生物磁效应对蛹虫草活性物质含量的影响

利用场强为0.1、0.25、0.4T恒定磁场,以流速为1 m·s^-1,分别对普通水进行9次处理,串联（SC）磁场处理3次的磁处理水,进而用于栽培蛹虫草,并研究了生物磁效应对蛹虫草虫草素、虫草酸、多糖含量及生物学转化效率的影响。结果表明,0.4T处理有利于蛹虫草虫草酸含量及生物学效率的提高,相比对照组分别提高了7.29%和15.37%;0.25T处理组有利于虫草素的积累,比对照组提高了11.31%;0.1T处理有利于多糖的积累,相比对照组提高了14.80%。方差分析表明,经不同场强处理的磁化水对蛹虫草子实体生长和活性物的代谢影响差异显著。但磁处理水对于不同物质含量的影响规律存在一定的差异性。     

植物查尔酮合成酶超基因家族的分子进化

查尔酮合成酶(CHS)超基因家族又称为植物类型III聚酮合酶超基因家族, 其编码酶通过催化和合成一系列结构多样及生理活性各异的次生代谢物, 在植物生长发育和适应环境的过程中扮演着重要角色。为全面了解CHS超基因家族在植物中的进化规律, 重建其进化历史, 该研究利用14种具有全基因组数据的代表植物, 通过生物信息学手段, 深入挖掘和分析了不同植物类群基因组中查尔酮合成酶超基因家族的成员构成, 推测了其可能的扩增机制和功能分歧, 并探讨了该超基因家族在植物中的总体进化趋势。结果共识别144条具有表达信息的同源序列, 它们全部来自9种陆生植物的基因组, 藻类植物基因组中没有发现相关序列。系统发育和进化分析表明, CHS超基因家族的起源古老, 它们可能为适应复杂的生态环境而出现在早期的陆生植物中, 之后在长期的进化过程中不断发生谱系的特异扩张和拷贝丢失, 最后通过功能分歧的形式在不同植物类群中被分别固定。此外, 进化检验也显示, 尽管CHS超基因家族内部发生了多样的遗传改变, 但整个超基因家族仍处于强烈的纯化选择之下, 并且个体基因中也无任何单氨基酸位点受到正向选择的影响。     

稻属三种植物叶片下表皮的形态比较

稻属有20多种,其中3种和其他物种明显不同.Oryza eichingeri被认为在亚洲和非洲间断分布;O. officinalis和O punctata被证明同时含有二倍体和四倍体.为了识别种内微形态差异,利用光镜和扫描电镜,对这3个物种的成熟叶片下表皮进行了观察.结果表明,O. eichingeri的叶脉长细胞乳突形状在种内是不一致的,除了斯里兰卡地理宗具有的瘤状乳突外,乌千达地理宗还具有长条状的乳突;同样,种内多样性也存在于O. officinalis和O.punctata内,特别存在于它们不同倍性的细胞型间.在D officinalis中,四倍体有粒状气孔器外围乳突和脉带表皮毛较少,二倍体细胞型具有三角形拱状排列的气孔器外围乳突和较密集的脉带表皮毛;而在O. punctata中,和四倍体相比,二倍体具有小的长细胞表面乳突和低密度分布的气孔.这些稳定的差异为3种植物的种内鉴定和分类修订提供了新的证据.     

药用野生稻GBSS基因的系统发育及组织特异性表达

淀粉作为主要的碳水化合物在储藏能量方面发挥至关重要的作用。颗粒结合型淀粉合酶(GBSS)与直链淀粉的合成息息相关。尽管该酶的编码基因已在许多栽培植物中被分离和确定, 但有关它们在作物野生近缘种中的序列分歧和表达的研究却相对较少。该研究以药用野生稻(Oryza officinalis)为研究对象, 定性和定量地分析了GBSS编码基因的序列特点、与其它植物同源基因的进化关系以及在叶和种子中的表达情况。系统发育分析表明, 该酶在禾本科植物中分别由GBSSI和GBSSII基因编码。在药用野生稻中, 这2种基因所编码蛋白的氨基酸序列一致性为62%, 并且它们在不同器官内呈现时空分化表达, 其中GBSSI在种子中超强表达, GBSSII则主要在叶片表达。     

药用野生稻叶中淀粉合成酶基因家族的序列分化和特异表达

淀粉不仅是植物自身和后代生长繁殖的重要营养与能量储备,而且是人类膳食中碳水化合物的主要来源。植物中淀粉合成主要发生在两个阶段,一是在形成临时淀粉的光合作用阶段,另一个则是在成为贮藏淀粉的营养积累阶段。相对于最后的淀粉贮藏阶段,临时淀粉的形成阶段在植物整个碳水化合物代谢过程中扮演着更为重要的角色,然而却一直少有关注。为深入研究初始淀粉合成过程中相关酶在植物中的进化模式,选取了药用野生稻(Oryza officinalis)为研究对象,通过对其全叶转录组的重测序,定性、定量地调查了淀粉合成酶基因家族在稻属野生物种光合器官中的基因类型和表达变化。共有8个淀粉合成酶基因的完整编码序列在药用野生稻的叶中首次被识别。系统发育分析表明,这8个基因分别隶属SSI、SSII、SSIII、SSIV、SSV和GBSSII基因家族。序列比较和相对表达定量分析显示,药用野生稻与栽培稻的淀粉合成酶基因家族的进化模式具有高度的一致性,两个物种的同源基因在m RNA水平的序列相似度达到95%–98%。基于非同义置换和同义置换比率的统计检验表明,8个基因在两个物种间均经历了严格的纯化选择。另外,3个在栽培稻胚乳中特异表达的基因在药用野生稻的叶转录组中未筛查出来,而4个在栽培稻叶中优势表达的基因在药用野生稻叶中同样呈现相对较高水平的表达。     

