宽、长宽比和粒厚性状,但各性状的遗传贡献率均较RM7118-RM3683区间的小。
简介:茶树是重要的叶用经济作物,但是茶树每年都要开花结实,消耗大量的养分,导致茶树鲜叶产量减少和品质降低。雌蕊缺失茶树资源是天然的不结实茶树品种。采用IlluminaHiSeqTM2500高通量测序技术,对雌蕊缺失茶树花花芽、花蕾、花进行转录组分析。经组装获得237484条Transcripts,取最长Transcripts作为Unigene,有182123条,将获得的Unigene与Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-prot、KEGG、GO等七种数据库进行注释,有22049条Unigene被注释上26种KOG分类,注释到KEGG的Unigene条数为21315,涉及的pathway有130条。此外,发掘出与花器官形态建成的ABCDE模型的功能基因31个,这些注释信息的完成为茶树花器官发育基因及性别决定相关基因的发掘提供了重要依据。
简介:本研究对甜瓜黄瓜素基因启动子进行了元件分析。讨论以采集的甜瓜叶片为试验材料,采用CTAB法提取植物DNA,并利用PCR扩增技术,成功获得了黄瓜素启动子的基因序列,利用DNAman、DNAstar等软件进行处理和分析序列结果,并采用PlantCARE和PLACE对启动子的元件进行生物信息学元件分析。分析结果表明:黄瓜素启动子与AY055805、LN713264、LN681897的同源性为100%、99%、99%。其序列含有多种高等植物果实启动子通用的顺式作用元件TATA-Box、CAAT-Box和光响应元件,同时部分序列还也参与了ABA、VP1反应和水杨酸反应。甜瓜黄瓜素启动子的研究为下一步利用该启动子进行深入的果实基因工程研究提供材料基础和理论依据。
简介:据报道,酵母中HOPS复合体参与囊泡融合及运输。本研究分别以酿酒酵母HOPS复合体各亚基氨基酸序列,通过BLASTp在稻瘟病菌数据库中搜索得到了6个酿酒酵母HOPS复合体各亚基的同源蛋白,我们通过生物信息学方法对稻瘟病菌6个HOPS复合体亚基的同源蛋白的理化特性、蛋白质结构域和进化关系进行了分析。基于稻瘟病菌98-06菌丝阶段和孢子侵染水稻CO39不同阶段转录组测序数据,分别选取稻瘟病菌内吞和外泌途径相关的基因,制作了表达模式图。此外,MoYpt7蛋白在其假定下游效应因子ΔMoVps41突变体中的定位研究表明MoVps41可能影响了液泡融合。