阳春砂辐射诱变及基于ISSR的变异分析

用组织培养结合辐射诱变的方法进行药用植物阳春砂的育种,对于加快其育种速度、实现高产优质具有重要意义.本研究通过不同浓度的6-BA和NAA配比筛选阳春砂组织培养不定芽的最适培养基,再以组培不定芽为材料,设置不同辐射剂量,进行60Co-γ射线辐射诱变;采用ISSR分子标记技术,对部分诱变材料进行遗传变异分析.结果表明,添加4.0mg/L6-BA和0.1mg/L NAA的MS培养基不定芽诱导率和出芽倍数最高,分别达到91.4％和2.44;用于阳春砂组培不定芽γ射线辐射的合适剂量为16Gy;ISSR分析结果显示,16Gy辐照获得的2个植株AV16-1和AV16-2在遗传上发生了明显变异,与对照的遗传相似系数分别为0.549和0.563.本研究建立了组织培养结合辐射诱变培育阳春砂新种质的方法,为基于ISSR分子标记技术的诱变育种提供了参考.     

云南不同产地阳春砂内生真菌多样性分析及其活性研究

分析云南西双版纳和马关产阳春砂(Amomum villosum Lour.)内生真菌的分布、种群差异及其抗氧化、抗菌潜力,并为获取新型天然活性代谢产物提供资源。通过植物组织表面灭菌法分离纯化阳春砂内生真菌,利用ITS序列分析进行种属鉴定。同时用滤纸片法评价真菌发酵物对5株细菌的抑制作用,采用总还原力、DPPH自由基和羟基自由基清除法评价真菌发酵物的抗氧化活性。从两个产区阳春砂中共分离鉴定出77株内生真菌,其中西双版纳阳春砂中鉴定了39株,优势菌属为Penicillium、Colletotrichum、Xylaria、Daldinia和Diaporthe;马关阳春砂中鉴定了38株,优势菌属为Penicillium、Phanerochaete、Pyrenochaetopsis、Neopestalotiopsis和Cladosporium。马关阳春砂内生真菌的Shannon多样性指数、辛普森多样性指数和均匀度均高于西双版纳阳春砂,二者间的Jaccard相似性系数为0.222 2。抗菌结果显示菌株BSR 18、BSR 32、BSR 34和MSR 15具有较强活性;而抗氧化结果表明菌株BSR 1...     

阳春砂叶绿体全基因组解析及系统发育研究

以姜科(Zingiberaceae)豆蔻属(Amomum Roxb.)阳春砂(Amomum villosum)为试材,利用Illumina Hiseq 4000测序平台对阳春砂叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,以揭示阳春砂与其他姜科植物的进化关系及其在系统发育中的地位,为豆蔻属植物的物种鉴定提供理论依据。结果表明:(1)阳春砂叶绿体基因组全长164 069 bp,GC含量为36.1%,包括1对29 959 bp的反向重复区(IR)、一个大单拷贝区(LSC;88 798 bp)和一个小单拷贝区(SSC;15 353 bp);共注释得到133个基因,包括8个rRNA基因、38个tRNA基因和87个蛋白编码基因。(2)在阳春砂基因组中共检测到157个SSR位点,大部分SSR均由A和T组成;豆蔻属物种在基因组大小、IR边界区高度保守,核酸变异主要发生在LSC和SSC区。(3)最大似然法(Maximum Likelihood, ML)聚类分析显示,阳春砂与同属的爪哇白豆蔻(Amomum compactum)和白豆蔻(Amomum kravanh)亲缘关系最近,并且与山姜属(Alpinia Roxb.)也有较近的亲缘关系。     

阳春砂多糖的分离纯化及体外抗氧化作用研究

本实验研究了阳春砂多糖(AVP)及其纯化组分的抗氧化活性,首先采用DEAE-纤维素-52离子交换柱分级洗脱阳春砂粗多糖,再采用Sephadex G-100葡聚糖凝胶色谱柱进一步纯化得到纯化多糖;分别采用超氧阴离子自由基体系、羟基自由基体系、1,1-二苯基苦基苯肼自由基体系,对阳春砂多糖的抗氧化活性进行研究,并以维生素C为阳性对照物,实验结果表明阳春砂粗多糖及纯化组分对超氧阴离子自由基、羟基自由基、1,1-二苯基苦基苯肼自由基均有较强的清除能力,AVP-3体外抗氧化活性最强。     

阳春砂有性生殖特性的研究进展(综述)

阳春砂是我国珍稀濒危的药用植物,以其果实入药。由于阳春砂柱头高于花药,自然传粉结实率低,严重制约了果实产量。为揭示阳春砂果实形成的基础,探讨提高阳春砂产量的对应策略,本文就阳春砂的形态特征、生态习性、花粉发育、胚囊发育及开花、传粉、受精等有性生殖研究状况进行综述。     

阳春砂花粉的结构和生殖细胞的分离

阳春砂为自交植物,但花的雌蕊高于雄蕊,是研究单子叶植物纲生殖细胞分子生物学的典型材料。为了解决授粉难的问题,该研究采用植物组织化学方法,对阳春砂花粉的发育过程进行观察,以明确其花粉的结构特征;选择渗透压冲击法分离生殖细胞,以探讨阳春砂的授粉技术方法。结果表明:(1)阳春砂花粉发育的特殊性从四分体时期开始,在四分体时期缺少典型的胼胝质壁,而4个小孢子是由多糖性质的细胞壁分隔、包裹着;成熟的阳春砂花粉粒是二胞型花粉,且花粉细胞质中含有丰富的多糖淀粉和脂滴物质;成熟花粉外壁是由多糖物质构成,而非胡萝卜素和类胡萝卜素酯的孢粉素物质构成。(2)阳春砂花粉在2%甘露醇+5%丙酮的爆破液中,爆破率可达10.67%,并释放出花粉内含物,其中包含生殖细胞;在释放出的花粉细胞质中,生殖细胞可完整保留约30min;用显微操作仪将游离的生殖细胞收集成一定数量的群体,置离心管后即可保存在液氮罐中,每天可收集上百个阳春砂生殖细胞。     

