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马铃薯StWRKY51基因的克隆及在高温胁迫下的表达分析

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中国瓜菜 2024年第7期37卷 52-58页

作者：牛苏燕张珍华陈曼蒋素华张燕许申平王默霏崔波郑州师范学院郑州450044 郑州市农业科技研究院郑州450015

为研究马铃薯StWRKY51基因在高温胁迫下的响应特性,利用RT-PCR技术从Russet Burbank马铃薯叶片中克隆得到StWRKY51基因,并对其进行了生物信息学分析和高温胁迫下的表达分析。结果表明,马铃薯StWRKY51基因开放阅读框为696 bp,编码231个... 详细信息

为研究马铃薯StWRKY51基因在高温胁迫下的响应特性,利用RT-PCR技术从Russet Burbank马铃薯叶片中克隆得到StWRKY51基因,并对其进行了生物信息学分析和高温胁迫下的表达分析。结果表明,马铃薯StWRKY51基因开放阅读框为696 bp,编码231个氨基酸,与潘那利番茄、番茄和辣椒的氨基酸序列相似性高于80%。生物信息学分析表明,StWRKY51属于酸性稳定亲水性蛋白,其二级结构元件中无规则卷曲比例最高达63.64%。结构域分析显示,StWRKY51含有1个典型的WRKY保守结构域,锌指结构为C2H2型,属于第II亚家族。荧光定量PCR结果显示,马铃薯StWRKY51基因在高温处理后被显著诱导表达,表明StWRKY51基因可能在马铃薯抵御高温胁迫中起到一定的调控作用。该结果为进一步探究StWRKY51在马铃薯热胁迫中发挥的功能提供参考。

关键词：马铃薯 WRKY转录因子基因克隆表达分析

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Heat-stress-induced sprouting and differential gene expression in growing potato tubers: Comparative transcriptomics with that induced by postharvest sprouting

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Horticulture Research 2021年第1期8卷 3089-3106页

作者： Guodong Zhang Ruimin Tang suyan niu Huaijun Si Qing Yang Om P.Rajora Xiu-Qing Li Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science Gansu Key Laboratory of Crop Genetic and Germplasm EnhancementGansu Agricultural UniversityLanzhouChina College of Agronomy Gansu Agricultural UniversityLanzhouChina Fredericton Research and Development Centre Agriculture and Agri-Food CanadaGovernment of CanadaFrederictonNew BrunswickCanada College of Life Sciences Nanjing Agricultural UniversityNanjingChina Institute of Bioengineering Zhengzhou Normal UniversityZhengzhouChina College of Life Science and Technology Gansu Agricultural UniversityLanzhouChina Faculty of Forestry and Environmental Management University of New BrunswickFrederictonCanada

Crops face increased risk from heat stress due to climate ***(Solanum tuberosum L.)tubers grown in hot summers often have defects including pre-harvest sprouting(“heat sprouts”).We have used 18 potato cultivars to investigate whether heat stress(HS)conditions alone could cause heat sprouting and dormancy changes in *** also examined transcriptomic responses of potato to HS and whether these responses are like those induced by postharvest *** demonstrated that HS alone caused heat sprouts and shortened postharvest dormancy period,heat-sprouted tubers became dormant after harvest,and cultivars varied substantially for producing heat spouts but there was no clear association with cultivar maturity *** Innovator did not show any heat sprouts and still had long ***-associated genes(DOG1 and SLP)were downregulated in HS tubers like in postharvest sprouting *** have identified 1201 differentially expressed genes,14 enriched GO terms and 12 enriched KEGG pathways in response to HS in growing tubers of‘Russet Burbank’.Transcriptomic response of‘Russet Burbank’to HS showed significant similarities to that of postharvest non-HS sprouted *** biosynthesis pathway was enriched in heat-stressed tubers and was likely involved in heat sprouting and dormancy *** sprouting and postharvest sprouting shared common candidate genes and had significant similarity in gene *** study has significance for selecting potato cultivars for farming,planning storage and utilization of heat-stressed tubers,identifying sprouting-related genes,understanding heat-stress biology,and breeding heat-tolerant potato cultivars,especially for sustainable potato production under climate change.

