自然越冬期软枣猕猴桃枝条组织结构及内源激素的变化特征

该试验以抗寒性不同的5年生软枣猕猴桃品种‘魁绿’、‘丰绿’和‘96-6’为试验材料,测定分析自然越冬期间枝条组织解剖结构、细胞膜透性和内源激素GA3、ABA、IAA含量水平的变化,以明确不同品种软枣猕猴桃越冬期间对低温的适应能力及其内在生理机制,为软枣猕猴桃抗寒品种的选育及鉴别提供理论依据。结果表明:(1)软枣猕猴桃枝条木质部比率大小依次为‘魁绿’>‘96-6’>‘丰绿’,皮层比率依次为‘丰绿’>96-6’>魁绿’,二者表现趋势相反,且‘魁绿’枝条的解剖结构与其他两品种差异显著。(2)在自然越冬期间,各品种软枣猕猴桃枝条相对电导率和MDA含量随温度变化均呈先升后降的趋势,在温度最低的1月份达到最高,其中‘魁绿’枝条的相对电导率和MDA含量变化幅度最小,而‘丰绿’受低温影响较大。(3)在11月份至2月份,随自然温度的变化,各品种软枣猕猴桃枝条的GA3和IAA含量均呈先降低后升高的变化趋势,ABA含量则呈先升后降的趋势,且都在1月份分别达到最低或最高值。研究发现,在自然越冬期间,低温对3个软枣猕猴桃品种的组织解剖结构、膜透性及内源激素含量均都造成较大的影响,品种‘魁绿’枝条的木质部比率最大、皮层比率最小,相对电导率和MDA含量变化幅度最小,内源激素含量GA3和ABA/GA3变化趋势较小,故其抗寒性比‘丰绿’和‘96-6’更强。     

软枣猕猴桃控制授粉对果实和种子的影响

为了研究软枣猕猴桃授粉规律,以11年生软枣猕猴桃紫果3号为试验材料,设置剪留花柱数量为0、2、5、8、11、14、17和23(全留对照组)共8个处理。人工授粉,收获后调查测定其单果重、坐果率、果型指数、果实可溶性固形物含量和果实内含种子数量。结果表明:随着授粉柱头数的增加,单果重等主要指标相应增加;当授粉柱头数增至为8时,其果型指数和果实可溶性固形物含量与对照全留柱头23相比差异不明显;当授粉柱头数增至为11时,其单果重、坐果率和果实内含种子数量与对照全留柱头23相比差异不明显。据此软枣猕猴桃充分授粉的数量级指标为11,当授粉柱头数小于11时,产量降低、品质下降;当授粉柱头大于11时,浪费花粉。生产上可利用猕猴桃精准充分授粉技术,节约使用花粉或减少果园雄株数量,以提高生产效率。     

中国新记录——毛齿藓短蒴变种(新拟)

该研究首次报道了毛齿藓短蒴变种(新拟)在中国的分布和毛齿藓属在新疆的分布。研究表明：(1)毛齿藓短蒴变种的主要识别特征为：叶基部鞘状,突然狭窄成线状披针形,背仰,叶缘平展,中肋充满叶上部,背面粗糙,远轴面有厚壁细胞束分化,叶细胞长方形至短长方形;有假根生芽胞;孢蒴椭球形,稍弓形弯曲,蒴齿线状披针形,二裂至近基部。(2)毛齿藓属的3个分类单位在中国均有分布,毛齿藓短蒴变种以较短的孢蒴和蒴柄区别于原变种,以有根生芽胞、叶基部呈明显鞘状、叶缘平展区别于云南毛齿藓的无假根生芽胞、叶基部略呈鞘状、叶缘背卷。(3)在牛毛藓科中有许多类群与毛齿藓短蒴变种形态相似,但仅有毛齿藓属的叶在横切面上主细胞的远轴面有厚壁细胞束,而其他类群的叶在横切上主细胞的近轴面和远轴面均有厚壁细胞束。该变种的叶背仰不同于牛毛藓科其他属的叶直立;以具鞘部的叶、表面光滑的孢蒴、内弯的蒴齿区别于无鞘部的叶、表面有纵沟槽的孢蒴、直立的蒴齿的牛毛藓属。(4)该变种属北极 高山分布类型,表现出了明显的欧洲 亚洲 北美洲间断分布模式,可作为研究气候变化、海陆变迁的重要材料。     

