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红花草莓新品种紫金粉玉的选育

果树学报 2021年第7期38卷 1214-1216页

作者：王庆莲赵密珍王壮伟关玲刘佳全蔡伟建夏瑾陈志京江苏省农业科学院果树研究所·江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014

紫金粉玉是由优良红花品系08-1-N-5与早熟大果白花品系09-8-S-9杂交选育出的早熟红花草莓新品种。花色粉红,果实圆锥形,平均单果质量16.85 g,果面红色、平整。果实风味酸甜,香气佳,全年平均可溶性固形物含量(w)10.05%,果实硬度高,为2.17... 详细信息

紫金粉玉是由优良红花品系08-1-N-5与早熟大果白花品系09-8-S-9杂交选育出的早熟红花草莓新品种。花色粉红,果实圆锥形,平均单果质量16.85 g,果面红色、平整。果实风味酸甜,香气佳,全年平均可溶性固形物含量(w)10.05%,果实硬度高,为2.17 kg·cm^(-2)。在江苏南京地区,9月上旬定植,11月下旬成熟,抗炭疽病、白粉病和蚜虫等,连续开花结实性强,产量达21.34 t·hm^(-2),鲜食观赏兼用。适合在长江流域草莓产区及气候条件相似的地区设施观赏化栽培。

关键词：草莓新品种紫金粉玉红花早熟抗病

不同水肥管理对红花生长的影响及红花根际解磷菌的筛选和鉴定

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微生物学报 2024年第2期64卷 548-564页

作者：覃书伟黄美卉杨光刘敏郭欢李亚航张霞曹爱萍石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 新疆植物药资源利用教育部重点实验室新疆石河子832003

【目的】分析不同水肥条件对红花生物量、根际土壤磷素及微生物的影响,并从红花根际土壤样品中分离具有高效解磷能力的菌株,为红花科学水肥管理提供理论依据,并为红花的生长发育和根际微环境研究提供优良菌株。【方法】采用不同磷肥梯... 详细信息

【目的】分析不同水肥条件对红花生物量、根际土壤磷素及微生物的影响,并从红花根际土壤样品中分离具有高效解磷能力的菌株,为红花科学水肥管理提供理论依据,并为红花的生长发育和根际微环境研究提供优良菌株。【方法】采用不同磷肥梯度处理红花,在红花的莲座期、伸长期、盛花期和种子成熟期检测植株生物量,同时测定植株根际土壤微生物、全磷和速效磷以及土壤磷酸酶活性,并进行差异性和相关性分析。采用抖土法和稀释涂布法分离筛选具有高效解磷能力的菌株。通过16S rRNA基因序列比较分析,对其进行鉴定。通过钼锑抗比色法测定菌株在不同培养基中的溶磷能力。利用灌根法和稀释涂布法接种优势菌株,分析菌株在红花根际定殖能力和促生能力。【结果】W3-P2的水肥处理有利于红花生物量的积累,速效磷含量和磷酸酶活性随施加磷肥浓度的增加呈先增大后减小趋势,水分对土壤全磷、速效磷和磷酸酶的影响与红花发育时期相关。细菌是红花根际土壤的优势菌群,在种子成熟期W4-P2处理组细菌数目最多,分别为3.017×10^(7)CFU/g和3.021×10^(7)CFU/g,远高于相同处理组的真菌和放线菌。从红花根际土壤筛选出5株高效解磷菌株(登录号C1:OR493125;C2:OR493126;C5:OR493127;C6:OR493128;C7:OR493129),均对以无机磷和有机磷为唯一磷源的培养基具有溶磷能力和降低pH的功能,其中C6的溶磷能力最强,在磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁和植酸钙无机磷培养基中解磷量分别为380.00、269.32、7.15、48.16mg/L,在有机磷(卵磷脂)培养基中解磷量为18.19 mg/L。通过16S rRNA基因序列分析,C6为假单胞菌属,C1、C2、C5、C7为中华根瘤菌属。在红花植株周围接种2%优势解磷菌C1、C5和C6菌体悬液(108CFU/mL),在21 d时仍然保持在105CFU/g,其中C6定殖能力最强。同时检测盛花期生物量(叶片数、株高、茎粗、茎秆重和根长),结果显示均能显著促进红花生长,其中C6菌株促生能力最强,分别为122片、115.96 cm、12.49 mm、43.36 g、21.17 cm。【结论】水肥影响红花根际微环境的速效磷含量和微生物数目的变化水平,促进红花根系的生长发育,从而直接或间接影响红花生物量,W3-P2的水肥量相对适合红花的生长。菌株C6是一株高效解磷菌株,能够分解难溶性有机磷和无机磷,盆栽实验表明C6可以在红花根际定殖并显著促进红花生长。

