GA3处理影响菠菜性别及其株型发育

赤霉素(gibberellic acids, GAs)是一种重要的植物激素,但其对菠菜生长发育的影响尚未系统报道.以菠菜亚属PI647862为材料,研究了外源赤霉素(GA₃)处理后对菠菜的性别转换、开花时间、花粉活力及植株发育等重要性状的影响.结果表明,用质量浓度为25 mg/L的GA₃对2叶期菠菜进行处理后,约13%的菠菜雌株转换为雄株,且转换株的花粉数目、形态及活力均和对照无显著差异.但是,转换雄株的开花时间显著早于对照雄株.研究结果也表明,GA₃处理后菠菜植株的高度、叶面积及叶柄长度均显著高于对照植株.进一步分析发现,株高的增加是由于节间细胞纵向伸长所导致的,叶面积的增加是叶细胞面积增加引起的.GA₃可诱导菠菜雌株发生雄性化转变,促进菠菜早花,同时促使株高、叶面积和叶柄长度也显著增加.研究结果为全面探究GA₃对于菠菜性别转换和株型发育的影响奠定了基础.     

菠菜HD-ZIP III基因家族鉴定与表达分析

植物叶片在生长发育过程中,近-远轴极性的建立与维持是叶片正常行使光合效应、呼吸作用、蒸腾作用的结构基础. HD-ZIP III是重要的叶片近轴极性基因,本研究在菠菜（Spinacia oleracea）基因组中鉴定到3个HD-ZIP III基因家族成员,依次命名为SoHB1,SoHB2和SoHB3,并对其蛋白理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析. 研究结果表明：3个HD-ZIP III蛋白都具有4个保守结构域. 共线性分析表明：菠菜SoHB1,SoHB2和SoHB3分别与拟南芥ATHB8,ATREV和ATHB15存在共线性关系. 启动子顺式作用元件预测结果表明：菠菜HD-ZIP III家族基因启动子上游包含光响应、逆境胁迫反应、激素响应等顺式作用元件. 在不同叶型菠菜种质中的表达模式分析结果表明：单戟型叶片的SoHBs表达量最高;此外,经干旱胁迫处理后,SoHB1,SoHB2和SoHB3的基因表达量普遍下降;对菠菜包括根、茎、薹叶、功能叶、薹叶柄、功能叶柄等部位进行表达分析,发现SoHB1在根部表达最为丰富,SoHB2和SoHB3在薹叶处表达最为丰富.     

菠菜性别差异NUPTs序列的克隆及分析

质体DNA向核基因组转移能够形成核质体DNA,核质体DNA序列的插入是推动动植物基因组及染色体组演化的重要动力.但是核质体DNA的插入和植物性染色体起源及演化之间的关系仍不清楚.以雌雄异株植物菠菜为材料,利用基因组消减杂交技术筛选分离菠菜雌雄基因组差异的NUPTs序列,并进行验证和分析.结果表明,从构建的菠菜消减杂交文库中共得到39条长度为75~308 bp的雌雄差异序列,其平均长度约为154 bp.对获得的序列进行Blastn同源比对发现了12条序列为叶绿体基因组来源序列,这些序列与菠菜叶绿体基因组相似度在98%以上,说明所获得的差异片段为核质体DNA序列.将筛选出的核质体DNA序列进行进一步验证后获得了两个稳定的长度分别为146 bp和199 bp的雄性偏好核质体DNA序列,说明所获得的两个NUPTs序列在菠菜雄性基因组中有更多的累积.     

菠菜叶制取叶绿素锌钾盐及其稳定性

以菠菜叶为原料,用无水乙醇浸取叶绿素,经皂化、锌代、成盐等反应制备叶绿素锌钾盐;并对叶绿素锌钾盐的稳定性以及一些常用食品添加剂对叶绿素锌钾盐水溶液的影响进行了研究.结果表明:叶绿素锌钾盐水溶性好,色泽鲜艳,具有一定的稳定性.     

菠菜抗坏血酸过氧化物酶基因家族的鉴定及表达分析

利用生物信息学分析方法,在菠菜全基因组中鉴定出了菠菜(Spinacia oleracea)抗坏血酸过氧化物酶(APX)家族成员,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、同源关系及基因表达进行了分析,发现菠菜中存在7个SoAPXs(SoAPX1～7)基因,并通过进化树分析将菠菜APX家族分为4类.基因结构分析发现该家族基因由5～9个外显子构成.亚细胞定位预测表明大部分菠菜APX蛋白定位在细胞质.实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明:SoAPXs在各个组织器官中呈组成型表达,其中SoAPX1和SoAPX3的组织表达模式相似,SoAPX4和SoAPX5相似,SoAPX2在新叶中表达最高,SoAPX7在雄花中表达最高.对经胁迫处理后的样品进行表达分析发现,低温胁迫与氧化胁迫对SoAPXs的表达均有诱导作用,盐胁迫与干旱胁迫也刺激了大部分SoAPXs的表达.这些结果表明:SoAPXs可能在菠菜的抗盐、耐寒、抗旱以及抗氧化过程中起作用,为后续深入鉴定APX家族成员的功能提供参考.