关键词： selecting similarity stress

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黄瓜新品种‘优NT603’

园艺学报 2023年第8期50卷 1807-1808页

作者：蒋素华王林青吴景亮牛苏燕刘军崔波郑州师范学院生物工程研究中心郑州450044 平顶山优尼特种业有限公司河南平顶山467000 河南省农业科学院郑州450000

‘优NT603’黄瓜是利用华北型母本C306-3和华北型父本C406-5,采用传统杂交技术育成的新品种。植株生长势强,果皮墨绿色,瓜码密,畸形瓜少,主蔓结瓜,瓜条长37 cm,口感清脆。抗病强,产量高,栽培产量可达117000 kg·hm^(-2),适宜在河南省春... 详细信息

‘优NT603’黄瓜是利用华北型母本C306-3和华北型父本C406-5,采用传统杂交技术育成的新品种。植株生长势强,果皮墨绿色,瓜码密,畸形瓜少,主蔓结瓜,瓜条长37 cm,口感清脆。抗病强,产量高,栽培产量可达117000 kg·hm^(-2),适宜在河南省春季大拱棚和越冬温室栽培。

关键词：黄瓜杂交育种品种

蝴蝶兰花发育基因PhSTK的克隆及在突变体中的表达分析

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植物生理学报 2022年第8期58卷 1565-1574页

作者：袁秀云许申平张燕梁芳蒋素华牛苏燕崔波郑州师范学院生物工程研究中心郑州450044

采用RT-PCR及RACE技术从蝴蝶兰蕊柱中克隆了一个D类MADS-box基因PhSTK (GenBank登录号为MW574998),通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)方法分析了该基因在蝴蝶兰不同组织及突变体中的表达水平。结果表明,该基因cDNA全长为1 051 bp,具有705 b... 详细信息

采用RT-PCR及RACE技术从蝴蝶兰蕊柱中克隆了一个D类MADS-box基因PhSTK (GenBank登录号为MW574998),通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)方法分析了该基因在蝴蝶兰不同组织及突变体中的表达水平。结果表明,该基因cDNA全长为1 051 bp,具有705 bp的开放阅读框(ORF),可编码234个氨基酸,在其C端具有AG I、AG II和MD基序;系统进化树分析显示该基因编码蛋白与蝴蝶兰属的PeMADS7和PhalAG2蛋白亲缘关系最近;组织表达分析表明,PhSTK基因主要在蕊柱、子房和胚珠中表达,并随着子房发育其表达水平逐渐升高,在胚珠中表达水平最高。在不同突变体中,PhSTK基因在退化雄蕊瓣化突变体的蕊柱中表达水平显著降低,在其子房中的表达水平显著升高;在侧萼唇瓣化和侧瓣唇瓣化突变体的蕊柱和子房中,其表达水平均显著降低;在侧瓣雄化突变体中,该基因的表达水平在蕊柱和子房中均显著升高;在侧瓣退化突变体的子房中其表达水平显著降低。由以上结果可知,PhSTK基因主要调控蝴蝶兰胚珠的发育,并维持蕊柱和子房的形态建成。D类基因可能与其他MADS-box基因互作参与花器官形态的发育调控。

关键词：蝴蝶兰 SEEDSTICK-like基因花器官突变体 MADS-box

蝴蝶兰Ph SVP的克隆及其在花发育过程中的表达分析

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园艺学报 2020年第6期47卷 1111-1125页

作者：张燕许申平梁芳蒋素华袁秀云牛苏燕崔波郑州师范学院生物工程研究中心郑州450044

从蝴蝶兰杂交品种‘大辣椒’中克隆到SVP同源MADS-box基因PhSVP,使用RACE方法获得PhSVP全长,其开放阅读框为687 bp,编码228个氨基酸。蛋白序列多重比对表明PhSVP蛋白包含一个高度保守的MEF2-like MADS结构域和一个中度保守的K-box结构域... 详细信息

