在植物生长发育过程中,开花和应激反应是至关重要的事件.VOZ(vascular plant one-zinc finger)转录因子是存在于维管植物及苔藓植物中的一类植物转录因子.它于2004年在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中被鉴定出来,并已被证明在成花和逆境胁迫响应中发挥着重要作用.本文在介绍VOZ转录因子的结构特征及VOZ基因成员在不同物种中的分布情况的基础上,总结了VOZ基因在不同物种中的表达模式及其在植物生长发育过程中发挥的功能,包括促进植物成花诱导和果实发育、提高植物对生物胁迫的耐受力、降低植物对非生物胁迫的抵抗能力以及调控种子萌发等方面,并阐述了VOZ转录因子在不同调控途径中与相关蛋白发生相互作用,从而发挥功能的分子机制.本文总结了VOZ转录因子发挥不同功能时的分子机制,旨在为植物开花和逆境胁迫领域的研究人员提供帮助,为进一步研究奠定理论基础.

[目的]探究MADS-box家族基因RIN的表达特征和功能,解析其对辣椒类胡萝卜素代谢的影响.[方法]基于辣椒果实发育转录组,通过RT-PCR克隆辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因CDS全长,分析其生物信息学、表达模式、亚细胞定位、转录活性等,并探讨VIGS诱导CaRIN基因沉默对类胡萝卜素代谢的影响.[结果](1)CaRIN基因CDS全长732 bp,编码243个氨基酸,蛋白分子质量为27.95 kD,等电点(pI)为7.06,其编码蛋白具有典型的MEF2_like MADS结构域,属MICK型转录因子.(2)CaRIN基因主要在花和果实中表达,具有组织特异性;CaRIN定位在细胞核,并且具有转录激活活性.(3)CaRIN基因启动子具有ABRE等多个激素应答元件,外源脱落酸和乙烯利均能加速果实转红,诱导CaRIN及相关基因高表达.(4)VIGS诱导沉默CaRIN基因后,类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、CCS、PDS、CRTZ、LCYB和NCED1表达水平降低为对照组的0.27～0.59倍,且果实总类胡萝卜素含量(0.379 mg/g)较对照(0.650 mg/g)显著降低.[结论]CaRIN是辣椒果实类胡萝卜素代谢过程的重要调控因子.

目的:通过对白花蛇舌草及其2种地方习用品（伞房花耳草、纤花耳草）的性状、显微特征和HPLC指纹图谱全面分析比较，对三者进行鉴别研究。方法:采用传统方法观察三者性状，鉴别茎横切面、叶横切面、果实横切面、种子横切面及药材粉末特征；采用HPLC指纹图谱比较三者色谱峰差异。结果:性状项下，白花蛇舌草茎为圆柱形，蒴果单生或双生于叶腋，扁球形，直径2~3 mm，果柄长；伞房花耳草和纤花耳草为四棱柱形，伞房花耳草为2~5蒴果呈伞房花序生于叶腋，球形，直径1~1.5 mm，具细长的柄；纤花耳草1~3蒴果簇生于叶腋，卵圆形，边缘有纵棱，直径约1.5 mm，无柄，叶干时边缘反卷呈长针状。鉴别项下，白花蛇舌草茎横切面呈类圆形，叶中脉处下方突起，内果皮纤维层由2层纤维细胞组，种皮细胞表面观为多边形，壁上密布细小红棕色或黄棕色的疣状点；伞房花耳草茎横切面为四棱形，种皮细胞表面观为多边形，壁波状弯曲，壁上没有疣状点；纤花耳草中脉上方略四陷，下方不突起；内果皮纤维层由8~13层纤维细胞组成。HPLC指纹图谱分析结果显示，白花蛇舌草与常见地方习用品有各自特征色谱峰，有一定差别。结论:传统和现代方法均显示白花蛇舌草及伞房花耳草、纤花耳草在性状、组织显微横切面、粉末特征、化学成分方面存在一定差异，可有效区分白花蛇舌草及其2种地方习用品。

