苦豆子液泡膜Na~+/H~+逆向运输蛋白基因SaNHX1的克隆与生物信息学分析

苦豆子(Sophora alopecuroides L.)因其具有很强的耐盐、耐旱、耐高温等功能广泛分布于干旱荒漠区。研究报道植物液泡膜Na~+/H~+逆向运输蛋白对植株耐盐性及耐旱性等具有重要作用。本研究首先对苦豆子种子进行萌发处理,采用改良的异硫氰酸胍法提取苦豆子的总RNA,利用逆转录试剂盒获得苦豆子的cDNA,通过同源克隆法获得了苦豆子液泡膜Na~+/H~+逆向运输蛋白基因的cDNA全长,并对其氨基酸序列及可能的功能进行了生物信息学分析。结果显示,所获得的基因编码548个氨基酸,与豆科植物大豆GlNHX1的一致性最高为86%;二级结构预测显示其具有10个跨膜结构,不含信号肽;对其3D结构预测显示该蛋白是一个富含α螺旋的桶装蛋白质。这些预测结果表明本研究所克隆的基因为苦豆子液泡膜逆向运输蛋白Na~+/H~+基因,这将为荒漠植物苦豆子抗逆基因资源的发掘利用奠定基础。     

两种苦豆子染色体的初步观察

苦豆子和准噶尔苦豆子均属豆科,槐属,弯果系,为野生灌木。可作绿肥,能固沙,根可作药用,是治疗痢疾、咳嗽等疾病的植物药新资源,在我国西北各省区均有大量分布。     

宁夏白芨滩自然保护区苦豆子内生放线菌多样性及其分布

【目的】探索宁夏干旱荒漠区苦豆子内生放线菌的多样性及区系组成,为苦豆子内生放线菌的合理开发和利用提供理论依据。【方法】从宁夏白芨滩自然保护区不同植被和土壤类型的6个样区采集健康苦豆子样品30份,采用组织匀浆法从苦豆子植株的根部、茎部、叶部和种子中分离内生放线菌,根据培养性状、菌落、孢子等的形态特征和16S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;根据苦豆子内生放线菌的相对频率、物种多样性指数、丰富度指数和相似性系数分析其区系组成特点。【结果】从30份苦豆子样品中,共分离得到内生放线菌111株,这些菌株分属于链霉菌属(Streptomyces)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)、普劳斯氏菌属(Prauserella)、Actinophytocola、微杆菌属(Microbacterium)、束丝放线菌属(Actinosynnema)、嗜热油菌属(Thermoleophilum)、糖霉菌属(Glycomyces)和糖丝菌属(Saccharothrix) 9个属,其中链霉菌属(Streptomyces)和拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)为优势属。苦豆子内生放线菌的分布具有一定的组织特异性,根和种子中的内生放线菌数量高于茎和叶。植被类型中,沙生植被草原(样区Ⅳ)分离的苦豆子内生放线菌物种多样性指数最高,而荒漠草原(样区Ⅴ)最低。荒漠草原(样区Ⅴ)和林地(样区Ⅵ)内生放线菌群落有密切的相似性。【结论】苦豆子体内含有丰富的内生放线菌资源,其内生放线菌具有很高的宿主特异性,而且其分布受生境影响。     

额济纳荒漠地区苦豆子的饲用价值及民族生态学意义

分析测定结果表明,苦豆子的落叶和枯茎含有丰富的可做为饲料利用的营养物质,具有重要的饲用意义.苦豆子在饲用植物研究上尽管被认为是有毒植物,但它是额济纳蒙古族牧民传统利用的饲料资源,在民族生态系统中起着特殊的作用.     

苦豆子提取物与埃玛菌素混合剂剂对小菜蛾实验种群生长的影响

将苦豆子甲醇提取物和苦豆子水提取物分别与埃玛菌素混合,得到苦豆子甲醇提取物·埃玛菌素(简称苦醇·埃)和苦豆子水提取物·埃玛菌素(简称苦水·埃)2种混合剂,在室内用特定年龄生命表法,研究了2种混合剂低致死剂量对小菜蛾的影响,并对其F_1代幼虫、蛹以及成虫进行了观察。结果表明,埃玛菌素、苦醇·埃和苦水·埃3个处理对小菜蛾F_1代各龄期均有影响。其种群趋势指数(I)分别为6.23、4.81和5.70,而对照组种群趋势指数则为28.03。     

