摘要：马宾灵(MabinlinⅡ)是中国所特有的植物甜蛋白,在目前已知的7种植物甜蛋白中具有最佳的热稳定性,将其作为新型甜味剂有着广阔的市场前景。本研究以马宾灵的氨基酸序列为基础,采用Garnier-Robson方法和Chou-Fasman方法预测马宾灵的二级结构,采用Karplus-Schulz方法预测马宾灵的蛋白质骨架区柔韧性,采用Kyte-Doolittle方法预测马宾灵的蛋白质疏水性,采用Emini方法预测马宾灵的蛋白质表面可能性,采用Jameson-Wolf方法预测马宾灵的B细胞抗原表位。分析结果表明,马宾灵的A链多形成转角和无规则卷曲结构,A链的N端27～30区段形成较柔软的蛋白质骨架结构,A链的N端4～6、7～9、10～11、12～14、20～22、23～26和30～33区段为抗原位点的可能性较大;马宾灵的B链多形成β折叠和转角结构,B链的N端0～7、9～13、28～29、33～34、40～45、53～54和55～57区段为抗原位点的可能性较大。本研究以生物信息学手段分析预测马宾灵的二级结构及其B细胞抗原表位,为设计马宾灵多克隆抗体以检测马宾灵在不同生物反应器中的表达研究提供参考数据。

摘要：为构建高密度苦瓜SSR分子标记遗传图谱,利用正交设计L16(45)对苦瓜SSR-PCR体系进行优化。采用该体系和本实验室开发的300对SSR引物对4种表型差异较大的苦瓜材料基因组DNA进行了多态性引物筛选,并用筛选出来的多态性引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜进行了PCR扩增,研究了苦瓜SSR引物对6种瓜类作物扩增的通用性及多态性。优化后的SSR反应体系为:d NTPs(2.5 mmol/L)0.5μL、Taq DNA聚合酶(5 U/μL)0.1μL、10×PCR-Buffer 1.5μL、SSR引物(10μmol/L)0.6μL、模板DNA(100 ng/μL)70 ng,总反应体系为10μL。在苦瓜300对SSR引物中,筛选出49对条带清晰的多态性引物,多态性比率为16.3%。其中苦瓜SSR引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜扩增的通用性分别为61.2%、51.0%、59.2%、57.1%、49.0%、59.2%;每个物种不同类型间的多态性比率排序为丝瓜(22.4%)>西瓜(16.3%)>甜瓜(14.3%)、冬瓜(14.3%)>黄瓜(8.2%)>南瓜(2.0%)。即有棱丝瓜和无棱丝瓜之间、圆形西瓜和椭圆形西瓜之间多态性较高,瓜用南瓜和叶用南瓜之间多态性比率最低。说明部分苦瓜的SSR标记在其他葫芦科作物中具有通用性,并且在不同物种间扩增多态性存在明显差异,本研究将为葫芦科其他作物分子标记研究及后续苦瓜分子标记辅助育种和比较基因组等方面的研究和应用提供依据。

摘要：植物WRKY转录因子可参与植物对重金属离子的胁迫响应过程,木薯MeWRKY12基因表达受到镉(Cd)、铅(Pb)离子胁迫诱导。本研究利用在线软件CRISPR-P v2.0设计了MeWRKY12基因的编辑靶点,构建CRISPR/Cas9基因编辑载体pCAMBIA1301-Cas9-MeWRKY12-sgRNA,并将该载体转化、侵染木薯脆性胚性愈伤组织。PCR扩增基因靶点及潜在的脱靶位点区域序列,并进行Sanger测序分析序列变化情况。结果表明,MeWRKY12基因被成功编辑,且没有脱靶现象。本研究有助于进一步获得MeWRKY12基因突变体,为解析MeWRKY12转录因子调控木薯响应Cd、Pb胁迫的分子机理打下基础。

摘要：为了深入了解海南油茶转录组中SSR的分布特点,服务于海南油茶品种选育及种质资源鉴定,本研究使用新一代高通量Illumina转录组测序技术获得高质量海南油茶转录组数据,开发了大量基于转录组的SSRs并对其进行分析与筛选。本研究对海南油茶转录组中的170891条Unigenes中的SSR位点进行了分析,其中在64215 Unigenes中共含有101163个SSR位点,SSR发生频率为37.60%。分析得到转录组SSR重复序列的长度在10~231 bp之间,平均长度为29.13 bp。根据这些SSR位点,利用Primer 3软件设计引物63827对,占SSR总数的63.09%。在所有引物序列中随机挑选96对引物,经PCR扩增验证后共得到74对(占77%)有效引物。通过进一步优化,筛选出扩增效果好、多态性好的16对SSR引物,进而利用这16对引物对20个海南油茶良种开展了遗传多样性分析。以上结果表明,基于海南油茶转录组数据开发的SSR分子标记丰富了海南油茶分子标记的数量,为海南油茶遗传多样性分析、种质资源鉴定提供了可靠的标记来源。

