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茶树越冬芽在休眠与萌发时期的物质交流变化及其分子调控

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作物学报 2017年第5期43卷 669-677页

作者：唐湖郝心愿王璐肖斌王新超杨亚军西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心/农业部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江杭州310008

为揭示不同萌发物候型茶树的休眠机制,以特早生茶树品种龙井43和中生茶树品种碧云为材料,利用钙黄素处理茶树茎段,检测越冬芽在休眠与萌发时期与其他器官的物质交流情况。利用同源比对鉴定胼胝质水解相关基因,并分析其序列特征及在冬季... 详细信息

为揭示不同萌发物候型茶树的休眠机制,以特早生茶树品种龙井43和中生茶树品种碧云为材料,利用钙黄素处理茶树茎段,检测越冬芽在休眠与萌发时期与其他器官的物质交流情况。利用同源比对鉴定胼胝质水解相关基因,并分析其序列特征及在冬季不同时期的表达模式。结果表明,越冬芽在茶树生长阶段和休眠阶段都存在着与着生茎段和母叶间的物质交流;从茶树越冬芽休眠形成到解除的不同时期,其物质交流存在"强-弱-强"的变化规律,但龙井43的与碧云相比存在较短的物质交流减弱时期;两种茶树的物质交流变化模式与鉴定到的茶树胼胝质水解正向调控相关基因CsGLU1的表达模式密切相关;启动子序列分析进一步证实CsGLU1启动子区有多个与激素信号以及低温和休眠响应相关转录因子结合的保守序列。茶树越冬芽在休眠和非休眠状态下都存在与茎和母叶之间的物质交流,且物质交流强弱与茶树越冬芽休眠状态改变密切相关。CsGLU1可能是参与胼胝质水解调控,改变茶树越冬芽物质交流水平,进而影响茶树休眠状态的关键基因。这对明确茶树越冬芽休眠状态变化和深入揭示不同萌发物候型茶树休眠机理有重要意义。

关键词：茶树越冬芽休眠物质交流钙黄素

茶树生长素响应因子基因CsARF1的克隆与表达分析

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作物学报 2013年第3期39卷 389-397页

作者：郝心愿曹红利杨亚军王新超马春雷肖斌西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心/农业部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江杭州310008

生长素响应因子(ARFs)是能够与生长素原初反应基因启动子区的生长素响应基元(TGTCTC)特异结合的一类转录因子,调控生长素应答基因的表达。采用SMART-RACE-PCR技术,获得茶树生长素响应因子基因CsARF1的全长cDNA序列(Gen Bank登录号为JX30... 详细信息

生长素响应因子(ARFs)是能够与生长素原初反应基因启动子区的生长素响应基元(TGTCTC)特异结合的一类转录因子,调控生长素应答基因的表达。采用SMART-RACE-PCR技术,获得茶树生长素响应因子基因CsARF1的全长cDNA序列(Gen Bank登录号为JX307853),并进行了生物信息学分析和表达分析。CsARF1基因cDNA全长3222bp,包含2463bp的开放阅读框(ORF),编码820个氨基酸残基。编码蛋白的分子量为49.35kD,具有保守的N端DNA结合域B3和C端二聚化结构域IAA_ARF,中间区域富含谷氨酸、丝氨酸和亮氨酸,是一个定位于细胞质的具有激活转录功能的可溶性蛋白。相似性及系统进化分析表明,该基因编码的氨基酸序列与葡萄ARF8的相似性最高(83%),与番茄ARF8的亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR技术,检测该基因在茶树越冬芽休眠到萌发后不同时期的表达情况。结果显示CsARF1在茶树越冬芽深休眠和萌动期表达量较高,表明该基因与茶树越冬芽的休眠维持及解除密切相关。

关键词：茶树休眠生长素响应因子表达分析

茶树胆碱单加氧酶CsCMO的克隆及甜菜碱合成关键基因的表达分析

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中国农业科学 2013年第15期46卷 3087-3096页

作者：曹红利岳川郝心愿王新超杨亚军中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心中国农业科学院研究生院西北农林科技大学园艺学院

【目的】从茶树中克隆甜菜碱(GB)合成途径中的关键酶——胆碱单加氧酶CsCMO,研究不同逆境胁迫和不同抗寒茶树品种间GB合成中关键基因的表达模式,并分析茶树体内GB的含量,为茶树抗性育种奠定基础。【方法】采用反转录PCR结合RACE技术,从... 详细信息

