樟树全基因组调查

樟树是我国特有的珍贵用材和经济树种,富含多糖多酚、萜类等次生代谢物质,是香精香料、油脂化工和医药等的重要原料树种。本研究采用高通量测序技术(Illumina HiseqTM2000)首次测定了樟树基因组大小,并利用生物信息方法估计樟树杂合率、重复序列情况和GC含量等基因组信息,为全基因组测序策略的选择提供依据。主要结论如下:(1)樟树基因组大小粗略估计为760 Mb左右;(2)樟树基因组有较高的杂合率和一定的重复,杂合率约为0.65%;(3)由于樟树杂合率较高,全基因组鸟枪法策略不适合该基因组测序分析,可尝试使用BAC-to-BAC策略或fosmid策略,有利于樟树基因组的序列拼接和组装。     

不同质量浓度NaNO3对3种微藻生长及总脂肪酸含量和组成的影响

以BG11为基本培养液,研究了不同质量浓度NaNO3(37.5～1 875.0 mg·L-1)对微藻P9(Klebsormidium sp. )、TH6(Oedocladium sp. )和CF5(Stigonema sp. )生长及总脂肪酸含量和组成的影响.结果显示,调整(减少或增加)培养液中NaNO3的质量浓度,对3种微藻的生长量及总脂肪酸含量和脂肪酸组成均有一定的影响;NaNO3的质量浓度较低(37.5或75.0 mg·L-1),3种微藻的鲜质量随培养时间的延长呈先逐渐增加然后略有降低的趋势;而在NaNO3质量浓度为150.0～1 875.0 mg·L-1的条件下,在一定的培养时间(18～33 d)内,3种微藻的鲜质量均逐渐增加;总体上看,3种微藻的生长量随NaNO3质量浓度的提高呈现逐渐增加的趋势,但仅在含1 875.0 mg·L-1 NaNO3的培养液中3种微藻的生长量高于对照(1 500.0 mg·L-1NaNO3).在含375.0 mg·L-1NaNO3的培养液中培养33 d,微藻 P9的总脂肪酸含量最高(25.39%),是对照的 1.79 倍,软脂酸、亚油酸、油酸和硬脂酸的相对含量分别是对照的2.50、2.72、2.24和2.08倍;在含37.5 mg·L-1 NaNO3的培养液中培养33 d,微藻TH6的总脂肪酸含量最高(20.69%),是对照的 1.89倍,软脂酸、亚油酸和油酸的相对含量分别是对照的3.37、1.79和1.92倍;不同处理组间微藻CF5的总脂肪酸含量及组成有一定差异,但随着NaNO3质量浓度的提高变化趋势不明显.研究结果表明,适当提高培养液中的NaNO3浓度对微藻的生长有一定的促进作用,不同种类微藻适宜的NaNO3浓度有一定的差异.综合考虑生长量和总脂肪酸含量及脂肪酸组成等因素,确定适宜于微藻P9、TH6和CF5培养的NaNO3质量浓度分别为375.0、37.5和150.0 mg·L-1.     

不同化学型樟树叶挥发性成分组成的多变量分析

为明确不同化学型樟树(Cinnamomum camphora)叶挥发性成分的异同,以5种不同樟树叶的25个样本为实验材料,采用静态顶空-气相色谱-质谱联用法(SHS-GC-MS)研究了其挥发性成分组成,并运用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)和判别分析(DA)等对不同化学型樟树叶挥发性成分组成进行了多变量分析。研究结果表明,不同化学型樟树叶的挥发性成分共有8种:β-芳樟醇、莰烯、β-愈创木烯、γ-松油烯、α-侧柏烯、2-乙基呋喃、α-石竹烯和大牛儿烯;不同化学型樟树叶的挥发性化合物种类和含量存在显著差异。检测出的平均化合物数量分别为52(异樟)、40(脑樟)、37(油樟)、34(芳樟)和33(龙脑樟)。主成分分析提取了3个主成分因子,累计贡献率达到86.40%。聚类分析和判别分析结果表明,其中的12种挥发性成分能够对5种化学型樟树进行较好的区分,准确率分别为96%和100%。实验结果说明,这12种挥发性成分可以较好地用于樟树化学型分类。     

植物甜菜碱合成途径及基因工程研究进展

甜菜碱是公认的在细胞中起着无毒渗透保护作用的细胞相溶性物质 ,广泛存在于植物、动物、细菌等多种生物体中。植物中甜菜碱因其结构不同 ,其生物合成途径和催化合成所需要的酶也各不相同。综述了近年来甜菜碱生物合成途径、相关基因的克隆及基因工程研究进展 ,包括从不同生物体中克隆、鉴定的甜菜碱合成的相关基因及其定位、作用机理、同源性比较及表达差异、在转基因植物中的遗传稳定性以及转基因植物的抗盐耐旱、抗寒性等。     

