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筛选白花油茶胚性愈伤组织诱导成苗的关键激素通路及相关基因
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作者 王江英 葛金涛 +4 位作者 邵小斌 朱朋波 孙明伟 赵统利 汤雪燕 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第3期599-614,共16页
植物激素在植物无性繁殖器官再生中发挥着关键作用,本研究探究白花油茶再生过程中激素调控机理,为加速山茶属植物再生及遗传转化提供理论基础。本研究采用综合代谢组学-转录组学分析方法,筛选出白花油茶胚性愈伤组织诱导及分化成苗5个阶... 植物激素在植物无性繁殖器官再生中发挥着关键作用,本研究探究白花油茶再生过程中激素调控机理,为加速山茶属植物再生及遗传转化提供理论基础。本研究采用综合代谢组学-转录组学分析方法,筛选出白花油茶胚性愈伤组织诱导及分化成苗5个阶段(S1~S5)中植物激素相关的差异代谢物(DAMs)和编码关键代谢酶的差异表达基因(DEGs)。液相色谱-质谱(LC-MS)分析结果显示,在S1~S5共获得51种激素相关差异代谢物;通过Illumina HiSeq测序,共发现与植物激素相关的54个差异表达基因,其中21个差异表达基因作用于植物激素信号转导通路中,33个差异表达基因参与激素合成代谢。此外,KEGG富集分析结果表明,在白花油茶植物再生过程中,相比于其他激素,生长素、细胞分裂素和水杨酸的调控作用较为明显,激素含量分析结果表明,生长素和水杨酸的平均含量分别高达细胞分裂素的18.81倍和201.94倍,而赤霉素等其他激素仅为细胞分裂素的2%~27%;同时差异表达基因也显著表达在生长素、细胞分裂素和水杨酸的合成途径中。研究以上3种激素合成途径中的DAMs和DEGs之间的通路关系发现,在KEGG通路中共富集到8种差异代谢物,包括吲哚、L-色氨酸、色胺、吲哚-3-乙酸、玉米素核苷、反式-玉米素-9-β-葡萄糖苷、异戊烯腺嘌呤核苷、L-苯丙氨酸;18个差异表达基因,包括ALDH、TAA1、COMT、IPT、TRIT1、CKX、PAT和PAL等。对其他内源激素的进一步分析结果表明,赤霉素、脱落酸和茉莉酸在油茶再生过程中含量较低,生长素和水杨酸平均含量分别高达赤霉素的757倍和8130倍;同时KEGG富集了15个差异表达基因,包括KAO、GA2ox、ZEP及OPR等,这些基因在再生过程中与ALDH等18个基因发挥着相互作用。 展开更多
关键词 油茶 植物激素 植株再生 代谢组 转录组 差异代谢物 差异表达基因
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杜鹃红山茶ACO1的克隆及其表达分析研究 被引量:6
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作者 王江英 朱朋波 +6 位作者 葛金涛 惠林冲 李纪元 孙明伟 赵统利 邵小斌 汤雪燕 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期2175-2182,共8页
根据山茶(Camellia japonica)同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3′,5′-RACE技术,从杜鹃红山茶(C.azalea)花芽组织中克隆出ACC氧化酶(ACC-oxidase,ACO)基因,命名为CaACO1,基因全长1232 bp,开放阅读框963 bp,编码320个氨基酸。实... 根据山茶(Camellia japonica)同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3′,5′-RACE技术,从杜鹃红山茶(C.azalea)花芽组织中克隆出ACC氧化酶(ACC-oxidase,ACO)基因,命名为CaACO1,基因全长1232 bp,开放阅读框963 bp,编码320个氨基酸。实时荧光定量PCR分析发现,ACO1在杜鹃红山茶不同组织中均得到表达,其中茎尖ACO1表达量最低,其次花芽、叶芽、根尖,表达量较高的是真叶和花器官,随着叶片成熟和花器官发育ACO1表达量均逐渐增加。结果表明,该基因可能参与杜鹃红山茶叶片发育,并且与花器官衰老密切相关。ACO1在参试的8个山茶品种花器官发育过程中的表达模式基本一致,但不同品种间的表达量存在差异。相关性分析发现ACO1表达量与花型、花色、花径和花瓣数4个形态指标均无显著相关性。 展开更多
关键词 山茶 ACC氧化酶 基因克隆 表达分析 形态指标
