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茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9鉴定及其对非生物胁迫的响应

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西北植物学报 2024年第4期44卷 572-581页

作者：孔洁玙杨妮罗微胡志航王雅慧庄静南京农业大学园艺学院茶叶科学研究所农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室南京210095 南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室南京210095

【目的】鉴定茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9,并分析它们在干旱、盐、高温、低温、外施ABA和外施GA3胁迫下的表达模式,为进一步解析CsNAC79和CsNAC9转录因子的生物学功能提供参考。【方法】以茶树‘龙井43’为材料,用RT-PCR扩增NA... 详细信息

【目的】鉴定茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9,并分析它们在干旱、盐、高温、低温、外施ABA和外施GA3胁迫下的表达模式,为进一步解析CsNAC79和CsNAC9转录因子的生物学功能提供参考。【方法】以茶树‘龙井43’为材料,用RT-PCR扩增NAC转录因子家族基因CsNAC79和CsNAC9,并进行生物信息学分析;用qRT-PCR检测CsNAC79和CsNAC9在茶树6种非生物胁迫下的相对表达量。【结果】(1)CsNAC79和CsNAC9分别编码409个和282个氨基酸,且分别在15—150氨基酸位点、11—134氨基酸位点含有NAC家族成员典型的NAM保守结构域。(2)CsNAC79蛋白与中华猕猴桃、柿、洋蓟亲缘关系较近,CsNAC9蛋白与桃、荔枝、榴莲亲缘关系较近;2个NAC转录因子均是亲水性蛋白,皆不含信号肽和跨膜结构;CsNAC79和CsNAC9的启动子区域都含有非生物胁迫响应元件;蛋白质空间结构分析显示,CsNAC79和CsNAC9蛋白主要是由不规则卷曲和α-螺旋组成。(3)表达分析表明:CsNAC79和CsNAC9基因在6种不同非生物胁迫下均上调表达。【结论】茶树CsNAC79和CsNAC9基因响应多种非生物胁迫。

关键词：茶树 NAC转录因子 ABA GA_(3) 非生物胁迫表达分析

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不结球白菜BcAP1的克隆及其启动子分析

南京农业大学学报 2024年

作者：米闵渠天慧徐新凤李英侯喜林王建军刘同坤南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心/园艺学院南京农业大学三亚研究院

[目的] 本文旨在探究BcAP1基因在不结球白菜早、晚开花品种中是否存在结构和表达差异。[方法] 以早开花品种‘菜心’以及晚开花品种‘五月慢’为试验材料，通过同源克隆2个品种中的BcAP1基因和启动子序列，对2个品种的氨基酸序列进行比... 详细信息

[目的] 本文旨在探究BcAP1基因在不结球白菜早、晚开花品种中是否存在结构和表达差异。[方法] 以早开花品种‘菜心’以及晚开花品种‘五月慢’为试验材料，通过同源克隆2个品种中的BcAP1基因和启动子序列，对2个品种的氨基酸序列进行比对和系统进化分析；利用亚细胞定位技术研究BcAP1基因的空间表达；利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分别对2个品种花蕾期和开花期BcAP1的表达量进行分析；通过双荧光素酶试验对2个品种中BcAP1启动子的活性进行分析；此外对转基因拟南芥进行β-D-葡糖醛酸酶(GUS)染色以及利用PlantCARE 在线软件预测了‘菜心’BcAP1启动子插入片段结构域。[结果] ‘菜心’和‘五月慢’BcAP1 CDS序列仅有1个碱基不同，但两端序列翻译所得氨基酸序列完全一致。系统进化分析表明，BcAP1与拟南芥之间同源性最高。亚细胞定位显示其表达位置在细胞核上。定量结果显示，在花蕾期和开花期，早抽薹品种‘菜心’中的BcAP1基因表达量显著高于同期的晚抽薹品种‘五月慢’。2个品种的BcAP1基因启动子序列上存在较大差异且‘菜心’的启动子序列存在896 bp插入序列。双荧光素酶试验结果表明，‘菜心’BcAP1启动子的活性远高于‘五月慢’BcAP1启动子的活性。GUS染色结果显示，GUS蛋白在pCXBcAP1-BcAP1-GUS转基因拟南芥表达更强。‘菜心’BcAP1启动子插入片段结构域分析发现BcAP1启动子插入片段有参与生物钟调控的顺式作用元件和赤霉素反应因子。[结论] 克隆的BcAP1基因定位于细胞核，与拟南芥的同源性最高，‘菜心’BcAP1启动子比‘五月慢’BcAP1启动子多一段长度为896 bp插入序列，插入片段中有与开花相关的元件，且‘菜心’BcAP1启动子活性比‘五月慢’高。

