小苍兰花瓣主要花色苷组分研究

以6个小苍兰(Freesia hybrida)园艺品种为研究材料,采用英国皇家园艺学会比色卡进行花色描述,利用特征颜色反应确定其色素类型,进而通过UPLC-PAD结合UPLC-Q-TOF-MS技术分析各品种中的花色苷种类及含量。结果表明,6个小苍兰品种可分为白色系、橙—黄色系以及紫—紫红—蓝紫系三大色系。小苍兰6个品种花瓣中均含有黄酮类色素,不含或含极低量类胡萝卜素,除‘上农乳香’以外,其余品种花瓣中均含有花色苷。花瓣中花色苷含量依小苍兰品种不同而各异,5个含花色苷的品种中,‘上农紫玫瑰’花瓣中花色苷含量最高,‘上农橙红’次之。在小苍兰花瓣中,共检测到6种花色苷物质,通过与已有文献比对分析,推定其成分为:飞燕草3,5-二葡萄糖苷、矮牵牛素3,5-二葡萄糖苷、飞燕草3-葡萄糖苷、锦葵素3,5-二葡萄糖苷、牵牛花素3-葡萄糖苷和锦葵素3-葡萄糖苷。‘上农紫雪青’和‘上农宫粉’花瓣中含有3种花色苷,且均含锦葵素类和矮牵牛素类,其中‘上农紫雪青’花瓣中主要成分是锦葵素单糖苷和双糖苷;而‘上农宫粉’花瓣中则均为双糖花色苷,主要成分是矮牵牛素3,5-二葡萄糖苷、锦葵素3,5-二葡萄糖苷和飞燕草3,5-二葡萄糖苷;‘上农紫玫瑰’花瓣中含矮牵牛素3-葡萄糖苷和飞燕草3-葡萄糖苷;而‘上农金皇后’和‘上农橙红’花瓣中仅含一种组分,分别为飞燕草3,5-二葡萄糖苷和锦葵素3,5-二葡萄糖苷。     

鸳鸯茉莉开花过程中花青素组成的变化

为了解鸳鸯茉莉(Brunfelsiaacuminata)花色变化的机理,采用高效液相色谱(HPLC)体系检测其开花过程中花青素组成的变化。结果表明,优化的HPLC体系为:流速为0.8 mL min–1,流动相A为7.5%甲酸乙腈,流动相B为7.5%甲酸水,洗脱程序为0 min,8%A;15 min,18%A;25 min,23%A;45 min,40%A;50 min,8%A。利用优化体系检测到鸳鸯茉莉花瓣中含有锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素葡萄糖苷和飞燕草素葡萄糖苷3种花青苷,其中锦葵色素-3-O-葡萄糖苷的含量最高,飞燕草素葡萄糖苷含量最低,且在花色由深变浅的过程中3种花青苷的含量均降低。因此,鸳鸯茉莉的呈色与这3种花青苷有关,且锦葵色素-3-O-葡萄糖苷起主导作用。     

黑果枸杞中花色苷的提取与结构鉴定

采用紫外-可见光谱法并结合高效液相色谱-电喷雾串联质谱对黑果枸杞中花色苷的组成及结构进行了鉴定。结果显示:(1)黑果枸杞花色苷在0.1%盐酸-甲醇溶液中呈紫红色表明花色苷中的主要成分可能是飞燕草色素、牵牛花色素、锦葵色素及其衍生物中的一种或几种;向提取溶液中加入5%Al Cl3甲醇溶液后无红移现象表明花色苷结构B环上无邻位酚羟基;A440nm/Aλmax比值小于20%表明该色素是3,5位均带有糖苷键的双取代花色苷;在304 nm处有一最大吸收峰表明该色素分子内含有酰基;色素水解后主要生成葡萄糖。由上述可初步推测出黑果枸杞色素中主要为酰基化的锦葵色素-3,5-二葡萄糖苷;(2)经紫外分光光度法、质谱和文献报道综合分析鉴定出黑果枸杞中含有8种花色苷,分别是:飞燕草素-3-O-葡萄糖苷、芍药素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-5-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-O-(6-O-对香豆酰)芸香糖苷-5-O-葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-(6-O-对香豆酰-3-O-乙酰)-5-O-二葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-(6-O-乙酰)葡萄糖苷、锦葵色素-3-O-(6-O-对香豆酰)葡萄糖苷和锦葵色素-3,5-二葡萄糖苷,其含量依次为0.86%、1.17%、2.38%、11.79%、68.35%、0.63%、5.24%、9.58%。花色苷是黑果枸杞中重要的组成成分,该试验可为黑果枸杞的质量控制提供依据。     

