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重要食药同源植物余甘子转录组微卫星特征分析 被引量:5
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作者 刘雄芳 李太强 +5 位作者 张序 李正红 万友名 安静 刘秀贤 马宏 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期294-302,共9页
为全面了解余甘子转录组SSR位点的分布特征和变异规律,本研究利用Illumina Hiseq 4000平台对余甘子叶片转录组进行测序,通过MISA软件对获得的Unigenes进行SSR位点搜索和统计分析。结果发现9 538条包含SSR位点的Unigenes,共检测到9 991个... 为全面了解余甘子转录组SSR位点的分布特征和变异规律,本研究利用Illumina Hiseq 4000平台对余甘子叶片转录组进行测序,通过MISA软件对获得的Unigenes进行SSR位点搜索和统计分析。结果发现9 538条包含SSR位点的Unigenes,共检测到9 991个SSR位点,平均每5. 49 k B出现1个SSR。单碱基和二碱基为余甘子转录组SSR主要重复类型,分别占SSR总数的42. 3%和30. 79%。位于基因编码区的SSR位点共有1 731个,出现频率为0. 039 SSRs/k B,优势重复类型为三碱基重复。余甘子转录组SSR中共有169种重复基元,其中所占比例最高的是A/T(42. 10%),其次是AG/CT(22. 91%)和AAG/CTT(5. 02%)。SSR各基元的重复次数波动于4~75次,且多数集中于4~20次。重复片段长度≥20 bp的SSR占21. 20%,且SSR发生频率与片段长度呈显著负相关(P <0. 01),相关系数为-0. 561。本研究获得的余甘子转录组SSR位点出现频率较高、分布密度较大、低级重复基元较多,重复次数较高、长片段较多,大多数SSR位点的多态性潜能较高,用于余甘子遗传多样性分析的潜力较大,为下一步余甘子转录组SSR标记的大规模开发和群体遗传学研究提供了重要的数据信息,进而为余甘子野生资源的保护和合理开发利用提供了参考依据。 展开更多
关键词 余甘子 食药同源植物 转录组测序 微卫星
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云南干热河谷地区余甘子转录组分析 被引量:2
2
作者 刘雄芳 李太强 +5 位作者 李正红 万友名 刘秀贤 张序 安静 马宏 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期1-8,共8页
[目的]对云南干热河谷地区余甘子转录组特征进行描述,旨在为余甘子微卫星标记的开发和功能基因的挖掘提供较全面的背景信息。[方法]采用Illumina Hiseq 4000测序平台对余甘子叶片进行转录组测序,对原始数据进行过滤、de novo组装及聚类... [目的]对云南干热河谷地区余甘子转录组特征进行描述,旨在为余甘子微卫星标记的开发和功能基因的挖掘提供较全面的背景信息。[方法]采用Illumina Hiseq 4000测序平台对余甘子叶片进行转录组测序,对原始数据进行过滤、de novo组装及聚类去冗余等处理后,再与公共数据库进行比对,对Unigenes进行基本功能注释、CDS预测、TF编码能力预测及R-Gene预测等分析。[结果]本研究共获得10. 52 Gb的Clean reads,Q20、Q30分别为98. 47%、95. 28%。组装并去冗余后获得76 881条Unigenes,平均长度、N50分别为713、1 257 nt。通过与NR、COG、KEGG和Swiss Prot数据库进行比对,44 768条Unigenes获得功能注释。余甘子转录组Unigenes根据COG功能注释信息大致分为25类;按GO功能注释信息划分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类47亚类;参考KEGG注释信息,可归为6大代谢通路、21类代谢途径,其中约3/5为代谢相关通路。根据以上注释结果共检测出42 953个CDS,其余未比对上的Unigenes用ESTScan预测后得到2 058个CDS。同时,预测到56个TF家族以及18种RGene。[结论]本研究获得的余甘子转录组Unigenes序列的组装质量较高、完整性较好、基因丰富、功能多样,极大地扩充了余甘子基因信息库,为今后余甘子乃至叶下珠属植物功能基因挖掘、抗性机理分析、分子标记开发、分子辅助育种等研究提供了重要的基础数据。 展开更多
