文心兰OnFNR基因的克隆及抗软腐病功能鉴定北大核心CSCD

为了解铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶(FNR)在文心兰抵御软腐病过程中的作用,该研究采用RACE技术从文心兰‘小樱桃’中克隆到一条OnFNR基因(登录号为KX461908),分析其序列特性和编码蛋白亚细胞定位情况,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其在不同组织部位以及不同软腐病感病阶段的表达模式,构建OnFNR过表达载体并转化文心兰原球茎(PLBs),对转基因原球茎进行软腐病抗性评价。结果显示:(1)文心兰OnFNR基因开放阅读框长为1080 bp,预测可编码含359个氨基酸、分子量为40066.14 Da、等电点为8.72的碱性蛋白;OnFNR具有典型的FAD结合结构域和NADP+结合结构域,定位于叶绿体。(2)多序列比对和进化树分析发现,OnFNR与其他植物LFNR聚为一类,并与小兰屿蝴蝶兰LFNR的相似度最高(89.1%)。(3)qRT-PCR结果显示,OnFNR在文心兰叶中的表达量最高,其次是假鳞茎与花,根中最低;文心兰植株接种软腐病病原菌1 d后叶片和假鳞茎的OnFNR基因表达量呈现极显著下调,并且在5个感病阶段的表达量均低于健康植株。(4)成功构建过表达载体pCAMBIA1301-OnFNR,并经农杆菌EHA105侵染成功转入文心兰PLBs,获得过表达OnFNR转基因原球茎16个;在过表达OnFNR文心兰PLBs中,OnFNR与Fd基因表达均呈现极显著上调,尤其是Fd表达量上调至对照(非转基因PLBs)的3.67倍,且过表达OnFNR的PLBs在软腐病病原菌侵染第4天的存活率仍有48.88%,而对照的存活率只有6.66%。研究表明,文心兰OnFNR是一个定位于叶绿体的光合型铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶,过表达OnFNR能够明显提高文心兰植株的抗病性,推测OnFNR在植物抵抗病毒以及ROS爆发中具有重要作用,且过表达OnFNR可能通过提高LET的电子传递效率,进而提高Fd的表达量达到促进MAPK通路信号传导的效果。     

铁皮石斛和重唇石斛及其杂交子代花的挥发性成分分析北大核心CSCD

为阐明铁皮石斛和重唇石斛及其杂交后代14L-3、14L-6、14L-7和14L-9花挥发性成分的变化,采用静态顶空气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对石斛花进行检测。结果表明,从石斛花中检测出81种挥发性成分,包括烯、酮、醛、烷几大类,铁皮石斛、重唇石斛、14L-3、14L-6、14L-7和14L-9分别有23、12、21、33、23和35种。铁皮石斛花的主成分是α-蒎烯,重唇石斛花是2-十五烷酮,4个子代花中均含有这2种来自亲本的特征成分,α-蒎烯是子代共同的主成分。亲本和子代石斛花共有成分是正己醛。子代14L-3、14L-6、14L-9均与母本铁皮石斛相似性高,相似性以14L-3>14L-6>14L-9,与父本差异性大。14L-7与亲本相似度最均衡。这为石斛育种研究提供了指导。     

金线兰及近缘种植物遗传多样性ISSR分子标记分析

利用ISSR分子标记技术对我国不同地区收集的金线兰及其近缘种种质资源进行亲缘关系及遗传多样性分析。结果显示:9条ISSR引物在50份材料中共扩增条带156条,其中多态性条带155条,多态性比率达99.36%;UPGMA树状图分析显示,样本总体相似系数介于0.56~0.90之间,在相似系数0.65处可分4大类群,其中金线兰主要集中于A大类群。A大类群又可分为3个亚类5个小亚类,亚类中不同地区来源的金线兰种质没有明显的界限。去除部分地区来源不明材料,46份材料依不同地理来源分成8个种群,其中福建野生金线兰4个种群,二者Nei's基因多样性指数(H)分别为0.322和0.295,处兰科植物中等水平;种群遗传分化系数(Gst)分别为0.328和0.240,处兰科植物较低水平。AMOVA分析显示样本种群内变异指数87%,种群间变异指数13%,表明种群间可能存在基因交流。     

