不同水芹种质资源的形态、花青素含量及相关基因表达量分析

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作者 张新圻 朱顺华 +3 位作者 钟秀来 罗庆 熊爱生 谭国飞 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期105-113,共9页

为了探究水芹花青素含量以及与其合成相关基因的表达关系,以‘南京八卦洲水芹’‘信阳水芹’‘韶关水芹’‘南京玄武水芹’和‘贵州七星关水芹’等5种水芹作为试验材料,分别测定叶柄和茎中花青素含量,并利用实时荧光定量PCR测定12个与... 为了探究水芹花青素含量以及与其合成相关基因的表达关系,以‘南京八卦洲水芹’‘信阳水芹’‘韶关水芹’‘南京玄武水芹’和‘贵州七星关水芹’等5种水芹作为试验材料,分别测定叶柄和茎中花青素含量,并利用实时荧光定量PCR测定12个与水芹花青素合成相关基因在叶柄和茎中的相对表达量。研究结果表明‘南京八卦洲水芹’‘信阳水芹’‘南京玄武水芹’和‘贵州七星关水芹’茎中花青素含量高于叶柄中。OjCHI-2和OjANS基因的相对表达量与水芹花青素含量呈显著正相关,OjPAL、OjC4H和OjUFGT-2基因的相对表达量与水芹花青素含量呈负相关。 展开更多

关键词 水芹 花青素 基因表达 含量 形态

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275份辣椒种质资源表型性状的遗传多样性分析 被引量：1

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作者 吴迪 付文婷 +3 位作者 吴康云 王楠艺 邱甜 何建文 《中国瓜菜》 CAS 北大核心 2024年第9期47-53,共7页

为明确贵州辣椒研究所收集的辣椒种质资源的遗传多样性,探究不同地区的种质资源多样性水平,对来自国内外不同地区的275份辣椒种质资源的18个表型性状,开展了遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,275份材料整体变异系数在17.... 为明确贵州辣椒研究所收集的辣椒种质资源的遗传多样性,探究不同地区的种质资源多样性水平,对来自国内外不同地区的275份辣椒种质资源的18个表型性状,开展了遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,275份材料整体变异系数在17.06%~84.02%;相关性分析表明,有40对表型性状之间的相关系数达到显著或极显著水平;主成分分析结果表明,前7个主成分共同承载了76.41%的变异度;通过聚类分析可将275份种质资源分为5个类群,除少数辣椒种质资源外,5个类群的种质资源多个性状均表现出比较明显的差异性和互补性,同时不同类群间存在比较明显的地域性特征或独特的表型特征。研究结果可为贵州辣椒新品种选育和改良的优异亲本材料的选择提供有效支撑。 展开更多

关键词 辣椒 表型性状 种质资源 遗传多样性

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温热玉米种质间穗长基因RSH2的遗传结构变异与优异单倍型分析

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作者 涂亮 郭向阳 +5 位作者 刘鹏飞 蒋喻林 王安贵 祝云芳 吴迅 陈泽辉 《种子》 北大核心 2024年第4期1-7,共7页

鉴定穗长相关基因并揭示其遗传结构变异和优异单倍型,对深度剖析玉米产量形成的遗传机制和基于分子辅助的产量性状改良具有十分重要的理论意义和实践应用价值。本研究在前期图位克隆穗长相关基因RSH2的基础上,以西南地区玉米育种实践中... 鉴定穗长相关基因并揭示其遗传结构变异和优异单倍型,对深度剖析玉米产量形成的遗传机制和基于分子辅助的产量性状改良具有十分重要的理论意义和实践应用价值。本研究在前期图位克隆穗长相关基因RSH2的基础上,以西南地区玉米育种实践中广泛利用的120份温热玉米自交系组成的关联分析群体为材料,利用传统测序技术鉴定RSH2基因在该群体中的遗传结构变异,并结合该群体在不同环境条件下的穗长表型数据,剖析该基因的遗传结构变异和优异单倍型类型。结果表明,在RSH2基因外显子区域中共检测出28个变异位点,包括24个SNPs和4个InDel,共形成17个单倍型,其中Hap_5为优势单倍型,在35份材料中均存在。候选基因关联分析发现,3个突变位点与穗长显著关联(p<0.05),位于外显子区3946 bp处存在G/A突变,编码半胱氨酸(Cysteine,C)的密码子TGC突变成编码酪氨酸(Tyrosine,Y)TAC密码子,穗长显著提高。研究表明,位点S_3946可能是RSH2基因控制穗长变异的关键功能位点,可用于后续基于分子辅助的玉米穗长性状改良。 展开更多

关键词 玉米 穗长 遗传结构变异 RSH2 优异单倍型

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辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族基因鉴定及其在涝胁迫下的表达分析

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作者 王楠艺 范高领 +6 位作者 付文婷 吴迪 杨娅 黄冬福 王立浩 吴康云 何建文 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第1期134-149,共16页