铁筷子花瓣中花青素苷成分及含量对其呈色的影响北大核心CSCD

该研究以7个品种铁筷子(Helleborus thibetanus Franch.)为试验材料,借助目视测色、RHSCC比色卡、色差仪进行花色表型的测定,采用高效液相色谱法-光电二极管阵列检测方法(HPLC-DAD)及高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱联用技术(HPLC-ESI-MS)测定分析铁筷子花瓣中花青素苷成分及含量,以探究不同品种铁筷子的花色与花青素苷成分及含量之间的关系。结果显示:(1)紫色系品种花瓣的a*值最高b*值最低,黄色系品种花瓣的b*值最高a*值最低,不同品种的铁筷子花色越深L*值越低。(2)从5个有花青素苷积累的铁筷子品种中检测出11种花青素苷成分,分别为6种矢车菊素苷,4种飞燕草素苷,1种矮牵牛素苷;供试的铁筷子材料中红色系2个品种的花青素苷含量最高,紫色系品种次之;矢车菊素苷与飞燕草素苷为影响铁筷子花瓣呈色的主要色素物质。(3)不同种类的花青素和修饰基团的差异,导致铁筷子花瓣呈现不同的色彩,含有多种酰基化修饰的飞燕草素苷使铁筷子花色蓝移进而使花色加深。(4)相关分析表明,铁筷子花瓣的L*值与a*值呈显著负相关关系,与b*值呈显著的正相关关系;L*值与总花青素苷含量呈显著负相关关系,且随着花青素苷含量的累积a*值增加,花色红移。研究表明,花青素苷的成分及含量是导致铁筷子花瓣呈现不同颜色的主要原因,矢车菊素苷和飞燕草素苷的互作以及酰基化的修饰使铁筷子呈现不同程度的紫色,花青素苷的不同累积量影响了花瓣颜色的明暗变化,从而使铁筷子花瓣颜色丰富。     

葡萄风信子花青素苷分析方法建立及成分鉴定

采用高效液相色谱(HPLC)技术,以葡萄风信子‘拉特夫拉姆’(Muscari latifolium)为材料,建立葡萄风信子花青素苷分析方法,研究了流动相配置、有机相初始及最高比例、流速等对葡萄风信子花青素苷洗脱效果的影响,并对该优化体系进行了可行性验证;采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术进一步对其成分进行结构鉴定。结果显示:(1)以0.1%甲酸水溶液-80%乙腈为流动相,梯度洗脱,流速0.8mL/min,Tosoh C18色谱柱柱温35℃为条件,可获得良好的洗脱效果。(2)在质量浓度为0.001~1mg/mL范围内线性良好,相关系数0.999 8;采用该技术方法对标准品矢车菊素的最低检出限为0.1μg/mL,加样回收率在94.4%~99.8%之间,相对标准偏差1.42%。(3)葡萄风信子花瓣中共鉴定出6种花青素苷,分别是飞燕草素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷、锦葵素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-咖啡酰槐糖苷-5-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素、矢车菊素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷-5-O-丙二酰葡萄糖苷。     