关键词 余甘子 转录组 UNIGENE 功能注释 编码序列 转录因子 抗性基因
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滇东南濒危植物长梗杜鹃转录组微卫星特征分析 被引量:15
3
作者 李太强 刘雄芳 +4 位作者 万友名 李正红 李钰莹 刘秀贤 马宏 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期533-541,共9页
[目的]全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征,为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。[方法]利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗... [目的]全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征,为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。[方法]利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗杜鹃叶片进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。[结果]发现含SSR的序列17 354条,共得到23 192个SSR,出现频率为31.30%,平均每3 kb出现1个SSR。二碱基和三碱基重复为长梗杜鹃SSR主要重复单元类型,分别占SSR总数的69.25%和15.07%,187种重复基元中,所占比例最高的是(AG/CT)n(62.01%),其次是(A/T)n(12.34%)、(AC/GT)n(4.52%)和(AAG/CTT)n(4.23%)。在SSR和CDS的交集基因中,共发现15 908个SSR位点,其中2 792个位于编码区,出现频率为0.076 SSR/kb,而非编码区为0.344 SSR/kb,在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(1 356,48.57%)。在不同长度重复单元中,二碱基重复SSR长度变异程度最高,其次是单碱基重复。长梗杜鹃SSR的频率和长度呈显著负相关(P<0.01),相关系数为-0.566。[结论]长梗杜鹃转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多,具有较高的多态性潜能,用于遗传分析的潜力很大,能满足该物种的保护遗传学研究。 展开更多
关键词 长梗杜鹃 转录组 微卫星特征 潜在多态性
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不同光周期下馥郁滇丁香'香妃'的成花反应以及花芽分化进程的解剖学研究 被引量:11
4
作者 万友名 马宏 +4 位作者 赵振刚 李太强 刘雄芳 刘秀贤 李正红 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1659-1666,共8页