为了探究辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族在响应涝胁迫中的作用,本研究通过生物信息学方法对辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族蛋白理化性质、基因结构、染色体定位、顺式作用元件进行了全面分析。结果表明,辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族包含9... 为了探究辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族在响应涝胁迫中的作用,本研究通过生物信息学方法对辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族蛋白理化性质、基因结构、染色体定位、顺式作用元件进行了全面分析。结果表明,辣椒C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族包含91个成员,多数成员定位于细胞核。91个成员可被分为6个亚族,不同亚族的成员基因结构存在差异。C_(2)H_(2)型锌指蛋白家族基因启动子区域主要包含植物生长发育元件、植物激素响应元件及逆境胁迫响应元件。对耐涝辣椒资源GC41和涝胁迫敏感型辣椒资源GC39在涝胁迫下的转录组数据进行分析,结果表明,在GC41中,CaC_(2)H_(2)-17、CaC_(2)H_(2)-87在涝胁迫处理3 d时相对表达量高,CaC_(2)H_(2)-17、CaC_(2)H_(2)-87在GC39中未表达。筛选出CaC_(2)H_(2)-16(Capana01g003556)、CaC_(2)H_(2)-32(Capana04g001616)、CaC_(2)H_(2)-72(Capana11g000176)、 CaC_(2)H_(2)-73(Capana11g000178)、CaC_(2)H_(2)-87(Capana12g000773)5个转录因子,这5个转录因子分别调控了419个、526个、566个、305个、480个差异表达基因。本研究结果为辣椒C_(2)H_(2)家族成员的功能解析及耐涝辣椒资源的分子育种提供了重要的理论依据和数据支持。 展开更多

关键词 辣椒 C_(2)H_(2)型锌指蛋白 涝胁迫 生物信息学

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空心与实心溧阳白芹OjG8H基因克隆及功能分析

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作者 张新圻 朱顺华 +4 位作者 钟秀来 王堃 罗庆 熊爱生 谭国飞 《南方农业学报》 北大核心 2025年第2期622-632,共11页

【目的】克隆获得溧阳白芹组织中的编码香叶醇-8羟化酶(Geraniol 8-hydroxylase,G8H)基因OjG8H并对其功能进行初步分析,为进一步研究OjG8H基因在纤维素、木质素和类黄酮生物合成过程中的潜在功能及溧阳白芹品种改良提供参考。【方法】... 【目的】克隆获得溧阳白芹组织中的编码香叶醇-8羟化酶(Geraniol 8-hydroxylase,G8H)基因OjG8H并对其功能进行初步分析,为进一步研究OjG8H基因在纤维素、木质素和类黄酮生物合成过程中的潜在功能及溧阳白芹品种改良提供参考。【方法】以空心溧阳白芹及其突变体实心溧阳白芹为试验材料,测定纤维素、木质素和类黄酮含量,克隆OjG8H基因并对其序列以及编码的蛋白进行生物信息学分析,运用实时荧光定量PCR检测OjG8H基因在空心与实心溧阳白芹茎、叶柄和叶中的相对表达量,分析其组织中纤维素、木质素和类黄酮含量与OjG8H基因相对表达量的相关性。【结果】空心与实心溧阳白芹茎和叶柄剖面存在明显差异;2种溧阳白芹叶中纤维素和类黄酮含量显著高于茎和叶柄(P<0.05,下同),空心溧阳白芹茎和叶柄中木质素含量显著高于叶,实心溧阳白芹叶柄中木质素含量显著高于茎和叶;2种溧阳白芹OjG8H基因全长均为1494 bp,于75和416号2个位点存在差异:75号位点,空心溧阳白芹的碱基为腺嘌呤(A),实心溧阳白芹为胸腺嘧啶(T);416号位点,空心溧阳白芹的碱基为T,实心溧阳白芹为A;空心和实心溧阳白芹OjG8H基因CDS序列均编码497个氨基酸残基,C端第25位氨基酸在空心溧阳白芹中为谷氨酰胺(Gluta‐mine,Q),实心溧阳白芹中为组氨酸(Histidine,H);第139位氨基酸在空心溧阳白芹中为缬氨酸(Valine,V),实心溧阳白芹中为天冬氨酸(Aspartic acid,D)。OjG8H蛋白为稳定的亲水性蛋白,亚细胞定位于内质网中,存在1个跨膜区;OjG8H蛋白与同属伞形科的胡萝卜的G8H亲缘关系较近;空心溧阳白芹叶柄中OjG8H基因相对表达量显著高于茎和叶,实心溧阳白芹茎和叶中OjG8H基因的相对表达水平显著高于空心溧阳白芹,在叶柄中相反;溧阳白芹OjG8H基因的相对表达量与木质素含量呈显著正相关。【结论】OjG8H基因编码的蛋白属于CYP超蛋白家族成员,具有组织特异性,该基因可能参与溧阳白芹中木质素的合成。 展开更多

关键词 溧阳白芹 OjG8H 基因克隆 纤维素 木质素

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基于转录组测序的红肉火龙果淀粉降解相关基因挖掘及表达分析

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作者 魏治远 晏霜 +1 位作者 解璞 郑乾明 《南方农业学报》 北大核心 2025年第2期553-562,共10页