灰毡毛忍冬LmCCoA OMT基因的全长克隆及功能初步分析

绿原酸是灰毡毛忍冬生长发育过程中产生的重要的次级代谢产物,而CCoA OMT是绿原酸合成过程中的关键基因.为进一步揭示灰毡毛忍冬LmCCoA OMT基因的功能,本研究利用RACE技术克隆LmC-CoA OMT全长基因,通过生物信息学进行分析,并在大肠杆菌中表达该蛋白.此外,通过RT-qPCR和HPLC的方法研究CCoA OMT基因表达量和绿原酸的含量之间的相关性.结果显示LmCCoA OMT基因全长1 096 bp(GenBank:MN103348),ORF 735 bp,编码245个氨基酸.系统进化树分析发现LmCCoA OMT与藤本植物牵牛花的亲缘关系最近.生物信息学分析表明LmCCoA OMT的氨基酸序列不具有跨膜结构,其蛋白三级结构主要以α-螺旋和无规卷曲的形式存在.在大肠杆菌BL21(DE3)中表达结果显示,其分子量为31.36 kD.RT-qPCR及HPLC结果表明,CCoA OMT基因在灰毡毛忍冬和金银花早期花中表达量最高,在末期表达量最低,且表达量与绿原酸含量有相关性.本研究为深入研究LmCCoA OMT基因功能及阐明灰毡毛忍冬绿原酸合成的分子机制提供了科学依据.     

球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102 纤维素酶基因及其表达条件

[目的]生物质的利用是当前生物技术研究的一个热点.本小组分离到一株高效降解纤维素球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102,本文拟探索研究此菌的纤维素酶表达系统并寻找影响酶基因表达的关键因素.[方法]通过对NK102测序,本文界定了球毛壳菌NK102的主要纤维素酶编码基因,使用数字基因表达谱升级版(RNA-Seq)的方法得到纤维素酶基因的表达差异,然后观察了营养、物理条件下纤维素酶基因表达和酶活性变化的情况.[结果]发现随着培养时间的延长,纤维素酶基因整体上表达量升高.在所选基因中,外切葡聚糖酶、纤维二糖脱氢酶和内切葡聚糖酶基因(cbh1,cdh和egl1)的表达量最高.糖代谢的负调控因子ACE I和CreA的随时间表达量均降低,而Hap2/3/5复合体的表达量反而升高.之后检测了不同碳源培养基对纤维素酶基因表达量和酶活性的影响,发现葡萄糖为强阻遏因子,纤维二糖为其诱导物,而山梨醇没有影响.特别是,我们发现光照也影响纤维素酶基因的表达,黑暗条件明显抑制酶基因的表达.[结论]转录组学的方法可以初步探索纤维素酶表达的规律,酶基因的表达受到营养、物理条件的影响.本研究为揭示球毛壳菌降解纤维素分子机理和阐释生物质糖代谢途径提供了有用参考.     

‘红阳’猕猴桃叶盘高频直接再生体系的建立

以‘红阳’猕猴桃雌株幼叶为外植体,直接诱导产生不定芽,并对不定芽增殖以及生根体系进行优化,建立了高频再生体系。结果表明,在MS+3.0 mg/L BA+1.0 mg/L NAA培养基中,不定芽诱导率达100％,平均出芽数达18.67个/叶盘;在MS+2.0 mg/L BA+1.0 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3培养基中,增殖率达100％,1~6代不定芽平均繁殖系数达8.63;不定芽在1/2 MS+0.8 mg/L IBA培养基中培养15 d,然后继代至含1/2 MS液体培养基的珍珠岩中培养15 d,生根率达100％,且其根系发育良好;98株试管苗移栽到土壤盆钵中,成活95株,成活率达96.94％。本试验成功建立了红阳猕猴桃叶片高频直接再生体系,该体系诱导产生不定芽周期短,出芽率高,不定芽增殖系数大,生根率高且根系发达,为红阳猕猴桃试管苗的工厂化生产和遗传转化奠定了基础。     

