• 叶片变色期全长转录组测序及分析

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2022-07-05 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 枫香因其树形优美,入秋后叶色红艳或橙黄,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。 为了解枫香叶片变色及其次级代谢过程的遗传基础,该文以枫香 5 个变色期叶片混合样品为 材料,利用单分子实时测序技术(PacBio 平台)对其进行全长转录组测序。结果表明:(1) 全长转录组测序共获得 41.04 Gb 的高质量数据,从中鉴定出全长非嵌合序列 563 180 条,通 过聚类和去冗余,获得 27 269 条高质量全长转录本。在 27 269 条全长转录本中预测到 2 035 条长链非编码 RNA(lncRNA),并检测出 14 892 个简单重复序列(SSR)位点和 1 856 个转 录因子。(2)基因注释结果表明,NR、GO、COG、KEGG 等 8 个数据库共注释了 24 857 条转录本,KEGG 数据库共获得了 124 个条代谢途径,主要有核糖体、碳代谢、氨基酸生物 合成等,在类黄酮和叶绿素代谢途径中分别有 49 和 71 个转录本参与。上述结果初步揭示了 枫香叶片变色期转录组信息以及功能特性,为后续研究枫香叶片变色分子机制、色素代谢合 成途径和调控、相关功能基因克隆以及叶色改良提供基础数据。

  • 基于转录组测序的EST-SSR 引物开发及有效性评价

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2022-07-05 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 枫香是广西重要的乡土树种之一,有着较高的用材、观赏及药用价值,该文基于枫香转录组测 序结果进行 EST-SSR 引物开发,可为枫香群体遗传学研究的开展提供有效、可靠的分子标记工具,对于 该树种的保护、开发和利用有着重要的意义。研究基于转录组测序技术,检测枫香 SSR 位点并设计引物, 通过 PCR 扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选出具有较高多态性的枫香 EST-SSR 引物,并通过对 1 个枫香天 然群体进行遗传多样性分析验证这些 SSR 引物实际应用效果。结果表明:(1)基于转录组测序得到的枫 香 SSR Unigene 中共发掘到 23 777 个 SSR 位点,单核苷酸重复类型 SSR 位点占总位点比例最高 (46.54%)。重复次数上,5~12 次之间的 SSR 位点占比最高(72.36%)。(2)共开发出 262 对 SSR 引 物,有效扩增率为 53.1%,最终筛选出扩增稳定、条带清晰的引物 18 对。(3)多态性检测结果表明,所 有位点均具有多态性;天然群体遗传多样性结果显示,该天然群体中等位基因数量(Na)、有效等位基 因数量(Ne)、Shonnon 信息指数(I)、观察杂合度(Ho)变化范围分别为 2~4、1.112 8~2.609 6、 0.208 9~1.112 7 和 0.275 9~1.000 0,平均值分别为 2.333 3、1.957 4、0.708 5 和 0.722 6。综上所述,在枫 香中占优势的 SSR 位点重复类型和重复基序与其他物种基本相同;本研究所开发的 18 对枫香 EST-SSR 引物可以满足开展枫香群体遗传学研究的需要,为后续枫香种群遗传多样性研究提供了丰富的标记引物。

  • 变红过程中叶片组织结构、光合特性及色素含量变化研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2021-07-20 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 枫香(Liquidambar formosana)因其叶片入秋后逐渐变红,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。 该文通过连续监测枫香叶片变红过程中组织结构、光合特性以及色素含量的变化,分析叶片结构与其光合 特性和色素的关系,旨在了解枫香叶片结构变化与叶色的关系。结果表明:(1)枫香叶片变色过程中,表 皮细胞均为椭圆形,紧密排列,未观察到明显的细胞变异,表面未附着绒毛和蜡质,且上表皮细胞与栅栏 组织细胞间排列紧密,没有出现较大的气室。(2)随着叶片逐渐变红,叶片结构变化显著,其中,叶片、 上表皮、栅栏组织和海绵组织厚度以及气孔开度均逐渐减小,而气孔器长和宽、单个气孔器面积则逐渐增 大。(3)随着叶片结构的变化,其叶绿素含量逐渐减少,致使净光合速率逐渐减小,在出现光破坏时,叶 片通过在栅栏组织细胞液泡内合成花色苷来自我保护,而大量的花色苷致使叶片表面呈现红色。因此,叶 绿素含量降低,花色素苷大量积累是导致枫香叶片变红的直接原因。综上所述,枫香叶色变红是其一系列 生理结构特征综合作用的结果。