【目的】从茶树中克隆甜菜碱(GB)合成途径中的关键酶——胆碱单加氧酶CsCMO,研究不同逆境胁迫和不同抗寒茶树品种间GB合成中关键基因的表达模式,并分析茶树体内GB的含量,为茶树抗性育种奠定基础。【方法】采用反转录PCR结合RACE技术,从茶树中克隆CsCMO的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析,结合前期克隆得到的茶树甜菜碱醛脱氢酶CsBADH,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析这2个基因的表达模式,紫外分光光度计测定GB含量。【结果】克隆得到茶树CsCMO(GenBank登录号:JX050146)的cDNA全长1 558 bp,包含1 305 bp的完整开放阅读框(ORF),编码434个氨基酸,并被定位在叶绿体上。氨基酸序列分析表明,CsCMO含有CMO中保守的Rieske型2Fe-2S结构域和单分子非血红素Fe结合位点,与其它植物CMO序列相似性在50%以上;进化树分析显示,它与枸杞的关系最近。qRT-PCR分析表明,4℃低温、NaCl盐和ABA处理均能诱导CsCMO和CsBADH表达,96 h内随着处理时间的增加,表达量呈增加趋势,但2个基因的表达模式有差异,盐胁迫诱导基因表达更显著;在不同抗寒品种中,2个基因的表达在抗性强的品种中表达量总体要高于抗性弱的品种,且CsBADH的变化比CsCMO的显著。3种胁迫处理48 h后,叶片中的GB含量均增加;低温处理后抗寒性强的品种中GB含量比抗寒性弱的高。【结论】克隆了茶树CsCMO,在低温、NaCl盐以及ABA处理下,GB积累,CsBADH和CsCMO上调表达,且盐胁迫下的表达更明显,表明GB与茶树抵御这3种胁迫关系密切。

关键词：茶树甜菜碱(GB) 胆碱单加氧酶(CMO) 实时荧光定量PCR 非生物胁迫

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DAM基因在植物芽休眠调控中的研究进展

植物生理学报 2019年第8期55卷 1047-1053页

作者：张伟富郝心愿杨亚军王新超中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008 中国农业科学院研究生院北京100081

芽休眠是植物抵抗不良生长环境的一种重要适应策略,在多年生植物生长发育过程中有重要作用,解析植物芽休眠的机理有助于了解其形成、维持和解除机制,对探明植物的逆境适应机制、扩大植物的种植范围和保障植物的安全生产有重要意义。DAM(... 详细信息

芽休眠是植物抵抗不良生长环境的一种重要适应策略,在多年生植物生长发育过程中有重要作用,解析植物芽休眠的机理有助于了解其形成、维持和解除机制,对探明植物的逆境适应机制、扩大植物的种植范围和保障植物的安全生产有重要意义。DAM(DORMANCY-ASSOCIATED MADS-BOX)是在桃无休眠突变株中鉴定的直接参与休眠调控的重要转录因子,归属MIKCC型MADS-box家族,与SVP(SHORT VEGETATIVE PHASE)和AGL24(AGAMOUS-LIKE 24)高度同源。随着研究的深入,DAM基因在多种植物生长发育,特别是休眠调控中的作用被不断揭示。本文结合国内外最新研究进展从DAM基因的结构、表达调控、功能鉴定和表观遗传修饰等方面对植物芽休眠分子调控机理进行了综述,为进一步探明DAM基因在植物芽休眠调控中的作用提供参考。

关键词：休眠 DAM基因功能表观遗传修饰

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茶树成花机理研究进展

茶叶科学 2019年第1期39卷 1-10页

作者：刘莹郝心愿郑梦霞王新超肖斌杨亚军西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心/农业部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江杭州310008

开花是植物进入生殖生长的重要标志,花器官的形成在遗传信息传递中起重要作用。茶树是起源于我国西南地区的重要经济作物,具有开花多、花期长的特点。生产上,茶树旺盛的生殖生长会消耗大量营养,影响茶叶的产量和品质。而在杂交育种中,... 详细信息

