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香榧花粉TgPUX10基因克隆与表达

东北林业大学学报 2025年第2期53卷 58-65页

作者：汤天羽汪承巧刘佳乐曹岳英伦张瑞吴家胜省部共建亚热带森林培育国家重点实验室(浙江农林大学) 杭州311300

以香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)花粉RNA反转录的cDNA为模板,利用RT-PCR技术分离出一条类似拟南芥PUX10-like cDNA序列,命名为TgPUX10,并对该基因进行鉴定、克隆、表达分析。结果表明:TgPUX10基因的完整开放阅读框(ORF)为1437 bp... 详细信息

以香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)花粉RNA反转录的cDNA为模板,利用RT-PCR技术分离出一条类似拟南芥PUX10-like cDNA序列,命名为TgPUX10,并对该基因进行鉴定、克隆、表达分析。结果表明:TgPUX10基因的完整开放阅读框(ORF)为1437 bp,编码477个氨基酸残基。TgPUX10蛋白的氨基酸序列包含UBA、HP、UAS、UBX功能结构域。通过构建瞬时表达载体,并利用拟南芥悬浮细胞转化体系,发现TgPUX10蛋白定位于油体细胞器。在花粉萌发的0、2、4 d时,油体相关基因TgOLE及TgCLO的表达量呈下降趋势,TgPUX10的表达量显著上升,证明TgPUX10影响香榧花粉萌发,且参与油体的降解过程。TgPUX10在各品种香榧中表达较为保守。与其他品种相比,细榧(Torreya grandis‘xifei’)的花粉活性较高,萌发率达到35.5%。

关键词：香榧 TgPUX10基因生物信息学分析亚细胞定位

毛竹PheTCP19b基因可变剪接体对芽发育的影响

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农业生物技术学报 2025年第1期 43-54页

作者：郝琴申孜闫小玲周敏舒郭小勤浙江农林大学竹子研究院/省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

可变剪接(alternative splicing, AS)是一种转录后的修饰过程，在生物体各种生理过程中发挥重要作用。TCP是一种植物特有的转录因子，参与植物多种生长发育调控过程。为深入探究毛竹(Phyllostachys edulis) TCP19b基因可变剪接体的表达... 详细信息

可变剪接(alternative splicing, AS)是一种转录后的修饰过程，在生物体各种生理过程中发挥重要作用。TCP是一种植物特有的转录因子，参与植物多种生长发育调控过程。为深入探究毛竹(Phyllostachys edulis) TCP19b基因可变剪接体的表达特性及生物学功能，本研究采用RT-PCR技术克隆了毛竹TCP19b基因全长CDS，采用qRT-PCR技术和GUS组织染色分析了可变剪接体的表达量及表达部位，通过亚细胞定位及遗传转化分析了可变剪接体编码蛋白的定位及生物学功能。结果显示，毛竹PheTCP19b基因发生了可变剪接，产生了2种可变剪接体PheTCP19bα和PheTCP19bβ，分别编码346和382个氨基酸，2种可变剪接体都包含保守的bHLH结构域。PheTCP19b与水稻(Oryza sativa) OsTCP19亲缘关系最近。2个可变剪接体的组织特异性表达模式存在一定差异，PheTCP19bα的组织特异性强，而PheTCP19bβ表现出组成型表达特性，油菜素内酯(brassinolide, BR)可诱导2个可变剪接体的表达。2个可变剪接体蛋白均富集在细胞核。PheTCP19bα和PheTCP19bβ均可以将拟南芥(Arabidopsis thaliana) brc1突变体多分枝表型回补到野生型表型。本研究为进一步探讨PheTCP19b基因不同剪接体在芽发育过程中的分子机制提供了基础资料。

关键词：毛竹 TCP转录因子可变剪接(AS) 芽发育油菜素内酯(BR)

毛竹PeACO基因家族鉴定及箨鞘剥除后的表达分析

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农业生物技术学报 2025年第1期 55-67页

作者：李其旻兰智鑫朱唯玮李翔宇吴蔼民林新春浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院

1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase, ACO)是乙烯合成过程中的关键限速酶之一。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为材料，对PeACO基因家族进行全基因组鉴定及表达分析，以探究PeACOs在毛竹茎秆木... 详细信息

