利用RNA-Seq发掘玉米叶片形态建成相关的调控基因     

郭书磊  鲁晓民  齐建双  魏良明  张新  韩小花  岳润清  王振华  铁双贵  陈彦惠 《中国农业科学》2020,53(1):1-17

【目的】叶片宽度和长度等叶形特性是决定植株形态,进而影响种植密度的重要农艺性状,通过转录组测序技术筛选并挖掘玉米叶片形态建成相关的代谢路径及调控基因,为深入认识叶片发育的分子机理和鉴定叶宽、叶长候选基因奠定基础。【方法】以极端窄叶自交系NL409和宽叶自交系WB665为材料,利用RNA-Seq技术鉴定7叶期第七片叶近基部的差异表达基因（DEGs）,通过生物信息学分析,筛选与叶片发育密切相关的代谢通路,利用qRT-PCR验证不同激素路径叶形相关基因的表达结果,并结合启动子区域的序列差异挖掘叶形功能基因。【结果】分析对照（WB665）和样品（NL409）高通量测序结果,在叶宽形成关键部位共筛选出5 199个DEGs,其中,2 264（43.55%）个基因表达上调,2 935（56.45%）个基因下调表达,下调基因明显多于上调基因;GO功能富集分析表明,差异基因主要富集在细胞膜相关的细胞组分中,涉及代谢过程和细胞响应刺激;KEGG富集分析表明,差异基因主要参与到核糖体、植物激素信号转导、苯丙烷类代谢、乙醛酸和二羧酸代谢等过程,其中核糖体、植物激素信号转导、鞘脂类代谢下调表达基因较多的路径与叶片发育密切相关。核糖体路径富集到多个PRS（PRESSED FLOWER）基因,分析发现PRS13（PFL2）可能在调控窄叶发育过程中发挥重要作用。鞘脂代谢路径富集的基因几乎全部下调表达,引起抑制叶片发育的AP1（APETALA1）类和MAPK（Mitogen-Activated Protein Kinase）类基因上调,以及促进叶片发育的LFY（LEAFY）下调,与窄叶发育受抑制的表型一致。植物激素信号转导路径富集到的油菜素内酯（BR）响应基因和赤霉素（GA）代谢基因下调,细胞分裂素（CTK）和大部分生长素（Auxin）响应基因上调,与窄叶中DELLA蛋白基因上调表达,抑制GA并促进CTK基因表达的作用模式一致。通过qRT-PCR对18个叶片发育相关基因进行分析,结果表明,其表达趋势与转录组结果一致,分析发现BR相关的ROT3、Auxin相关的NAL7-like、AGO7-like以及TCP类转录因子CYC/TB1等基因与窄叶的形成密切相关。【结论】明确了一些与玉米叶片发育密切相关的代谢路径,还发现植物激素间的动态平衡对叶片发育有着重要影响,尤其是生长素与油菜素内酯、细胞分裂素与赤霉素之间的相互作用对调控叶片形态可能发挥重要作用。  相似文献   

圆叶海棠无糖培养生根研究   总被引：7，自引：0，他引：7  

管道平  杨其长  刘文科  肖平  杨建荣 《果树学报》2006,23(6):899-902

为了探索新的砧木快速繁殖的方法,以圆叶海棠离体新梢为供试材料,采用自行设计的无糖培养箱和环境控制系统,进行无糖培养生根研究,比较无糖培养与有糖培养海棠离体新梢光合指标和根系形态指标之间的差异。结果表明:增加光照强度和提高CO2浓度,改善了海棠离体新梢生长的环境条件;与有糖培养相比,无糖培养促进了植株的生长发育。主要表现在:植株健壮且根系发达,有大量的侧根形成;植株的根系活力、光合作用、调节气孔开闭和控制蒸腾速率等方面显著提高。无糖培养提高了海棠离体新梢对环境的适应能力。  相似文献   