关键词：红花根际微生物解磷菌生物量溶磷圈磷肥

丹参-红花配伍调控未折叠蛋白应答改善糖尿病心肌病小鼠心脏功能研究

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南京中医药大学学报 2023年第9期39卷 910-917页

作者：许美玲邢宝彤李建萍南京中医药大学药学院江苏南京210023

目的探讨丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠的作用及机制。方法将46只C57BL/6J小鼠,分为空白对照组、糖尿病心肌病组、丹参-红花配伍短期治疗给药组、丹参-红花配伍长期预防给药组和恩格列净阳性药组。采用高脂饲料饲养(10周)结... 详细信息

目的探讨丹参-红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠的作用及机制。方法将46只C57BL/6J小鼠,分为空白对照组、糖尿病心肌病组、丹参-红花配伍短期治疗给药组、丹参-红花配伍长期预防给药组和恩格列净阳性药组。采用高脂饲料饲养(10周)结合STZ注射(120 mg·kg^(-1),单次注射)的方法建立糖尿病心肌病小鼠模型。监测小鼠体质量、能量摄取、饮水量,采用口服糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT)评价小鼠葡萄糖代谢能力,应用心脏超声技术测定小鼠心脏收缩功能(FS)和舒张功能(MV E/A),采用分子生物学方法分析未折叠蛋白应答信号通路上IRE1、PERK、ATF6α、ATF4、Xbp1s、GRP94和GRP78等关键转录因子的基因及蛋白表达。结果与糖尿病心肌病小鼠相比,丹参-红花配伍长期预防给药小鼠的饮水量和血糖水平分别降低21.56%(P红花配伍短期治疗给药对糖尿病心肌病小鼠的饮水量(降低10.46%,P红花配伍口服给药对糖尿病心肌病小鼠具有显著改善作用。

关键词：糖尿病心肌病丹参红花配伍未折叠蛋白应答

红花类黄酮合成关键酶CtC4H1基因的克隆及功能分析

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红花类黄酮合成关键酶CtC4H1基因的克隆及功能分析

作者：侯钰莹吉林农业大学

学位级别：硕士

苯丙烷代谢途径是植物中重要的次生代谢途径之一,多种次生代谢产物都是由这一途径直接或者间接生成,然后进入类黄酮、木质素等化合物的下游合成途径。C4H(肉桂酸4-羟化酶)是苯丙烷代谢途径中的关键酶,参与调控植物类黄酮和植物木质素的... 详细信息