【目的】挖掘红肉火龙果淀粉降解相关基因并分析其在果实不同发育时期的表达模式,为阐明红肉火龙果果实成熟过程中的淀粉降解途径提供理论依据。【方法】供试红肉火龙果品种为软枝大红,选取4个不同发育时期(花后19 d、花后22 d、花后25 ... 【目的】挖掘红肉火龙果淀粉降解相关基因并分析其在果实不同发育时期的表达模式,为阐明红肉火龙果果实成熟过程中的淀粉降解途径提供理论依据。【方法】供试红肉火龙果品种为软枝大红,选取4个不同发育时期(花后19 d、花后22 d、花后25 d和花后28 d)果实进行转录组测序,以差异倍数(Fold Change)≥2且错误发现率(FDR)<0.01为标准,筛选不同发育时期果实间的差异表达基因(DEGs),进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,通过实时荧光定量PCR验证转录组测序数据的可靠性并分析候选基因的表达模式。【结果】经转录组测序共获得22.84 Gb有效数据(Clean data),共获得76618317条有效序列(Clean reads),GC含量为44.78%~46.83%,Q20为98.89%~99.74%,Q30为96.73%~98.53%。与花后19 d相比,花后28 d共有4194个DEGs,其中1728个上调表达,2466个下调表达。GO功能注释分析结果表明,花后28 d与花后19 d比较组的DEGs注释到生物学过程、细胞成分和分子功能3个类别,在生物学过程中,涉及细胞过程的DEGs数量最多,其次是代谢过程。KEGG信号通路富集分析结果表明,花后28 d与花后19 d比较组的DEGs在淀粉和蔗糖代谢通路显著富集。筛选出红肉火龙果淀粉降解途径的10个相关基因,分别为葡聚糖水激酶(GWD)基因(HU02G00177)、磷酸葡聚糖水激酶(PWD)基因(HU09G02021)、磷酸葡聚糖磷酸酶(SEX)基因(HU07G01227)、β-淀粉酶(BAM)基因(HU10G00833、HU10G00777)、α-淀粉酶(AMY)基因(HU05G01323、HU02G00293、HU02G01323)、异淀粉酶(ISA)基因(HU11G01417)、歧化酶(DPE)基因(HU09G01260)。实时荧光定量PCR检测结果表明,10个淀粉降解基因的表达趋势与转录组测序数据一致。HU02G00177、HU07G01227、HU10G00833、HU10G00777、HU02G00293和HU11G01417基因相对表达量在果实发育后期均高于果实发育前期。【结论】红肉火龙果淀粉降解相关基因在果实不同发育时期的表达模式具有差异,其中GWD基因(HU02G00177)、SEX基因(HU07G01227)、BAM基因(HU10G00833、HU10G00777)、AMY基因(HU02G00293)、ISA基因(HU11G01417)可能在果实发育后期发挥重要作用。 展开更多

关键词 红肉火龙果 淀粉降解 差异表达基因 转录组

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1个侵染贵州火龙果的仙人指X病毒新的分离物基因组序列分析

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作者 郑乾明 王小柯 马玉华 《贵州农业科学》 2025年第1期83-89,共7页

【目的】分离侵染贵州火龙果的仙人指X病毒(Schlumbergera virus X,SchVX)基因组全长序列,了解其系统进化和遗传变异,为开展贵州火龙果病毒检测和防控奠定基础。【方法】从前期开展的火龙果成熟茎全长转录组测序获得的转录本中筛选SchV... 【目的】分离侵染贵州火龙果的仙人指X病毒(Schlumbergera virus X,SchVX)基因组全长序列,了解其系统进化和遗传变异,为开展贵州火龙果病毒检测和防控奠定基础。【方法】从前期开展的火龙果成熟茎全长转录组测序获得的转录本中筛选SchVX相关序列,开展开放读码框(Open reading frame,ORF)预测、序列注释、一致率计算和系统进化分析。【结果】获得SchVX贵州火龙果分离物基因组序列,命名为SchVX-GZpitaya,基因组全长为6616 bp,5′和3′非翻译区(Untranslated region,UTR)长度分别为85 bp和101 bp。SchVX-GZpitaya与目前已报道SchVX分离物的基因组序列一致率为77.8%~78.4%,与其他侵染火龙果的马铃薯X病毒属病毒序列一致率为70.3%~73.0%。SchVX-GZpitaya编码的RNA依赖RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRP)与K11、Palma-PE、nopal verdura 1和DSMZ PV-0083分离物的氨基酸序列一致率为87.4%~88.3%,外壳蛋白(Coat protein,CP)的氨基酸序列一致率为87.1%~91.6%。基于全基因组或CP蛋白氨基酸序列的系统进化分析表明,SchVX-GZpitaya与目前已报道SchVX分离物的亲缘关系较近,但形成单独的一类。【结论】SchVX-GZpitaya是SchVX来自贵州火龙果的1个新分离物,其基因组序列与目前已报道的各类SchVX存在较大差异。 展开更多