关键词：不结球白菜 BcAP1基因克隆启动子分析

辣椒NRT基因家族的系统鉴定、进化与表达分析

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南京农业大学学报 2024年第4期47卷 653-664页

作者：牛佳斌唐凯夏迎萌刘同坤孙小川段伟科黄志楠淮阴工学院生命科学与食品工程学院江苏淮安223003 南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺学院江苏南京210095

[目的]本研究旨在鉴定辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT)基因家族成员,分析其基本性质、染色体定位、进化关系以及在不同组织、不同果实发育阶段和不同非生物胁迫下的表达特征。[方法]利用生物信息学方法在辣椒‘遵辣1号’基因组中鉴定NRT基因家... 详细信息

[目的]本研究旨在鉴定辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT)基因家族成员,分析其基本性质、染色体定位、进化关系以及在不同组织、不同果实发育阶段和不同非生物胁迫下的表达特征。[方法]利用生物信息学方法在辣椒‘遵辣1号’基因组中鉴定NRT基因家族并分析其理化性质、基因结构、染色体定位、共线性、顺式作用元件分布和进化关系等;利用转录组数据分析辣椒NRT(CaNRT)基因在不同组织和不同果实发育阶段中的表达特征,并利用RT-qPCR技术分析在不同非生物胁迫下的表达模式。[结果]辣椒中共包含73个CaNRT基因,不均匀分布在10条染色体上。系统进化分析表明,CaNRT基因可分为3个亚家族,同一亚家族具有相似基因结构和保守基序。顺式作用元件分析结果表明CaNRT可能受光、激素、逆境胁迫等多种因素调控。CaNRT1亚家族成员主要在根、茎、叶中表达量较高,CaNRT2亚家族在任何时期表达量都较低,CaNRT3亚家族存在组织表达差异性,主要在根中高表达。逆境胁迫数据表明,CaNRT1.18、CaNRT3.3、CaNRT3.1、CaNRT2.1、CaNRT1.23在低温、高温、干旱、盐和氧化处理下明显响应,所有CaNRT基因在低温处理时均有不同程度的正向响应。[结论]在辣椒基因组中共鉴定获得73个CaNRT基因,筛选出多个在辣椒生长发育和逆境胁迫中具有重要作用的关键基因。

关键词：辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT) 系统进化表达分析非生物胁迫

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药食同源植物水芹的研究进展

植物遗传资源学报 2024年第8期25卷 1221-1233页

作者：罗庆张新圻李梦瑶朱顺华熊爱生谭国飞贵州省农业科学院园艺研究所/贵州省园艺工程技术中心/农业农村部喀斯特山区作物基因资源与种质创新重点实验室贵州大学农学院四川农业大学园艺学院南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室

水芹[Oenanthe javanica(Bl.)DC.]是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物，其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分，也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜。我国水芹种质资源丰富，其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面，... 详细信息

水芹[Oenanthe javanica(Bl.)DC.]是伞形科水芹属多年生水生蔬菜植物，其营养成分丰富、富含多种功能性生物活性成分，也是一种具有保健功能的药食同源蔬菜。我国水芹种质资源丰富，其利用涉及食用、药用、污水净化、提取加工等方面，但育种及其分子机理方面的研究较少。本文综述了近20年来水芹种质资源、营养品质、生理生化、育种、基因及组学研究的进展，具体内容包括：（1）伞形科植物及水芹种质资源研究；（2）水芹营养品质及生长调控研究；（3）水芹生理生化及次生代谢物质研究；（4）水芹功能基因及组学（包括基因组学、转录组学、代谢组学及蛋白质组学）研究，旨在为我国水芹资源创新和保护、遗传育种、基因挖掘、加工、栽培及环境治理等方面的进一步研究利用提供理论依据。

关键词：水芹种质资源生理生化基因功能组学

茶树蔗糖转运蛋白(SUTs)基因家族鉴定及组织表达分析

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茶叶科学 2024年第4期44卷 585-597页

作者：罗微张佳琪杨妮胡志航郝建楠刘慧谭杉杉庄静南京农业大学园艺学院茶叶科学研究所农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室江苏南京210095 南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室江苏南京210095

蔗糖转运蛋白(SUTs)是蔗糖转运的主要载体,其运输、装载蔗糖需要消耗能量,在植物光合产物从源到库的转运过程中起关键作用。从茶树品种舒茶早中鉴定获得7个CsSUTs家族成员,对其理化性质、基因结构、亚细胞定位、进化关系、顺式作用元件... 详细信息