1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase, ACO)是乙烯合成过程中的关键限速酶之一。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为材料，对PeACO基因家族进行全基因组鉴定及表达分析，以探究PeACOs在毛竹茎秆木质化进程中的影响。本研究通过与水稻(Oryza sativa) ACO基因序列比对，在毛竹基因组中鉴定得到11条具有完整2OG-FeII＿Oxy结构域的PeACOs序列；理化分析显示，PeACOs基因编码304～445个氨基酸，蛋白分子量为34 105.83～49 417.78 D；进化关系和基因结构分析显示，同一分支的基因对在基因结构和蛋白水平上保持高度的保守性；共线性分析得出ACO基因家族在毛竹中共有6对共线性基因，说明基因组复制事件对PeACOs基因数目扩张有重要影响。基因表达分析显示，PeACOs在毛竹各组织均有表达，尤其在快速生长期的笋中表达丰度最高；剥除处于快速生长期的毛竹箨鞘导致毛竹茎秆木质化程度加深，大部分PeACOs基因的表达量显著上调，且具有相似结构的基因对表达趋势相似，提示PeACO基因家族可能在木质化进程中发挥重要作用。本研究为深入探讨毛竹ACO基因家族功能提供了参考依据。

关键词：毛竹 1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)基因家族表达分析木质化

HS-SPME-GC-MS联用测定蜡梅属植物花的挥发性成分

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林业科学 2016年第12期52卷 58-65页

作者：徐萌张经纬吴令上刘京晶斯金平张新凤浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地杭州311300

【目的】比较蜡梅属5种植物花中挥发性成分组成的差异,探讨5种植物之间的亲缘关系和系统分类意义,为蜡梅属植物的资源利用提供理论依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)方法处理样品,并优化前处理条件,结合气相色谱-质谱联用(GC-... 详细信息

【目的】比较蜡梅属5种植物花中挥发性成分组成的差异,探讨5种植物之间的亲缘关系和系统分类意义,为蜡梅属植物的资源利用提供理论依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)方法处理样品,并优化前处理条件,结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定蜡梅属5种植物干花中的挥发性成分,比较5种植物花中的成分差异,并应用SIMCA-P+11.0软件进行主成分分析,通过得分图直观地表达蜡梅属5种植物间的相互关系。【结果】通过优化样品处理得出HS-SPME最佳的萃取条件为:样品用量1.2 g,加热温度70℃,吸附时间45 min,解吸时间3 min。通过GC-MS测定并定性分析,从蜡梅属5种植物干花中共鉴定46种挥发性物质,其中蜡梅37种、突托蜡梅41种、山蜡梅41种、浙江蜡梅36种和柳叶蜡梅43种,且5种植物花中的共有成分达到24种;从鉴定的成分来看,蜡梅属植物花的挥发性成分主要以萜类成分为主,包括萜烯、萜醇、萜酯等含氧衍生物及少数脂肪族化合物。蜡梅花中主要含有乙酸芳樟酯、黑蚁素及石竹烯氧化物等挥发性成分;柳叶蜡梅、浙江蜡梅和山蜡梅中主要挥发性成分有α-月桂烯、桉叶素和四甲基环癸二烯甲醇;突托蜡梅花中桉叶素、黑蚁素和异香橙烯环氧化物等成分含量较大。通过主成分分析,蜡梅属5种植物明显被划分为3类,其中浙江蜡梅、山蜡梅和柳叶蜡梅3种植物挥发性物质组成相似,归为一类;而蜡梅和突托蜡梅分别与另外3种植物花的挥发性成分的组成差别较大,各自聚为一类。主成分分析结果与蜡梅属5种植物的系统分类学研究结果一致。【结论】蜡梅属5种植物花的挥发性成分主要以萜类成分为主,且成分组成差异较大,其中柳叶蜡梅、浙江蜡梅及山蜡梅花的挥发性成分相似,具有相同的资源利用性;蜡梅及突托蜡梅花香气各异,挥发性成分组成明显不同于另外3种植物,在资源利用上可区别对待。本研究结果可为蜡梅属植物的分类学研究提供基础理论依据,也为蜡梅属花资源的开发利用提供理论参考。

关键词：蜡梅属植物花挥发性成分顶空固相微萃取气质联用分析法

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光皮桦实时荧光定量PCR内参基因的筛选

林业科学 2016年第8期52卷 29-37页

作者：刘文哲牛明月李秀云林二培黄华宏童再康浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

[目的]利用定量PCR和表达分析软件研究候选内参基因在光皮桦不同组织中的表达稳定性,并通过目的基因的表达分析验证其可靠性,以获得可用于光皮桦定量PCR的稳定内参基因。[方法]选取16个常用的看家基因作为候选内参基因,设计引物,通过普... 详细信息