关键词 火龙果 仙人指X病毒 外壳蛋白 序列一致率 系统进化关系

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基于50K液相芯片分析贵州香稻资源遗传多样性

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作者 吴娴 王倩 +5 位作者 吴朝昕 阙涛 吴钱蓉 龙武华 彭强 朱速松 《四川农业大学学报》 北大核心 2025年第1期104-110,共7页

【目的】分析贵州香稻资源的群体结构与遗传多样性,促进贵州香稻在育种中的应用。【方法】利用50K液相基因芯片对78份香稻材料、2份不香的贵州培育品种、粳稻对照日本晴、籼稻对照9311共82份进行全基因组基因型检测,开展遗传多样性研究... 【目的】分析贵州香稻资源的群体结构与遗传多样性,促进贵州香稻在育种中的应用。【方法】利用50K液相基因芯片对78份香稻材料、2份不香的贵州培育品种、粳稻对照日本晴、籼稻对照9311共82份进行全基因组基因型检测,开展遗传多样性研究。【结果】经过严格过滤,获得35344个高质量SNP位点,期望杂合度平均为0.3282;最小等位基因频率平均为0.2166;Nei's基因多样性指数平均为0.3282,标记缺失率平均为0.0040;Shonnon指数平均为0.5060;PIC值平均为0.2714,大于0.2500的SNPs位点占比达78.59%,说明获得的SNPs标记具有较高的多态性和可信度。群体结构分析表明,有66份资源遗传背景相对比较单一,但材料的少数遗传成分具有多源性;82份水稻资源可被划分为6个亚群,贵州香禾材料共分为3类,说明遗传背景存在差异;而贵州培育香稻与9311聚为一类,多为籼稻材料。【结论】遗传参数结果说明贵州香稻品种间的位点遗传多样性较高,遗传多样性分析表明贵州香禾是一类特殊的香稻,且组间有很好的区分度,遗传背景存在差异;贵州培育香稻多为籼稻材料。 展开更多

关键词 香稻 遗传多样性 液相芯片

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红肉火龙果果糖激酶基因HpFRK1克隆、表达与酶学活性分析

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作者 解璞 晏霜 +1 位作者 王红林 郑乾明 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1589-1596,共8页

【目的】克隆红肉火龙果果糖激酶基因,检测其表达和酶活性,解析其对果实发育可溶性糖积累的生理功能。【方法】从‘紫红龙’果肉克隆HpFRK1基因,进行生物信息学和亚细胞定位分析,利用qRT-PCR检测基因表达,通过大肠杆菌诱导表达获得重组... 【目的】克隆红肉火龙果果糖激酶基因,检测其表达和酶活性,解析其对果实发育可溶性糖积累的生理功能。【方法】从‘紫红龙’果肉克隆HpFRK1基因,进行生物信息学和亚细胞定位分析,利用qRT-PCR检测基因表达,通过大肠杆菌诱导表达获得重组蛋白并检测酶活性。【结果】HpFRK1的开放阅读框长度为993bp,编码330个氨基酸,具有磷酸果糖激酶B家族结构域。HpFRK1与甜菜BvFRK亲缘关系最近,均属于细胞质定位的FRKs。HpFRK1在成熟茎和不同发育时期果实均表达,在花后20d的果实表达量最高,随果实发育逐渐下调,花后30d(果实成熟)表达量最低。亚细胞定位检测表明HpFRK1主要定位于细胞核和细胞质。诱导获得的Hp-FRK1重组蛋白特异性催化果糖磷酸化(Km为11.01mmol/L)。【结论】HpFRK1在细胞质特异性催化果糖磷酸化,在红肉火龙果果实发育期间负调控果实可溶性糖积累。 展开更多

关键词 红肉火龙果 果糖激酶 基因克隆 表达分析 原核表达

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玉米地方种质资源对禾谷镰孢菌穗腐病的抗性评价 被引量：1

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作者 何玥 郭爽 +8 位作者 王栋 聂蕾 涂亮 刘鹏飞 郭向阳 王安贵 祝云芳 吴迅 陈泽辉 《耕作与栽培》 2023年第5期1-5,共5页

本研究利用人工接种禾谷镰孢菌的方法,对998份玉米地方种质资源进行穗腐病的抗性鉴定。结果表示,有3份表现高抗的地方种质材料,分别是铁心早、红爆花和乌炸包谷;有447份地方种质对禾谷镰孢菌的穗腐病抗性为抗级以上(中抗和抗)。Shannon-... 本研究利用人工接种禾谷镰孢菌的方法,对998份玉米地方种质资源进行穗腐病的抗性鉴定。结果表示,有3份表现高抗的地方种质材料,分别是铁心早、红爆花和乌炸包谷;有447份地方种质对禾谷镰孢菌的穗腐病抗性为抗级以上(中抗和抗)。Shannon-Weaver多样性指数为2.05,表明玉米地方种质资源在抗性上的整体多样性水平较高。比较不同类型地方种质的抗性评价结果,发现普通玉米地方种质较糯玉米类型整体上表现出较强的抗性。 展开更多

关键词 玉米 地方品种 穗腐病 抗性鉴定

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红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3的克隆及功能鉴定 被引量：2

