科研产出
茶树海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)基因家族鉴定与表达分析
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是植物体内海藻糖生物合成通路中的关键酶。对茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]TPS基因家族进行鉴定和分析，并研究其在逆境胁迫下的表达模式，为开展TPS基因功能验证提供基础。【方法】利用生物信息学方法鉴定茶树CsTPS基因家族成员，分析其编码的蛋白理化特性、保守基序与结构域、染色体定位、系统进化关系和启动子顺式作用元件等生物学信息，利用转录组数据结合RT-qPCR技术分析CsTPS家族成员在干旱、盐和低温胁迫下的表达模式。【结果】在茶树基因组中鉴定到16个TPS基因家族成员，系统发育分析将它们划分为Class I和Class II两个亚族。同一亚族成员具有相似的motif组成和基因结构。共线性与进化分析表明，CsTPS基因在茶树基因组内发生了基因复制事件，且它们在进化过程中经历了纯化选择作用。RT-qPCR结果显示，6个候选基因CsTPS3、CsTPS5、CsTPS6、CsTPS9、CsTPS11和CsTPS14均被PEG、NaCl和低温胁迫诱导，且表达模式与转录组结果一致。【结论】从茶树全基因组中系统鉴定出16个TPS家族成员。茶树CsTPS3、CsTPS5、CsTPS6、CsTPS9、CsTPS11和CsTPS14基因对干旱、盐和低温胁迫均有响应，但其敏感性水平各不相同。
关键词： 茶树 海藻糖-6-磷酸合成酶基因 系统进化 表达模式 非生物胁迫
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绿豆窄叶突变体vrnl9基因的精细定位与转录组分析
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：叶片是绿豆最重要的光合作用场所，其形态结构影响光合作用、群体结构和产量。筛选和鉴定绿豆叶形突变体材料，为探究叶片发育的分子调控机理和叶形遗传改良奠定基础。在皖科绿3号EMS（Ethyl methyl sulphonate）诱变突变体库中鉴定出1个窄叶突变体vrnl9,并对该突变体进行表型鉴定、基因定位和转录组分析。表型分析发现，窄叶突变体vrnl9叶片宽较野生型皖科绿3号显著减小，叶面积和叶柄长也显著缩减；突变体主茎退化，生育期延长10 d。在突变位点的定位中，本研究利用苏绿16-10与突变体vrnl9杂交构建的F2群体进行遗传分析和基因精细定位。结果表明，窄叶突变体vrnl9的窄叶表型受单个隐性核基因控制（χ~2=1.40）。BSA测序分析将突变位点定位在第9染色体上0～3.1 Mb的区间内，结合图位克隆的方法，本研究将窄叶基因vrnl9定位在标记NL-15和NL-28之间354.6 kb的区间内。转录组学分析发现，与野生型皖科绿3号相比，突变体vrnl9中有182个基因的表达量发生显著改变，其中86个上调、96个下调。KEGG分析结果表明，差异表达基因显著富集在植物激素信号传导、萜类骨架的生物合成、玉米素的生物合成等代谢通路。这些研究结果为克隆窄叶基因vrnl9和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。
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茶树OSCA基因家族的鉴定及表达分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：钙通透性阳离子通道蛋白(OSCA)在植物调节高渗胁迫中发挥着重要作用.为了解 OSCA 基因家族在茶树响应干旱胁迫中的作用,本研究基于茶树全基因组数据对OSCA基因家族进行鉴定,分析CsOSCAs基因和蛋白结构以及启动子顺式作用元件,并对CsOSCAs在茶树不同组织、不同抗旱性品种间和干旱胁迫下的表达模式进行分析.结果表明:茶树基因组包含 12 个OSCA基因家族成员,分别命名为CsOSCA1~CsOSCA12;CsOSCAs基因编码的氨基酸序列长度为 667~831 bp,蛋白分子量在 76 630.55~93 563.99 kDa之间,等电点在 6.15~9.33 之间,含有 9~12 个跨膜结构域,均含有特征保守结构域DUF221,根据系统进化关系可以分为 4 个亚族;10 个CsOSCAs基因定位于茶树 7 条染色体上,2 个 CsOSCAs 基因定位于未锚定染色体的 contig 上;CsOSCAs 基因编码的蛋白二级结构含有 32%~38%的跨膜结构和 60%~68%的 α-螺旋;CsOSCAs 基因具有组织表达特异性,CsOSCA2、CsOSCA3、CsOSCA11、CsOSCA12 基因在干旱敏感的品种CN98 中的表达量显著高于其他 2 个耐旱品种,9 个基因响应PEG胁迫,其中CsOSCA2、CsOSCA3、CSOSCA5、CsOSCA8、CsOSCA10 和CsOSCA12 受干旱胁迫强烈诱导;进一步分析启动子顺式作用元件显示,6 个基因含有干旱诱导响应元件,11 个基因含有脱落酸响应元件.由此推测茶树OSCA基因家族在茶树响应干旱胁迫中发挥着重要的作用,此研究为茶树OSCA基因功能分析与茶树抗逆性研究提供参考.
关键词： 茶树 OSCA基因家族 Ca2+通道 全基因组表达分析
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叶面喷施二氢卟吩铁对'铜陵白姜'品质和产量的影响
《植物生理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以‘铜陵白姜’（Zingiber officinale ‘Tongling White Ginger’）为试验材料,采用稀释5 000倍液的0.02%二氢卟吩铁（iron chlorine e6, ICe6）可溶粉剂对不同生长时期的‘铜陵白姜’叶面进行喷施,探讨其对姜品质和产量的影响,以期为二氢卟吩铁在生姜上的应用提供科学依据。结果表明, T2处理（三股杈期和第2次小培土时各喷施1次二氢卟吩铁）有利于姜辣素含量增加,比对照（喷施清水, CK）增加74.33%; T1处理（三股杈期喷施1次二氢卟吩铁）和T3处理（三股杈期、第2次小培土和第3次小培土时各喷施1次二氢卟吩铁）的粗纤维含量极显著高于CK, T2处理粗纤维含量极显著低于T1处理和T3处理; 3个处理与CK的可溶性总糖含量和含水量均没有显著差异,但粗蛋白含量均极显著低于CK。T2处理和T3处理对‘铜陵白姜’增产作用显著,比CK分别增产22.99%和23.38%。综合考量, T2处理对提高‘铜陵白姜’产量、提升品质效果较好,对种植户的增产增效具有积极作用,应用前景良好。
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绿豆窄叶突变体vrnl11的精细定位
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：绿豆叶形突变体和叶形调控基因的鉴定,可为品种叶形的遗传改良提供种质资源,也有利于解析叶片发育的遗传调控机理.从皖科绿3号EMS诱变突变体库中筛选到窄叶突变体vrnl11,利用vrnl11/皖科绿3号和vrnl11/中绿1号的杂交后代进行遗传分析,用x2检验确定F2群体中不同表型植株的分离模式.以vrnl11和中绿1号及中绿5号构建的2个F2群体为定位群体,利用BSA测序技术和图位克隆的方法完成vrnl11的精细定位.表型鉴定结果表明,vrnl11叶片宽和叶面积较野生型皖科绿3号分别减少25.7%和21.7%.遗传分析表明,vrnl11的窄叶表型受单隐性核基因调控.BSA测序分析将突变位点定位在第11染色体上15.0 Mb至末端4.7 Mb的区间内.利用新开发的多态性分子标记将vrnl11定位在标记nl-61和nl-46之间186.5 kb的区间内,包含9个预测基因.这些研究结果为克隆vrnl11和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据.
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