[目的]利用定量PCR和表达分析软件研究候选内参基因在光皮桦不同组织中的表达稳定性,并通过目的基因的表达分析验证其可靠性,以获得可用于光皮桦定量PCR的稳定内参基因。[方法]选取16个常用的看家基因作为候选内参基因,设计引物,通过普通PCR、溶解曲线及琼脂糖凝胶电泳验证引物的特异性;通过实时荧光定量PCR及软件ge Norm、Norm Finder和Best Keeper分析候选内参基因在光皮桦16个不同组织中的表达稳定性,根据分析结果筛选出最佳的内参基因和组合,并进一步通过2个目的基因CSLD和KOR对内参基因的稳定性进行验证。[结果]PCR和电泳结果显示,候选内参基因PCR目的片段条带清晰单一,熔解曲线也呈现明显的单一峰,表明这些引物的特异性良好。利用特异引物,对这些候选基因在16个不同组织的表达进行分析,发现除了18S,其他基因的Ct值均集中在25~30之间,表明内参基因在不同组织中表达较稳定,它们之间的表达水平差异不明显。Norm Finder和Best Keeper分析结果均表明基因EF1α的稳定性最好,ge Norm计算得出最稳定的是TATA,而UBi-lp在所有候选内参基因中表达最不稳定。进一步选取3个稳定表达候选基因（EF1α,TATA和UBi4）及稳定性较差的UBi-lp作为内参基因,对2个目的基因CSLD和KOR在不同组织中的相对表达进行分析,结果表明这2个目的基因相对于3个稳定的内参基因显示出一致的相对表达量,而不稳定的内参基因UBi-lp并没有对表达数据进行有效的标准化,结果存在明显偏差。[结论]通过实时荧光定量PCR及综合3种软件分析的结果,在光皮桦不同的组织中,EF1α,TATA和UBi4内参基因的表达稳定性高,对这3个基因进行验证并明确其作为荧光实时定量PCR内参的可靠性。因此,EF1α,TATA和UBi4可作为研究基因在光皮桦不同组织器官中表达的稳定内参。

关键词：光皮桦内参基因实时荧光定量PCR

巨桉低温胁迫响应基因EgrCR的表达与功能

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林业科学 2016年第3期52卷 59-67页

作者：徐凤华程龙军魏晓玲窦锦青浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

【目的】通过对巨桉中冷响应基因EgrCR(Eucgr.B02857)的蛋白序列特征、亚细胞定位、低温等非生物逆境条件下的表达以及拟南芥中该基因超表达株系的表型分析,探讨EgrCR基因在巨桉响应低温等非生物逆境中的作用。【方法】利用Protparam,PS... 详细信息

【目的】通过对巨桉中冷响应基因EgrCR(Eucgr.B02857)的蛋白序列特征、亚细胞定位、低温等非生物逆境条件下的表达以及拟南芥中该基因超表达株系的表型分析,探讨EgrCR基因在巨桉响应低温等非生物逆境中的作用。【方法】利用Protparam,PSIPRED,TMHMM,Mat Inspector和MEGA等生物信息学软件,预测EgrCR编码蛋白结构特征、启动子上的重要顺式作用元件,并构建其同源蛋白序列进化树;同时,采用基因枪轰击洋葱表皮方法进行基因编码蛋白亚细胞定位分析;组织特异性表达及低温等非生物逆境及昼夜节律下的表达分析,分别采用半定量和定量RT-PCR方法。通过构建35S::EgrCR超表达载体转化拟南芥,观察转基因株系在不同低温(0,4℃)处理下的表现,研究该基因对低温响应的功能特性。【结果】EgrCR编码的蛋白序列含有144个氨基酸,二级结构中包含4个α螺旋、3个β折叠,没有预测到结构域、跨膜域的存在。在进化的亲缘关系上,EgrCR与毛果杨中的同源蛋白亲缘关系最近,氨基酸序列相似度达到68%。在其启动子序列上含有多个与植物逆境响应相关的顺式作用元件。亚细胞定位结果表明其编码蛋白在核中表达。正常条件下,EgrCR主要在茎和叶中表达。不同低温(0,2,4,6,8℃)处理和4℃低温下随处理时间(2,6,12,24,48 h)的延长,EgrCR受到强烈的诱导。ABA(100μmol·L^(-1))对EgrCR表达没有明显影响,而NaCl(200 mmol·L^(-1))处理下则表现为先抑制后促进。昼夜节律也影响EgrCR的表达,光照下基因表达被诱导,黑暗条件下基因表达受抑制。拟南芥中EgrCR超表达转基因株系4℃处理条件下,花青素苷积累现象减轻;0℃处理3天再恢复生长1周后,超表达株系能快速恢复生长,表现出较强的耐低温能力。【结论】EgrCR基因参与巨桉低温胁迫响应,还可能参与巨桉的高盐胁迫响应,昼夜节律对其表达也有影响。