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作者 郑乾明 王红林 +2 位作者 王小柯 解璞 马玉华 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期22-29,共8页

为了解α-淀粉酶在红肉火龙果〔Hylocereus polyrhizus(F.A.C.Weber)Britton et Rose〕果实淀粉降解中的作用,对红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3进行克隆和生物信息学分析,检测果实发育期间该酶的活性及其编码基因的表达,同时对HpAMY3重... 为了解α-淀粉酶在红肉火龙果〔Hylocereus polyrhizus(F.A.C.Weber)Britton et Rose〕果实淀粉降解中的作用,对红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3进行克隆和生物信息学分析,检测果实发育期间该酶的活性及其编码基因的表达,同时对HpAMY3重组蛋白的淀粉降解活性进行分析。结果表明:HpAMY3基因的开放阅读框长度为2742 bp,编码913个氨基酸;HpAMY3蛋白的理论相对分子质量为102370,理论等电点为pI 6.02,预测此蛋白位于叶绿体,且为亲水性蛋白。系统进化分析表明HpAMY3与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕AtAMY3的亲缘关系最近,均属于AMYⅢ类。亚细胞定位实验结果显示HpAMY3定位于本氏烟草(Nicotiana benthamiana Domin)叶片的叶绿体,表明HpAMY3具有质体定位的特点。在授粉后20和23 d,红肉火龙果果实的α-淀粉酶活性较低;在授粉后25 d,α-淀粉酶活性显著(P<0.05)升高;在授粉后27和30 d,α-淀粉酶活性保持在较高水平。红肉火龙果果实的HpAMY3基因相对表达量在授粉后20和23 d较低,在授粉后25和27 d持续升高,在授粉后30 d略有降低。红肉火龙果果实发育期间α-淀粉酶活性与HpAMY3基因相对表达量的相关性较高(R^(2)=0.94)。体外淀粉降解活性实验结果显示:在含有HpAMY3重组蛋白的反应体系中均检测到麦芽糖和麦芽三糖,且二者含量极显著(P<0.01)高于含有载体对照pDR196的反应体系。综合上述结果,HpAMY3蛋白可能定位于红肉火龙果果实的淀粉体;在果实发育期间,HpAMY3基因上调表达,HpAMY3具有淀粉降解活性。 展开更多

关键词 红肉火龙果 Α-淀粉酶 果实发育 亚细胞定位 酵母表达 酶活

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蜂糖李种质鉴定中孢粉学与InDel标记的应用 被引量：3

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作者 解为玮 徐丹彤 +8 位作者 陈方策 宋贞富 钟思玲 敖艳飞 安星 王红林 何业华 郑乾明 刘朝阳 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1297-1309,共13页

【目的】寻找能够特异性地区分蜂糖李种质和其他李种质,以及蜂糖李中的不同品系(黄皮、青皮和一点红)的鉴定方法。【方法】选择蜂糖李中的3个品系(黄皮、青皮和一点红)及其他9个李种质作为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)观察花粉形... 【目的】寻找能够特异性地区分蜂糖李种质和其他李种质,以及蜂糖李中的不同品系(黄皮、青皮和一点红)的鉴定方法。【方法】选择蜂糖李中的3个品系(黄皮、青皮和一点红)及其他9个李种质作为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)观察花粉形态并进行聚类分析,同时结合重测序数据进行分子标记开发,并利用21份其他李种质对分子标记的准确性进行验证。【结果】扫描电镜结果表明,蜂糖李与四月李、三月李在花粉形态上存在显著差异,而一点红蜂糖李与其他蜂糖李相比在花粉外壁纹饰上也存在一定差异。在分子标记开发方面,筛选出2对表现稳定的InDel分子标记,联合使用能够将蜂糖李与其他21份李种质有效区分,同时还筛选出一对InDel分子标记,可用于区分蜂糖李中的3个品系。【结论】研究结果为蜂糖李的种质鉴定提供了重要的孢粉学和分子标记依据,有望对蜂糖李产业的标准化与品质提升提供帮助。 展开更多

关键词 蜂糖李 孢粉学 INDEL 分子标记 种质鉴定

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青贮玉米品质相关性状的全基因组关联分析

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作者 刘鹏飞 王栋 +5 位作者 陈泽辉 郭向阳 吴迅 王安贵 涂亮 祝云芳 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期65-74,共10页

