长花柱型滇丁香小孢子发生及雄配子体发育

利用常规石蜡切片法和细胞学压片法,对异型花柱植物滇丁香的长花柱型植株的小孢子发生、雄配子体发育及花粉萌发进行观察。结果表明:(1)长花柱型滇丁香具5枚花药,花药4室。(2)花药壁由1层表皮、1层花药内壁、2层中层和1~3层绒毡层组成;花药壁发育方式为基本型,绒毡层类型为腺质绒毡层。(3)小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型,偶有左右对称型;不同药室间小孢子母细胞减数分裂不同步。(4)成熟花粉粒为二细胞型。(5)小孢子发生和雄配子体发育过程正常,表明长花柱型滇丁香属于发育正常的两性花。(6)授粉4h后,长花柱型滇丁香的花粉在长、短两种花柱柱头上的萌发率分别达(91.8±1.6)%和(93.2±1.1)%,且两者间无显著性差异(t=1.585,df=8,p=0.152),表明长花柱型滇丁香的成熟花粉粒在长、短两种花柱柱头上的萌发均正常。     

地涌金莲MlCCD8b基因的克隆与表达分析

该研究以地涌金莲(黄色苞片型YN01和红色苞片型RD05)为材料,采用RACE技术克隆获得地涌金莲CCD8b基因的cDNA全长,进行氨基酸序列比对及系统进化树构建,并采用实时荧光定量PCR技术检测MlCCD8b基因在不同地涌金莲类型和不同组织中的表达模式。结果表明：(1)序列分析显示,MlCCD8b的ORF全长1 671 bp,编码556个氨基酸,存在1个类胡萝卜素加氧酶家族的典型保守结构域RPE65,推测其相对分子量为61 574.26 Da,等电点6.61,亚细胞定位于叶绿体基质中的类囊体上,所编码的MlCCD8b蛋白为亲水性蛋白。(2)同源对比分析及构建系统进化树发现,地涌金莲MlCCD8b蛋白与小果野蕉亚种、凤梨等单子叶植物的CCD8b蛋白遗传关系最近。(3)荧光定量PCR检测结果表明,MlCCD8b在吸芽数量多的黄色苞片型YN01的所有组织中均有表达,而在吸芽数量少的红色苞片型RD05中,其苞片内未能检测到MlCCD8b的表达,但其他组织中皆有表达;MlCCD8b在2种类型地涌金莲中呈现一致的组织表达特异性,即在花序轴中的表达量最高,其次是吸芽芽点、根尖和叶片,在苞片中的表达量最低或不表达。(4)2种类型地涌金莲同一组织部位比较结果显示,RD05的花序轴、吸芽芽点、根尖和叶片中的MlCCD8b相对表达量分别是YN01的4.47、4.67、2.09和1.10倍。(5)利用高效液相色谱 串联质谱法测得RD05根尖部位的5 脱氧独脚金醇含量是YN01的15.57倍,与MlCCD8b在根尖的表达趋势一致。研究认为,MlCCD8b基因可能通过调控独角金内酯的合成,促进或抑制地涌金莲吸芽的萌生。该研究结果可为MlCCD8b基因的生物学功能研究提供依据,并为今后通过分子辅助育种调控MlCCD8b的表达,从而控制地涌金莲吸芽数量提供理论支持。     

基于高通量测序的极小种群野生植物长梗杜鹃转录组分析

为加强特有濒危植物长梗杜鹃资源的评价、保护和鉴定工作,及为今后遗传育种和改善其农艺性状提供有益参考。本研究采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeq 4000对其转录组测序,得到的数据过滤后进行de novo组装并聚类去冗余,获得74 092个Unigenes,平均长度、N₅₀、Q₂₀、Q₃₀以及GC含量分别为938 nt、1 616 nt、98.22%、95.20%和43.24%,其中1 Kb以上的Unigenes有23 879条。通过与七大功能数据库比对,分别有39 876（NR：53.82%）、38 065（NT：51.38%）、27 384（Swissprot：36.96%）、16 099（COG：21.73%）、30 401（KEGG：41.03%）、17 518（GO：23.64%）以及29 676（Interpro：40.05%）条Unigenes获得功能注释。长梗杜鹃转录组中的Unigenes根据GO功能大致可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类56亚类,其中执行生物学过程的基因最多,占41.53%;与COG数据库比对,根据其功能大致可分为25类;以KEGG数据库为参考,可归为6个代谢通路大类、32类代谢途径,并发掘出176条与人类疾病相关的Unigenes,包括内分泌及代谢疾病（167条）和抗药性（9条）。根据注释结果共检测出39 418个CDS,未注释上的Unigenes使用ESTScan预测后获得3 194个CDS。同时,预出到1 488个编码TF的Unigenes,以及检测到57 927个SNP多态位点。该转录组分析为今后长梗杜鹃乃至杜鹃属植物功能基因挖掘与利用、基因克隆、抗性机理分析、遗传资源分类和进化、分子标记开发以及分子辅助育种等研究提供了基础数据和重要参考。     