以馥郁滇丁香品种‘香妃'扦插苗为试验材料,通过人工设置不同的光周期及采用迁光法对其进行处理,探讨不同光周期下馥郁滇丁香‘香妃'的成花反应,并采用石蜡切片法观察其花芽分化进程,以期为馥郁滇丁香‘香妃'的花期调控及... 以馥郁滇丁香品种‘香妃'扦插苗为试验材料,通过人工设置不同的光周期及采用迁光法对其进行处理,探讨不同光周期下馥郁滇丁香‘香妃'的成花反应,并采用石蜡切片法观察其花芽分化进程,以期为馥郁滇丁香‘香妃'的花期调控及商品化盆栽提供理论依据。结果表明:(1)馥郁滇丁香‘香妃'属于质性或专性短日照植物,临界日长约为14h,适宜成花的日照长度为10~12h,限界性诱导光周期为30d短日照。(2)在诱导光周期下,花芽形态分化包括未分化期、总苞原基分化期、花序或小花原基分化期、花被原基分化期、雄蕊原基分化期及雌蕊原基分化期。在诱导光周期下处理16d后,植株全部完成了成花转变;处理30d后,所有植株的花芽分化处于花被原基发育形成期,并且成花决定达到稳定状态,移入非诱导光周期下不会发生成花逆转。(3)在4h暗中断的非诱导光周期下,所有植株的芽一直处于营养生长的未分化期。 展开更多
关键词 光周期 馥郁滇丁香 成花反应 花芽分化
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基于高通量测序的极小种群野生植物长梗杜鹃转录组分析 被引量:6
5
作者 李太强 刘雄芳 +7 位作者 万友名 李正红 起国海 李钰莹 刘秀贤 和锐 马艳 马宏 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期825-834,共10页
为加强特有濒危植物长梗杜鹃资源的评价、保护和鉴定工作,及为今后遗传育种和改善其农艺性状提供有益参考。本研究采用新一代高通量测序平台Illumina Hi Seq 4000对其转录组测序,得到的数据过滤后进行de novo组装并聚类去冗余,获得74 09... 为加强特有濒危植物长梗杜鹃资源的评价、保护和鉴定工作,及为今后遗传育种和改善其农艺性状提供有益参考。本研究采用新一代高通量测序平台Illumina Hi Seq 4000对其转录组测序,得到的数据过滤后进行de novo组装并聚类去冗余,获得74 092个Unigenes,平均长度、N_(50)、Q_(20)、Q_(30)以及GC含量分别为938 nt、1 616 nt、98.22%、95.20%和43.24%,其中1 Kb以上的Unigenes有23 879条。通过与七大功能数据库比对,分别有39 876(NR:53.82%)、38 065(NT:51.38%)、27 384(Swissprot:36.96%)、16 099(COG:21.73%)、30 401(KEGG:41.03%)、17 518(GO:23.64%)以及29 676(Interpro:40.05%)条Unigenes获得功能注释。长梗杜鹃转录组中的Unigenes根据GO功能大致可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类56亚类,其中执行生物学过程的基因最多,占41.53%;与COG数据库比对,根据其功能大致可分为25类;以KEGG数据库为参考,可归为6个代谢通路大类、32类代谢途径,并发掘出176条与人类疾病相关的Unigenes,包括内分泌及代谢疾病(167条)和抗药性(9条)。根据注释结果共检测出39 418个CDS,未注释上的Unigenes使用ESTScan预测后获得3 194个CDS。同时,预出到1 488个编码TF的Unigenes,以及检测到57 927个SNP多态位点。该转录组分析为今后长梗杜鹃乃至杜鹃属植物功能基因挖掘与利用、基因克隆、抗性机理分析、遗传资源分类和进化、分子标记开发以及分子辅助育种等研究提供了基础数据和重要参考。 展开更多
关键词 长梗杜鹃 转录组 UNIGENE 功能注释 编码序列 转录因子 单核苷酸多态性
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滇东南濒危植物长梗杜鹃的花粉形态及其特性研究 被引量:4
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作者 李太强 刘雄芳 +5 位作者 李正红 万友名 刘秀贤 张序 安静 马宏 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期51-59,共9页