为了初步揭示玉米粗蛋白含量、淀粉含量、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)含量、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量、可溶性糖含量和体外干物质消化率等性状的遗传规律,按照随机区组设计将183份自交系为材料种植... 为了初步揭示玉米粗蛋白含量、淀粉含量、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)含量、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量、可溶性糖含量和体外干物质消化率等性状的遗传规律,按照随机区组设计将183份自交系为材料种植于贵阳,测定玉米粗蛋白含量、淀粉含量、NDF含量、ADF含量、可溶性糖含量和体外干物质消化率,利用Maize SNP 50芯片对供试材料进行基因分型,采用混合线性模型进行全基因组关联分析,结果显示,分别鉴定出31、61、11、36、20和42个与粗蛋白、淀粉、NDF、ADF、可溶性糖及体外干物质消化率显著相关的单核苷酸多态性位点(SNP)(P<0.001),对表型变异的解释率分别为5.80%~11.40%、5.78%~11.38%、5.78%~7.85%、5.81%~10.37%、5.78%~7.35%和5.79%~11.33%。同时,发现SYN6712、PHM1190.3、SYN7541和PZE-104072386属于一因多效位点;其中,6号染色体上的SYN6712、PHM1190.3和SYN7541同时与淀粉、体外干物质消化率显著关联,4号染色体上的PZE-104072386同时与ADF、可溶性糖显著关联,经过等位变异鉴定发现T/T基因型是SYN6712和PHM1190.3的优异等位变异,并挖掘到了Zm00001d037272、Zm00001d037386、Zm00001d037532和Zm00001d051166等候选基因。 展开更多

关键词 青贮玉米 品质性状 全基因组关联分析 单核苷酸多态性位点 优异等位变异 候选基因

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玉米叶部性状的QTL定位与候选基因分析

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作者 郭爽 聂蕾 +9 位作者 何玥 王栋 涂亮 刘鹏飞 蒋喻林 郭向阳 王安贵 祝云芳 吴迅 陈泽辉 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1777-1786,共10页

叶片在玉米生长过程中发挥着重要作用,它能够有效地进行光合作用,为玉米提供营养物质,通过影响耐密性等影响产量提升。本研究选用QR273和T32为亲本,构建150份F2、F2∶3家系材料,结合基因型和不同环境中叶部性状的表型评价数据,利用完备... 叶片在玉米生长过程中发挥着重要作用,它能够有效地进行光合作用,为玉米提供营养物质,通过影响耐密性等影响产量提升。本研究选用QR273和T32为亲本,构建150份F2、F2∶3家系材料,结合基因型和不同环境中叶部性状的表型评价数据,利用完备区间作图法进行数量性状座位(QTL)定位。结果发现,2个环境下共检测到85个叶部性状相关QTL,其中有12个全株叶片数相关QTL、14个穗上叶片数相关QTL、22个叶长相关QTL、17个叶宽相关QTL、20个叶夹角相关QTL。结合公共数据库和生物信息学分析方法共筛选出7个候选基因。其中Zm00001d013612编码微管蛋白,参与调控细胞骨架结构组成;Zm00001d053543参与油菜素甾醇介导的信号通路;Zm00001d031291编码的蛋白质具有组蛋白乙酰化功能;Zm00001d031292参与富含羟脯氨酸糖蛋白家族基因表达的调控;Zm00001d031296调控钾离子跨膜转运蛋白活性;Zm00001d031300、Zm00001d031303参与碳水化合物代谢过程。蛋白质功能分析结果表明,这7个候选基因均参与细胞分化,与植物的生长发育息息相关。本研究结果将为深度揭示玉米叶部性状变异的遗传基础提供更丰富的理论支持。 展开更多

关键词 玉米 叶部性状 数量性状座位(QTL) 候选基因

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基于F_(2∶3)家系的玉米籽粒相关性状QTL定位与候选基因分析

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作者 何玥 聂蕾 +8 位作者 郭爽 王栋 涂亮 刘鹏飞 郭向阳 王安贵 祝云芳 吴迅 陈泽辉 《种子》 北大核心 2024年第5期119-124,156,共7页

本研究以热带玉米骨干自交系T32和QR273构建的F_(2∶3)家系为材料,运用高通量GBS测序技术对其进行基因型鉴定,结合该群体在两个不同环境下的籽粒相关性状评价结果,利用完备区间作图法,共定位到52个控制玉米籽粒相关性状的QTL,其中粒长相... 本研究以热带玉米骨干自交系T32和QR273构建的F_(2∶3)家系为材料,运用高通量GBS测序技术对其进行基因型鉴定,结合该群体在两个不同环境下的籽粒相关性状评价结果,利用完备区间作图法,共定位到52个控制玉米籽粒相关性状的QTL,其中粒长相关QTL 17个,粒宽相关QTL 24个,百粒重相关QTL 11个,可解释1.44%~14.48%的表型变异。其中3个主效QTL分别位于第1、2、10号染色体上,贡献率分别为14.48%、12.00%、10.21%。利用生物信息学分析,筛选出控制籽粒相关性状的候选基因3个,分别是Zm00001d02010、Zm00001d023914、Zm00001d020418,通过参与和调控植物体内各项生理活动和信号传导从而影响籽粒的大小。 展开更多

关键词 玉米 籽粒相关性状 QTL 候选基因

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玉米抗莠去津相关性状的全基因组关联分析及候选基因预测

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作者 肖平方 肖逸飞 +10 位作者 吴舟 黄一 陈宝 涂亮 刘鹏飞 蒋喻林 郭向阳 王安贵 祝云芳 陈泽辉 吴迅 《山东农业科学》 北大核心 2024年第11期28-35,共8页