人工模拟水热条件下苦豆子2种群硬实破除研究

以生长于内蒙古额济纳旗和阿拉善左旗2个种群的苦豆子为材料,根据其种子在自然条件下的2种存在方式:埋藏于土壤中和停留于土壤表面,模拟湿热和干热2种条件,并设置阿拉善干旱荒漠区可能出现的温度条件探讨自然条件下苦豆子硬实的破除机理.结果表明:苦豆子两种群硬实的破除对环境因子(温度、变温、湿度)的响应不同,高温(50～60℃)是两种群硬实破除都需要的条件,而单一的高温处理只能显著破除额济纳旗种群苦豆子的硬实;高温(60℃)和湿度(沙水质量比100:5)的结合可显著破除两种群苦豆子硬实,使额济纳旗和阿拉善左旗的苦豆子硬实丧失率分别达91%和87%;不同种皮颜色和种脐厚度的显著差异可能是引起两种群苦豆子硬实破除对环境因子响应不同的原因.     

苦豆子豆籽油化学成分研究

采用气相色谱/质谱联用,首次对苦豆子豆籽油化学成分进行了研究,检出了43种化学成分鉴定了25种成分。苦豆子豆籽油的主要成分为生物碱、有机酸及甾体类化合物。     

苦豆子表型性状多样性分析及综合评价

该研究以自然分布的内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西等23个不同地理来源(种源)的野生苦豆子种子及其播种于内蒙古鄂托克前旗同质园内的当年生植株为材料,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法对种子长、宽、千粒重以及植株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数、苗高、地径及生物量等10个表型性状的多样性进行了研究。结果表明:各个表型性状种源间均呈极显著差异,其中种子表型性状的变异系数为5.24%,植株表型性状的变异系数为18.34%,表明种子性状的稳定性高于植株性状。同时,10个性状的表型分化系数均高于70%,说明苦豆子表型多样性主要来源于种源间的表型变异;各种源苦豆子种子性状的表型分化系数均值高达97.55%,且种长、千粒重分别与采集地经度、纬度和海拔等环境因子呈极显著相关性,说明种子表型性状受环境因素的影响较大;相关性分析显示,苦豆子植株性状叶长(LL)、叶面积(LA)分别与种子性状千粒重(TW)、种长(SL)和种宽(SW)有显著相关性,暗示表型性状中的可遗传变异影响;利用主成分和聚类分析对23个种源苦豆子进行综合评价,筛选出生物量较大、苗高较高、千粒重较重、叶面积较大等综合表现较好的6个种源,共分为两类,分别是DK、JY、WY、WH、ETK和YN,这为苦豆子种质资源定向开发以及选育和栽培提供了一定的理论支撑和基础材料。     

苦豆子不同居群染色体数目及核型分析

为了探讨苦豆子（Sophora alopecuroides）不同居群的染色体核型特征及进化关系,采用染色体常规压片技术分析了分布于内蒙古、甘肃、宁夏等6个自然地理居群的核型特征和进化趋势。结果显示：苦豆子6个居群的染色体数目恒定,均为2n=2x=36;染色体类型有中部着丝粒（m）和近中部着丝粒（sm）2种,除甘肃武威的居群3含有sm型染色体外,其余居群的染色体均为m型;染色体平均臂比为1.19~1.37,长度比介于1.72~2.19,核型不对称系数处于54.30%~57.17%;核型类型有1A、3A和2B三种;苦豆子居群3的核型不对称系数最大,进化程度较高,居群19（内蒙古鄂尔多斯）的核型不对称系数最小,进化程度较低。聚类分析显示,苦豆子6个参试居群聚集成A和B两大分支,分支A又可分为C和D两亚支,其中居群5（甘肃武威）和居群13（内蒙古阿拉善盟）聚为C亚支,亲缘关系较近,居群3单独聚为D亚支,与C亚支两居群的亲缘关系相对较远;分支B又可分为E和F两亚支,居群19和居群43（内蒙古鄂尔多斯）聚为E亚支,亲缘关系较近,居群17（宁夏银川）单独聚为F亚支,与E亚支两居群的亲缘关系相对较远。本研究从居群水平上探讨了苦豆子的染色体数目、核型特征和进化趋势,为今后苦豆子系统进化和种质资源遗传多样性研究提供了细胞学证据。     

苦豆子提取物与埃玛菌素混用对小菜蛾生长发育和繁殖的影响

将苦豆子甲醇和水提取物分别与埃玛菌素混合,在室内测定了两混合物对小菜蛾生长发育和繁殖的影响.结果表明:苦豆子甲醇提取物 埃玛菌素和苦豆子水提取物 埃玛菌素对小菜蛾3龄幼虫口服毒力明显高于埃玛菌素,其LC50值分别为0.19、0.32和0.51 mg.L-1;用两混合物以及埃玛菌素亚致死剂量处理3龄幼虫,试虫化蛹率、羽化率和成虫的繁殖力均呈现明显不良影响.