为了解内蒙古酸枣资源果实表型性状变异特征,合理筛选优异资源,本研究采用统计分析、方差分析、相关性分析等方法对10个酸枣自然居群的果实性状开展分析比较,并利用层次-灰色关联法对其仁用价值进行综合评价.结果表明:(1)16个果实表型性状的平均变异系数为17.96％,其中多仁率的变异系数最高.居群间果实表型性状的平均变异系数介于10.69％～31.01％,其中阿拉善左旗腾格里额里斯镇的变异系数最高.(2)相关性分析结果显示,果实、果核及种仁各性状间存在着不同程度的相关.此外,果实横径、核纵径与经度,果实纵径、核纵径与纬度均呈显著正相关,果实横径、果实纵径、核纵径与海拔呈显著或极显著负相关;单仁率与年均气温呈显著负相关;种仁药用成分皂苷A、斯皮诺素含量与经纬度、年均降雨量、海拔均无显著相关性.(3)运用层次-灰色关联度分析方法建立酸枣仁用品质综合评价模型,评价结果显示,10个居群的仁用综合品质从优到劣依次为:P8、P5、P1、P7、P2、P9、P4、P3、P6、P10.其中,杭锦旗巴拉贡居群在仁用方面的综合表现最佳.本研究为酸枣资源的保护利用及仁用品种选育提供了科学依据和种质基础.

通过分析新疆帕米尔高原杏资源的果肉、种核及其种仁甜苦性状,解析人类驯化栽培杏果实特性的同时筛选出优异寒地杏种质.以塔什库尔干县6个乡的60份实生杏树的果实为研究对象,对其果实、种核的15个质量性状和20个数量性状及苦杏仁苷含量进行测定,并通过相关性分析、主成分分析及综合评价等方法对其特性进行鉴定.结果表明,60份杏种质分布海拔在2329.5～2730.0m.80.00％的杏果实风味为甜,96.67％的果实有茸毛;果实的可溶性固形物的平均值为16.07％,61.67％的果实可溶性固形物大于15.00％.杏仁以甜为主,果肉大部分为离核;种核的13个数量性状变异系数在8.66％～22.00％之间.杏仁苦杏仁苷含量在0.41～14.59 mg/g之间,其中78.33％的种仁为甜仁,苦杏仁苷含量在0.41～2.24mg/g之间;21.67％的种仁为苦仁,苦杏仁苷含量在2.76～14.59mg/g之间.相关性分析发现单果重与果实纵径等10个性状呈极显著正相关,与出核率呈极显著负相关.主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率为83.255％,单果重、果实纵径、果实横径、单核重、核形指数、果形指数、出仁率、出核率、杏核侧径等性状可反映20个数量性状的基本信息.综合评价表明,库科9、库尔11、其如16、库科13是较优异的寒地资源,其中较高的果实可溶性固形物和甜仁是人类驯化引种的重要目标性状.

本研究旨在探明不同种源野生油茶(Camellia oleifera)果实表型性状的遗传多样性,为油茶良种选育和遗传种质资源改良提供理论依据.以广东、广西、江西、安徽、四川、湖北、湖南、陕西和贵州9个省(自治区)16个种源地的218株生长良好的野生油茶为研究对象,采用多重比较、变异分析、巢式方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析方法,对不同种源的8个果实表型性状进行统计和分析.结果表明,16个种源的8个果实表型性状变异系数均值范围为12.03％～35.08％,种源间变异系数均值(42.83％)大于种源内变异系数均值(23.99％),表型分化系数均值为88.63％,说明不同种源野生油茶果实表型性状变异丰富.相关性分析结果表明,鲜果重、果高、果径、果皮厚度、鲜籽重和每果籽数间互相呈极显著正相关,果皮厚度和鲜出籽率呈极显著负相关.主成分分析结果显示,前3个主成分的累计贡献率为90.773％,表明野生油茶果实表型性状的大部分信息基本可以用前3个主成分来反映,其中,第1主成分主要反映果实大小特征,第2主成分主要反映果实出籽率特征,第3主成分主要反映果实形状特征.聚类分析表明,16个种源在欧式距离10处被分为Ⅰ和Ⅱ类,同时进一步在欧氏距离5处分成不同的亚类,第Ⅰ类在生产加工中比较方便,第Ⅱ类在产量和收益上更具优势.本研究野生油茶果实表型性状变异丰富,可根据育种目标选择不同类群种源作为育种材料.