为挖掘玉米抗除草剂相关候选基因,本研究以包含234份玉米自交系的关联群体为材料,结合包含56000个SNPs标记的基因型鉴定结果和该群体抗莠去津相关性状的评价数据进行全基因组关联分析。结果显示,全基因组关联分析共鉴定出62个与玉米抗... 为挖掘玉米抗除草剂相关候选基因,本研究以包含234份玉米自交系的关联群体为材料,结合包含56000个SNPs标记的基因型鉴定结果和该群体抗莠去津相关性状的评价数据进行全基因组关联分析。结果显示,全基因组关联分析共鉴定出62个与玉米抗莠去津相关性状显著关联的数量性状遗传位点(QTNs)(P<0.001),其中PZE-104041162和PZE-104041163同时与叶绿素含量和玉米受害率两个性状相关。候选基因分析共鉴定出57个玉米抗莠去津相关候选基因,其中GRMZM2G311465、GRMZM2G017536、GRMZM2G172826、GRMZM2G129431、GRMZM2G334791、GRMZM2G177878、GRMZM2G030768等基因主要参与植物生长发育、植物免疫、植物激素信号传导的调节,生物胁迫以及非生物胁迫响应过程等。研究结果为进一步深探讨不同玉米种质对莠去津的抗性机制提供关键候选基因。 展开更多

关键词 玉米 莠去津 全基因组关联分析 候选基因 分子标记

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红肉火龙果液泡转化酶基因HpVIN1的克隆、表达和酶活性鉴定

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作者 郑乾明 晏霜 +2 位作者 王红林 解璞 马玉华 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2524-2533,共10页

液泡转化酶(vacuolar invertase,VIN)不可逆地分解蔗糖生成葡萄糖和果糖,是可溶性糖代谢的关键酶,参与植物的生长发育、产量品质形成和抵御逆境。为探讨VIN基因在红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)可溶性糖代谢中的生理功能,从果实中克... 液泡转化酶(vacuolar invertase,VIN)不可逆地分解蔗糖生成葡萄糖和果糖,是可溶性糖代谢的关键酶,参与植物的生长发育、产量品质形成和抵御逆境。为探讨VIN基因在红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)可溶性糖代谢中的生理功能,从果实中克隆HpVIN1基因,开展序列比对、系统进化、基因表达、亚细胞定位、酵母生长互补分析和蔗糖分解活性检测。基于RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)扩增获得HpVIN1基因,其开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为1935 bp,编码644个氨基酸。序列分析表明,HpVIN1含有转化酶催化蔗糖分解的关键结构域,且在N端含有液泡定位的相关序列。系统进化分析表明HpVIN1与猕猴桃、枇杷、苹果和葡萄的VINs具有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR检测表明,HpVIN1在茎和果实转色期(花后20~25 d)的表达量较高,果实成熟期(花后30 d)表达微弱。HpVIN1融合绿色荧光蛋白在拟南芥叶肉原生质体瞬时表达表明HpVIN1定位于液泡膜和液泡。HpVIN1在蔗糖利用缺陷的酵母株系过表达,恢复酵母以蔗糖为唯一碳源的生长,证明HpVIN1具有蔗糖分解活性。酵母总蛋白的离体催化实验表明,HpVIN1分解蔗糖产生葡萄糖和果糖,蔗糖分解活性在pH 4.0时最大,并随pH的升高快速降低。研究结果表明,位于液泡内的HpVIN1具有分解蔗糖产生葡萄糖和果糖的酶活性,参与红肉火龙果茎和果实转色期的可溶性糖代谢。 展开更多

关键词 火龙果 液泡转化酶基因 蔗糖分解 亚细胞定位 酵母表达

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红肉火龙果HpHXK基因克隆、表达及酶学特性分析

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作者 晏霜 解璞 +1 位作者 王红林 郑乾明 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1396-1404,共9页

【目的】分析红肉火龙果催化己糖磷酸化糖酵解途径关键酶—己糖激酶(Hexokinase,HXK)基因的克隆、表达及酶学特性,为研究HXK基因在果实可溶性糖积累过程中的作用机制及提高红肉火龙果果实品质提供理论依据。【方法】以红肉火龙果紫红龙... 【目的】分析红肉火龙果催化己糖磷酸化糖酵解途径关键酶—己糖激酶(Hexokinase,HXK)基因的克隆、表达及酶学特性,为研究HXK基因在果实可溶性糖积累过程中的作用机制及提高红肉火龙果果实品质提供理论依据。【方法】以红肉火龙果紫红龙的成熟茎组织及花后20、23、25、27和30 d的果实为研究对象,通过转录组测序获得HXK蛋白序列,反转录PCR克隆HXK基因,使用ExPASy、Plant-PLoc、Phobius和SMART等在线工具对HpHXK蛋白进行生物信息学分析,利用Clustal W进行氨基酸序列多重比对,采用MEGA 7.0邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育进化树;构建pGEX-4T-HpHXK载体并转化至烟草叶片;分析HpHXK基因在不同组织中的表达模式并利用比色法测定重组蛋白的酶活性。【结果】HpHXK基因开放阅读框(ORF)长度为1410 bp,编码469个氨基酸残基。生物信息学分析表明,HpHXK蛋白相对分子量为52.47 kD,理论等电点(pI)为5.42,该蛋白具有HXK特征结构域。系统发育进化树结果显示,HpHXK序列与水稻、拟南芥、苹果、梨、葡萄和枇杷的HXKs聚为一类。HpHXK基因在花后20 d果实中的相对表达量最高,显著高于花后25、27和30 d果实及成熟茎(P<0.05)。亚细胞定位结果显示,HpHXK蛋白定位于细胞质和细胞膜。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测结果显示,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导后,重组质粒表达产物与预期相对分子质量一致,表明成功获得HpHXK重组蛋白。HpHXK蛋白对葡萄糖[米氏常数(Km)=0.61 mmol/L]的亲和力高于果糖(K_(m)=2.92 mmol/L)。【结论】HpHXK蛋白具有HXK家族保守结构域,在红肉火龙果果实发育期间,HpHXK基因负向调控果实可溶性糖积累,在细胞质中催化以葡萄糖为主的己糖磷酸化。 展开更多