开花是植物进入生殖生长的重要标志,花器官的形成在遗传信息传递中起重要作用。茶树是起源于我国西南地区的重要经济作物,具有开花多、花期长的特点。生产上,茶树旺盛的生殖生长会消耗大量营养,影响茶叶的产量和品质。而在杂交育种中,茶树又具有自交不亲和与结实率低等特点。对茶树成花机理的研究有助于深入了解茶树花芽分化和发育的时间、影响因素及分子调控机制,为茶树良种选育、绿色高效生产和育种效率提高等提供理论基础。目前对茶树成花机理的研究已取得一定进展,但还不够深入和系统。本文结合其他植物成花调控最新研究进展,从开花诱导、花芽分化与发育机制方面对茶树开花相关研究取得的进展进行了综述,以期对目前存在的问题和未来研究方向提供有益思考。

关键词：茶树开花诱导花芽分化花发育

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茶树扦插繁殖影响因素研究进展

分子植物育种 2024年第1期22卷 276-285页

作者：周颖怡韦康郝心愿张雯婷李栋梁海南省农业科学院热带园艺研究所热带特种经济植物种质资源创新利用重点实验室海口571100 中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业部茶树生物学与资源利用重点实验室杭州310008

扦插是茶树品种繁育中应用最广泛的方式之一,其关键在于不定根的形成,而不定根的形成是个复杂的过程,受到内外因子等诸多因素的作用及其相互关系影响,探索影响其生根的因素对于理解不定根形成以及调控扦插环境具有重要意义。本研究简述... 详细信息

扦插是茶树品种繁育中应用最广泛的方式之一,其关键在于不定根的形成,而不定根的形成是个复杂的过程,受到内外因子等诸多因素的作用及其相互关系影响,探索影响其生根的因素对于理解不定根形成以及调控扦插环境具有重要意义。本研究简述了影响茶树扦插繁殖的内外因子及最新研究进展,重点对品种差异、取材选择、插穗规格、营养物质、激素水平、酶活性等内在影响因子,与基质、扦插时间、温度、湿度、光照、植物生长调节剂等外在影响因子在提高扦插成活率中的作用进行了全面评述,并对应用前景和不足之处进行了探讨,为提高茶树品种繁殖效率提供理论指导。

关键词：茶树扦插影响因素

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茶树谷胱甘肽还原酶基因CsGRs的克隆与表达分析

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中国农业科学 2014年第16期47卷 3277-3289页

作者：岳川曹红利周艳华王璐郝心愿王新超杨亚军中国农业科学院茶叶研究所/国家茶树改良中心/农业部茶树生物学与资源利用重点实验室中国农业科学院研究生院

【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR(RT-PCR)引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并... 详细信息

【目的】克隆谷胱甘肽还原酶基因CsGRs,研究CsGRs在茶树抵御不同逆境胁迫中的作用。【方法】在茶树转录组数据库中搜索茶树CsGRs,根据获得的基因片段,设计反转录PCR(RT-PCR)引物和RACE-PCR特异引物,从茶树中克隆CsGRs的cDNA全长序列,并利用在线生物信息学软件对其进行分析。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析CsGRs在茶树不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐胁迫和ABA处理下的表达模式,利用分光光度计测定低温胁迫和干旱胁迫下叶片中还原型谷胱甘肽(GSH)的含量变化。【结果】RT-PCR克隆获得CsGR1的cDNA全长,其长度为1 827 bp,包含1 482 bp开放阅读框(ORF),编码493个氨基酸;RACE扩增获得712 bp和1 624 bp的5′和3′末端序列,拼接并进行RT-PCR验证后得到CsGR2序列,全长2 282 bp,包含1 698 bp ORF,编码565个氨基酸;CsGR1和CsGR2的GenBank登录号分别为KF906411和KF418080。CsGR1和CsGR2编码的蛋白质分子量分别为53.9 kD和61.0 kD,无信号肽位点,均为非分泌性蛋白。亚细胞定位预测CsGR1主要定位在细胞质等亚细胞中,无叶绿体锚定信号肽位点;CsGR2中N-端的71个氨基酸残基具有叶绿体转运信号功能,主要定位在叶绿体上。序列相似性比较显示,CsGR1与其他植物中胞质GR的相似性均在80%以上,而与叶绿体GR的相似性低于60%;CsGR2与其他叶绿体GR的相似性70%以上,与胞质GR的相似性在50%左右。二者在核酸序列和氨基酸序列水平上分别有63.4%和49.9%的相似性,且蛋白质二级结构也具有较高的相似性。系统发育树显示,CsGR1与胞质GR聚为一类,而CsGR2与叶绿体GR聚在一起,且都与葡萄的亲缘关系最近。二者均含有氧化还原二硫键活性位点、谷胱甘肽结合位点以及NADPH结合的Arg保守位点等结构域。CsGR1为胞质GR,CsGR2为双向定位在叶绿体和线粒体上的叶绿体GR。CsGR1在花和根中表达量较高,在叶片和茎中表达量低;CsGR2在叶片和茎中的表达量比在根和花中的表达量高。在短时胁迫处理24 h过程中,成熟叶片在100μmol·L-1 ABA处理后,CsGR1和CsGR2的表达均被抑制,且CsGR2的抑制作用较显著;在4℃低温胁迫下,CsGR1的表达被抑制,而CsGR2的表达随处理时间延长逐渐被诱导;250 mmol·L-1 NaCl盐胁迫抑制CsGRs的表达,但胁迫24 h时CsGR2的表达被诱导。10%(w/v)PEG胁迫处理茶树8 h,叶片中的CsGRs均被诱导表达,且在复水48 h后CsGR1的表达被显著上调;根中CsGRs的表达在处理和复水48 h过程中均被抑制。随低温胁迫时间延长,茶树叶片中的GSH含量逐渐升高;干旱胁迫也能促进GSH在叶片中的积累,在复水48 h后又恢复到处理前的水平。【结论】克隆了2个茶树CsGRs,2个基因对4℃低温、NaCl盐、10%PEG和ABA处理均具有响应。推测CsGRs在茶树抵御逆境胁迫中起作用。