蔗糖转运蛋白(SUTs)是蔗糖转运的主要载体,其运输、装载蔗糖需要消耗能量,在植物光合产物从源到库的转运过程中起关键作用。从茶树品种舒茶早中鉴定获得7个CsSUTs家族成员,对其理化性质、基因结构、亚细胞定位、进化关系、顺式作用元件等展开生物信息学分析。CsSUTs家族蛋白含有一个保守MFS-2结构域,且与拟南芥AtSUCs蛋白的亲缘关系较近,茶树CsSUTs蛋白被聚类在SUTⅠ、Ⅱ和Ⅳ;在STRING在线网站中以拟南芥AtSUCs为模型,推测茶树CsSUTs蛋白与SWEET、SUS、STP蛋白可能存在直接的相互作用关系。对茶树CsSUTs家族基因的启动子区域进行分析,发现其中存在大量与激素响应、非生物胁迫,以及植物生长发育相关的顺式作用元件,推测这些启动子可能受到植物激素、逆境等多种因素的调控,从而影响茶树的生长和发育过程。CsSUTs家族基因在龙井43和舒茶早中的表达模式存在差异,CsSUT6在茶树花中特异性高表达,推测其可能在花器官蔗糖供给、贮藏和分配中发挥重要作用;CsSUT1和CsSUT5在茶树各个器官中均有表达,表明其可能协同参与蔗糖在“源”叶的装载和“库”器官卸载等过程。

关键词：茶树蔗糖转运蛋白启动子分析组织特异性生物信息学分析

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菊花茎部腐烂类病害病原菌分离与鉴定

南京农业大学学报 2024年

作者：罗梦熙姜奕丰何宇凡房伟民陈发棣管志勇刘晔南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/农业农村部景观设计重点实验室

[目的]本文旨在明确造成菊花茎部腐烂类病害（茎腐病）的主要病原菌。[方法]以采集的茎部出现腐烂症状的菊花作为研究对象，取病健交界处的组织，采用组织分离法进行病原真菌分离与纯化。随后，通过聚合酶链式反应克隆病菌基因组rDNA-IT... 详细信息

[目的]本文旨在明确造成菊花茎部腐烂类病害（茎腐病）的主要病原菌。[方法]以采集的茎部出现腐烂症状的菊花作为研究对象，取病健交界处的组织，采用组织分离法进行病原真菌分离与纯化。随后，通过聚合酶链式反应克隆病菌基因组rDNA-ITS和EF-1α部分序列并测序，以测序序列为基础构建系统发育树对病原真菌进行分子生物学鉴定；并通过观察菌丝及孢子形态进一步确认病原菌类型。致病性测定试验和和科赫法则试验证实本试验所分离菌株为菊花茎部腐烂病害的致病菌。[结果]本试验采集10株茎部腐烂的发病植株，经分离鉴定获得病原真菌19株，其中，茄腐镰刀菌（Fusarium solani）9株、共享镰刀菌（Fusarium commune）8株，尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）2株，皆属于镰刀菌属。致病性试验表明分离获得的菌株对菊花均有致病力，不同菌株对菊花致病力存在差异，其中，菌株FN3-3为茄腐镰刀菌中致病力最强的菌株，菌株DT3-3是尖孢镰刀菌中致病力最强的菌株，共享镰刀菌中菌株HY1-3致病力最强。[结论]本研究明确了造成菊花茎部腐烂的主要病原真菌类型，为茎部病害有效防治措施的制定、抗茎腐病品种筛选与育种提供了重要线索与依据。

关键词：菊花茎部腐烂镰刀菌属病原菌

黄瓜-酸黄瓜异附加系鉴定、果实长度变异及其分子机制

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南京农业大学学报 2024年

作者：刘紫薇冯贤波赵勤政夏磊娄群峰南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新利用全国重点实验室

[目的]本文旨在通过分析不同黄瓜-酸黄瓜异附加系的果实差异，探究附加系中酸黄瓜6号染色体导入引起黄瓜果实变短的分子机制，为黄瓜近缘野生种优异性状挖掘和利用提供理论依据。[方法]采用分子标记和Oligo-FISH鉴定黄瓜-酸黄瓜异附加... 详细信息