文心兰类原球茎形态建成及电子传递蛋白和凯氏带蛋白基因的极性表达模式分析     

王雪晶  李蓉  王姗姗  张婧  林玉玲  陈裕坤  林争春  陈青青  叶开温  赖钟雄  徐涵 《热带作物学报》2020,41(12):2387-2399

以文心兰‘柠檬绿’（Oncidium hybridum ‘Honey Angel’）为材料进行类原球茎发育过程的形态和结构观察,对其离体形态建成进行分析,并对类原球茎（protocorm-like body, PLB）分化过程中的顶部和基部组织以及组培苗的根、茎、叶中的凯氏带蛋白基因CASP和电子传递蛋白基因Fd（ferredoxin）、FNR（ferredoxin-NADP⁺oxidoreductase）的表达模式进行分析。结果显示：类原球茎在分化过程中逐步建立了两极性。随着类原球茎的发育,自顶端向基部形成维管形成层,继而形成维管束;之后有叶原基产生并形成单子叶式茎尖结构和出现类原球茎胚轴的伸长,无胚根形成。类原球茎形成幼苗后植株基部有侧根的产生。实时荧光定量PCR结果表明：在根中高表达和在茎中高表达的CASP、FNR和Fd基因在类原球茎不同发育阶段和组织中存在极性的差异表达,参与了无胚根体细胞胚胎的生长发育过程。综上所述,文心兰体细胞胚在发育过程中从弱分化器官向茎叶器官转变,形成兰花特有的非同步体细胞胚胎发育现象——类原球茎。  相似文献   

青花菜高频再生体系建立及芽再生机理的研究     

吕金浮  王然  秦斐斐  刘燕  丁洁 《青岛农业大学学报(自然科学版)》2010,27(1):31-35

以青花菜无菌苗的不同部位为外植体,研究了青花菜离体再生体系的建立以及芽形态建成过程中其组织内部生理生化的变化。结果表明:在所选用的外植体中,萌发10d的无菌苗下胚轴和生根15d的试管苗茎段为再生的最适外植体;在研究所涉及的生长调节剂中以6-BA/IBA对芽分化最有效,当培养基中6-BA/IBA为4.0/0.3mg/L时,下胚轴和茎段外植体芽分化率均高达96.67%。愈伤组织形成、不定芽分化均与其组织内部大分子变化有关,在整个芽再生过程中可溶性蛋白质含量呈增加趋势,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)活性也随着芽的形态发生呈现相应的变化。  相似文献   

八字地老虎核型多角体病毒的形态发生   总被引：1，自引：0，他引：1  

郑桂玲  李长友 《东北农业大学学报》1996,27(1):44-49

电镜观察结果表明，脂肪体细胞受八字地老虎核型多角体病毒感染后首先表现为细胞核膨大、染色质凝聚，随后细胞核内形成电子致密的病毒发生基质，在发生基质内及外周产生许多杆状的核衣壳，核衣壳在病毒发生基质与核膜间获得囊膜形成病毒束，病毒束从不同方向进入多角体蛋白，多角体形状趋于完善，最后充满整个细胞核．  相似文献   

四倍体百合体细胞形态发生中三种同工酶谱变化的研究     

刘选明  周朴华 《湖南农业大学学报(自然科学版)》1996,22(2):106-112

首次报道了四倍体龙牙百合体细胞形态发生的激素调控及不同形态发生类型中酯酶、淀粉酶与过氧化物酶同工酶谱动态变化的研究结果。ＭＳ培养基中分别添加６－ＢＡＩ～２ｍｇ／Ｌ和２，４－Ｄ２ｍｇ／Ｌ，四倍体龙牙百合鳞片叶外植体则分别按器官型和器官发生型两种途径进行形态发生；分析上述３种酶同工酶谱，发现它们分别反映出其形态发生的进程，但在两种不同途径中存在明显差异，主要表现器官发生型形态发生其细胞内同工酶经历了比器官型形态发生更为深刻的变化，表明这３种酶同工酶谱的变化与形态发生明显相关，可以作为形态发生进程及途径确定的重要生化指标。  相似文献   