阳春砂花药发育过程的组织化学研究

用环氧树脂包埋的半薄切片经PAS反应和苏丹黑染色,研究阳春砂花药发育中的多糖和脂类物质分布特征。结果发现小孢子母细胞和四分体小孢子中积累了一些脂滴,但没有淀粉。阳春砂小孢子母细胞和四分体没有胼胝质壁。晚期小孢子中除了仍有很多脂滴外,细胞核周围开始出现淀粉粒;成熟花粉粒贮存丰富的淀粉粒和脂滴,且花粉壁由多糖物质构成。阳春砂花药壁结构比较特殊:花药壁由10余层细胞组成;最内层的绒毡层细胞在小孢子时期开始解体,细胞质转变为脂滴,供花粉吸收。开花时,花药壁由表皮和几层薄壁细胞以及径向壁纤维加厚的变形细胞组成。     

药用植物阳春砂花器形态特征

通过解剖阳春砂(Amomum villosum)小花,以体视镜观察并测量长果、圆果和仲华3个阳春砂栽培类型小花的形态指标。结果表明,仲华的假合蕊柱与唇瓣间的纵向距离最小,但3个栽培类型之间的横向距离差异不显著。假合蕊柱与唇瓣的距离大小主要由假合蕊柱的挺直程度决定,角度γ值是栽培类型的特征参数。仲华的花粉囊最长,长果次之,圆果最小;而3个栽培类型间的花粉囊宽度差异不显著;花粉囊长度的差异是栽培类型的另一个特征。仲华柱头的开口面积与长果和圆果差异不显著;但长果柱头的开口面积比圆果大。3个栽培类型柱头的开口均高于花粉囊顶端;圆果柱头的开口与花粉囊顶端的距离(Dsp)显著大于长果和仲华,而长果与仲华的Dsp差异不显著。该研究建立了阳春砂花器形态的研究方法,比较了3个栽培类型小花的形态特征,为寻找适宜的传粉途径和提高产量奠定了基础。     

一种阳春砂新栽培类型的鉴定

该研究对3个阳春砂栽培类型长果、圆果、仲华,海南砂和1个疑似阳春砂新栽培类型锦秋进行了植物学性状观察、RAPD分子鉴定,并测定了各砂仁种质的活性成分。结果表明:锦秋叶缘具有双边波状和单边波状两种现象,表现出处于长果、圆果与海南砂之间;锦秋叶舌的长度和开花物候期也介于海南砂和长果、圆果之间;果实的性状方面比较复杂,锦秋果实呈胖圆状与圆果、海南砂相似,不同于长果和仲华的长圆形;果实黑褐色,不同于长果、圆果的红色而与仲华和海南砂相近;果刺尖锐状与长果、圆果和仲华的相似,不同于海南砂的平钝形果刺。锦秋与仲华除果实形状外的生物学性状指标都相似。从91个引物中随机筛选出3个多态性丰富的引物,多态性比率为91.2%,显示该物种遗传变异较高;各个样品间的相似系数在0.235 3~0.970 6之间,说明五种砂仁种质是有差别的;聚类分析显示样品可分为3类,海南砂聚为一大类;长果、圆果、仲华和锦秋聚为另一大类,该大类中的长果和圆果聚为一小类,仲华和锦秋聚为另一小类。聚类分析结果表明,锦秋是不同于已知三种栽培类型的阳春砂新栽培类型。锦秋种子千粒重最大、挥发油含量最高,但其乙酸龙脑酯含量与其它砂仁种质无差异。     

萘乙酸对阳春砂不同插穗扦插繁殖效果的影响

以阳春砂根状茎茎尖、根状茎、直立茎芦头3种不同材料为插穗,研究不同浓度的ɑ-萘乙酸(NAA)对扦插效果的影响,以筛选出最佳的NAA处理浓度,寻找除分株繁殖外的高效营养繁殖方法。结果表明,未经NAA处理的根状茎茎尖、根状茎和直立茎芦头3种插穗的出芽率和生根率比较低,出芽率依次为10.0%、3.3%和23.3%;生根率依次为23.3%、10.0%和3.3%。而200 mg·L-1的NAA处理可以显著提高根状茎茎尖、根状茎和直立茎芦头3种插穗的存活率、出芽率和生根率;与对照比较,3种插穗的存活率依次提高17.7%、23.4%和26.7%;出芽率依次提高13.3%、50.3%和53.3%;生根率依次提高43.3%、26.7%和53.4%。200 mg·L-1的NAA处理可以显著提高3种插穗再生根和再生芽的生长指标。根状茎茎尖再生根的数量、长度、直径分别比对照提高56.7%、82.6%和29.2%;根状茎的再生根长度显著比对照长203.5%;直立茎芦头的再生芽的长度和直径比对照提高25.2%和35.2%。NAA处理后的根状茎茎尖插穗的芽再生方式有两种,一种是原来的茎尖继续生长,另一种是从插穗的节上分化出新芽。阳春砂根状茎茎尖、根状茎和直立茎芦头3种插穗经200 mg·L-1NAA处理后可以显著提高成活率,这为阳春砂种苗生产建立了分株繁殖以外的另一种高繁殖系数的营养繁殖方法。