以大蒜(Allium sativum)‘伊宁红皮’和抽薹型分蘖洋葱(Allium cepa var. aggregatum)‘M-4’为试验材料,通过间作,分析分蘖洋葱对大蒜开花的影响。结果表明,分蘖洋葱与大蒜间作,可以显著提高大蒜植株生长势,平均株高和假茎粗分别为96.3 cm和10.6 mm,比对照分别增高6.1 cm,增粗2.4 mm。间作的分蘖洋葱可促进大蒜的生殖发育,抽薹期比对照提前4 d,功能性大蒜小花数增多,减少气生鳞茎的数和大小,而且上调花分生组织属性基因gaLFY和AsFUL的转录水平。抽薹型分蘖洋葱与大蒜间作具有促进大蒜功能花发育的化感效应,有利于实现大蒜育性恢复。
为了研究AmMYB2基因在苋菜(Amaranthus tricolor)甜菜红素合成中的作用,对红色苋菜品种‘大红’AmMYB2(登录号为KY814751.1)进行生物信息、基因表达及功能分析。结果表明:AmMYB2的开放阅读框(ORF)全长为678 bp,编码蛋白分子质量为25.96 kD,该蛋白具有R2R3型MYB结构域,属于R2R3型MYB转录因子。核酸序列分析结果显示,AmMYB2与甜菜红素合成相关的甜菜BvMYB1和苋菜AmMYB1的相似度分别达到62.11%和49.93%。亚细胞观察显示,AmMYB2蛋白定位于细胞核。实时荧光定量(qPCR)分析发现,AmMYB2在红色苋菜品种的表达量高于绿色苋菜品种;在‘大红’苋菜中,不同组织以及叶片不同部位中AmMYB2的表达量与甜菜红素含量成正比。构建AmMYB2过表达载体,将其转入烟草和拟南芥中,发现该基因能够在这两种植物中高水平表达,但不会引起颜色变化,揭示AmMYB2可能是苋菜中甜菜红素合成的正调控因子,可能不参与花青素的合成。
miRNA是广泛存在于真核生物体内的一类长度为20 ~ 24 nt的小分子非编码RNA,在植物生长发育和逆境适应过程中发挥重要作用。蕹菜(Ipomoea aquatica)可以耐受长时间高温,而其miRNA还未被鉴定,其在耐受长时间高温后的作用还未知。以蕹菜耐热性强的品种‘泰国三叉’和耐热性差的品种‘柳叶’为材料,经42 ℃高温处理15 d后分别构建两个高质量sRNA库,经检测两个库中碱基质量值大于或等于30的序列数量均超过17.3 Mb,且‘泰国三叉’中24 nt的序列数量远远高于‘柳叶’。与蕹菜转录组比对分析后,分别得到1 363 258和1 629 209条序列,两个库共有的序列仅有1 047 133条(11.36%),说明耐热性不同的蕹菜中sRNA有很大差别。共鉴定出蕹菜中存在71个miRNA,其中差异表达的有22个,通过TargetFinder预测其靶基因,共得到233个靶基因。进一步以耐热性强的品种‘本地三叉’和耐热性弱的品种‘竹叶’为材料研究其在长时间高温后miR160、miR166、miR172、miR393和miR3627前体的差异表达量,结果表明,高温后两品种中pre-miR160-2的表达都显著上调,但是不耐热的‘竹叶’中上调的倍数更多;miR166在耐热性强的‘本地三叉’中表达量下降,在耐热性较差的‘竹叶’中表达量显著上升;miR172可以被长时间高温诱导,但在耐热性不同的两个品种蕹菜中并没有差异;miR3627的表达量在耐热蕹菜‘本地三叉’中下降,在不耐热蕹菜‘竹叶’中没有明显变化。miRNA前体表达模式的差异说明其在蕹菜耐受长时间高温过程中的作用机制不同。
为解决砂土易漏水漏肥的问题,以富士/平邑甜茶为试材,探讨了生物炭在砂土苹果园中的应用效果。结果表明,生物炭与化肥配合穴施增加了优质果率,提高了单果质量与单株产量,分别达到70.21%、261.92 g和59.62 kg,较传统单独穴施化肥的对照分别增加了43.40%、15.21%和36.06%;可溶性固形物和维生素C含量较对照提高了7.10%和30.30%,果实品质得到改善;土壤速效氮和速效钾含量分别达153.58和142.2 mg ? kg-1,较对照提升15.69%和33.27%;在降水后第3天生物炭施用土层土壤含水量较上、下土层分别高36.65%和27.92%,1个月后仍然分别高56.65%和45.79%。结果显示,生物炭与化肥配合穴施的方法在砂土苹果园中对其肥水的保持及苹果产量和品质的提高均有显著效果。
NPR1是水杨酸诱导抗病基因表达的重要调控因子之一,主要作用于水杨酸信号转导途径的上、下游。采用稀释池PCR法,筛选U+3B8F(Prunus salicina var. cordata)叶片全长均一化cDNA文库,分离U+3B8F叶片NPR1同源基因的全长cDNA;用不同浓度的水杨酸喷施一年生U+3B8F嫁接苗嫩叶,采用荧光定量PCR技术检测所获得的NPR1同源基因的表达量差异。试验结果表明,共获得了4个NPR1同源基因的全长cDNA,分别命名为PsNPR1、PsNPR3.1、PsNPR3.2和PsNPR3.3,其长度分别为2 442、1 827、2 244和2 615 bp,其ORF长度分别为1 788、1 770、1 767 和1 782 bp,分别编码596、590、589和594个氨基酸的蛋白质;氨基酸序列比对结果表明,U+3B8F这4个NPR1同源基因的编码区均含有BTB/POZ和ANK两个保守域及核定位信号(NLS);PsNPR1与拟南芥的AtNPR1和AtNPR2聚为一簇,PsNPR3.1、PsNPR3.2和PsNPR3.3与拟南芥的AtNPR3和AtNPR4聚为另一簇。PsNPR1在喷施1.0 mmol ? L-1水杨酸的叶片中表达量最高;PsNPR1、PsNPR3.1、PsNPR3.2在响应1.0 mmol . L-1水杨酸诱导过程中表达量持续上升, 30 h表达量最高,之后呈下降趋势,因此,水杨酸诱导抗病基因高表达的最佳处理浓度为1.0 mmol ? L-1,最佳响应时间为30 h。
香蕉(Musa L.)是由2个二倍体野生种Musa acuminata Colla(AA基因型)和Musa balbisiana Colla(BB基因型)种内或种间杂交进化而来,其B基因组中带有重要的优良基因。利用与香蕉B基因组相关的gypsy-IRAP分子标记,成功开发了一对SCAR引物,适用于鉴定尖叶蕉(AAw)、长梗蕉(BB)、香牙蕉(AAA)、贡蕉(AAcv)、大蕉、粉蕉(ABB)、粉大蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)以及四倍体香蕉(AAAB)等是否含有B基因组。