[目的]本文旨在通过分析不同黄瓜-酸黄瓜异附加系的果实差异，探究附加系中酸黄瓜6号染色体导入引起黄瓜果实变短的分子机制，为黄瓜近缘野生种优异性状挖掘和利用提供理论依据。[方法]采用分子标记和Oligo-FISH鉴定黄瓜-酸黄瓜异附加系中的外源染色体，对栽培黄瓜‘北京截头’（CC3）和不同黄瓜-酸黄瓜异附加系的果实性状进行统计，开展石蜡切片和转录组测序分析，并利用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）验证转录组测序结果。[结果]共鉴定出7种异附加系材料，分别为附加酸黄瓜6号染色体CC-H06、8号染色体CC-H08、9号染色体CC-H09及10号染色体CC-H10的单体附加系；附加酸黄瓜6和10号染色体CC-H06+H10的双单体附加系；附加酸黄瓜6、7和11号染色体CC-H06+H07+H11及附加酸黄瓜6、7、10、11和12号染色体CC-H06+H07+H10+H11+H12的多单体附加系。表型统计发现，CC-H08、CC-H09和CC-H10材料的子房和果实长度均与CC3相似，而CC-H06材料较CC3明显变短，表明酸黄瓜6号染色体导入会引起CC3果实变短。石蜡切片结果显示，CC-H06的果实细胞相对于CC3较大，但细胞数目却明显减少。转录组分析表明，CC-H06中分别有695和2770个酸黄瓜及CC3来源的差异表达基因，主要富集在植物激素信号转导、玉米素生物合成、二萜生物合成、色氨酸代谢等激素合成通路。RT-qPCR验证分析与转录组测定结果一致，说明结果真实可靠。[结论]酸黄瓜6号染色体导入会引起CC3果实变短和果实细胞数量减少，CC-H06的果实变短与生长素、细胞分裂素和赤霉素等植物激素共同调控有关。

关键词：黄瓜酸黄瓜异附加系果实转录组

细胞分裂素受体基因SlHK4突变对番茄开花时间的影响

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南京农业大学学报 2024年第3期47卷 424-434页

作者：刘艳洁赵晓冰王枫丁静南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室/园艺学院江苏南京210095

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4突变对番茄开花时间的影响,为揭示细胞分裂素途径调控植物开花的分子机制奠定基础。[方法]以细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-5及野生型(WT)番茄为材料,统计各株... 详细信息

[目的]本研究旨在解析细胞分裂素受体基因SlHK4突变对番茄开花时间的影响,为揭示细胞分裂素途径调控植物开花的分子机制奠定基础。[方法]以细胞分裂素受体基因SlHK4的2个纯合突变株系slhk4-4和slhk4-5及野生型(WT)番茄为材料,统计各株系开花时间,并在发芽26 d后取植株茎尖进行石蜡切片显微观察、响应细胞分裂素的荧光信号检测以及转录组测序等分析。[结果]slhk4-4和slhk4-5突变体的始花节位与WT相同,但始花时间分别比WT晚6和4 d。与WT相比,slhk4-5茎尖花分生组织分化推迟,细胞显著减小,细胞数目略少;slhk4-4与细胞分裂素响应启动子TCSn驱动的绿色荧光蛋白基因GFP过表达株系的杂交F 1代茎尖中,响应细胞分裂素的GFP荧光信号显著减弱;slhk4-5茎尖中细胞周期正调控基因Cyclin-B1-2表达下调,开花正调控基因FUL2、SOC1表达上调,而花发育基因AGL12和AGL19表达下调,开花调控相关基因的表达变化趋势与slhk4-5开花推迟的性状变化不完全一致。差异表达基因(DEG)的功能分析显示,57.6%具有功能注释的DEG是富集于光合作用、呼吸作用、蛋白合成和代谢等相关通路中的结构基因,其中88.2%在slhk4-5茎尖中的表达下调,表明slhk4茎尖的细胞活性很可能弱于WT。[结论]细胞分裂素受体SlHK4的功能缺失导致slhk4茎尖细胞分裂素信号减弱,花分生组织细胞减小,活性降低,分化延后,进而导致slhk4开花推迟。SlHK4是番茄开花时间的正调控因子。

关键词：番茄细胞分裂素受体 SlHK4 开花时间

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39个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价

植物资源与环境学报 2024年第2期33卷 91-98,105页

作者：刘浩杰江婷蕊张雪峰苏江硕房伟民管志勇陈发棣张飞南京农业大学园艺学院作物遗传与种质创新利用全国重点实验室国家林业和草原局华东地区花卉生物学重点实验室江苏南京210095

为了筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种,对39个传统秋菊品种扦插12 d的8个根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析,并对这些传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级。结果... 详细信息

为了筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种,对39个传统秋菊品种扦插12 d的8个根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析,并对这些传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级。结果显示:供试传统秋菊品种的总根数为3.3~44.0,总根长、平均根长和最长根长分别为2.463~129.174、0.632~4.470和1.610~7.964 cm,根直径为0.200~0.405 mm,根投影面积和根表面积分别为0.102~3.062和0.319~9.619 cm 2,总根体积为0.002~0.079 cm 3,且多数指标以‘火凤凰’(‘Huofenghuang’)最小。这些根系形态指标的变异系数为15.789%~51.605%,其中,总根长的变异系数最大,根直径的变异系数最小,其余指标的变异系数均大于32%。供试传统秋菊品种的多数根系形态指标间存在显著(P遗传改良的亲本。

关键词：菊花扦插生根能力根系形态指标主成分分析隶属函数分析综合评价

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