苯丙烷代谢途径是植物中重要的次生代谢途径之一,多种次生代谢产物都是由这一途径直接或者间接生成,然后进入类黄酮、木质素等化合物的下游合成途径。C4H(肉桂酸4-羟化酶)是苯丙烷代谢途径中的关键酶,参与调控植物类黄酮和植物木质素的生物合成。通过转录组和qRT-PCR联合分析,筛选并鉴定了一个CtC4H1基因。对CtC4H1系统发育、蛋白结构、理化性质等方面进行了详细分析。对于异源表达CtC4H1拟南芥和病毒诱导CtC4H1沉默的红花进行了表型分析、次生代谢产物含量测定及通路基因表达量的分析。对于CtC4H1蛋白相互作用网络进行了预测,亚细胞定位分析、酵母双杂交(Y2H)以及双分子荧光互补(BiFC)技术明确了CtC4H1蛋白的定位情况及互作蛋白。分析了CtC4H1对非生物胁迫响应的表达水平存在的差异,在干旱胁迫下揭示了CtC4H1转基因拟南芥的抗氧化性能。具体研究结果如下:1.基因组测序获得2条候选CtC4H基因,通过转录组数据的热图分析和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析发现,CtC4H1的表达量始终高于CtC4H2,所以选择CtC4H1进行克隆研究,其编码区为1518 bp。多序列比对和同源性分析表明,红花中CtC4H1基因与其他物种中C4H进化关系密切,都具有细胞色素P450结构域、膜锚区、脯氨酸丰富区、苏氨酸结合区、血红素结合区和E-R-R三联体结构域,同时,CtC4H1具有CYP73A亚家族的6个特征底物识别位点,包括(SRS1、SRS2、SRS3、SRS4、SRS5和SRS6),与CYP73A亚家族最接近。并且,CtC4H1蛋白是亲水性不稳定蛋白,具有一个跨膜结构域和丰富的磷酸化位点。2.异源表达CtC4H1拟南芥经逐代筛选,经基因组鉴定和qRT-PCR分析,得到12株T3代转基因拟南芥,并从中选择了OE4和OE10两个高表达株系。对于野生型(WT)和两个过表达株系(OE4和OE10)生长发育阶段的表型统计分析显示,与野生型相比,转基因拟南芥具有更为明显的长势。CtC4H1转基因拟南芥的叶片偏大且莲座叶数目更多,抽薹时间稍早且茎的直径偏大,并伴随着茎端紫色色素的积累。CtC4H1转基因拟南芥中总黄酮含量为野生型中的1.5倍,而花青素含量则为野生型的2.5倍。过表达植物中参与黄酮类物质生物合成的基因(At PAL、At4CL、At CHS、At CHI、At F3H、At F3’H、At FLS、At DFR和At ANS)的表达显著上调,其中,At PAL基因最高上调了130倍。3.病毒诱导(VIGS)红花CtC4H1基因沉默实验中,对于TRV病毒介导下的CtC4H1植株沉默效率进行检测,选择了沉默效率较高的Line 1和Line 3进行对比分析。对注射前后的红花植株的表型观察发现,瞬时过表达的植株显示出比对照稍好的生长趋势,尤其是在注射七天时的生长状态。而基因沉默后的植株随着时间的推移显示出明显的叶片黄化情况,并且植物的生长受到阻遏显示出生长延缓的趋势。TRV病毒介导下的CtC4H1基因沉默的红花中总黄酮含量为空载对照的0.3-0.5倍,而花青素的含量为空载对照的0.3-0.6倍,参与黄酮类物质生物合成的基因(CtPAL、CtCHS、CtCHI、CtF3’H、CtFLS、CtDFR和CtANS)的表达显著降低。4.对红花中CtC4H1的相互作用网络进行了预测,结果显示C4H蛋白与通路上其他蛋白(PAL,4CL,HCT,FLS,ANS等)存在密切的关联以及相互作用的可能,利用烟草叶片细胞瞬时表达系统分别对CtC4H1和CtPAL1进行亚细胞定位分析,两个蛋白的定位主要分布于质膜和细胞核中。通过酵母双杂交(Y2H)验证了CtC4H1和CtPAL1蛋白之间存在互作的潜能,利用双分子荧光互补(BiFC)技术验证两个蛋白存在互作关系。5.通过qRT-PCR技术验证了CtC4H1基因在干旱、茉莉酸甲酯、光和暗等不同激素和非生物胁迫条件下的表达水平。与其他处理相比,在外部干旱处理下CtC4H1基因的表达水平从48 h开始显著提高且有持续增加的现象,结果表明CtC4H1具有调控红花应对干旱胁迫的反应机制。6.选择了CtPAL1和CtC4H1过表达拟南芥株系,研究这两个基因在干旱胁迫下过表达株系中的作用。两个CtC4H1过表达系(OE4和OE10)和CtPAL1过表达系(OE6)在干旱胁迫14 d后的表型分析表明,与WT拟南芥相比,干旱受损的叶子程度稍轻。3,3’-二氨基联苯胺(DAB)和硝基蓝四唑(NBT)对实验植株的叶片进行染色以及含量测定结果表明,转基因植株的过氧化氢(HO)和超氧阴离子(O)积累量少于对照株。干旱胁迫后转基因株系中总黄酮类化合物和花青素含量显著增加,转基因叶片的MDA含量明显低于WT。与野生型拟南芥相比,干旱胁迫诱导下转基因株系中参与活性氧(ROS)解毒的SOD、CAT、POD的活性以及脯氨酸的含量

关键词：红花 CtC4H1 类黄酮的生物合成抗氧化蛋白互作

红花Dof家族生物信息学分析及CtDof2基因的功能鉴定

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红花Dof家族生物信息学分析及CtDof2基因的功能鉴定

作者：贾昶吉林农业大学

学位级别：硕士

红花作为一种新型的油料作物,近年来成为人们研究的热点。红花籽油中富含丰富的不饱和脂肪酸,因此红花籽油在食品、医药和工业方面被广泛应用。尤其在替代能源的开发方面,红花籽油作为极具潜力的石油替代能源之一,具有广发开发的应用前... 详细信息

