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龙眼DlSWEET1基因的克隆、表达及功能分析

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果树学报 2024年第4期41卷 679-689页

作者：包雨莹李韵江文洁谢涛方庭福建农林大学园艺学院福州350002 福建农林大学园艺植物遗传育种研究所福州350002

【目的】SWEET(sugars will eventually be exported transporters)是一类参与植物生长发育多个过程的糖转运蛋白,分析DlSWEET1基因在龙眼不同组织和处理下的表达,探究其在果实糖积累中的功能。【方法】以龙眼松风本果实为材料,克隆DlSW... 详细信息

【目的】SWEET(sugars will eventually be exported transporters)是一类参与植物生长发育多个过程的糖转运蛋白,分析DlSWEET1基因在龙眼不同组织和处理下的表达,探究其在果实糖积累中的功能。【方法】以龙眼松风本果实为材料,克隆DlSWEET1基因,采用实时荧光定量PCR分析DlSWEET1在龙眼不同组织器官的表达以及在激素、冷、热、干旱胁迫下的表达模式。通过亚细胞定位、糖转运活性分析及草莓瞬时转化研究DlSWEET1基因的功能。【结果】DlSWEET1基因开放阅读框(ORF)全长为750 bp,编码249个氨基酸,包含一个PQ-loop保守结构域和蛋白典型保守结构域MtN3_slv。DlSWEET1在龙眼根、茎、叶、果肉等组织中均有不同程度的表达,在叶中的表达量较高,在果肉中的表达量次之,而在茎和根中表达量较低;不同浓度的蔗糖、葡萄糖和果糖处理龙眼叶片后,DlSWEET1在叶片中的表达量均有显著升高;低温、干旱及MeJA(茉莉酸甲酯)处理可显著提高DlSWEET1的表达。农杆菌侵染本氏烟草发现DlSWEET1蛋白定位在细胞膜和细胞核。糖转运活性分析证明DlSWEET1蛋白可以转运葡萄糖、果糖、蔗糖和甘露糖。草莓中瞬时转化DlSWEET1可以显著提升果实中的可溶性糖含量。【结论】瞬时过表达DlSWEET1导致转基因草莓果实的可溶性糖含量增加,为进一步解析DlSWEET1在龙眼果实糖积累中的作用提供理论依据。

关键词：龙眼 DlSWEET1 表达分析亚细胞定位糖积累

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小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇美人茶香气和滋味代谢物的影响

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食品科学 2024年第2期45卷 248-257页

作者：李明金朱艳宇何春梅闫佳伟金珊福建农林大学园艺学院福建福州350002

为了探究小贯小绿叶蝉刺吸对青心大冇茶树品种制作的美人茶代谢产物的影响,采用感官审评、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,对无叶蝉刺吸鲜叶和叶蝉刺吸鲜叶加工而成的美人茶的感官品质和代谢物进行比较分析。结果表明,有叶蝉刺吸的美人茶品质较好。与无刺吸美人茶相比,有刺吸美人茶中黄酮和黄酮醇及其糖苷、酚酸、茶黄素、糖苷衍生物和单宁含量增加,氨基酸、糖类和脂质含量下降。基于气味活度值(odor activity value,OAV)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA),确定了香叶醇、芳樟醇、β-月桂烯、水杨酸甲酯和D-柠檬烯这5种特征挥发物。该研究从植物代谢组学角度揭示了有无叶蝉刺吸的美人茶代谢产物的差异性。

关键词：美人茶小贯小绿叶蝉刺吸香气滋味代谢物

香蕉ADA1家族成员鉴定及其在生物和非生物胁迫下的表达分析

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生物工程学报 2024年第1期40卷 190-210页

作者：赵琪琪任纹慧朱慧菲吴秋桢张春渝许小琼罗彬彬黄玉吉陈裕坤林玉玲赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福建福州350002