闽楠天然种群遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记分析了闽楠主要分布区江西和福建两省的8个天然种群的遗传多样性和种群遗传分化.应用12条引物从160个植株中共检测到135个位点,其中多态位点134个.RAPD数据经Lynch-Milligan矫正后利用POPGENE软件计算出种群间遗传分化系数GST为0.373;利用Shannon多样性表型指数估算出46.4%的变异存在于种群间;分子方差分析(AMOVA)亦显示种群间变异占43.3%(P<0.001).尽管遗传变异主要存在于种群内,但闽楠种群间亦存在强烈的遗传分化,这可能与闽楠种群生境片断化、地理隔离等有关.根据闽楠的遗传变异特点,建议尽可能多地保护闽楠天然种群,对遗传多样性较高的福建西芹、浦城、明溪等种群应予以重点保护,同时收集各地闽楠遗传资源进行迁地保护,并通过种群扩繁以及合理回归自然等方式扩大种群规模、增强种群间的基因流,以维持其遗传多样性水平.     

红花荷的组织培养与快速繁殖

1植物名称红花荷（Rhodoleia championii Hook.f.）,别名红苞木、吊钟王。2材料类别茎段。3培养条件以MS为基本培养基。（1）芽诱导培养基：MS＋6-BA2.0mg·L^-1（单位下同）＋IBA0.5;（2）丛生芽诱导及增殖培养基：MS＋6-BA0.5＋IAA0.2＋AC（活性炭）0.5;（3）生根培养基：1/2MS＋6-BA0.5＋IAA0．2＋AC0．5。以上培养基中均加入3％的蔗糖、     

樟树5种化学类型叶片转录组分析

樟树(Cinnamomum camphora )是樟科植物的一个代表种, 具有材用、药用、香料、油用和生态环境建设等多种用途。叶精油中富含利用价值极高的樟脑、芳樟醇、1,8-桉叶油素、异-橙花叔醇和右旋龙脑等萜类化合物。依据叶精油中主要成分的种类和含量, 可将樟树划分为脑樟、芳樟、油樟、异樟、龙脑樟5种化学类型。文章采用Illumina HiSeq™ 2000高通量测序技术, 对5种化学类型叶片转录组进行测序, 对测序得到的所有Unigene进行GO(Gene Ontology)、COG(Clusters of Orthologous Groups)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类, 给出功能注释和Pathway注释, 并预测Unigene蛋白编码区(Coding sequence, CDS)。De novo组装共获得156 278个Unigene, 序列平均长度584 bp, N50(覆盖50%所有核苷酸的最大Unigene长度)为1 023 bp。通过与其他核酸、蛋白数据库的Blast搜索比对, 共有55 955条Unigene获得了基因注释, 占所有Unigene的35.80%。其中, 有24 717条Unigene得到GO注释, 有21 806条Unigene得到COG注释。KEGG pathways分析结果表明, 共有3 350条基因(10.19%)注释到次生代谢生物合成途径, 其中参与单萜、二萜、倍半萜和萜类骨架合成的Unigene有424个。在单萜合成的代谢通路中, 有9条Unigene可能编码芳樟醇合成酶基因, 且表达分析结果显示, 芳樟醇合成酶基因在芳樟化学类型中优势表达, 在油樟化学类型中表达水平较低。这些注释信息的完成为樟树功能基因及相关候选基因的发掘提供了基础数据和重要依据。     

樟树长链脂肪酰基CoA合成酶基因9克隆与表达分析

该研究以樟树转录组数据为基础,筛选克隆了拟南芥AtLACS9同源候选基因CcLACS9,二者序列相似性为75%。相关软件预测CcLACS9享有植物LACS亚家族成员3个特征motifs,且N端含有定位质体信手肽。在Δlacs缺陷型酵母互补测试中,以油酸作为唯一外源脂肪酸、转化了CcLACS9的突变型酵母恢复正常生长,证明CcLACS9具有典型的脂肪酰基CoA合成酶的功能。为探究CcLACS9是否参与了樟树籽油生物合成,进一步研究了其组织表达模式和在种子发育过程中其表达量与籽油累积量之间的关系。实时荧光定量PCR分析显示CcLACS9基因在种仁与花中优势表达,种仁中相对表达量是根中的17.74倍。随机测定了30棵成年樟树成熟期种子千粒重、籽油含量和中链脂肪酸比例等指标。根据仁油含量将测试群体划为高、中、低三个不同品级,并在各品级中挑选3棵单株、逐月关联分析其仁油含量与CcLACS9相对表达量。结果表明:在种仁发育前期,仁油含量和CcLACS9表达量都持续上升且二者呈正相关性,8月份为CcLACS9表达量峰值期; 9月下旬后,仁油含量趋向稳定但CcLACS9表达量仍处于较高水平但呈现下降趋势,二者无明显相关性。LACS亚家族在植物进化中较为保守,同源基因在不同植物中具有相同或相似的功能。该研究结果暗示CcLACS9可能拥有AtLACS9相似的生物学功能,即在樟树种仁油酯合成和累积过程中起重要作用。