山樱花品种间花色差异的代谢组学研究

山樱花是世界著名的观花类植物，花色是其最重要的观赏特征。为探究影响山樱花品种间花色差异的代谢通路及关键代谢产物变化，该文利用LC-MS/MS技术对白色、绿色和粉色的山樱花品种进行花青素靶向代谢组学比较分析。结果表明：(1)共检测到42种花青素物质，主要包含矮牵牛素、飞燕草素、黄酮类化合物、锦葵色素、芍药花素、矢车菊素、天竺葵素和原花青素8种物质。(2)差异代谢花青素25种，包括11种下调、14种上调，其中有7种花青素在粉色花瓣中显著富集。(3)KEGG通路注释发现差异代谢物在花青素生物合成通路中显著富集，结合聚类结果发现矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷是山樱花品种间花色差异产生的关键代谢物。该研究揭示了山樱花花色差异的代谢机理，为后续山樱花花色分子调控机制研究提供了一定的理论依据，也为新品种花色改良和选育提供了一定的科学参考。     

蒙农红豆草不同花色表型及色素成分特征分析

蒙农红豆草不仅是良好的饲草作物,还可以用作庭院观赏及蜜源植物。该研究以蒙农红豆草浅色花瓣突变体与对照群体中的粉红色、紫红色花瓣为试验材料,通过对花瓣颜色的表型和色素种类及含量的综合分析,明确影响花色形成的主要物质。结果表明:(1)蒙农红豆草浅色花突变体与对照的粉红色花和紫红色花为3种不同的色系,根据黄度(b*)和色相角(h°)将浅色花突变体的花色定义为黄白色花。(2)在3种花色中共检测到10种类黄酮和5种花青素,其中6种山奈酚衍生物、2种矮牵牛素衍生物、2种飞燕草素衍生物和1种锦葵素衍生物为首次在蒙农红豆草中报道;同时还发现山奈酚-3-芸香苷、山奈酚-3-葡萄糖苷和飞燕草素-3-羧基修饰芸香苷在3种花色中含量(36%~50%、21%~35%和27%~65%)最多。研究推测:芦丁、山奈酚-3-芸香苷-5-鼠李糖苷和山奈酚-3-p-香豆酰葡萄糖苷为影响蒙农红豆草花色变化的主要成分。     

外源咖啡酸和阿魏酸对黑莓汁中花色苷的辅色研究

为增强黑莓汁中花色苷的稳定,添加适量咖啡酸和阿魏酸到黑莓清汁中,采用可见吸收光谱和高效液相色谱-质谱研究其对黑莓花色苷的辅色作用。研究结果表明:黑莓汁中添加咖啡酸和阿魏酸显著增加了花色苷的最大吸收值(Aλmax),最大吸收波长(λmax)红移,说明咖啡酸和阿魏酸对黑莓汁中花色苷产生了辅色作用,辅色效应随时间的延长和咖啡酸、阿魏酸浓度的增加显著增强。HPLC-DAD-MS分析发现,咖啡酸辅色产生了两种新的花色苷衍生物(矢车菊素-3-O-葡萄糖苷-4-乙烯基儿茶酚和矢车菊-3-O-草酸酐酰葡萄糖苷-4-乙烯基儿茶酚),阿魏酸辅色产生了三种新的花色苷衍生物(矢车菊素-3-O-葡萄糖苷-4-乙烯基愈创木酚、矢车菊-3-O-草酸酐酰葡萄糖苷-4-乙烯基愈创木酚和矢车菊-3-O-阿拉伯糖苷-4-乙烯基愈创木酚),这些衍生物均为羟苯基-吡喃花色苷。     