从蝴蝶兰杂交品种‘大辣椒’中克隆到SVP同源MADS-box基因PhSVP,使用RACE方法获得PhSVP全长,其开放阅读框为687 bp,编码228个氨基酸。蛋白序列多重比对表明PhSVP蛋白包含一个高度保守的MEF2-like MADS结构域和一个中度保守的K-box结构域,且与兰科的SVP/AGL24同源蛋白相似度高,进化树分析也表明PhSVP蛋白与其他兰科植物的SVP/AGL24同源蛋白亲缘关系最近。PhSVP的空间表达模式表明其在营养器官表达量高,在萼片、侧瓣和唇瓣等生殖器官表达量低。进一步对PhSVP在成花转换和花发育过程中花序顶端的表达进行分析,表明PhSVP的转录水平在营养分生组织向花序分生组织过渡的过程中无显著变化,仅在花序分生组织阶段有少量上升,但在花发育早期花分生组织阶段中的表达水平显著升高,而在花发育后期的萼片原基、花瓣原基和合蕊柱原基阶段持续下降。此外还发现A类基因PhAP1在花发育过程中的花序顶端的表达模式与PhSVP相似,而B类基因PhPI和C类基因PhAG在花瓣原基和合蕊柱原基阶段的表达量最高。检测了PhSVP在抽葶期、花蕾期和盛花期的根、叶和花葶中的转录水平,结果表明PhSVP在花蕾期的根中的表达量稍高于其他时期,在不同阶段的叶中的表达水平无显著差异,而在抽葶期花葶中的表达量显著高于花蕾期和盛花期。试验结果暗示蝴蝶兰PhSVP可能起到调控花分生组织状态的维持、避免花器官原基过早分化的作用。

关键词：蝴蝶兰 SVP基因表达分析花发育花分生组织决定

蝴蝶兰PhNAC1基因序列分析及对低温胁迫的响应

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广西植物 2020年第6期40卷 845-853页

作者：梁芳张燕牛苏燕袁秀云崔波郑州师范学院生物工程研究中心郑州450044

为探讨NAC转录因子在蝴蝶兰低温胁迫响应中的分子调控机理,该研究以蝴蝶兰的叶片为材料,运用RT-PCR及RACE技术克隆得到一条蝴蝶兰的NAC转录因子基因完整的cDNA序列,命名为PhNAC1(GenBank登录号MF797909),并分析了其在两种低温条件下的... 详细信息

为探讨NAC转录因子在蝴蝶兰低温胁迫响应中的分子调控机理,该研究以蝴蝶兰的叶片为材料,运用RT-PCR及RACE技术克隆得到一条蝴蝶兰的NAC转录因子基因完整的cDNA序列,命名为PhNAC1(GenBank登录号MF797909),并分析了其在两种低温条件下的表达模式。结果表明:PhNAC1基因cDNA序列全长1442 bp,ORF全长942 bp,编码313个氨基酸。预测其蛋白分子量为35.22 kDa,等电点为6.95,属于稳定亲水性蛋白。二级结构预测表明,无规则卷曲和延伸链为该蛋白的主要结构元件,与三级结构预测结果基本相符。PhNAC1编码的氨基酸序列与其他已登录的兰科植物NAC蛋白进行同源序列比对,表明与小兰屿蝴蝶兰(XP0205763790)亲缘关系较近,序列一致性达97%,其次为铁皮石斛(XP020695081),一致性为84%。实时荧光定量PCR分析表明,PhNAC1基因在营养器官和生殖器官中均有表达,在蕊柱中的表达量最高。在11℃/6℃低温条件下,PhNAC1基因的转录表达水平在前5天随着处理时间逐渐升高,到第7天开始下降;在4℃低温条件下,PhNAC1基因的表达水平在处理0.5 h时表达量有所下降,1 h后表达量上升至对照水平,之后无明显变化,在处理24至48 h又逐渐升高,推测PhNAC1基因参与蝴蝶兰低温胁迫响应。

关键词：蝴蝶兰 NAC转录因子表达特性低温胁迫序列分析

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蝴蝶兰新品种‘郑师朝霞’