不同光周期下馥郁滇丁香 ‘香妃’的成花反应以及花芽分化进程的解剖学研究

以馥郁滇丁香品种‘香妃’扦插苗为试验材料,通过人工设置不同的光周期及采用迁光法对其进行处理,探讨不同光周期下馥郁滇丁香‘香妃’的成花反应,并采用石蜡切片法观察其花芽分化进程,以期为馥郁滇丁香‘香妃’的花期调控及商品化盆栽提供理论依据。结果表明：（1）馥郁滇丁香‘香妃’属于质性或专性短日照植物,临界日长约为14 h,适宜成花的日照长度为10～12 h,限界性诱导光周期为30 d短日照。（2）在诱导光周期下,花芽形态分化包括未分化期、总苞原基分化期、花序或小花原基分化期、花被原基分化期、雄蕊原基分化期及雌蕊原基分化期。在诱导光周期下处理16 d后,植株全部完成了成花转变;处理30 d后,所有植株的花芽分化处于花被原基发育形成期,并且成花决定达到稳定状态,移入非诱导光周期下不会发生成花逆转。（3）在4 h暗中断的非诱导光周期下,所有植株的芽一直处于营养生长的未分化期。     

滇牡丹花色类群性状变异分析

对滇牡丹（Paeonia delavayi）10个花色类群的13个数量性状和5个质量性状进行了调查及统计分析,结果表明：（1）未发现所有花部性状均为同色的花色类群;（2）从花色与其它质量性状的连锁看,绿色类群均具绿色柱头,且是唯一存在直立花朵、绿色花丝、绿色花药的类群;（3）10个花色类群13个数量性状的平均变异系数范围为32．80％～50．56％,说明不同类群内个体问的性状稳定性差异较大;（4）10个花色类群平均表型分化系数为42．25％,表明滇牡丹10个花色类群表型变异主要来源于类群内,类群间的表型变异也很突出;（5）据花色演化趋势,初步推断云南省迪庆州中甸、德钦一带可能为滇牡丹的起源中心。     

重要食药同源植物余甘子转录组微卫星特征分析

为全面了解余甘子转录组SSR位点的分布特征和变异规律,本研究利用Illumina Hiseq 4000平台对余甘子叶片转录组进行测序,通过MISA软件对获得的Unigenes进行SSR位点搜索和统计分析。结果发现9 538条包含SSR位点的Unigenes,共检测到9 991个SSR位点,平均每5.49 kB出现1个SSR。单碱基和二碱基为余甘子转录组SSR主要重复类型,分别占SSR总数的42.3%和30.79%。位于基因编码区的SSR位点共有1 731个,出现频率为0.039 SSRs/kB,优势重复类型为三碱基重复。余甘子转录组SSR中共有169种重复基元,其中所占比例最高的是A/T（42.10%）,其次是AG/CT（22.91%）和AAG/CTT（5.02%）。SSR各基元的重复次数波动于4~75次,且多数集中于4~20次。重复片段长度≥ 20 bp的SSR占21.20%,且SSR发生频率与片段长度呈显著负相关（P<0.01）,相关系数为-0.561。本研究获得的余甘子转录组SSR位点出现频率较高、分布密度较大、低级重复基元较多,重复次数较高、长片段较多,大多数SSR位点的多态性潜能较高,用于余甘子遗传多样性分析的潜力较大,为下一步余甘子转录组SSR标记的大规模开发和群体遗传学研究提供了重要的数据信息,进而为余甘子野生资源的保护和合理开发利用提供了参考依据。     

基于GBS简化基因组技术的宽杯杜鹃遗传多样性分析

宽杯杜鹃花色纯黄且钟状花冠簇生于枝顶,具有较高的观赏价值。近年来受道路建设及盗挖盗伐等人为影响,其生境破碎化严重且种群规模日渐萎缩,对其开展保护生物学研究已迫在眉睫。本研究采用基因分型(genotyping-by-sequencing,GBS)技术对宽杯杜鹃老君山(LJS)与大黑山(DHS)两个残存种群进行单核苷酸多态性(single-nucleotide-polymorphism,SNP)位点挖掘与遗传多样性分析。结果表明,通过获得的103 133个高质量SNP位点分析发现两个种群在物种水平上具有较低的遗传多样性(Ne=1.3086,Ho=0.1878,He=0.1856),而种群间具有较高的遗传分化(Fst=0.1765),种群间基因流(Nm)=1.1674。聚类分析、主成分分析与种群遗传结构分析表明36个个体被聚为2个不同的遗传类群。本研究首次揭示了宽杯杜鹃较低的遗传多样性现状,有助于进一步了解其濒危机理和科学地制定宽杯杜鹃保护措施。