云南马铃薯地方彩色品种“剑川红”和“转心乌”的花色苷主成分分析

彩色马铃薯富含花色苷,是一种天然抗氧化食品.本研究采用高效液相色谱质谱联用技术以引进品种“黑美人”为对照分析了云南马铃薯地方特色品种“剑川红”和“转心乌”花色苷的主要成分.结果表明:“剑川红”色素主要为酰化天竺葵色素类花色苷,其主要成分为天竺葵素3-[ 6-O-( 4-O-E-p-香豆酰-O-α-吡喃鼠李糖苷)-β-D-吡喃葡萄糖苷]-5-O-β-D-毗喃葡萄糖苷.“转心乌”和“黑美人”所含色素相似,主要为酰化矮牵牛色索、锦葵色素、芍药色素类衍生物,主要成分均为矮牵牛花色素3-[ 6-O-( 4-O-E-p-香豆酰-O-α-吡喃鼠李糖苷)-β-D-毗喃葡萄糖苷]-5-O-β-D-毗喃葡萄糖苷.     

红肉葡萄果实发育过程中花青苷组分变化与基因表达规律分析

以红肉葡萄新种质‘钟山红玉’为实验材料,通过高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)检测‘钟山红玉’从幼果到成熟期果皮、果肉中的花青苷组分及含量,并利用实时荧光定量PCR检测不同发育时期花青苷合成相关基因的表达水平,研究其不同果实发育时期果皮、果肉中的花青苷组分变化,以及相关基因表达规律,探索红肉葡萄果实呈色机制,为葡萄果实品质改良育种提供理论依据。结果表明:(1)‘钟山红玉’果皮和果肉中共检测出13种花青苷且都为单糖苷花青苷,与欧亚种葡萄亲缘关系较近。(2)‘钟山红玉’果皮、果肉中均检测出了欧亚种葡萄中很少有的天竺葵素3-O-葡萄糖苷;果皮中飞燕草素类(飞燕草素-、锦葵色素-、矮牵牛素-)花青苷衍生物含量显著高于矢车菊素类(矢车菊素-、芍药素-)花青苷衍生物,而在果肉中则两大类花青苷含量相近,这与果皮中较高的F3′5′H基因表达量有关,且在果皮中酰基化花青苷比例显著高于果肉。(3)花青苷合成相关基因MYBA2和UFGT在‘钟山红玉’不同发育时期的表达变化规律一致,UFGT基因在果肉中基本不表达,而MYBA2可能是决定‘钟山红玉’果肉转色的关键因子;并且ABA响应相关基因PYL1在‘钟山红玉’发育时期的表达规律与OMT和LDOX基因一致。     

Astragalar morphology of late Eocene anthropoids from the Fayum Depression (Egypt) and the origin of catarrhine primates

The phylogenetic relationships of the late Eocene anthropoids Catopithecus browni and Proteopithecus sylviae are currently a matter of debate, with opinion divided as to whether these taxa are stem or crown anthropoids. The phylogenetic position of Catopithecus is of particular interest, for, unlike the highly generalized genus Proteopithecus, this taxon shares apomorphic dental and postcranial features with more derived undoubted catarrhines that appear in the same region 1-2 Ma later. If these apomorphies are homologous and Catopithecus is a stem catarrhine, the unique combination of plesiomorphic and apomorphic features preserved in this anthropoid would have important implications for our understanding of the crown anthropoid morphotype and the pattern of morphological character transformations that occurred during the early phases of stem catarrhine evolution.Well-preserved astragali referrable to Proteopithecus, Catopithecus, and the undoubted early Oligocene stem catarrhine Aegyptopithecus have provided additional morphological evidence that allows us to further evaluate competing hypotheses of interrelationships among Eocene-Oligocene Afro-Arabian anthropoids. Qualitative observations and multivariate morphometric analyses reveal that the astragalar morphology of Proteopithecus is very similar to that of early Oligocene parapithecids and living and extinct small-bodied platyrrhines, and strengthens the hypothesis that the morphological pattern shared by these taxa is primitive within crown Anthropoidea. In contrast, Catopithecus departs markedly from the predicted crown anthropoid astragalar morphotype and shares a number of apomorphic features (e.g., deep cotylar fossa, laterally projecting fibular facet, trochlear asymmetry, mediolaterally wide astragalar head) with Aegyptopithecus and Miocene-Recent catarrhines. The evidence from the astragalus complements other independent data from the dentition, humerus and femur of Catopithecus that support this taxon's stem catarrhine status, and we continue to maintain that oligopithecines are stem catarrhines that constitute the sister group of a clade containing propliopithecines and Miocene-Recent catarrhines.     

