科研产出
马铃薯StPGIP基因克隆、生物信息学特征及差异表达分析
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要:以‘桂农薯1号’马铃薯块茎为试材,克隆马铃薯多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因StPGIP的CDS序列,并研究其生物信息学特征和块茎休眠与发芽过程中的特异性表达。结果表明StPGIP基因的CDS全长为1 005 bp,编码335个氨基酸,是位于线粒体或细胞核分泌途径的信号肽蛋白,剪切位点位于第25和26氨基酸之间;其蛋白质二级结构中含有无规卷曲(57.49%)、α-螺旋(24.55%)、β-折叠(2.40%)和延伸链(15.57%),三级结构是由α-螺旋和β-折叠形成的一个保守的马蹄形结构;启动子序列中存在光、水杨酸、脱落酸等响应元件。StPGIP基因与野生无薯系马铃薯(Solanum brevidens Fill)、辣椒(Capsicum annuum L.)、野生潘那利番茄(Solanum pennellii Correll)进化关系较近。RT-qPCR分析表明块茎StPGIP基因表达量在低温贮藏的休眠期内呈下降趋势,萌芽后极显著上升,马铃薯StPGIP基因对马铃薯休眠与发芽有重要影响。研究结果为今后深入挖掘该基因的功能及调控提供了理论依据。
关键词: 马铃薯 StPGIP 基因克隆 生物信息学特征 差异表达 休眠
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桃芽休眠机制研究进展
《农业研究与应用 》 2024
摘要:休眠是落叶果树在遇到不良环境或季节性变化而停止分生组织活动的一种适应性现象,具有重要的生物学意义和潜在的经济价值。芽休眠的研究起步较晚,但随着果树生理学和分子生物学研究的不断深入,芽休眠的生理和遗传机制研究得到了广泛关注。桃作为蔷薇科果树的模式树种,对芽休眠的研究有着一定的代表意义。研究桃芽休眠机制,有助于人工调节休眠及选育不同需冷量的桃新品种,以应对气候变化。本文主要从桃芽休眠的影响因素、生理机制和调控桃芽休眠的MADS-box(DAM)基因等方面归纳总结了近年来有关桃芽休眠方面的研究进展,以期为深入研究桃芽休眠及相关应用提供科学依据。促进桃芽进入休眠状态的主要环境因子是短日照和低温,休眠期长短与品种需冷量高低息息相关,需冷量与萌芽开花呈正相关,即需冷量越低萌芽开花越早,需冷量越高萌芽开花越晚;控制需冷量的主效基因PpDAM6的启动子区的30-bp结构变异与需冷量表型高度相关,30-bp缺失仅存在于低需冷量品种中。长日照使休眠延迟;高温可影响芽休眠相关基因的表达量,从而促进芽休眠的解除。影响桃芽休眠的内部因素主要是植物激素脱落酸、赤霉素以及碳水化合物、蛋白、挥发性物质等代谢物。桃芽中ABA生物合成关键基因PpNCED1和PpNCED2在休眠建立时上调表达,在休眠解除时下调表达,并随着低温的积累而降低;相反,ABA降解基因PpCYP707A2和PpCYP707A3的表达随着低温积累时间的延长呈上升趋势,这2种基因的表达与ABA含量的变化趋势相一致。GA属于萌发促进物质,被认为是调节芽休眠解除的关键激素,活性赤霉素主要有GA1、GA3、GA4。休眠期间ABA含量下降,GA含量升高,ABA/GA比值降低,休眠解除时达到最低,主要由ABA含量下降而引起。碳水化合物、蛋白、挥发性物质等代谢物在调控桃芽的休眠与萌发中也发挥重要作用。芽休眠是受多个基因控制的数量性状,涉及多个基因的表达调控。桃休眠相关的MADS-box(DAM)基因簇是桃季节性温度作用和调控休眠开始、结束、冷温感知和花蕾发育速度的关键调控枢纽;短日照和短期低温都会触发DAM基因的表达,同时其表达受一系列调控因子的调节。未来需进一步加强桃需冷量精准预测,完善桃芽休眠的生理调控机制研究,深入研究桃休眠的基因调控网络,以及加快低需冷量桃新品种的选育与推广。
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猕猴桃种子休眠解除影响因素研究
《中国园艺文摘 》 2014
摘要:以猕猴桃种子为材料,研究低温、植物生长调节剂、碱性化学物质等因素对种子休眠解除的作用,以找到种子休眠的解除方法。结果显示:4℃低温下沙藏80~100 d,可以有效解除种子休眠,但发芽率较低;4℃低温沙藏80 d后,用浓度150~200 mg/L的ABT生根粉6号浸泡种子24 h,可使种子的发芽率、发芽势分别提高到55.1%、51.2%,发芽所需时间缩短6 d;4℃低温沙藏80 d后,用20%次氯酸钠处理种子18~24 h,可以使发芽率及发芽势分别提高到82.8%、72.3%,发芽所需时间缩短10 d。
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中国菟丝子种子休眠解除方法研究
《江西农业学报 》 2013
摘要:以中国菟丝子种子为材料,研究了种子成熟度、植物生长调节剂、低温等因素对种子休眠解除的作用,结果显示:种子采收后30 d进入休眠状态;在ABT生根粉200 mg/L浓度下浸泡种子24 h,对打破休眠有一定的作用,发芽率达33.0%;10℃低温贮藏30~40 d,可以有效地解除种子休眠,发芽率最高可达66.9%;10℃低温贮藏40 d后,再用浓度150~200 mg/L的ABT生根粉浸泡种子24 h,可使种子的发芽率、发芽势分别提高到85.2%、81.2%,且对实生苗的长势有促进作用。
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