红花作为一种新型的油料作物,近年来成为人们研究的热点。红花籽油中富含丰富的不饱和脂肪酸,因此红花籽油在食品、医药和工业方面被广泛应用。尤其在替代能源的开发方面,红花籽油作为极具潜力的石油替代能源之一,具有广发开发的应用前景。Dof转录因子是植物特有的一类蛋白。Dof家族成员在植物生长发育和生理过程中发挥重要作用,越来越多的研究表明Dof转录因子参与调控植物种子油脂合成,但是关于红花Dof转录因子的基因信息及功能没有报道。基于本课题组红花基因组数据库我们筛选并鉴定了红花Dof家族成员,分析了红花Dof家族基因的时空特异性表达模式,筛选出与种子发育和油脂积累高度相关的CtDof2基因。构建了酵母表达载体,转化毕赤酵母X33细胞,分析了CtDof2基因对酵母油脂和脂肪酸组分的影响;构建植物表达载体,获得稳定的T3代过表达拟南芥和突变体回补种子,明确CtDof2基因在拟南芥中的功能。研究结果如下:1、基于红花基因组数据库筛选得到33个红花Dof基因,命名为CtDof1-CtDof33。依照系统进化分析将红花Dof基因家族分为6个亚族(A、B、C、D、E和F),其中分子量最大为46.07 k Da,最小为17.39 k Da;所有CtDof的GRAVY值均为负值,表明CtDof家族蛋白为亲水性蛋白;保守基序分析发现了11个Motif,Motif1为Dof保守结构域;24个CtDof基因被共同注释到MF、CC和BP三个过程中;启动子预测结果显示,CtDof基因启动子存在光响应、激素响应、低温胁迫以及种子特异性、胚乳特异性表达的作用元件。2、实时荧光定量结果表明,CtDof24在花和根中高度表达,CtDof13在叶片中表达水平较高,CtDof2基因在种子中的表达量最高。CtDof2基因在种子不同发育时期表达量先上升再下降。3、通过构建酵母表达载体转化酵母细胞发现,转CtDof2基因酵母的油脂含量升高,脂质体的数量和荧光强度大于野生型酵母和转空载体酵母。脂肪酸含量分析结果显示转基因酵母的油酸含量上升,硬脂酸含量下降。4、利用花粉管通道法侵染野生型拟南芥和突变体拟南芥,经过筛选鉴定获得T3代高表达株系。比较不同株系拟南芥之间的性状发现过表达CtDof2基因拟南芥种子千粒重显著提高,突变体回补株系拟南芥种子千粒重低于野生型拟南芥种子。过表达CtDof2基因拟南芥种子的油脂含量显著提高且C16:0、C18:1和C20:1脂肪酸的含量增加,C18:2、C18:3脂肪酸的含量降低。5、通过对油脂合成途径关键基因的表达分析发现CtDof2基因正调控DGAT1、ACP1、ACC1和SSS1基因的表达水平,负调控FAD3和AGPase-S1基因的表达水平,进而影响脂肪酸的含量。

关键词：红花转录因子 Dof 脂肪酸油脂合成

红花FT基因的克隆及参与成花和类黄酮合成的初步研究

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红花FT基因的克隆及参与成花和类黄酮合成的初步研究

作者：李志凌吉林农业大学

学位级别：硕士

红花(Carthamus tinctorius L.)是我国传统的药用及油料植物,类黄酮是红花花瓣的主要有效成分,具有多种药理作用,作为其经济价值的重要影响因素。红花作为一种喜干旱环境的植物,在夏季潮湿多雨季节地区的种植受到限制,从而导致其产量与... 详细信息