关键词：巨桉 EgrCR 低温胁迫基因表达基因功能

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2种花粉授粉山核桃果皮光合特性的差异比较

林业科学 2017年第1期53卷 38-46页

作者：徐沁怡王标赵建文吴建峰曹亦润杨先有夏国华王正加黄坚钦胡渊渊浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

【目的】研究授不同花粉的山核桃果实发育期间外果皮光合速率、光合色素及叶绿素荧光特性的变化,探讨花粉授粉对山核桃外果皮光合特性的影响,以及其与果实干物质形成的关系,初步揭示花粉直感使山核桃果实增大的光合生理机制,为探寻进一... 详细信息

【目的】研究授不同花粉的山核桃果实发育期间外果皮光合速率、光合色素及叶绿素荧光特性的变化,探讨花粉授粉对山核桃外果皮光合特性的影响,以及其与果实干物质形成的关系,初步揭示花粉直感使山核桃果实增大的光合生理机制,为探寻进一步提高山核桃产量的技术路径提供参考依据。【方法】设置2种授粉组合[山核桃×山核桃(hp)和山核桃×薄壳山核桃(pp)],于授粉后不同天数测定2种花粉授粉山核桃果实的光合面积、干质量、光合速率、光合色素及叶绿素荧光特性的变化。【结果】1)薄壳山核桃花粉(pp)授粉的山核桃果实显著大于山核桃花粉(hp)授粉的果实,且外果皮颜色更绿。果实发育前期(授粉后50~73天)和后期(授粉后103~120天),pp授粉果实表面积和干质量的日增量均显著高于hp授粉果实。授粉后50~85天,pp授粉果实的光合速率显著高于hp果实。2种花粉授粉山核桃果实的干质量日均增量与其单果的光合速率日均增量之间呈显著相关。2)果实发育过程中,pp授粉果实的叶绿素含量显著高于hp果实,且果实的叶绿素含量与其外果皮的光合速率呈显著相关。3)在一定光强(1 265μmol·m^(-2)s^(-1))下,pp授粉果实的实际光化学效率(Y)、表观电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)均显著高于hp授粉果实。果实发育过程中,hp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度显著低于pp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度,且在果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉果实外果皮ETR达到峰值的光强强度显著降低,下降幅度约为50%。在果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉果实外果皮的Y(NO)显著增加,pp授粉果实外果皮的Y(NO)无明显变化;且在授粉后120天,与hp授粉果实外果皮相比,pp授粉果实外果皮具有较高的Y(Ⅱ)和较低的Y(NO)。【结论】授粉后50~73天,pp授粉的山核桃果实干质量快速增加主要是由于其较大的光合面积和较高的光合速率;授粉后103~120天,pp授粉果实干质量快速增加主要是由于其较大的光合面积。果实发育后期(授粉后103~120天),hp授粉的果实较易受到光损伤,而pp授粉的果实具有较强的抗光抑制能力,这可能是pp授粉果实生物量增加的重要原因。

关键词：山核桃外果皮气体交换参数叶绿素荧光物质生产

光皮桦应拉木的显微特征及其形成早期内源激素分布

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林业科学 2016年第10期52卷 38-44页

作者：何辉楼雄珍林二培俞友明童再康黄华宏浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

【目的】分析光皮桦应拉木的显微结构、理化特性及其形成早期的内源激素分布,以期为揭示应拉木形成机制提供理论依据。【方法】以无性系1V25-2为材料,通过人工拉弯诱导形成应拉木,测定其主要显微特征和物理化学特性,并应用ELISA分析其... 详细信息