摘要：以尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种为材料,克隆其Fsr1基因的DNA及cDNA全长,并对其进行生物信息学分析。根据镰刀菌中相关基因设计简并引物,结合PCR与RT-PCR技术扩增目的片段,进行氨基酸序列推导后分析。得到结果 FoFsr1基因开放阅读框为2 474 bp,共编码824个氨基酸;FoFsr1基因编码蛋白可能是存在于细胞核中的跨膜亲水蛋白,含有54个蛋白磷酸化位点,不含有信号肽;该蛋白主要含有1个Striatin结构域及7个WD40结构域,二级结构主要由β折叠和无规则卷曲组成,其中不含有亮氨酸拉链结构;同源性分析发现其与丛赤壳菌属中的Fsr1蛋白亲缘关系最近。通过结构分析发现,推测该蛋白可能在细胞周期及细胞凋亡过程中起信号转导与转录调控的作用,从而对病原菌的致病力产生影响。

摘要：红色叶绿素降解产物还原酶(red chlorophyll catabolite reductase,RCCR)是叶绿素降解过程的关键酶,能将叶绿素降解过程中产生的红色叶绿素代谢物(Red chl catabolit)分解代谢为原初荧光叶绿素降解产物(Primary fluorescent chl catabolite)。本研究根据转录组测序得到RCCR部分片段信息设计简并引物,采取3'和5'cDNA末端快速克隆(RACE)的技术方法,分别在三个不同着色芒果品种(红色‘贵妃’品种,黄色‘金煌’品种,绿色‘桂七’品种)中进行RCCR基因全长cDNA序列的扩增克隆得到了芒果果皮RCCR基因的全长cDNA序列。结果发现三个着色品种cDNA序列只有几个碱基的差异,以黄色金煌品种为例分析可得全长cDNA序列为1 134 bp,开放阅读框为975 bp,编码324个氨基酸,分子重量为36.21 k D,等电点为5.13。通过生物软件预测得到了三种三级蛋白结构图。对NCBI上刊载的30种不同植物构建系统发育树发现该基因编码的蛋白与橙子、克莱门柚等水果植物的亲缘关系比其他植物物种的亲缘关系近。近年来,病毒诱导的基因沉默(VIGS)是研究植物基因功能的有力工具,为深入探究RCCR基因在叶绿素降解中的作用,本研究成功构建出RCCR-pTRV2基因沉默载体,为后续研究RCCR基因在芒果果实成熟及果皮着色过程中的作用机理提供理论依据。

摘要：本研究以芒果果皮为材料探究多胺(PAs)和多胺氧化酶2(PAO2)对芒果果实抗逆性的作用机理。多胺(PAs)如腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)是无处不在的聚阳离子,在不同的细胞代谢过程具有广泛的功能。多胺氧化酶2(polyamine oxidase 2,PAO2)是真核生物多胺分解代谢途径中的关键酶。本研究根据转录组测序得到芒果PAO2部分片段信息设计兼并引物,采取3'和5'cDNA末端快速克隆(RACE)的技术方法,分别在三个不同着色芒果品种(红色‘贵妃’品种,黄色‘金煌’品种,绿色‘桂七’品种)中进行PAO2基因全长cDNA序列的扩增,克隆得到了芒果果皮PAO2基因的全长cDNA序列命名为MiPAO2。结果发现三个着色品种cDNA序列只有几个碱基的差异,以红色‘贵妃’品种为例分析可得全长cDNA序列为1 542 bp,开放阅读框为1 209 bp,编码402个氨基酸,分子重量为43.93 kD,等电点为5.60,定位于过氧化物酶体。通过生物软件预测得到了三种三级蛋白结构图。对NCBI上刊载的30种不同植物构建系统发育树发现该基因编码的蛋白与枳的亲缘关系比其他植物物种的亲缘关系近。为深入探究MiPAO2基因在多胺分解代谢过程中的作用,本研究成功构建出MiPAO2-pTRV2基因沉默载体和MiPAO2-pGreen II 62-SK基因过量表达载体,为后续研究MiPAO2基因在芒果果实的抗盐、抗寒以及抗虫过程中的作用机理提供理论依据。