红花(Carthamus tinctorius L.)是我国传统的药用及油料植物,类黄酮是红花花瓣的主要有效成分,具有多种药理作用,作为其经济价值的重要影响因素。红花作为一种喜干旱环境的植物,在夏季潮湿多雨季节地区的种植受到限制,从而导致其产量与质量受损,而提前或推迟红花的开花时间将在一定程度上解决这个问题。目前在许多植物中已经克隆出成花因子(FLOWERING LOCUS T)基因并研究了它们的功能,但在红花中却未见报道。因此,探究其开花与类黄酮合成的关系具有重要意义。本研究从红花PEBP基因家族中筛选并鉴定了三个FT基因,并进行生物信息学分析。通过在拟南芥中异源表达与红花中瞬时过表达CtFTs基因,检测其中相关基因的相对表达量和总黄酮含量,并进行相关蛋白质的互作验证来初步探究CtFTs的功能。主要研究结果如下:1.基于红花(吉红一号)基因组测序,筛选出7个PEBP基因。通过与拟南芥、水稻PEBP家族氨基酸序列构建系统进化树,结果显示有3个CtFT聚在FT-like亚家族,3个CtTFL1聚在TFL1-like亚家族,1个CtMFT聚在MFT-like亚家族。蛋白质二级结构分析显示:FT-like亚家族蛋白质全长174～176aa,p I为6.29～7.75,分子量为19681.24～19933.46Da;TFL1-like亚家族蛋白全长152～212aa,p I为4.76～9.16,分子量为17259.85～23811.78Da;CtMFT氨基酸序列全长151aa,p I为9.55,分子量为16987.44。除了CtTFL1-2为稳定蛋白,其他的6个PEBP蛋白都为不稳定蛋白,所有的CtPEBP蛋白都为亲水蛋白。亚细胞定位预测CtFT1、CtFT2、CtFT3、CtTFL1-1、CtMFT定位在细胞质中,CtTFL1-2、CtTFL1-3定位在微体中。基因结构与基序分析显示:CtFT1、CtFT2、CtFT3、CtTFL1-3具有4个外显子、3个内含子;CtTFL1-1、CtTFL1-2、CtMFT具有3个外显子,两个内含子;3个CtFTs具有相同的基序。启动子元件分析表明CtFTs编码区上游启动子顺式作用元件功能大多集中在响应外界胁迫的功能上,其中较为集中的是参与光响应的元件,CtFT3因具有4个响应脱落酸顺式作用元件,所以推测在响应外界激素上可能较其他两个基因更为特殊。在与拟南芥、水稻和大豆FT氨基酸多序列比对结果显示除了CtFT2的D-P-D-x-P保守结构域的第一个天冬氨酸(D)突变为天冬酰胺(N),CtFTs都具有PEBP家族保守结构域D-P-D-x-P、G-x-H-R,以及区别FT-like与TFL1-like亚家族的第85位关键氨基酸残基酪氨酸(Y),第144位关键氨基酸残基谷氨酰胺(Q),并且具有调控成花的保守结构域Segment B(LGRQTVYAPGWRQN),红花FT氨基酸序列中三联体(I/L)YN三联体中的第一位氨基酸为丙氨酸(A),可能暗示着CtFTs可能具有不同的功能。保守结构域分析表明,红花CtFT蛋白都具有典型的PEBP保守结构域。从红花叶片c DNA中克隆出CtFT1、CtFT2、CtFT3基因编码区序列。2.构建了pCAMBIA3301-CtFT1、pCAMBIA3301-CtFT2、pCAMBIA3301-CtFT3植物表达载体,转化农杆菌后通过浸花法侵染拟南芥,抗性筛选及PCR检测后获得了过表达CtFT1、CtFT2、CtFT3的T3代转基因拟南芥,与WT、ft突变体拟南芥相比:CtFT2可以促进拟南芥早花,而CtFT1与CtFT3则推迟拟南芥开花,且程度相近,但早于ft突变体。CtFT2转基因株系开花时莲座叶数量与WT相近,CtFT1、CtFT3株系则略多于WT,但ft拟南芥的莲座叶数量显著多于其他四个株系。CtFT2转基因拟南芥第一次开花时主茎高度略低于WT,CtFT1、CtFT3和ft株系主茎高度高于WT,从高至低依次为ft、CtFT1、CtFT3。CtFTs与成花激活复合体组成蛋白CtGRF5具有蛋白互作关系。过表达CtFT1、CtFT2基因对拟南芥类黄酮合成无明显影响,过表达CtFT3促进了拟南芥的类黄酮生物合成。3.不同光照条件下红花中CtFTs的表达模式表明CtFTs在长日照条件下表达量高于短日照,CtFT1表达模式与CtFT2具有较高的一致性,CtFT3在长短日照下表达量较低并且变化不显著。构建了p Green II 62-SK-CtFT1、p Green II 62-SK-CtFT1、p Green II62-SK-CtFT1表达载体,转化农杆菌后注射红花叶片进行瞬时过表达CtFTs基因,20天后与注射p Green II 62-SK空载体红花相比:CtFT1促进红花早花,而CtFT2与CtFT3则推迟红花开花。瞬时过表达CtFTs基因使红花叶片中总黄酮含量