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四季茶花夏咏国色叶片愈伤诱导与植株再生研究 被引量:1
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作者 王江英 汤雪燕 +5 位作者 葛金涛 邵小斌 孙明伟 赵统利 朱朋波 李先民 《浙江农业科学》 2023年第2期390-395,共6页
以四季茶花夏咏国色当年生叶片为外植体,通过愈伤组织分化不定芽获得再生植株,为大规模无性繁殖和遗传转化提供技术支持。结果表明,外植体较适宜的消毒方法为:75%C2H5OH处理30 s后,0.1%HgCl2处理5 min或2%NaClO处理8 min,成活率分别为71... 以四季茶花夏咏国色当年生叶片为外植体,通过愈伤组织分化不定芽获得再生植株,为大规模无性繁殖和遗传转化提供技术支持。结果表明,外植体较适宜的消毒方法为:75%C2H5OH处理30 s后,0.1%HgCl2处理5 min或2%NaClO处理8 min,成活率分别为71.85%和72.59%;培养基中添加0.02%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)能有效阻止外植体褐化现象发生;以基本培养基(MS)为基础培养基,添加2.0 mg·L^(-1)2,4-二氯苯氧乙酸(2, 4-D)+4.0 mg·L^(-1)6-苄基腺嘌呤(6-BA)+0.02%PVP+50 mL·L^(-1)椰汁(CW)诱导叶片愈伤组织,诱导率达90.37%;在添加0.5 mg·L^(-1)2, 4-D+2.0 mg·L^(-1)6-BA+50 mL·L^(-1)CW的继代培养基上经过3次转接继代培养后,将愈伤组织转入MS+0.5 mg·L^(-1)萘乙酸(NAA)+10.0 mg·L^(-1)6-BA+100 mL·L^(-1)CW+100 mg·L^(-1)谷氨酰胺(Gln)+100 mg·L^(-1)脯氨酸(Pro)的分化培养基中,约60 d后可获得再生不定芽,叶片愈伤分化率约37.78%;利用500 mg·L^(-1)吲哚丁酸(IBA)浸泡不定芽基部,70 min后转接至1/2 MS固体培养基中,生根率达34.44%。初步建立了夏咏国色愈伤组织诱导及植株再生体系。 展开更多
关键词 四季茶花 夏咏国色 愈伤组织 不定芽分化 生根 植株再生
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白花油茶胚性愈伤诱导及植株再生 被引量:4
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作者 王江英 汤雪燕 +4 位作者 葛金涛 朱朋波 孙明伟 赵统利 邵小斌 《浙江农业科学》 2023年第4期841-845,共5页
本研究以白花油茶未成熟胚为外植体,对其消毒方式及胚性愈伤组织培养进行研究。结果表明,未剥果皮的外植体先用75%乙醇浸泡60 s后转入0.1%HgCl_(2)浸泡8 min,再转入2%NaClO中浸泡8 min,成活率最高,达86.67%。未成熟胚切块接种于MS+0.5 m... 本研究以白花油茶未成熟胚为外植体,对其消毒方式及胚性愈伤组织培养进行研究。结果表明,未剥果皮的外植体先用75%乙醇浸泡60 s后转入0.1%HgCl_(2)浸泡8 min,再转入2%NaClO中浸泡8 min,成活率最高,达86.67%。未成熟胚切块接种于MS+0.5 mg·L^(-1)2,4-D+2.0 mg·L^(-1)6-BA中,胚性愈伤组织诱导最好,诱导率最高,达89.63%;将绿色愈伤组织转接至MS+0.2 mg·L^(-1)NAA+1.0 mg·L^(-1)6-BA时,愈伤组织表面及其周围产生大量体细胞胚,呈球形、心形、鱼雷状和子叶状等多种形状,且多种相互重叠生长,胚状体诱导率最高,达68.89%;不同配比的6-BA和NAA诱导体细胞胚产生不定芽的效率差异明显,其中2.25 mg·L^(-1)6-BA+0.5 mg·L^(-1)NAA和3.0 mg·L^(-1)6-BA+1.0 mg·L^(-1)IBA不定芽分化效果最好,诱导率均达90%以上。待不定芽长至1.5~2.0 cm切下进行生根培养,发现添加5 mg·L^(-1)NAA和添加5 mg·L^(-1)NAA+5 mg·L^(-1)IBA的生根效果较好,分别达77.78%和81.11%,前者只有主根,侧根较少产生,后者主根生长健壮,侧根稠密。初步建立了白花油茶胚性愈伤组织诱导及植株再生体系,为遗传转化提供技术支撑。 展开更多
关键词 白花油茶 未成熟胚 胚性愈伤组织 不定芽分化 生根 植株再生
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