[目的]对滇东南特有濒危植物长梗杜鹃花粉形态及其特性进行系统研究,为长梗杜鹃进一步的遗传育种、花粉种质保存和传粉生物学等相关保护利用提供一些科学依据,并为系统分类研究作旁证。[方法]利用光学显微镜和扫描电子显微镜对长梗杜鹃... [目的]对滇东南特有濒危植物长梗杜鹃花粉形态及其特性进行系统研究,为长梗杜鹃进一步的遗传育种、花粉种质保存和传粉生物学等相关保护利用提供一些科学依据,并为系统分类研究作旁证。[方法]利用光学显微镜和扫描电子显微镜对长梗杜鹃花朵不同发育时期(花蕾膨大期、花瓣初开期和花瓣盛开期)的花粉形态进行了观察;通过TTC染色法对开花当天不同时段及开花后不同天数的花粉活力进行了快速检测;做L25(53)正交试验探讨10 g·L-1琼脂和不同浓度的蔗糖、H3BO3、Ca Cl2组成的培养基配方对长梗杜鹃花粉萌发的影响。同时,研究了其花粉在不同贮藏温度下活力随贮藏时间的变化情况。[结果]表明:从花蕾膨大期到花瓣盛开期,花粉逐渐成熟,为四合体花粉,呈正四面体排列,四合体直径为43.0 65.4μm,平均51.3μm;单粒花粉近球形且表面有粘丝,具三孔沟。在扫描电镜下,花粉粒外壁为均匀的颗粒状,孔沟周围颗粒细密呈波状突起;在光镜下,花粉粒外壁为内外2层,厚度约相等为0.8 1.2μm。长梗杜鹃整个单花花期花粉活力较强,于开花当天9:00达最高,为92.18%,至花末期(花后第9天)仍保持着48.5%的活力,适宜做父本开展相关杂交育种工作。长梗杜鹃开花当天9:00的花粉在10 g·L-1琼脂+100 g·L-1蔗糖+200 mg·L-1H3BO3+0 mg·L-1Ca Cl2的培养基中萌发率最高,达90.26%;极差分析表明,影响长梗杜鹃花粉萌发率高低的主次顺序为蔗糖→Ca Cl2→H3BO3,一定浓度的蔗糖和H3BO3均起到了很好的促萌效果,而Ca Cl2的添加则显著抑制了其花粉萌发。此外,适宜的低温有利于长梗杜鹃花粉的贮藏,-18℃条件下贮藏48 d仍有一定的萌发力。[结论]长梗杜鹃特殊的花粉外壁纹饰支持了前人对其系统位置划分的合理性。其较高的花粉活力、适宜的固体萌发培养基及贮藏温度的研究为今后以长梗杜鹃为父本的杂交育种提供了可靠的理论依据,对其他同属植物花粉形态及特性研究具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 长梗杜鹃 花粉形态 花粉活力 固体培养基 贮藏温度
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馥郁滇丁香‘香妃’成花过程的主要内源物质变化特点 被引量:5
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作者 万友名 马宏 +4 位作者 刘雄芳 张序 安静 刘秀贤 李正红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期144-150,共7页
[目的]研究‘香妃’成花过程中主要内源物质的变化特点,为人工调控花期提供理论依据。[方法]选取了非诱导光周期下营养生长期(S1)以及诱导光周期下未分化期(S2)、总苞原基分化期(S3)、花序原基分化期(S4)、小花原基分化期(S5)5个时期的... [目的]研究‘香妃’成花过程中主要内源物质的变化特点,为人工调控花期提供理论依据。[方法]选取了非诱导光周期下营养生长期(S1)以及诱导光周期下未分化期(S2)、总苞原基分化期(S3)、花序原基分化期(S4)、小花原基分化期(S5)5个时期的顶芽,分别测定可溶性糖、可溶性蛋白、生长素(IAA)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA 3)的含量,并且以非诱导光周期为对照,分析诱导光周期下各种内源物质在成花过程中的作用。[结果]GA 3因含量极低,在5个时期中都未能检测出;可溶性糖、ZT的含量以及可溶性糖/可溶性蛋白比值在非诱导光周期的营养生长期均达最高,并且随发育进程的推进逐渐降低;可溶性蛋白的含量在营养生长期处于中等水平,未分化期、花序原基分化期达最高,总苞原基分化期、小花原基分化期达最低;IAA含量在非诱导光周期的营养生长期达最高,虽在诱导光周期的花序原基分化期有所回升,但其水平仍低于营养生长期;ABA含量以及ABA/ZT在非诱导光周期的营养生长期达最低,随发育进程的推进持续升高,并在小花原基分化期降低;ABA/IAA随发育进程推进持续升高;ZT/IAA在总苞原基分花期之前急剧升高,之后,又急剧下降并维持在低于营养生长期的水平之下。[结论]相对于非诱导光周期,‘香妃’在诱导光周期下内源ABA、ABA/IAA、ABA/ZT维持在较高水平,以及可溶性糖、IAA、ZT、可溶性糖/可溶性蛋白维持在较低水平有利于成花;ZT/IAA维持在较高水平有利于成花的生理分化,而维持在较低水平则有利于成花的形态分化。 展开更多