关键词：红花 CtFTs 成花类黄酮生物合成蛋白互作

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红花

红花类黄酮生物合成相关MYB63基因的克隆及功能研究

2012年

作者：李洪兵

本书对红花的分类、形态、特征、种源、地理分布、本草考证及现代研究情况等作了科学分析，但是为保证药用资源的持续利用，本书还对红花的引种栽培、采收加工、品质规格作了详尽的描述。

关键词：红花 hong hua 研究

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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红花类黄酮生物合成相关MYB63基因的克隆及功能研究

作者：张剑仪吉林农业大学

学位级别：硕士

红花(Carthamus tinctorius L.)是我国传统的中草药,花色鲜红,故称红花。红花类黄酮(Safflower flavonoids)是红花的主要有效成分,被广泛应用在冠心病、高血压、脑梗塞、抗肿瘤、糖尿病并发症等疾病上,其需求量较大。近几年虽然红花种... 详细信息

红花(Carthamus tinctorius L.)是我国传统的中草药,花色鲜红,故称红花。红花类黄酮(Safflower flavonoids)是红花的主要有效成分,被广泛应用在冠心病、高血压、脑梗塞、抗肿瘤、糖尿病并发症等疾病上,其需求量较大。近几年虽然红花种植面积在我国不断扩大,但仍未能解决红花类黄酮化合物资源匮乏问题。因此,提高红花自身类黄酮化合物的含量,培育高类黄酮含量的红花新品系,具有重要意义。转录因子在植物次生代谢合成中发挥重要调节作用,相关文献表明与类黄酮生物合成的转录因子主要有MYB、b HLH、WD40、b ZIP等。本研究重点关注红花中的MYB转录因子,在红花基因组测序基础上,筛选并鉴定了红花MYB家族成员,分析了其家族的表达模式,筛选出CtMYB63基因;对CtMYB63基因进行克隆及亚细胞定位分析,并进一步通过在拟南芥中过表达CtMYB63基因,通过在红花瞬时转化体系中过表达和沉默CtMYB63来研究该基因在类黄酮积累中的功能。具体研究结果如下:1.从基因组数据库中筛选出440个MYB蛋白,构建系统进化树,将红花MYB基因家族分为12个亚类。通过基因结构分析表明R2R3-MYB蛋白具有保守结构域;CtMYB基因启动子中存在光响应、茉莉酸甲酯响应等顺式作用元件。2.CtMYB基因表达分析表明,其中7个MYB基因在花瓣衰落期高表达,17个MYB基因在茎中高表达,9个MYB基因在根中高表达,其中CtMYB63基因和CtMYB77基因在叶片中高表达,而CtMYB63基因表达量最高。3.成功克隆一条编码区为912 bp长度的CtMYB63基因。构建pCAMBIA1302-CtMYB63表达载体,通过亚细胞定位实验证明该基因定位在细胞核。4.构建植物表达载体pCAMBIA3301-CtMYB63并转化拟南芥,获得OE-8和OE-9两株高表达株系以及COM4和COM8两株回补株系,比较不同株系拟南芥之间的表型发现,高表达拟南芥叶片颜色最深,叶片大小也最大;突变体回补株系无论叶片颜色还是大小均有回升。通过Me JA胁迫处理,说明其促进类黄酮积累,且CtMYB63基因对外源茉莉酸甲酯(Me JA)胁迫具有一定的敏感性。紫外光(UV-B)胁迫下,高表达株系存活率最高,野生型株系次之,突变体株系最低;通过丙二醛(MDA)含量变化和DAB、NBT染色,表明过表达拟南芥在UV-B胁迫下的受伤害程度最小,说明CtMYB63基因对紫外光(UV-B)具有一定的耐受性。5.构建红花叶片瞬时转化体系,利用超表达和基因沉默技术(VIGS)对红花叶片进行侵染,随后在Me JA胁迫和UV-B胁迫下显示:CtMYB63基因在瞬时过表达中显著上调,与类黄酮代谢途径中的下游结构基因(CtCHI1、CtDFR1、CtFLS1和Ct4CL1)表达量呈正相关,且总黄酮、花青素、原花青素含量显著升高,而DAB、NBT染色程度最浅受损伤最小。沉默株系与之相反。整体结果与拟南芥相似,再次验证CtMYB63基因促进类黄酮积累且对这两种胁迫下具有一定的敏感性和耐受性。