园艺学报 2023年第3期50卷 691-692页

作者：许申平袁秀云梁芳张燕蒋素华牛苏燕崔波郑州师范学院生物工程研究中心郑州450044

‘郑师朝霞’是以内山姑娘(Phalaenopsis Ney Shan Gu Niang)为母本,火鸟(Phalaenopsis Sogo Beach)为父本,进行人工杂交选育出的大花型蝴蝶兰优良品种。花色深紫红,花径11.35 cm,单枝花朵数10.82,花朵排列整齐,花序自然弯曲。适宜温室... 详细信息

‘郑师朝霞’是以内山姑娘(Phalaenopsis Ney Shan Gu Niang)为母本,火鸟(Phalaenopsis Sogo Beach)为父本,进行人工杂交选育出的大花型蝴蝶兰优良品种。花色深紫红,花径11.35 cm,单枝花朵数10.82,花朵排列整齐,花序自然弯曲。适宜温室大棚设施栽培。

关键词：蝴蝶兰杂交品种

调控萼脊兰类黄酮生物合成的MYB转录因子挖掘分析

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热带作物学报 2021年第3期42卷 629-636页

作者：蒋素华牛苏燕袁秀云梁芳王喜蒙崔波郑州师范学院生物工程研究中心河南郑州450044 郑州大学生命科学学院河南郑州450002

本研究通过生物信息学方法,挖掘萼脊兰中可能调控类黄酮生物合成的MYB转录因子。从萼脊兰转录组数据库中筛选MYB转录因子,获得MYB的完整ORF,并对其蛋白理化性质、基序、功能注释、系统进化、表达特性等进行分析,并预测其功能。结果表明... 详细信息

本研究通过生物信息学方法,挖掘萼脊兰中可能调控类黄酮生物合成的MYB转录因子。从萼脊兰转录组数据库中筛选MYB转录因子,获得MYB的完整ORF,并对其蛋白理化性质、基序、功能注释、系统进化、表达特性等进行分析,并预测其功能。结果表明:在萼脊兰转录组水平上共鉴定出27个具有完整阅读框的MYB转录因子基因,萼脊兰MYB转录因子TRINITY_DN38485_c0_g4和TRINITY_DN38485_c0_g1基因均在花朵和叶片中表达上调,再根据与蝴蝶兰的系统进化关系与功能分析,预测这2个转录因子可能通过黄酮途径完成类黄酮生物合成。因此,MYB转录因子的研究对从分子水平上研究和调节类黄酮的合成具有重要意义,转录因子的应用是类黄酮生物合成基因工程中的新途径。

关键词：萼脊兰 MYB转录因子次生代谢

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萼脊兰SjHMGR基因克隆及表达分析

热带作物学报 2020年第3期41卷 521-528页

作者：蒋素华梁芳牛苏燕张燕马杰袁秀云崔波郑州师范学院生物工程研究所河南郑州450044

为探究兰科植物的花香基因,拓展兰科植物在花香分子育种方面思路。以萼脊兰花瓣为实验材料,按照NCBI上登录的兰科植物的HMGR基因序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆萼脊兰3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(SjHMGR)。采用生... 详细信息

为探究兰科植物的花香基因,拓展兰科植物在花香分子育种方面思路。以萼脊兰花瓣为实验材料,按照NCBI上登录的兰科植物的HMGR基因序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆萼脊兰3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(SjHMGR)。采用生物信息学方法,利用内参基因EF1a,对SjHMGR基因的时空表达特性进行分析研究。结果显示,获得的SjHMGR基因全长为1892 bp,开放阅读框为1689 bp,编码367个氨基酸,登录号为MK448292;SjHMGR有3个HMG-COA特殊位点,且属于HMG-COA超基因家族;SjHMGR编码的蛋白为亲水性蛋白;亚细胞定位于线粒体;蛋白质2级结构分析发现,SjHMGR蛋白具有α-螺旋、延伸链和不规则折叠。SjHMGR编码蛋白质的功能预测发现,SjHMGR在中间代谢起到非常重要的角色;同源性分析与系统进化树分析发现,萼脊兰SjHMGR蛋白与兰科的进化距离最近,在同1个分支上。qRT-PCR结果显示,SjHMGR基因在根和叶中的表达量很低,在萼片和花瓣中的表达较高,具有时空特异性。

关键词：萼脊兰 SjHMGR基因克隆表达分析