关键词 火龙果 HXK基因 表达特征 酶学特性 载体构建

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红肉火龙果糖转运蛋白HpSWEET4b基因克隆、表达和转运活性鉴定

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作者 郑乾明 晏霜 +1 位作者 解璞 王红林 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2739-2748,共10页

【目的】探明红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)糖转运蛋白SWEET HpSWEET4b基因的表达模式、亚细胞定位和糖转运活性,为调控果实可溶性糖积累提供依据。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)从果肉cDNA克隆HpSWEET4b基因,开展序列比对和系统... 【目的】探明红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)糖转运蛋白SWEET HpSWEET4b基因的表达模式、亚细胞定位和糖转运活性,为调控果实可溶性糖积累提供依据。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)从果肉cDNA克隆HpSWEET4b基因,开展序列比对和系统进化分析。采用实时定量PCR(qRT-PCR)研究基因表达,融合荧光蛋白在烟草叶肉细胞瞬时表达研究亚细胞定位。在酵母己糖吸收缺陷株系表达HpSWEET4b,采用酵母生长互补和胞外酸化方法研究糖转运活性。【结果】HpSWEET4b基因的开放阅读框(ORF)长度为744 bp,编码247个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为27.34 kDa,理论等电点为9.41。HpSWEET4b蛋白含有2个“MtN3_slv”(PFAM编号:PF03083.19)结构域,以及7个跨膜结构域。系统进化分析表明,HpSWEET4b与拟南芥AtSWEET4~AtSWEET8聚为一类,属于SWEET家族II类。HpSWEET4b在茎的表达量极低,在授粉后20 d的果肉表达量最高,并随果实发育显著下降。融合荧光蛋白在烟草叶肉细胞瞬时表达证明HpSWEET4b主要定位于细胞膜。经酵母生长互补检测,HpSWEET4b具有葡萄糖、果糖、2-脱氧葡萄糖和甘露糖转运活性,不具有山梨醇、甘露醇和半乳糖转运活性。葡萄糖和果糖均促进酵母胞外酸化,进一步证明HpSWEET4b的葡萄糖和果糖转运活性。【结论】红肉火龙果HpSWEET4b属于SWEET家族II类成员,定位于细胞膜,具有葡萄糖和果糖等己糖转运活性,主要在授粉后20~23 d的果肉参与质外体和胞质之间的己糖跨膜转运。 展开更多

关键词 红肉火龙果 果实发育 糖转运蛋白SWEET 基因克隆 表达分析 转运活性鉴定

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基于全基因组关联分析挖掘甘蓝型油菜油酸含量QTL与SNP分子标记

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作者 李敏 方正 +2 位作者 陈俊锟 梁龙兵 向阳 《种子》 北大核心 2024年第7期53-58,共6页

本研究以国内外收集的300份甘蓝型油菜种质为材料,在2个环境下种植,结合油酸含量的表型和基因型数据,利用EMMAX软件进行全基因组关联分析。结果表明,关联群体的油酸含量分布呈连续性双峰分布,受2个主效基因位点控制;GWAS分析检测到一个... 本研究以国内外收集的300份甘蓝型油菜种质为材料,在2个环境下种植,结合油酸含量的表型和基因型数据,利用EMMAX软件进行全基因组关联分析。结果表明,关联群体的油酸含量分布呈连续性双峰分布,受2个主效基因位点控制;GWAS分析检测到一个控制油酸含量性状的主效QTL位点,位于C03染色体的第53853975~57808820位碱基之间,贡献率为62.51%,与chrC03_53853975(A/G)、chrC03_57808820(C/T)SNP分子标记及峰值SNP分子标记chrC03_56392730(G/T)紧密连锁,对应碱基突变导致多态性。峰值SNP等位基因为TT时,该性状表型效应值为57.93%。本研究首次揭示一种甘蓝型油菜籽油酸含量性状的C03染色体主效QTL位点及其SNP分子标记,贡献率高,为该性状的高效改良与分子标记辅助选择提供了重要理论依据。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 油酸含量 QTL SNP分子标记

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