根据核DNA的ITS序列的RFLP分析鉴定稻属CD染色体组物种

稻属物种的染色体组类型有10种,其中具CD染色体组的物种有3种(Oryza alta Swallen,O.grandiglumis(Doell) Prod．和O.latifolia Desv．),仅分布在美洲中部和南部。这3个种在形态上和稻属其他染色体组的种比较容易区别,但它们彼此之间鉴别比较困难。近年来的研究表明,O.alta和O.grandiglumis应归并为1个种(O．gandiglumis),而O．latifolia应保持不变。本文基于代表不同分布区11个样品的核糖体转录间隔区(ITs)的77个克隆序列数据,利用DNA striderl.2软件进行了限制性酶切位点分析,提出了一个鉴别CD染色体组物种的方法。方法的具体步骤是：(1)用通用引物扩增ITS片段;(2)用特异性的限制性内切酶Fok I 和／或Dra III消化PCR扩增产物;(3)用1％的琼脂糖电泳并根据消化产物的多态性特征来鉴别不同物种。基于本文提出的核糖体ITS限制性片段多态性(RLFP)分析,可以快速和可靠地将稻属CD染色体组物种区别开来。     

利用叶绿体基因探讨稻属BBCC基因组物种的系统起源

基于9个叶绿体基因片段(atpA、atpB、matK、petA、psaA、psbA、psbB、psbC和rbcL), 深入探讨了稻属(Oryza)3个BBCC基因组异源四倍体和5个与之相关的BB或CC基因组二倍体物种间的谱系关系。进一步的系统发育分析表明: 3个具有相同BBCC基因组的四倍体物种并非同一次物种形成事件的产物, 而是在不同的分布区经历了至少3次分别的物种起源。其中, 四倍体Oryza punctata的母本可能来自同样分布在非洲并具有CC基因组的二倍体物种O. eichingeri; 而四倍体O. malampuzhaensis和O. minuta的母本则可能来自亚洲已经灭绝的具有BB基因组的不同二倍体。研究结果不但为追溯稻属异源四倍体的复杂网状进化提供了重要的分子证据, 而且拓展了我们对有花植物复杂物种形成的深入理解。     

根据核DNA的ITS序列的RFLP分析鉴定稻属CD染色体组物种

稻属物种的染色体组类型有10种,其中具CD染色体组的物种有3种(Oryza alta Swallen,O.grandiglumis(Doell)Prod.和O.latifolia Desv.),仅分布在美洲中部和南部.这3个种在形态上和稻属其他染色体组的种比较容易区别,但它们彼此之间鉴别比较困难.近年来的研究表明,O.alta和O.grandiglumis应归并为1个种(O.grandiglumis),而O.latifolia应保持不变.本文基于代表不同分布区11个样品的核糖体转录间隔区(ITS)的77个克隆序列数据,利用DNA Striderl.2软件进行了限制性酶切位点分析,提出了一个鉴别CD染色体组物种的方法.方法的具体步骤是:(1)用通用引物扩增ITS片段;(2)用特异性的限制性内切酶Fok Ⅰ和/或Dra Ⅲ消化PCR扩增产物;(3)用1%的琼脂糖电泳并根据消化产物的多态性特征来鉴别不同物种.基于本文提出的核糖体ITS限制性片段多态性(RLFP)分析,可以快速和可靠地将稻属CD染色体组物种区别开来.     

利用多基因序列探讨稻属药稻复合体二倍体物种的系统发育关系

稻属药稻复合体Oryza officinalis complex中有5个二倍体物种,涉及B、C和E3个染色体组,分布在亚洲、非洲和大洋洲。其中,O.australiensis是稻属中惟一含E染色体组的物种;O.punctata则是惟一含B染色体组的物种。虽然O.officinalis、O.rhizomatis和O.eichingeri都含C染色体组,但由于它们间断分布在亚洲和非洲,可能在稻属异源多倍体成种中发挥了不同作用。染色体组B、C和E之间,以及上述二倍体物种之间的系统发育关系及其在稻属多倍体物种形成     

白穗花有性器官与胚胎发育形态的研究

利用石蜡切片技术对白穗花（Speirantha gardenii（Hook.）Baill.）胚胎发育过程进行了显微观察。研究结果表明：白穗花具四室花药,腺质绒毡层;小孢子母细胞减数分裂为连续型,四分体主要为左右对称型,偶有直线型、T型和交互对生型;成熟花粉为二细胞型;子房三室,中轴胎座;倒生胚珠,双珠被,厚珠心型,珠孔由内珠被形成;胚囊的发育为蓼型;胚的发育类型为柳叶菜型,核型胚乳。根据已有的胚胎学资料,比较白穗花和铃兰族（Convallarieae）其它植物的胚胎学特征,结果显示：（1）白穗花属（Speirantha Baker）与蜘蛛抱蛋属（Aspidistra Ker-Gawler）的胚胎学特征更为接近,二者可能起源于共同的祖先;（2）夏须草属（Theropogon Maxim.）是铃兰族的异质类群。