Spt-Ada-Gcn5-乙酰转移酶(Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase,SAGA)是高度保守的辅助转录起始复合物,转录接头蛋白-激活的改变/缺失亚基1(alteration/deficiency in activation 1,ADA1),也称作组蛋白H2A功能互作因子1(histone H2A functional interactor 1,HFI1),它是SAGA核心模块中的一个亚基,在植物的生长发育和抗逆性方面发挥着重要的作用。为了解香蕉ADA1的分子特性,本研究基于香蕉基因组数据库,对香蕉ADA1基因家族成员进行鉴定,分析其基本理化性质、系统进化、选择压力、启动子顺式作用元件及生物与非生物胁迫下的表达等。结果显示,香蕉A、B及阿宽蕉基因组中分别有10、6、7个ADA1家族成员;成员均为不稳定的亲水性蛋白,均保守地含有SAGA-Tad1结构域,MaADA1和MbADA1均可与SAGA核心模块中的SAGA相关因子11(SAGA-associated factor 11,Sgf11)互作;系统发育显示香蕉ADA1基因家族成员可划分为3个亚族,进化过程中大多受纯化选择;香蕉ADA1基因家族成员的基因结构差异性较大;香蕉ADA1基因家族成员含有多个响应激素的作用元件;MaADA1-1可能对香蕉在低温胁迫下的抗性起着重要的作用,MaADA1均响应香蕉枯萎病菌胁迫。本研究表明,ADA1基因家族成员在香蕉中高度保守,并可能响应生物与非生物胁迫。

关键词：香蕉 Spt-Ada-Gcn5-乙酰转移酶激活的改变/缺失亚基1 全基因组鉴定胁迫

印度梨形孢与杜鹃共生体系建立及提高抗旱性效应

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林业科学 2024年第1期60卷 93-102页

作者：樊玥罗培润王威谢倩陈清西福建农林大学园艺学院福州350002

【目的】从印度梨形孢入手,建立印度梨形孢与杜鹃共生体系,为提高现有园林绿化杜鹃的抗旱性提供新思路。【方法】采用国内园林绿地常用锦绣杜鹃品种‘紫蝴蝶’,持续浇灌印度梨形孢菌液6次,共计30天,建立印度梨形孢与杜鹃共生体系,探究... 详细信息

【目的】从印度梨形孢入手,建立印度梨形孢与杜鹃共生体系,为提高现有园林绿化杜鹃的抗旱性提供新思路。【方法】采用国内园林绿地常用锦绣杜鹃品种‘紫蝴蝶’,持续浇灌印度梨形孢菌液6次,共计30天,建立印度梨形孢与杜鹃共生体系,探究定殖印度梨形孢的杜鹃植株形态结构变化,评价印度梨形孢对杜鹃抗旱性的作用及部分相关生理生化指标的变化。【结果】浇灌印度梨形孢菌液4次(第20天)后发现印度梨形孢已逐步定殖于杜鹃根系,浇灌5、6次(第25、30天)后的定殖率分别达91.67%、100%。定殖30天后的杜鹃叶片鲜质量、干质量、叶面积增大,叶片解剖结构的上、下表皮厚度减小,栅栏组织与栅海比增大,叶片结构更紧密,根细胞截面积增大。随着干旱胁迫时间延长,定殖印度梨形孢的杜鹃生长状态较好,干旱胁迫20天后存活率高,叶片相对电导率、脯氨酸含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性随干旱时间延长的差异不显著,半致死时间显著延长,受胁迫程度轻,抗旱性显著增强。【结论】锦绣杜鹃能与印度梨形孢建立互利共生关系,从而提高其对干旱胁迫的抗性。印度梨形孢可作为提高园林绿化植物杜鹃抗旱性的一种菌剂进行应用。

关键词：杜鹃印度梨形孢类菌根真菌共生抗旱性

百香果SPL转录因子家族成员鉴定及其对低温胁迫的响应

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江苏农业学报 2024年第7期40卷 1320-1329页