为了探究葡萄种质资源果实香气成分的遗传多样性,以62份葡萄种质资源作为试验材料,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术检测样品中的挥发性物质,进行显著性分析.鉴定葡萄种质资源幼叶上表面颜色、幼叶上表面光泽、幼叶花青素着色和成熟果肉香味等8个农艺性状,将其与挥发性物质进行相关性分析,并进一步通过非度量多维尺度分析(NMDS,non-metric multidimensional scaling,stress＜0.2)和正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA,orthogonal partial least squares-discriminant analysis)筛选出特征挥发性物质.结果表明,在62份葡萄种质资源中共检测到7类99种挥发性物质,主要是醇类、酯类和萜烯类,含量分别为13.83 mg/L、13.53 mg/L、8.99mg/L.各类挥发性物质之间存在显著的差异.8个农艺性状与香气物质相关性分析结果显示,幼叶上表面颜色、上表面光泽、花青素着色、果皮颜色、果肉香味与萜烯类、酯类及酮类具有显著相关性.非度量多维尺度分析可以明显区分幼叶花青素着色极弱的种质和幼叶花青素着色中的种质.以变量投影重要性VIP(Variable importance in projection)＞1,P＜0.05为标准,筛选到17种主要的挥发性物质,其中正己酸乙酯的VIP值最高(4.07),萜烯类中橙花醇VIP值最高(2.07).本研究结果可为改善浆果香气品质性状和葡萄种质资源的创新提供一定的理论参考.

报道了 1种紫堇属(Corydalis DC.)高紫堇组(sect.Elatae Fedde)植物陕西新记录,即巫溪紫堇(C.bulbil-ligera C.Y.Wu);对陕西特有紫堇属高紫堇组植物南五台山紫堇(C.nanwutaishanensis Z.Y.Su & Lidén)和腋含珠紫堇(C.virginea Lidén & Z.Y.Su)形态,特别是果实特征,做了补充描述,且对以上3种做了形态比较,并编排了陕西高紫堇组植物分种检索表.

[目的]泛素结合酶E2(UBC)作为泛素蛋白酶体途径中将泛素转移至靶蛋白的重要中转酶,与植物的生长发育和许多胁迫有关.从辣椒全基因组中鉴定E2 基因家族成员,分析相关基因表达模式,为后续研究提供理论基础.[方法]基于辣椒全基因组信息,利用生物信息学方法对E2 基因家族进行鉴定,系统分析该家族成员的基本理化性质、亚细胞定位、染色体定位、基因结构、系统进化关系、顺式作用元件、蛋白质互作网络、非生物胁迫响应与组织器官表达模式.[结果]辣椒E2家族有 48 个成员,在 11 条染色体上呈不均匀地分布,其编码蛋白主要定位于细胞外和细胞核中;通过对辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析将其分为Group I-Group XIII亚族,同一亚族具有相似的蛋白保守基序和基因结构;发现共有 26 个蛋白之间存在互作;顺式作用元件分析表明,CaUBC基因启动子区含有大量光响应、激素响应元件,上游 2 000 bp区域中存在多种与生长发育和抗逆性相关的顺式作用元件;CaUBC参与胁迫响应,在不同非生物胁迫和激素处理下,将其分为 3 类,其中高温环境下第 3 类基因为高表达;在组织器官中表现出不同的表达,其中CaUBC38 在果实中的表达量变化较为明显,进行RT-qPCR分析发现,50 d相对表达量最高,10 d表达量最低.[结论]获得 48 个辣椒E2(CaUBC)基因,揭示了E2 家族不同成员在辣椒生长发育和非生物胁迫过程中的表达特征.

[目的]探究普通丝瓜PYL基因在ABA处理下的表达模式,以期为深入研究其基因功能提供参考依据,也为分子抗性育种以及提高普通丝瓜品质和产量提供新思路.[方法]用生物信息学方法,对普通丝瓜PYL基因家族进行全基因组鉴定,染色体定位,以及基因结构、基因共线性、选择压力、进化亲缘关系和顺式作用元件分析,并通过qRT-PCR验证在不同浓度ABA下基因特征表达.[结果]在普通丝瓜全基因组中鉴定到11个LcPYL基因,CDS长度576～966 bp,编码蛋白均具有典型PYR_PYL_RCAR_like结构;共线性分析发现7对片段复制基因对,普通丝瓜PYL基因启动子含多个与植物激素相关的顺式作用元件,其成员的表达具有一定的组织特异性;普通丝瓜果实在不同浓度外源ABA处理下:2 mg/mL ABA处理LcPYLs表达无显著变化,4 mg/mL ABA处理LcPYL5、LcPYL7、LcPYL11显著上调表达,8 mg/mL ABA处理LcPYL1、LcPYL7开花当天显著表达.[结论]对普通丝瓜PYL家族成员进行了系统的鉴定与分析,明确其分子结构特征和表达模式,其中LcPYL1、LcPYL5、LcPYL7和LcPYL1 1可能是与内源ABA生物合成密切相关的关键基因.