关键词 馥郁滇丁香 成花过程 内源物质
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馥郁滇丁香LgFKF1基因的克隆及节律表达分析 被引量:1
8
作者 万友名 马宏 +4 位作者 刘雄芳 张序 安静 刘秀贤 李正红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期99-106,共8页
[目的]研究馥郁滇丁香LgFKF1基因的结构特点及其在特异组织中的节律表达特征,探索其在成花调控过程中的作用。[方法]采用RACE技术克隆获得馥郁滇丁香LgFKF1基因的cDNA全长序列,利用生物信息学方法对获得的基因核昔酸序列及编码蛋白质序... [目的]研究馥郁滇丁香LgFKF1基因的结构特点及其在特异组织中的节律表达特征,探索其在成花调控过程中的作用。[方法]采用RACE技术克隆获得馥郁滇丁香LgFKF1基因的cDNA全长序列,利用生物信息学方法对获得的基因核昔酸序列及编码蛋白质序列进行分析,利用qRT-PCR技术对特异组织的节律表达模式进行分析。[结果]序列分析表明:LgFKF1基因cDNA全长为2 271 bp,开放阅读框为1 917 bp,编码一个638个氨基酸的蛋白质;推导的氨基酸序列与扁果树、软枝黄蝉、纳塔尔倒吊笔、马利筋的FKF1蛋白具有较高同源性,达92.59%;预测LgFKF1蛋白属于不稳定的亲水性蛋白,定位在细胞核,无信号肽和跨膜区;结构主要由无规则卷曲结构、α螺旋结构、扩展长链和β-转角构成;遗传进化关系与扁果树最亲近。qRT-PCR分析表明:Zg如7在诱导光周期下处理7d时较非诱导光周期下的表达量高,而诱导光周期下处理10d后其表达量则低于非诱导光周期的表达。一天中,在各组织中均有表达,且以叶片中的相对表达量较高。LgFKF1因组织不同在不同的时间呈现出单峰和双峰表达,其中,根、芽及花蕾中均在夜间23:00出现单峰表达;茎、叶及开放的花朵中在不同时间出现双峰表达,茎在晚上20:00和凌晨5:00,叶在凌晨2:00和早上8:00,开放花朵在夜间23:00和凌晨5:00. [结论]从馥郁滇丁香中克隆获得了LgFKF1基因,其编码的蛋白序列与其它植物的FKF1具有较高的同源性。LgFKF1基因的表达受光周期影响,在诱导光周期下,不同的组织呈现出不同的表达模式,其中,仅叶片中的1个表达峰值出现在白昼,其余组织中的表达峰值均出现在夜间。在各组织中,叶片中的表达量较高。LgFKF1基因的特异组织节律表达有助于为其生物学功能的进一步研究提供参考依据。 展开更多
关键词 馥郁滇丁香 LgFKF1基因 克隆 节律表达
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地涌金莲MlCYP734A6基因的克隆与表达分析 被引量:3
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作者 安静 万友名 +4 位作者 马宏 刘雄芳 张秀姣 曹毓蓉 李正红 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期37-45,共9页
[目的]为揭示CYP734A6基因在地涌金莲生长发育过程中的调控作用提供分子数据。[方法]从地涌金莲转录组数据库中筛选到1个注释为CYP734A6的差异基因片段,通过3′和5′RACE技术克隆得到该基因的全长序列,命名为MlCYP734A6(登录号为MW0131... [目的]为揭示CYP734A6基因在地涌金莲生长发育过程中的调控作用提供分子数据。[方法]从地涌金莲转录组数据库中筛选到1个注释为CYP734A6的差异基因片段,通过3′和5′RACE技术克隆得到该基因的全长序列,命名为MlCYP734A6(登录号为MW013148)。