作者：任锐张涵江文洁潘佳怡方庭福建农林大学园艺学院/福建农林大学园艺植物遗传育种研究所福建福州350002

SPL(SQUAMOSA启动子结合类蛋白质)是一类特异存在于植物中的转录因子,参与植物生长发育的多个过程。为明确百香果SPL转录因子家族成员特征及其对低温胁迫的响应,本研究利用生物信息学方法和百香果基因组数据,对百香果SPL家族基因的结构... 详细信息

SPL(SQUAMOSA启动子结合类蛋白质)是一类特异存在于植物中的转录因子,参与植物生长发育的多个过程。为明确百香果SPL转录因子家族成员特征及其对低温胁迫的响应,本研究利用生物信息学方法和百香果基因组数据,对百香果SPL家族基因的结构、染色体分布、共线性关系及其编码蛋白质理化性质、进化关系进行分析,并通过低温和常温处理明确了百香果幼苗叶片SPL家族基因的相对表达量差异。结果表明,从百香果基因组中鉴定出19个SPL家族成员,分布于7条染色体上,其中包含3对共线性基因对。系统进化分析结果显示该家族分为9个亚族。百香果PeSPL基因启动子区域存在大量激素响应元件和逆境胁迫响应元件。低温胁迫下,百香果PeSPL2、PeSPL3、PeSPL6、PeSPL7、PeSPL8和PeSPL96个基因的相对表达量极显著上升,PeSPL13和PeSPL182个基因的相对表达量显著下降。本研究结果可为进一步揭示百香果SPL基因对低温胁迫的响应机制提供依据。

关键词：百香果 SPL基因家族低温胁迫表达分析

染色质免疫共沉淀测序技术及其在园艺植物中的应用研究进展

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园艺学报 2024年第1期51卷 39-52页

作者：翟挺楷马湘玮陈燕张雪莹李卓蕴徐卢振傅卓然赖钟雄林玉玲福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

近年来,基于染色质免疫共沉淀技术(ChIP)与第二代测序技术结合的染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-seq)已被广泛用于研究DNA与蛋白质的相互作用,对解析园艺植物基因的表达与调控、靶基因筛选与定位、调控网络构建、染色质开放程度确认等... 详细信息

近年来,基于染色质免疫共沉淀技术(ChIP)与第二代测序技术结合的染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-seq)已被广泛用于研究DNA与蛋白质的相互作用,对解析园艺植物基因的表达与调控、靶基因筛选与定位、调控网络构建、染色质开放程度确认等方面具有较大的优势。本文综述了ChIP-seq技术的发展简史及其在园艺植物转录因子和组蛋白修饰中所取得的进展,以期为园艺植物DNA—蛋白互作研究提供参考。

关键词： DNA与蛋白质互作染色质免疫共沉淀测序转录因子组蛋白修饰

柑橘3种病毒类病原多重RT-PCR检测技术的建立及应用

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福建农业学报 2024年第3期39卷 339-344页

作者：袁琳凯马崇欢李丁山陈志炜江宵烽丁新伦张洁吴祖建福建农林大学植物病毒研究所/闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福建福州350002

【目的】建立柑橘黄化脉明病毒(citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)、柑橘衰退病毒(citrus tristeza virus,CTV)和啤酒花矮化类病毒(hop stunt viroid,HSVd)的多重RT-PCR检测体系。【方法】设计多重RT-PCR引物,分析其特异性,确定其最佳浓度比、最适退火温度及灵敏度,在此基础上对福建地区的柑橘样品进行检测。【结果】确定了CYVCV-F/R、CTV-F/R和HSVd-F/R等3对引物的最佳浓度比例为1∶1∶2,最适退火温度为52.9℃,灵敏度结果显示该体系可检测模板稀释到10^(-2)的阳性样品。应用该体系对采自福建部分地区的157份柑橘样品进行检测,结果发现,CYVCV、CTV和HSVd的检出率分别为47.1%、56.7%和22.9%。【结论】成功建立了柑橘CYVCV、CTV和HSVd病原的多重RT-PCR检测方法,为该类病害的检测提供准确、快速的检测方法。