关键词：茶树谷胱甘肽还原酶(GR) 逆境胁迫表达分析

微丝骨架在辣椒与小麦白粉菌互作中的作用研究

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微丝骨架在辣椒与小麦白粉菌互作中的作用研究

微丝骨架解聚剂在小麦-黄瓜白粉菌非寄主互作中的作用

中国植物病理学会2011年学术年会

作者：郝心愿禹坷马青旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院

非寄主抗病性是植物抵御病原菌侵染的最普遍、最持久的抗病形式,细胞骨架在非寄主抗病性中发挥重要作用。为了揭示辣椒微丝骨架在辣椒非寄主抗病性中的作用,本研究以辣椒和小麦白粉菌(Blumeria graminis ***)组成的非寄主互作体系为研... 详细信息

非寄主抗病性是植物抵御病原菌侵染的最普遍、最持久的抗病形式,细胞骨架在非寄主抗病性中发挥重要作用。为了揭示辣椒微丝骨架在辣椒非寄主抗病性中的作用,本研究以辣椒和小麦白粉菌(Blumeria graminis ***)组成的非寄主互作体系为研究对象,利用组织化学法检测了微丝解聚药物处理辣椒叶片后接种小麦白粉菌,过氧化氢(HO)、过敏性坏死反应(HR)和乳突等在不同时间段的变化,以及对辣椒

关键词：辣椒小麦白粉菌非寄主微丝骨架过敏性坏死反应

来源： cnki会议评论

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中国农业科学 2011年第2期44卷 291-298页

作者：郝心愿李红莉禹坷宋晓贺马青西北农林科技大学植物保护学院/陕西省农业与分子生物学重点实验室

【目的】阐明微丝骨架在小麦非寄主抗病性中的作用。【方法】以小麦-黄瓜白粉菌非寄主互作体系为研究对象,通过台盼蓝、DAB和考马斯亮蓝染色法研究了小麦叶片经微丝骨架解聚剂处理后过敏性坏死、H2O2及乳突形成的变化。【结果】黄瓜白... 详细信息

【目的】阐明微丝骨架在小麦非寄主抗病性中的作用。【方法】以小麦-黄瓜白粉菌非寄主互作体系为研究对象,通过台盼蓝、DAB和考马斯亮蓝染色法研究了小麦叶片经微丝骨架解聚剂处理后过敏性坏死、H2O2及乳突形成的变化。【结果】黄瓜白粉菌在小麦叶面上萌发明显滞后且附着胞多畸形。药剂处理后,过敏性坏死反应和H2O2的产生及乳突的形成均明显受抑,产生率均显著降低。白粉菌的侵入率明显提高,并且能形成吸器,偶尔还产生次生菌丝。【结论】微丝骨架参与了小麦的非寄主抗病性反应,骨架的聚合为抗病性反应的发生所必须。

关键词：细胞骨架微丝解聚剂非寄主小麦过敏性坏死反应 H2O2