中国兰科二新记录种

兰科植物资源调查是掌握地区兰科本底资料的基础,对研究兰科植物的地理分布和资源多样性具有重要意义。该文报道了分别产自中国西藏自治区墨脱县和巴宜区的石豆兰属(Bulbophyllum Thou.)中国分布新记录种——尼泊尔大苞兰(B.raskotii J.J.Verm.,Schuit.&de Vogel)和曲唇兰属[Panisea(Lindl.)Steud.]中国分布新记录种——林芝曲唇兰(P.panchaseensis Subedi)。此二新记录种均生长在海拔约2000 m的常绿阔叶林中的树干或岩壁上。此外,还提供了二新记录种的形态特征描述和彩色图片等信息,并附有国产曲唇兰属的分种检索表。该研究结果扩充了我国兰科植物的记录,为我国兰科植物多样性和保护研究提供了新资料。     

中国异极衣科地衣二新记录种

该文综合运用形态学、解剖学和化学等方法对山东大型地衣进行分类研究,发现了两个中国新记录种,即德氏蜂窝衣(Heppia despreauxii)和多孢小极衣(Lichinella myriospora)。德氏蜂窝衣隶属于蜂窝衣属(Heppia),生于光线充足且裸露的土壤上,主要识别特征为下皮层缺失、子实层IKI+蓝色;多孢小极衣隶属于小极衣属(Lichinella),生于干燥的钙质岩石上,主要识别特征为其子实层IKI+酒红色变为蓝色。该文对这两个中国新记录种进行了详细描述,与近似物种进行了对比讨论,并且提供了其地衣体、子囊盘及其解剖特征图片。同时,该文还补充报道了白棋盘蜂窝衣(Heppia solorinoides)的有性繁殖结构特征和数据。蜂窝衣属和小极衣属均为山东新记录属。以上研究结果为中国异极衣科(Lichinaceae)地衣研究提供基础资料。     

藏药多刺绿绒蒿种子萌发特性研究

多刺绿绒蒿(Meconopsis horridula)为罂粟科绿绒蒿属一年生草本植物,是一种极具观赏价值和药用价值的高山植物,目前处于濒危状态,因此研究多刺绿绒蒿种子的萌发特性对其种子育苗及人工栽培具有重要意义。为了提高多刺绿绒蒿的种子发芽率,该研究以多刺绿绒蒿的种子为材料,分析了不同消毒剂、浸种时间、温度和外源植物激素对种子萌发特性的影响。结果表明:(1)最适消毒方法为75%乙醇1 min+3%H2O25 min,最适浸种时间为24 h,最适温度和光照条件为20℃/10℃(光照12 h/黑暗12 h),用无菌水浸种后的种子发芽率为49.67%。(2) GA_3100～600 mg·L~(-1)和NAA 5～30 mg·L~(-1)可以提高种子的发芽率、发芽势和发芽指数,缩短发芽启动时间和发芽持续时间,对种子的萌发有促进作用。(3) 6-BA 5 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1)对种子的萌发有一定的促进作用,但不显著,6-BA浓度≥15 mg·L~(-1)则抑制种子的萌发。(4)用GA3500 mg·L~(-1)浸种后的种子发芽指标最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别为69.67%、33.00%、4.51,种子的发芽起始时间和发芽持续时间分别为10.67 d、11.67 d。     

scabrous Modifies Epithelial Cell Adhesion and Extends the Range of Lateral Signalling during Development of the Spaced Bristle Pattern in Drosophila