利用生物信息学技术对MlCYP734A6进行序列比对、分子特征分析、系统进化分析等。应用实时荧光定量PCR方法比较分析该基因在不同地涌金莲类型及不同组织部位中的表达量。利用高效液相色谱-质谱联用技术测定地涌金莲不同组织器官中油菜素内酯的含量。[结果]克隆得到1条包含c DNA全长为1 584 bp的MLCYP734A6基因序列,其编码527个氨基酸,相对分子量为60 038.84 Da,等电点为9.44。所编码的氨基酸序列通过序列比对及系统进化分析,结果显示:与小果野蕉亚种的同源序列相似度最高,亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果显示:MlCYP734A6基因在地涌金莲的所有组织中均有表达,且表达量最低的部位是叶片,表达量最高的2个组织部位是花序轴和根尖。地涌金莲的各个组织器官中都能检测到油菜素内酯,且与MlCYP734A6的表达水平无显著相关性,矮杆类型的株形可能是由于过量内源油菜素内酯所致。[结论]从地涌金莲中成功克隆了油菜素内酯的失活基因MlCYP734A6,推测由于该基因参与了地涌金莲中油菜素内酯的代谢过程,从而调控了活性油菜素内酯的含量。本研究结果可为进一步分析CYP734As对地涌金莲及其他植物的生长发育的调控机理提供理论支持。 展开更多
关键词 地涌金莲 CYP734A6 油菜素内酯 基因克隆 表达分析
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地涌金莲MlCCD8b基因的克隆与表达分析 被引量:1
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作者 安静 马宏 +4 位作者 万友名 刘雄芳 张秀姣 张序 李正红 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2008-2016,共9页
该研究以地涌金莲(黄色苞片型YN01和红色苞片型RD05)为材料,采用RACE技术克隆获得地涌金莲CCD8b基因的cDNA全长,进行氨基酸序列比对及系统进化树构建,并采用实时荧光定量PCR技术检测MlCCD8b基因在不同地涌金莲类型和不同组织中的表达模... 该研究以地涌金莲(黄色苞片型YN01和红色苞片型RD05)为材料,采用RACE技术克隆获得地涌金莲CCD8b基因的cDNA全长,进行氨基酸序列比对及系统进化树构建,并采用实时荧光定量PCR技术检测MlCCD8b基因在不同地涌金莲类型和不同组织中的表达模式。结果表明:(1)序列分析显示,MlCCD8b的ORF全长1671 bp,编码556个氨基酸,存在1个类胡萝卜素加氧酶家族的典型保守结构域RPE65,推测其相对分子量为61574.26 Da,等电点6.61,亚细胞定位于叶绿体基质中的类囊体上,所编码的MlCCD8b蛋白为亲水性蛋白。(2)同源对比分析及构建系统进化树发现,地涌金莲MlCCD8b蛋白与小果野蕉亚种、凤梨等单子叶植物的CCD8b蛋白遗传关系最近。(3)荧光定量PCR检测结果表明,MlCCD8b在吸芽数量多的黄色苞片型YN01的所有组织中均有表达,而在吸芽数量少的红色苞片型RD05中,其苞片内未能检测到MlCCD8b的表达,但其他组织中皆有表达;MlCCD8b在2种类型地涌金莲中呈现一致的组织表达特异性,即在花序轴中的表达量最高,其次是吸芽芽点、根尖和叶片,在苞片中的表达量最低或不表达。(4)2种类型地涌金莲同一组织部位比较结果显示,RD05的花序轴、吸芽芽点、根尖和叶片中的MlCCD8b相对表达量分别是YN01的4.47、4.67、2.09和1.10倍。(5)利用高效液相色谱-串联质谱法测得RD05根尖部位的5-脱氧独脚金醇含量是YN01的15.57倍,与MlCCD8b在根尖的表达趋势一致。研究认为,MlCCD8b基因可能通过调控独角金内酯的合成,促进或抑制地涌金莲吸芽的萌生。该研究结果可为MlCCD8b基因的生物学功能研究提供依据,并为今后通过分子辅助育种调控MlCCD8b的表达,从而控制地涌金莲吸芽数量提供理论支持。 展开更多
关键词 地涌金莲 CCD8 独脚金内酯 克隆 表达分析
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