关键词：柑橘黄化脉明病毒柑橘衰退病毒啤酒花矮化类病毒多重RT-PCR

福建省茶树病毒种类鉴定及多重PCR检测技术的建立

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中国农业科学 2024年第4期57卷 698-710页

作者：陈细红蔡伟虞赟李敏王念武杜振国沈建国高芳銮福建农林大学植物病毒研究所福州海关技术中心/福建省检验检疫技术研究重点实验室榕城海关综合技术服务中心

【目的】明确福建省茶树主要病毒种类和分布情况，并建立同时快速检测多种病毒的多重PCR检测技术。【方法】2019—2023年，从福建省福州、南平、宁德、泉州、漳州、厦门、三明、莆田和龙岩9个地市区采集具有褪绿、皱缩和坏死等疑似病毒... 详细信息

【目的】明确福建省茶树主要病毒种类和分布情况，并建立同时快速检测多种病毒的多重PCR检测技术。【方法】2019—2023年，从福建省福州、南平、宁德、泉州、漳州、厦门、三明、莆田和龙岩9个地市区采集具有褪绿、皱缩和坏死等疑似病毒感染症状的茶树样品1 869份，采用高通量测序技术结合PCR和RT-PCR检测的方法对茶树病毒病的病原进行鉴定，并将PCR扩增获得的特异性目的片段进行克隆和测序，对获得的序列进行系统发育分析；同时，根据GenBank上已报道的病毒序列设计特异性引物，通过退火温度、引物浓度、循环数等反应条件和反应程序的优化，建立同时检测福建茶树主要病毒的多重PCR检测技术，并测定该技术的特异性、灵敏度及实际应用效果。【结果】从所采集的茶树病样上检出3种病毒，按检出率从高到低依次为油茶双生病毒（oil tea associated geminivirus,OTaGV）(48.90%)、茶树坏死环斑病毒（tea plant necrotic ring blotch virus,TPNRBV）(26.75%)和茶树潜隐病毒1(camellia cryptic virus 1,CCV1)(17.98%)；在检出病毒的1 258份样品中，有807份为OTaGV、TPNRBV或CCV1单独侵染，检出率分别为37.20%、21.38%和5.56%；其余451份样品为2种或3种病毒复合侵染，复合侵染检出率达35.85%,OTaGV+CCV1、TPNRBV+CCV1、TPNRBV+OTaGV、OTaGV+CCV1+TPNRBV 4种类型复合侵染检出率分别为17.49%、0.40%、14.71%、3.26%。在地理分布上，OTaGV在福州、南平、宁德、泉州、漳州、厦门、三明、莆田和龙岩9个地区均有分布，其中漳州OTaGV检出率最高，为96.77%;CCV1在福州、南平、宁德、泉州、漳州、三明、莆田和龙岩8个地区均有分布，其中三明CCV1检出率最高，为66.00%;TPNRBV在福州、南平、宁德、泉州和漳州5个地区均有分布，其中泉州TPNRBV检出率最高，为79.13%；在福建省9个地区中，厦门地区仅检出OTaGV，三明、莆田和龙岩地区检出OTaGV和CCV1，其他5个地区同时检出OTaGV、TPNRBV和CCV1；福州、南平、宁德、泉州、漳州、三明、莆田7个地区检测到病毒复合侵染，其中漳州地区病毒复合侵染检出率最高（85.00%）、宁德地区病毒复合侵染检出率最低（23.03%）。利用测定的CCV1和TPNRBV部分基因序列构建系统发育树，结果表明本研究获得的CCV1分离物（FW）与已报道的福建分离物FJ-SH104(GenBank登录号：ON807095)亲缘关系最近、TPNRBV分离物（FU）与福建分离物QZHA92(GenBank登录号：OQ948454)亲缘关系最近。经优化建立的多重PCR检测技术特异性强，仅OTaGV、TPNRBV和CCV1能扩增出特异性目的片段，而其他病毒及健康茶树样品上均未扩增出特异性目的片段；多重PCR灵敏度最低可以检测到稀释至10-4倍的OTaGV、TPNRBV和10-3倍的CCV1；利用该多重PCR检测技术对茶园中采集的60份病样进行检测，检测结果与单一PCR检测结果完全相符。【结论】OTaGV、TPNRBV和CCV1是当前福建茶树上主要病毒种类，其中OTaGV为福建地区首次报道，该病毒可侵染茶树也为首次发现；在检出的3种病毒中，以OTaGV发生分布范围最广，其次为CCV1、TPNRBV；福建地区茶树病毒目前仍以单独侵染为主，但同时存在较多的复合侵染，复合侵染类型包括TPNRBV+CCV1、TPNRBV+OTaGV、CCV1+OTaGV和OTaGV+CCV1+TPNRBV；建立的多重PCR检测技术特异性强、灵敏度高，可用于茶园茶树上OTaGV、CCV1和TPNRBV3种病毒的快速检测。研究结果可为福建茶树病毒病的综合防控提供理论依据和技术支持。