The role of scabrous (sca) in the evenly spaced bristle pattern of Drosophila is explored. Loss-of-function of sca results in development of an excess of bristles. Segregation of alternately spaced bristle precursors and epidermal cells from a group of equipotential cells relies on lateral inhibition mediated by Notch and Delta (Dl). In this process, presumptive bristle precursors inhibit the neural fate of neighbouring cells, causing them to adopt the epidermal fate. We show that Dl, a membrane-bound ligand for Notch, can inhibit adjacent cells, in direct contact with the precursor, in the absence of Sca. In contrast, inhibition of cells not adjacent to the precursor requires, in addition, Sca, a secreted molecule with a fibrinogen-related domain. Over-expression of Sca in a wild-type background, leads to increased spacing between bristles, suggesting that the range of signalling has been increased. scabrous acts nonautonomously, and we present evidence that, during bristle precursor segregation, Sca is required to maintain the normal adhesive properties of epithelial cells. The possible effects of such changes on the range of signalling are discussed. We also show that the sensory organ precursors extend numerous fine cytoplasmic extensions bearing Dl molecules, and speculate on a possible role for these structures during signalling.     

荨麻科三新种

该文描述了荨麻科三新种:(1)自中国重庆市发现的荨麻科荨麻属一新种,城口荨麻。此种与异株荨麻有亲缘关系,区别特征为此种的茎被少数刺毛,叶片多为心形,雄、雌花序均不分枝,瘦果在中央稍凹陷。(2)自中国广西发现的荨麻科赤车属一新种,来宾赤车。此种与特产云南东南部的富宁赤车相近缘,与后者的区别在于本种茎的毛开展或向上弯曲,叶片长椭圆形,基部斜楔形,雌花具3~4枚花被片,其中1~2枚较大花被片在背面顶端具一长筒状突起。(3)自缅甸北部发现的荨麻科楼梯草属一新种,克钦楼梯草。此种在体态上与骤尖楼梯草甚为相似,与后者的区别在于本种的每一茎节具正常叶和一退化叶,托叶狭披针状条形和无脉,雌总苞苞片无角状突起,雌小苞片较大,呈楔状长圆形,雌花具一小花被片,以及雌蕊具一宽倒卵球形柱头。     

Stratigraphy, artefact industries and hominid associations for Sterkfontein, member 5

A revised stratigraphy for the early hominid site of Sterkfontein (Gauteng Province, South Africa) reveals a complex distribution of infills in the main excavation area between 2.8 and 1.4 m.y.a, as well as deposits dating to the mid to late Pleistocene. New research now shows that the Member 4 australopithecine breccia (2.8-2.6 Ma) extends further west than was previously thought, while a late phase of Member 4 is recognized in a southern area. The artefact-bearing breccias were defined sedimentologically as Member 5, but one supposed part of these younger breccias, the StW 53 infill, lacks in situ stone tools, although it does appear to post-date 2.6 Ma when artefacts first appear in the archaeological record. The StW 53 hominid, previously referred to Homo habilis, is here argued to be Australopithecus. The first artefact-bearing breccia of Member 5 is the Oldowan Infill, estimated at 2-1.7 Ma. It occupies a restricted distribution in Member 5 east and contains an expedient, flake-based tool industry associated with a few fossils of Paranthropos robustus. An enlarged cave opening subsequently admitted one or more Early Acheulean infills associated in Member 5 west with Homo ergaster. The artefacts attest to a larger site accumulation between ca. 1.7 and 1.4 Ma, with more intensive use of quartzite over quartz and a subtle but important shift to large flakes and heavier-duty tools. The available information on palaeoenvironments is summarized, showing an overall change from tropical to sub-tropical gallery forest, forest fringe and woodland conditions in Member 4 to more open woodland and grassland habitats in the later units, but with suggestions of a wet localized topography in the Paranthropus -bearing Oldowan Infill.     