Shoot Regeneration from Anther Culture of Sunflower (Helianthus annuus) and Some Interspecific Hybrids as Affected by Genotype and Culture Procedure     

A. Gürel    K. Nichterlein  W. Friedt 《Plant Breeding》1991,106(1):68-76

Anther culture has been demonstrated to be an applicable technique for the development of doubled haploid, i. e. homozygous lines of many crop species. In some species, androgenetic doubled haploids have already been shown to be a useful tool for breeding. However, anther culture results in sunflower have been rather unsatisfactory up to now. As in other species, anther culture response of sunflower (Helianthus sp.) is strongly affected by physical, nutritional, physiological and genetical factors. By testing a number of different culture parameters, i. e. donor plant stages, culture media and conditions, and appropriate schedule could be worked out for the successful regeneration of shoots – at least for a number of sunflower lines and interspecific hybrids.  相似文献   

Plant Regeneration from Callus Cultures of Brassica carinata A. Br. and its Implications to Improvement of Oil Seed Brassicas     

S. B. Narasimhulu  V. L. Chopra 《Plant Breeding》1987,99(1):49-55

Protocols of plant regeneration have been developed for Brassica carinata for creating somaclonal variation for plant type and adaptability, so that this species can fit into cropping systems in Indian agriculture. The response of cotyledonary and stem explants was assessed for callus induction and shoot regeneration on MS and B₅ basal media containing different combinations of auxin and cytokinin concentrations. MS medium supplemented with BA and NAA favoured callus induction. Supplementing MS with combinations of BA and IAA, as also with BA alone, regenerated shoots from the ex pi ants with a high frequency. The frequency of shoot regeneration and the mean number of shoots per explant were higher in cotyledons than in stem explants on identical growth regulator combinations. On B₅ medium, supplemented with BA (2 mg/l) and IBA (0.4 mg/l), compact callus was produced which regenerated shoots on transfer to medium containing BA (0.8 mg/l). Genotypic differences among carinata accessions for regeneration were also observed.  相似文献   

硼砂浸种处理对马铃薯幼苗形态建成及糖代谢的影响     

廉华  孙爽  张宇  姜海洋  张桂芝  马光恕 《中国土壤与肥料》2015,(6):96-101

在黑龙江省西部干旱地区,以"克新13"马铃薯为材料,利用不同浓度的硼砂浸种处理,进行盆栽试验,通过测定马铃薯幼苗形态建成、物质积累、糖代谢及相关酶活性,研究硼砂对马铃薯幼苗质量的作用效应。结果表明:适宜浓度硼砂(0.5~2.0 mg·L-1)浸种处理能有效地提高马铃薯株高和茎粗,改善地上部和地下部干物质积累,促进叶片中的糖代谢及相关酶活性,从而提高幼苗质量;当硼砂浓度达到5.0 mg·L-1,则抑制了马铃薯幼苗的正常生长,从而影响了幼苗质量。  相似文献   

羊口疮病毒感染OFTu细胞的超微结构电镜观察     

池雪林  曾显成  黄小红  罗树红  汪世华 《福建农林大学学报(自然科学版)》2015,44(1):69-73

通过透射电子显微技术对羊口疮病毒(ORFV)YX强毒株感染羊胚胎鼻甲细胞(OFTu)的细胞超微结构和病毒形态发生学进行研究.结果显示,成熟的病毒粒子呈椭圆形,有囊膜,大小约为150 nm×250 nm,可见两面凹陷呈哑铃形的核酸芯髓和2个侧小体结构.病毒在胞浆中复制,在高尔基体形成囊膜,最后病毒粒子通过细胞膜出芽和细胞裂解方式释放病毒粒子.感染细胞超微结构主要表现为:内质网扩张呈囊、池内分离;线粒体增生、嵴肿胀、变暗、模糊不清,最后空泡化;高尔基体出芽、扩张;细胞核溶解呈早期凋亡现象,胞浆出芽,最后整个细胞裂解、破碎.  相似文献