关键词：红花类黄酮化合物转录因子 CtMYB63基因

红花CtbZIP47基因调控油脂合成的作用研究

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红花CtbZIP47基因调控油脂合成的作用研究

作者：刘怡麟吉林农业大学

学位级别：硕士

红花(Carthamus tinctorius L.)又被称作草红花,是我国重要的油料作物。近些年来,红花因其种子含油率高的特点受到大家的广泛关注。红花籽油可以食用且营养价值较高,能够预防动脉硬化等疾病。但是我国红花种子的含油量远低于国外红花品... 详细信息

红花(Carthamus tinctorius L.)又被称作草红花,是我国重要的油料作物。近些年来,红花因其种子含油率高的特点受到大家的广泛关注。红花籽油可以食用且营养价值较高,能够预防动脉硬化等疾病。但是我国红花种子的含油量远低于国外红花品系的含油量,市场需求量较大。因此,通过基因工程手段来培育高油红花新品系尤为重要。转录因子可以调控种子发育进而影响油脂合成,其中b ZIP家族被研究的最为广泛,植物b ZIP转录因子是一类在真核生物中广泛分布的蛋白,可以调控多种生物过程,例如病原体防御,光和胁迫信号传递,生长发育和种子成熟等。拟南芥、茶树、蓖麻等物种的b ZIP家族均被报道,而红花b ZIP转录因子报道的较少,所以本论文重点是研究红花b ZIP转录因子与油脂合成之间的关系。具体研究结果如下:1、通过CtbZIP47蛋白的生物信息学分析显示,CtbZIP47基因编码129个氨基酸,分子量为15250.49 Da,等电点为9.18,属于碱性蛋白,不稳定性指数为66.39,为不稳定蛋白。亲水性平均值为-0.932,是亲水性蛋白。CtbZIP47蛋白的23～32位氨基酸残基位置处具有核定位信号。2、利用qRT-PCR方法检测CtbZIP47基因的表达,结果发现CtbZIP47基因在成熟种子中表达量最高,茎中其次,叶中表达量最少;且CtbZIP47基因随着种子成熟,表达量逐渐升高。3、亚细胞定位结果显示CtbZIP47蛋白定位在细胞核中。4、转基因酵母菌株的油脂含量显著高于毕赤酵母菌株和转空载体的毕赤酵母菌株。实验结果表明,CtbZIP47基因在酵母油脂合成过程中起到了提升油脂含量的作用。CtbZIP47蛋白在酵母中的毒性检测实验和转录自激活实验表明,CtbZIP47没有毒性和转录自激活活性。通过酵母双杂交实验表明,CtbZIP47蛋白与CtbZIP24蛋白互作。5、构建了植物表达载体pTB-CtbZIP47,获得了T3代过表达拟南芥和突变体回补拟南芥。通过q RT-PCR方法筛选出转CtbZIP47基因的高表达株系OE1、OE2和突变体回补株系COM1、COM2。观察正常光照条件下的T3代野生型拟南芥(WT)、过表达株系(OE1、OE2)、突变体株系ctbzip47和突变体回补株系(COM1、COM2)的表型,我们发现,与WT拟南芥叶片相比,过表达拟南芥OE1和OE2叶片较大;与ctbzip47拟南芥叶片相比,突变体回补拟南芥COM1和COM2叶片较大。统计种子萌发率发现OE1、OE2种子萌发时间较WT萌发时间提前,COM1、COM2种子萌发时间较ctbzip47种子萌发时间提前。6、观察统计不同光照强度下拟南芥种子大小、百粒重和油脂含量,结果发现弱光处理下,OE1、OE2拟南芥种子面积最大,种子百粒重最重,油脂含量最多;COM1、COM2拟南芥种子面积较ctbzip47小,种子百粒重较ctbzip47轻,但油脂含量却大于ctbzip47。正常光照和强光处理时,拟南芥种子面积,百粒重和油脂含量呈现出相关性,种子面积越大,种子百粒重越重,油脂含量越多。CtbZIP47基因还可以调控油脂合成相关基因的表达,进而增加拟南芥油脂含量。

关键词：红花 bZIP转录因子酵母拟南芥油脂合成