表皮葡萄球菌SarA对atlE、lipA和zinC基因表达调控的研究

表皮葡萄球菌 (Staphylococcus epidermids) 是一种条件致病菌，SarA(Staphylococcal accessory regulator A)是该菌中一个全局性调控因子，它控制着细胞中许多与毒性相关的基因表达. 报道了SarA在转录水平直接调控atlE、lipA和zinC基因的表达. RT-PCR和lacZ报告基因的分析结果显示，在表皮葡萄球菌ATCC35984中，SarA对atlE (自溶酶基因) 表达起负调控作用，而对lipA (脂肪酶基因) 和zinC (膜相关锌金属蛋白酶基因) 的表达则有正调控作用. 生物信息学分析表明，SarA控制atlE，lipA和zinC 3种基因表达可能是通过与被调控基因上游的特定DNA序列的结合来实现的，该DNA结合区保守并富含AT碱基. 根据已报道的金黄色葡萄球菌中SarA的结合位点序列，利用Omiga软件分析并推测了SarA结合atlE，lipA和zinC的可能区域. 基于SarA是一种多功能的毒素相关调控因子，结果提示，SarA能调控众多因子，可以作为防治表皮葡萄球菌感染的一个药物筛选靶点.     

太子参谷胱甘肽-S-转移酶基因家族生物信息学及表达分析

GSTs (glutathione-S-transferases)是一个普遍存在于植物体内,多基因家族编码的多功能蛋白酶。为研究GSTs基因家族在太子参中对其生长发育以及活性成分合成调控的潜在功能,该文基于隐马尔可夫模型在太子参中鉴定到30个谷胱甘肽-S-转移酶(PhGSTs)的基因家族成员。结果表明:30个PhGSTs基因同时具有高度保守的N-端结构域和复杂多变的C-端结构域,分属于6个亚家族,有10个motif区,其中motif1、motif 2、motif 3同属于所有家族,motif 4仅属于Tua亚家族。PhGST蛋白质三级结构有明显的相似之处,N端主要由3个α螺旋和4个β折叠构成βαβαββα结构域,C端均由α螺旋构成,不同亚家族的C端α螺旋数目及组合方式各不相同,但始终维持相似的三维结构。PhGST基因在太子参植物中具有不同的组织表达特异性,PhGSTU1、PhGSTU8、PhGSTU9等在太子参块根中优势表达,PhGSTF2在茎和叶中优势表达。水分胁迫处理后有4个基因积极响应干旱胁迫,PhGSTZ1的响应最为明显;同时也有PhGSTU8、PhEFB1γ3等4个基因随土壤含水量增加呈上调表达。该文鉴定出30个PhGST基因,并分析了其在太子参中的表达模式,为PhGSTs基因家族在太子参活性成分的合成调控及逆境响应等生理过程中的功能研究奠定理论基础。     

OsIMA1增强水稻对镉逆境的适应性

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素且对植物Fe和Cd的吸收存在拮抗作用。OsIMA是一类正调控水稻Fe吸收的一类小肽,其过表达可以促进Fe的积累。为探究OsIMA是否参与水稻对Cd胁迫的适应性,该研究以水稻为研究材料,利用荧光定量PCR分析了OsIMA基因的表达水平,通过遗传转化和CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了OsIMA1过表达植物和ima1突变体植物,评估了OsIMA1过表达和突变体植物在Cd逆境条件下的株高,并利用电联耦合等离子体质谱法测量了根和地上部的Fe和Cd含量。结果表明:(1)Cd处理后,OsIMA1和OsIMA2的转录水平上调。(2)OsIMA1过表达植物比野生型植物对Cd胁迫更耐受。(3)ima1功能缺失突变体比野生型植物对Cd胁迫更敏感。(4)OsIMA1过表达植株根系的Cd含量较高,而ima1突变体植株地上部的Cd含量较高。综上所述,OsIMA1通过限制Cd从根向地上部的转运以增强水稻对Cd逆境的适应能力,该研究结果为定向培育耐Cd作物提供了理论参考。