基于RAPD标记的丽江云杉遗传多样性及谱系地理

由于青藏高于独特的地理环境,第四纪冰期反复的退缩和扩展对目前该地区生物物种的地理分布及居群结构产生重要的影响。本文对这一地区特有分布物种丽江云杉(Picea likiangnsis)3个变种丽江云杉变种(var. likiangensis)、川西云杉变种(var. rubescens)和林芝云杉变种(var. linzhiensis)共11个种群228个个体进行RAPD分析,研究其遗传多样性及谱系地理。结果表明,该种具有较高的总体遗传多样性,多态位点达85.42%;然而在群体水平上却保持了相对低的多态性,种群间差异不显著,种群平均多态条带百分率为62.31%,Nei’s平均遗传多样性指数(H_E)为0.250,Shannon’s多样性指数(H_pop)从0.267到0.421 1。Nei’s基因多样性(G_ST=0.256)和AMOVE分析(Phi_st=0.236)表明,群体间有较高的遗传分化,群体间基因流有限(N_m=1.453 2),远远低于已报道的其它松科植物。UPGMA聚类分析表明3个形态上分离的变种没有单个聚成一枝,形成单系群。本研究认为,在第四纪冰期丽江云杉这一种在南部可能存在至少3个不同的避难所,北边和西边的居群应该是南方避难所里的居群经过不同的回迁路线而产生的,有可能是由于种内亚种间的反复杂交造成了目前的种群分布模式。     

植物苯丙烷代谢途径

众所周知,固着生长的植物经常受到环境中各种生物和非生物胁迫的威胁。所以在漫长的进化过程中,植物必须将多样的环境信号整合到其发育过程中,以实现适应性形态的发生和代谢途径的精确调控,最终使植物完成整个生长周期。研究显示,苯丙烷代谢作为植物重要的次级代谢途径之一,其代谢产物,例如木质素、孢粉素、花青素和有机酸等,在调控植物适应性生长的过程中发挥着重要功能。特别是在药用植物中,苯丙烷代谢还与众多药用活性成分的合成息息相关,几乎所有包含苯丙烷骨架的天然药效成分均由苯丙烷代谢途径直接或间接合成,例如黄酮类、萜类和酚类等。此外,经苯丙烷代谢途径产生的一些次级代谢产物还能由植物根系外泌到周际土壤中,通过改变根系微生物的菌群生态,而影响植物生长和抵抗生物或非生物胁迫的能力。同时,苯丙烷代谢介导的这种植物-微生物互作也与药用植物的道地品质密不可分。本文综述了近年来植物苯丙烷代谢途径的最新研究进展,重点对该代谢途径中代谢产物的生理功能及表达调控机制进行了介绍,以期更深入地理解药用植物苯丙烷代谢与药材性状之间的潜在关系,旨在指导优良中草药的遗传育种,以进一步促进我国中医药事业的蓬勃发展。     

CRISPR/Cas9介导靶向敲除拟南芥BRI1突变体的鉴定

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)油菜素内酯受体BRI1为目的基因,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定向编辑拟南芥BRI1,以期获得更多BRI1的突变体,为后续BRI1功能的进一步深入研究奠定基础。通过筛选转基因植株,对编辑后的BRI1进行测序分析,结果显示该突变体中BRI1基因序列由于新碱基的插入导致提前终止。同BRI1强突变体bri1-710一样,相比于野生型对照均对BL处理不敏感,但相比于bri1-710,该突变体植株较大,暗示BRI1 N端可能在BR信号途径中有重要作用。因此该研究可为后续进一步研究拟南芥及其他同源物种的BRI1功能提供可靠的参考依据。     

PSAG12-ipt嵌合基因转化马铃薯体系的研究

以根癌农杆菌介导法将PSAG12-ipt嵌合基因导入马铃薯栽培品种,对影响马铃薯遗传转化的多种因素进行系统研究.结果表明:马铃薯茎段分化效率高于叶片,马铃薯愈伤诱导和芽分化最适培养基为MS+6-BA 0.25mg/L+NAA 0.25mg/L+2,4-D 0.25mg/L,添加1%Na2SO3能有效防止褐化;茎段愈伤诱导和分化苗生根最适的Kan浓度分别为50mg/L和75mg/L;外植体预培养2d,OD600为0.2～0.5的农杆菌浓度侵染8min、共培养3d后进行选择培养能有效地提高植株再生能力.用PSAG12和ipt双重PCR检测再生植株,阳性转化率为65.8%.Southern blotting结果表明,转基因植株多以单拷贝形式整合进马铃薯基因组中.     

油菜Bna miR1140基因的分离与转化及其过表达分析

为了探究油菜miR1140基因的功能,该研究利用PCR技术从油菜栽培种westar中克隆了miR1140前体基因,并与pPZP212载体连接,构建了miR1140前体基因的过表达载体,通过农杆菌介导法将其转化到甘蓝型油菜westar品种中。(1)PCR鉴定表明,共获得14株过表达Bna-miR1140基因油菜阳性株。(2)表型观察显示,阳性株的叶片形态、花器结构没有变异,株高、主花序长度、主花序结角数和千粒重均与对照相当,但其中有5株过表达Bna-miR1140基因油菜阳性株(T0代)出现双主序株型,且分枝部位较对照低,分枝数较对照明显增多,使全株有效角果数增多,单株生产力较对照提高26%,而其他9株阳性株均与野生型油菜表型一致。(3)T1代田间表型分析表明,5株过表达35S∷Bna-miR1140(T0代)的T1代转化株系全生育期较对照极显著延长9~14d,且5株T0代中有4株的株型变异符合3∶1的遗传分离规律。研究推测,油菜Bna-miR1140基因可能参与了调控油菜的分枝发育。     

城市绿化带植被覆盖度对盐碱地土壤盐分的调节

城市绿化带土壤盐渍化成为近年来城镇化发展亟待解决的环境问题,本试验系统研究兰州新区城市绿化带植被覆盖度和不同肥力措施对盐碱地盐分的调节。结果表明“七叶树（Aesculus chinensis Bunge）+花叶楸（Catalpa bungei C.）+四季玫瑰（Rosa rugosa Thunb.）”的景观组合Ⅱ,在有机肥添加微生物菌剂的处理下,一个生长季平均植被覆盖度高达70.06%,表土脱盐率能达到53.51%,而“裸地”对照仅分别为20.62%和5.46%。景观组合Ⅱ处理pH值和电导率分别下降了12.54%和63.83%,“裸地”仅下降了3.14%和12.28%。相关性分析（P<0.05）表明,植被覆盖度与土壤含盐量（r=-0.949）高度负相关,与土壤有机质（r=0.887）和全氮（r=0.853）高度正相关。本研究认为,通过增加绿化带植被覆盖度、改善土壤肥力能有效改良盐碱地土壤盐分。