光照强度对濒危植物毛瓣金花茶光合生理特性的影响

以盆栽3年生毛瓣金花茶实生苗为材料,采用人工遮荫方法研究不同光照强度(10％、25％、50％和100％自然光强)对其光合生理特性的影响,为其迁地保护和种群恢复提供科学依据.结果显示:(1)随着光照强度的升高,毛瓣金花茶叶片最大净光合速率(Pmmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)降低,光补偿点(LCP)升高,其中P…和AQY在10％和25％光强下显著高于50％和100％光强处理.(2)叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量均随光强的升高而降低,Car/Chl含量随光强的升高而升高.(3)叶绿素荧光参数FmFv、Fv/Fm、Fv/F0均随光强的升高而降低,其中Fm、Fv、Fv/Fm在100％光强下显著低于其他3个遮荫处理,3个遮荫处理间则无显著差异.(4)叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量均随光强的升高而升高,在100％光强下,MDA和Pro含量显著高于其他3个遮荫处理,50％光强下的MDA含量显著高于10％和25％光强处理.(5)在25％光强下,毛瓣金花茶未发生明显光抑制,在50％光强下,其光抑制主要是由PSⅡ的可逆失活引起的,光合机构未遭到明显破坏,在100％光强下,其PSⅡ反应中心受到严重伤害,发生了光氧化.研究表明,毛瓣金花茶虽为阴生植物,却能忍受一定程度的强光(50％光强),在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔木,增加林下透光率,提高毛瓣金花茶种群的开花结实率,促进其自然更新,在迁地保护时可选择相对开敞的遮荫环境.     

硬毛地笋化学成分研究

采用各种色谱对硬毛地笋(Lycopus lucidus Turcz.var.hirtus Regel)的化学成分进行分离,通过理化性质和波谱分析进行结构鉴定。从硬毛地笋全草甲醇提取物中分离鉴定了9个化合物:β-胡萝卜素(1),7,3’,4’-三羟基黄酮(2),β-谷甾醇(3),3’,4’,5-三羟基-3,7-二甲氧基黄酮(4),α-香树脂醇(5),β-香树脂醇(6),24-羟基-乌苏-12-烯-28-酸(7),β-胡萝卜苷(8),24-甲基-5α-胆甾-7,22-二烯-6α-醇-3β-O-葡萄糖苷(9)。化合物4,7和9为首次从该科植物中分离得到,化合物1～9均为首次从硬毛地笋中分离得到。     

毛冬青中三萜皂苷类化合物的提取分离及电喷雾多级质谱快速分析研究

建立电喷雾多级质谱结合硅胶柱层析快速、全面分析中药毛冬青中三萜皂苷成分的方法。毛冬青干燥根70%甲醇提取物,先用乙酸乙酯萃取,再用正丁醇萃取。取正丁醇萃取物经硅胶柱层析,以甲醇-氯仿-水(1∶9∶0.1→2∶8∶0.2→3.5∶6.5∶1→1∶1∶0.3,V/V)溶剂系统进行梯度洗脱。通过TLC比较,将毛冬青皂苷粗提物分成3个组分。通过全扫描电喷雾多级质谱对每个组分分别进行分析,并结合文献报道,确定皂苷的结构。确定了毛冬青中11个已知皂苷的结构,对1个未知皂苷的结构进行了推测。此方法具有操作简单、成本低、效率高等优点。     

利用AFLP分析西南特色猕猴桃的遗传多样性

为分析西南地区特色猕猴桃(Actinidia Lindl.)的遗传多样性,建立并优化了猕猴桃DNA 多态性分析的AFLP 体系,AFLP 标记体系为300 ng 基因组DNA 用EcoR Ⅰ/Mse Ⅰ (15 U/5 U)于37℃下酶切2 h,加接头后的混合物稀释5 倍用于预扩增,预扩增产物再稀释10 倍后进行选择性扩增.结果表明,筛选的22 对引物进行扩增反应,共得到979 条条带,其中多态性条带为649 条.采用优化的AFLP 体系,对西南地区的10 种猕猴桃50 个样本进行了遗传多样性分析,包括普通品种中华猕猴桃、美味猕猴桃,及特色品种硬毛猕猴桃、毛被猕猴桃、革叶猕猴桃、四萼猕猴桃、狗枣猕猴桃、葛枣猕猴桃、京梨猕猴桃和紫果猕猴,结果表明种内和种间的聚类关系明显;斑果组(sect. Maculatae)和净果组(sect. Leiocarpae)的种间有聚类交叉,并呈现地理区域性分布.