【目的】分析光皮桦应拉木的显微结构、理化特性及其形成早期的内源激素分布,以期为揭示应拉木形成机制提供理论依据。【方法】以无性系1V25-2为材料,通过人工拉弯诱导形成应拉木,测定其主要显微特征和物理化学特性,并应用ELISA分析其形成早期阶段主要内源激素的分布规律。【结果】经12个月的拉弯处理,应拉区木质部的细胞壁明显增厚,纤维平均双壁厚是对应木的1.8倍,形成明显的胶质纤维层。应拉木的平均纤维长度、纤维素含量均明显大于对应木,而木质素含量则相反。拉弯处理的早期阶段,不同木质部类型中的4种激素含量呈现不同的分布特征。应拉区木质部中IAA含量均小于对应区,但仅处理7天的木质部样品两区块间差异达到显著水平。GAs(GA1+GA3)也表现出与IAA类似的变化规律。除拉弯处理6 h的样品外,应拉区木质部BR含量均显著小于对应区和对照,且随着处理时间延长对应区木质部BR含量呈递增趋势。ZR含量在应拉区和对应区木质部间皆无明显差异,但表现出随处理时间延长而增加的趋势,处理7天时2区块的ZR含量均显著高于对照。【结论】经12个月的拉弯处理,光皮桦应拉区木质部的细胞壁明显增厚,出现明显的胶质纤维层;平均纤维长度、纤维素含量增加,表现出特有的理化特征。在拉弯处理早期阶段,4种内源激素在木质部中的含量呈现出不同的分布变化,推测这些激素的重新分布可能与光皮桦应拉木的形成有一定关系。

关键词：光皮桦应拉木显微特征理化特性内源激素分布规律

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4种竹子的核型及其基因组大小

林业科学 2016年第9期52卷 57-66页

作者：贾芳信周明兵陈荣杨海芸高培军徐川梅浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地临安311300

【目的】竹类植物种类繁多,不同类型竹种染色体数目差异较大,本研究旨在揭示不同竹种染色体核型特征及其基因组大小信息,进而从核型进化角度判断不同竹种的进化顺序,分析不同竹种基因组大小与其染色体数目之间的关系。【方法】以散生竹... 详细信息

【目的】竹类植物种类繁多,不同类型竹种染色体数目差异较大,本研究旨在揭示不同竹种染色体核型特征及其基因组大小信息,进而从核型进化角度判断不同竹种的进化顺序,分析不同竹种基因组大小与其染色体数目之间的关系。【方法】以散生竹种雷竹、黄杆乌哺鸡竹,混生竹种日本矮竹及丛生竹种鱼肚腩竹为研究材料,采用传统压片技术对这4个竹种的核型特征进行研究,同时利用流式细胞仪测定这些竹种的基因组大小。【结果】1）4种竹子的核型参数分别为：雷竹核型公式为2n=48=40m＋6sm＋2st,染色体相对长度变化范围为2.464%-6.269%,臂比大于2的染色体比例为12.50%,最长染色体与最短染色体之比为2.554,核型不对称系数为60.107,核型分类属于2B类型;黄杆乌哺鸡竹的核型公式为2n=48=24m＋16sm＋8st,染色体相对长度变化范围为2.185%-9.091%,臂比大于2的染色体比例为29.17%,最长染色体与最短染色体之比为4.161,核型不对称系数为64.49,核型分类属于2C类型;日本矮竹的核型公式为2n=48=28m＋18sm＋2st,染色体相对长度变化范围为2.080%-7.881%,臂比大于2的染色体比例为20.83%,最长染色体与最短染色体之比为3.789,核型不对称系数为61.505,核型分类属于2B类型;鱼肚腩竹核型公式为2n=69=40m＋25sm＋4st,染色体相对长度变化范围为1.790%-4.382%,臂比大于2的染色体比例为28.57%,最长染色体与最短染色体之比为2.448,核型不对称系数为64.076,核型分类属于2B类型。2）雷竹、黄杆乌哺鸡竹、日本矮竹及鱼肚腩竹的2C DNA含量分别为（3.71±0.10）pg,（3.93±0.85）pg,（4.67±0.52）pg和（2.92±0.38）pg。【结论】根据核型不对称系数等指标判断,4个竹种的进化程度从原始到进化依次为雷竹、日本矮竹、鱼肚腩竹、黄杆乌哺鸡竹;在基因组大小方面,4个竹种中,丛生竹种鱼肚腩竹染色体数目最多,但是其2C DNA含量却是4个竹种中最小的,混生竹种日本矮竹2C DNA含量是4个竹种中最大的,所测竹种的基因组大小与其染色体数目并不是成正相关的关系。

关键词：竹类植物染色体核型基因组大小进化顺序