福建泰宁野生铁皮石斛种群的ISSR亲缘关系分析

为了解铁皮石斛(Dendrobium officinale)种质间的亲缘关系,利用ISSR技术对34份铁皮石斛种质资源进行亲缘关系和遗传多样性分析。结果表明,9条ISSR引物在34份种质中共扩增出78条带,多态位点百分率达100%。UPGMA聚类分析表明,种质的相似系数为0.61~0.92,在相似系数0.626处,福建省泰宁的野生铁皮石斛与栽培铁皮石斛分为两大类。泰宁野生铁皮石斛种群的Nei’s基因多样性(H)和遗传分化系数(Gst)分别为0.3111和0.4609,均高于栽培种群(0.3056和0.4204),表明泰宁野生铁皮石斛具有较丰富的多样性和较高的种群分化系数。AMOVA分析表明,铁皮石斛种群内变异指数为74%,种群间变异指数为26%,表明不同种群间可能存在基因交流。这些为不同地域的野生铁皮石斛资源的有效保护及利用提供理论依据及技术参考。     

桔青霉摇瓶发酵生产核酸酶P1的动力学研究

研究了桔青霉发酵生产核酸酶P1的发酵动力学特性：以Logistic方程和Luedeking—Piret方程为基础,进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述整个发酵过程中的茵体生长、产物合成和基质消耗的动力学模型。对实验数据与模型预测值进行比较,发现模型预测值与实验数据能较好地拟合,基本上反映了桔青霉发酵过程的动力学特征,为以后进一步研究和预测核酸酶P1发酵过程奠定了理论基础。     

中国部分野生黄精属植物的染色体核型分析

采用常规压片法,对中国部分野生黄精11个种、43个居群的染色体进行了核型分析,结果显示:(1) 43个居群均为二倍体,染色体数目在16～60之间,基数n=8、9、10、11、12、13、15、17、30。(2) 43个居群中,15个居群为"2B"型, 22个居群为"3B"型,6个居群核型为"2C"型;核型不对称系数在55.78%～75.60%,最长染色体与最短染色体的比值在2.01～6.12之间。(3) 43个居群中有23个居群有数目不等、位置不同的随体。(4)中国野生黄精资源从互生叶到轮生叶的染色体数目逐步增加,核型特点表现为:①臂比逐渐增大;②随体逐渐消失;③核型不对称性逐步增强;④不对称系数逐渐增加。研究表明,中国野生黄精不同种或居群的遗传多样表现在染色体数量、不同类型染色体数量以及它们在核型中的排序位置、随体的位置等方面的差异。     