关键词：茶树病毒病原鉴定多重PCR 分子检测福建省

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百香果YUCCA基因家族鉴定与表达分析

福建农业学报 2024年第2期39卷 165-174页

作者：潘佳怡潘若云江文洁任锐方庭福建农林大学园艺学院/福建农林大学园艺植物遗传育种研究所福建福州350002

【目的】黄素单加氧酶(YUCCA)基因是吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)生物合成的主要限速酶基因之一,在植物生长发育中起着重要调控作用。本研究利用生物信息学方法对百香果(Passiflora edulis Sims.)YUCCA基因家族成员进行鉴定,... 详细信息

【目的】黄素单加氧酶(YUCCA)基因是吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)生物合成的主要限速酶基因之一,在植物生长发育中起着重要调控作用。本研究利用生物信息学方法对百香果(Passiflora edulis Sims.)YUCCA基因家族成员进行鉴定,以期揭示百香果YUCCA家族基因在激素响应中的功能,同时为YUCCA家族基因在其他物种中的生物信息学研究提供参考。【方法】利用生物信息学方法分析百香果YUCCA基因编码蛋白质的理化性质和保守结构域,基因的染色体定位、基因结构、系统进化树、顺式作用元件等;利用qRT-PCR探究部分成员在植物生长调节剂IAA处理下的表达情况。【结果】百香果基因组中共鉴定出29个YUCCA家族成员,不均匀分布于8条染色体,基因长度(552~9210 bp)存在明显差异,含有1~8个内含子,同时具有8个保守基序。通过系统进化树分析,发现百香果YUCCA基因家族可划分为3类,聚在同一分类中的百香果YUCCA基因具有高度的保守性,同时发现百香果的YUCCA基因与苜蓿(Medicago sativa L.)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)亲缘关系更近,而与水稻(Oryza sativa L.)的亲缘关系较远。顺式作用元件分析显示,百香果YUCCA基因家族启动子受多种激素所诱导,可响应多种逆境胁迫。转录组数据分析结果表明:PeYUCCA6、PeYUCCA11和PeYUCCA16在台农百香果和黄金百香果叶片中呈现较低表达或者不表达,其中PeYUCCA23在台农百香果和黄金百香果的表达量最高,推测该基因对百香果叶片的发育有较大影响。qRT-PCR分析结果表明,在100μmol·L-1 IAA处理后,PeYUCCA7、PeYUCCA13、PeYUCCA17、PeYUCCA24和PeYUCCA26基因表达量显著升高。【结论】YUCCA基因家族成员在IAA处理下的表达差异较大,YUCCA基因可能在植物生长调节剂IAA处理下的百香果生长发育和抵御逆境环境过程中发挥重要作用。

关键词：百香果吲哚-3-乙酸 YUCCA基因家族生物信息学定量分析