基于巴戟天转录组数据的R2R3-MYB转录因子的鉴定和分析

为了挖掘参与巴戟天生长发育及次生代谢产物合成的MYB转录因子,本研究基于巴戟天根茎叶的转录组数据,筛选并鉴定巴戟天的R2R3-MYB转录因子,为以后通过遗传改良的手段调控巴戟天的代谢机制提供理论基础。根据巴戟天根茎叶的转录组数据,利用PFAM和plantTFDB等5个数据库,对预测的巴戟天R2R3-MYB转录因子进行鉴定, GO功能注释和分类、保守结构域分析、进化树比对分析和组织特异性表达差异分析。基于巴戟天的转录组数据共鉴定109个MYB转录因子,其中R2R3-MYB的数量为51个。亚细胞定位结果显示多数序列定位于细胞核,少部分位于细胞外基质。与分子功能、生物过程和细胞组分相关的GO terms的数量分别为112、76和239个。51个巴戟天R2R3-MYB转录因子中的R2-MYB和R3-MYB的保守基序分别为:-W-(X19)-W-(X19)-W-,-F-(X18)-W-(X18)-W-。通过与拟南芥R2R3-MYB转录因子的序列比对分析可知,除了S10、S19和S21亚家族没有分布,其他亚家族中都存在同源序列。RT-qPCR的结果验证了部分R2R3-MYB基因在3个组织差异性表达。获得的51个R2R3-MYB转录因子为进一步研究巴戟天MYB转录因子家族提供了一定的理论基础。     

草珊瑚叶片全长cDNA文库构建及EST序列分析

目的构建草珊瑚Sarcandra glabra叶片全长c DNA文库,进一步发掘与草珊瑚代谢及抗逆相关的基因,为草珊瑚功能基因的发现提供实验基础。方法以草珊瑚的嫩叶为实验材料,利用SMART法(即Clontech公司SMARTer试剂盒)构建草珊瑚全长c DNA文库。利用ABI3730 DNA序列分析测序获得大量的EST序列,利用生物信息分析方法对EST序列进行功能注释。结果构建了草珊瑚叶片的全长c DNA文库,经过鉴定草珊瑚c DNA文库的文库滴度为1.14×107 cfu/m L,平均插入片段为1 000 bp。利用该文库测序了221个单克隆,共获得EST序列177条,拼接出151个单一序列;利用NCBI数据库进行同源比对分析,共有119条(79%)与已知基因有显著的同源性,进行GO功能注释,显示其表达术语涉及了细胞生长,信号转导,蛋白质合成、转录,抗逆反应以及能量代谢等。结论构建了符合要求的草珊瑚叶片全长c DNA文库,并对相关EST序列进行了生物信息学分析,为草珊瑚基因组学研究提供一定的参考。     

凹叶厚朴用于细胞悬浮培养的愈伤组织的制备研究

目的 研究凹叶厚朴适用于细胞悬浮培养的愈伤组织.方法 通过对基本培养基(B5、MS和1/2MS)、外植体(茎段、顶芽和叶片)、激素浓度及组合进行筛选的方法进行厚朴愈伤组织诱导和继代研究.结果 B5为最适合厚朴愈伤组织诱导的基本培养基;顶芽是最佳诱导愈伤组织的材料;最适合厚朴愈伤组织诱导的培养基为B5+2.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L 6-BA;最佳继代培养基为B5+2.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA,愈伤组织生长倍数达到2.87倍.结论 初步筛选出凹叶厚朴用于细胞悬浮培养的愈伤组织,为凹叶厚朴细胞培养奠定基础.     

基于RAPD的福建产南方红豆杉遗传多样性研究

目的对福建省23个不同地理种源的南方红豆杉Taxus chinensis var.mairei进行分析,以揭示其种源和种群的遗传多样性,为南方红豆杉资源的收集与保护提供一定的理论依据。方法利用RAPD分子标记技术,对福建省23个不同地理种源的南方红豆杉的遗传多样性进行分析。结果物种水平上的观测等位基因数(Na)为1.974 4,有效等位基因数(N_e)为1.603 8,Nei’s基因多样性指数(H)为0.351 3,Shannon多样性指数(I)为0.522 8。不同种源的南方红豆杉的遗传多样性相对较高。通过对种源和种群的遗传多样性分析,发现23个不同种源的南方红豆杉的遗传距离变化幅度为0.240 4~0.912 0,遗传相似度的变化幅度为0.401 7~0.786 3。7个不同种群的南方红豆杉群体的遗传距离变化幅度为0.021 0~0.379 4,遗传相似度的变化幅度为0.684 3~0.979 2。根据Nei法计算南方红豆杉7个种群遗传多样性遗传相似度(D_(st))为0.108 8,分化指数(G_(st))为0.369 0,基因流系数(N_m)为0.855 0,总的遗传变异中有36.9%的变异存在于群体间,群体内的变异63.1%,种群内存在明显分化。结论不同种源间的南方红豆杉存在一定的遗传变异,但不同种群间的南方红豆杉群体的相似度又比较高,亲缘关系较近。     

巴戟天实时荧光定量PCR内参基因的选择

目的选择合适的内参基因,用于巴戟天不同组织和不同处理的叶中目标基因表达量的分析检测。方法以巴戟天不同组织和不同处理的叶为材料,根据巴戟天转录组数据,选择甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)、微管蛋白α(tubulinalpha,TUA)和肌动蛋白(Actin)基因等10个内参基因作为候选基因。利用实时荧光定量技术,并结合geNorm、NormFinder和BestKeeper等软件分析内参基因的表达稳定性,从而筛选出巴戟天不同组织和不同处理叶中表达稳定的内参基因。选择合适的内参基因对巴戟天的1-脱氧木酮糖-5磷酸合成酶(DXS)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)基因在不同组织和不同处理的叶中相对表达量进行分析。结果内参基因GAPDH和泛素(UBQ)在巴戟天不同组织中表达最稳定,GAPDH+UBQ的双内参组合能够更加准确地分析目的基因在巴戟天不同组织的相对表达量,而在不同处理的叶中GAPDH和Actin表达稳定性最好,选择GAPDH+Actin的双内参组合可以确保目的基因相对分析表达结果的可靠性。在巴戟天不同组织中,DXS目的基因的相对表达量为根<茎<叶,DXR的相对表达量为茎<根<叶。在巴戟天不同处理的叶中,DXS和DXR基因的相对表达量相对于未处理的叶(CK)都有所提高。结论筛选得到的稳定内参基因为后续巴戟天相关基因表达研究奠定基础,使用2个稳定内参的组合对目的基因进行均一化处理有利于提高目的基因表达分析的准确性。