文心兰25条miRNA前体序列特性及其表达分析

为了解文心兰miRNA的序列特性及其在不同组织部位中以及软腐病侵染过程中的表达规律,该研究对文心兰转录组及miRNA数据库中的25条miRNA前体(pre miRNA)序列和15条成熟体序列进行序列特性分析,并对25条pre miRNAs在文心兰不同组织部位及软腐病侵染的假鳞茎中的表达情况进行实时荧光定量分析。结果显示：（1）文心兰25条pre miRNAs序列可分为13个家族,其中包含15条成熟体序列。（2）Mfold二级结构预测显示,文心兰25条pre miRNAs的最小折叠自由能在-32.04~ -120.98 kal/mol之间,均可以形成典型、稳定的发夹结构。（3）序列比对分析发现,同一家族的前体与成熟体存在一个约20个碱基长度的保守区域,推测该区域可能为文心兰miRNA成熟体所在区域。其中,13个前体家族中,有10个家族的成熟体可以完全定位于其前体中。（4）实时荧光定量PCR结果显示,在文心兰不同组织部位中,miR159 unigene0037857、miR167 unigene0011236、miR167 unigene0002619、miR169 unigene0022341、miR172 unigene006514、miR396 unigene19032、miR398 unigene0009996、miR2950 unigene0006151、miR2950 unigene0006422等pre miRNAs在叶片中大量累积可能有利于其叶的形态建成;miR162 unigene0003615、miR162 unigene0013441、miR166 unigene0011870、miR168 unigene0009958等pre miRNAs同时在根和叶中均大量表达有利于其根和叶的发育;而miR171 unigene0045985、miR396 unigene0011179、miR396 unigene0011180在根和茎中的大量表达可能有利于其根和茎的发育。（5）在软腐病病菌侵染文心兰假鳞茎的过程中,miR159 unigene0037857、miR167 unigene0011236、miR396 unigene0011179、miR396 unigene0011180、miR396 unigene0019032、miR845 unigene0012489的表达总体呈下降趋势;miR162 unigene0040566、miR166 unigene0011870、miR168 unigene0009958、miR171 unigene0045985在软腐病菌液侵染4 h其表达量升高,之后表达量下调;miR162 unigene0003615、miR167 unigene0002619、miR168 unigene0047942、miR169 unigene0022341、miR845 unigene0012489在菌液侵染过程中其表达量呈现先下降后上升的趋势,并在侵染8 h后表达量达到最低。研究表明,文心兰pre miRNAs 13个家族不同成员在进化进程中具有高度保守性与特异性的结构特点,并可能广泛参与文心兰不同组织的生长发育及参与软腐病菌侵染的响应。     

文心兰铁氧还蛋白基因克隆定位及表达分析

采用RACE-PCR法,从‘小樱桃’文心兰中克隆到一个全长989bp的铁氧还蛋白基因cDNA序列,命名为OnFd(登录号KX461907)。OnFd基因开放阅读框长为465bp,预测可编码154个氨基酸;gDNA和cDNA序列比对结果显示OnFd基因不含内含子。生物信息学分析表明,OnFd具有1个典型的[2Fe-2S]结构域;同源分析显示,OnFd与玉米Fd3的相似度最高(64.29%)。蛋白亚细胞定位结果显示OnFd定位于叶绿体。实时荧光定量PCR检测发现:OnFd基因在花中表达量最高,其次是叶与根,在假鳞茎中表达量最低;接种病原菌研究显示,文心兰感染软腐病后,各个部位的OnFd基因表达量均呈上升趋势,尤其是接种部位假鳞茎在接种病原菌1d后表达量便表现出极显著上调,并且在5个感病阶段的表达量是健康植株的2.83~3.98倍。研究表明,OnFd基因可能在文心兰响应抗软腐病过程中具有重要作用。     

南茜文心兰软腐病病原分离鉴定及致病性分析

针对南茜文心兰Oncidium‘Gower Ramsey’软腐病进行病原菌分离、鉴定及致病性分析。形态学鉴定结果表明,病原菌菌株外观乳白、边缘不规则扩散;显微观察结果表明,该菌为革兰氏阴性菌,短棒状;16S rDNA测序结果与已知菌Dickeya dadantii 3937相似度最高,确定病原物Onc1~Onc7为Dickeya dadantii。致病性分析表明,病原菌Onc5可侵染所参试的全部5种文心兰属及其属间杂交种植物,还可侵染蝴蝶兰、金线兰及铁皮石斛,其中铁皮石斛对该菌表现较强抗性。卡那霉素对Onc5菌有较强抑制作用。     

铁皮石斛多糖累积规律研究进展(综述)

铁皮石斛为我国名贵中药材,药用价值独特。在铁皮石斛的众多药用成分中,多糖是主要的有效成分。本文综合近年来国内外在铁皮石斛多糖累积规律方面的研究,从种质资源、生理时期与部位、栽培技术及组织培养等方面阐述铁皮石斛多糖累积的影响因素,为铁皮石斛高多糖品种的选育及栽培技术提供资料。