罗汉果花芽分化过程中形态及其激素水平变化特征

采用石蜡切片和酶联免疫法(ELISA)对罗汉果雄性、雌性、两性花芽分化过程的形态和激素水平变化进行观测,为罗汉果开花调控和品种选育提供科学依据。结果表明:(1)罗汉果雄性、雌性、两性花的花芽分化过程均可分为花芽未分化期、花芽分化初期、花序分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期7个阶段。雄蕊原基分化期前,3种花芽分化过程无明显差异,各时期形态特征均依次为:茎端呈圆锥状(花芽未分化期)→茎端经半球形变成扁平状(花芽分化初期)→距茎端5~7节位处分化出穗状花序(花序分化期)→小花原基周围形成5个萼片原基(萼片原基分化期)→萼片原基内侧形成5个花瓣原基(花瓣原基分化期)。雄蕊和雌蕊原基分化期,3种花芽分化过程存在明显差异,雄蕊原基内侧出现雌蕊原基后,雄花芽雄蕊原基继续发育成雄蕊,雌蕊原基停滞生长,退为一个小突起;雌花芽雌蕊原基继续发育成雌蕊,雄蕊原基生长缓慢,退化为小花丝;两性花芽雌蕊和雄蕊原基均继续发育,形成外观正常的雌蕊和雄蕊。(2)内源激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZR)含量在3种花芽分化过程中变化规律相似,即ABA含量在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而GAs和ZR含量则基本保持不变;吲哚乙酸(IAA)含量在3种花芽分化过程中变化存在明显差异,雌花芽IAA含量在花芽生理分化期升高,花芽形态分化期逐渐降低,而雄性和两性花芽的IAA含量则基本保持不变。ABA/GAs、ABA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs激素含量比值在3种花芽分化过程中变化规律相似,ABA/GAs在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而BA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs则基本保持不变。研究认为,罗汉果花芽分化过程经历一个"两性期",高ABA含量和ABA/GAs比值有利于罗汉果花芽分化,IAA可能对罗汉果花性分化具有重要作用。     

无籽罗汉果选育的初步研究

采用多倍体诱导、不同倍性配子杂交和组织培养等技术方法,培育出三倍体无籽罗汉果新种质类型。通过与当前罗汉果主要品种的对比栽培实验和观测,表明无籽罗汉果优良株系花、叶等器官形体较大,植株长势健旺,现蕾开花较早,果实无籽或极少籽,甜苷Ⅴ含量比其母本提高36.28%。其生物学性状的变化,尤其是甜甙含量的提高和抗性的增强,表现出了重大的开发利用价值。就无籽罗汉果的生育周期、形态特征、生长发育规律以及果实品质进行初步报道。     

桂北地区不同品种、不同产地鲜罗汉果中总甙、甙V含量测定

分别采用紫外分光光度比色法(UV-vis)和高效液相色谱法(HPLC)测定了不同产地,不同品种罗汉果中的总甙和甙V的含量。测定结果表明:同一品种不同产地罗汉果中总甙含量、甙V成分变化不大,不同品种的总甙、甜味成分V均有明显差别。     

野生罗汉果遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记方法对采自广西和广东的7个罗汉果（Siraitia grosvenorii）野生居群共130个个体进行了遗传多样性分析。15个ISSR引物共扩增到了111个位点,其中91个是多态性位点,占82.0%。Nei′s基因多样性指数(H_e)为 0.248,Shannon 信息多样性指数（I） 为0.354。罗汉果不同居群的遗传多样性水平差异较大,居群多态位点百分率在 28.2%－55.6%之间,Nei′s基因多样性指数为0.080－0.209,Shannon 信息多样性指数为0.123－0.310。永福居群（YF）和金秀居群（JX）的遗传多样性水平较高,其周边居群的遗传多样性水平逐渐降低,居群间产生了较大的遗传分化（G_st = 0.569）。居群间的遗传距离与地理距离相关性不明显（r =0.369,P = 0.115）。UPGMA聚类图中,7个居群的个体按居群各自聚在一起。     

不同生长周期的罗汉果鲜果中甜甙V和总黄酮含量变化规律研究

通过使用HPLC法对不同生长周期的罗汉果鲜果中罗汉果甜甙V和总黄酮的含量进行测定,总结出罗汉果中罗汉果甜甙V和总黄酮含量的变化规律,并对二者进行比较研究,结果表明坐果50d后,罗汉果甜甙Ⅴ的增加比较快,80d后,罗汉果甜甙Ⅴ的含量趋于稳定;随着生长周期的增加,罗汉果总黄酮的含量增加,40～50d中增长最快,坐果约50d后达到最高值,从60d开始总黄酮的含量迅速下降到20d水平,然后趋于稳定。     

罗汉果叶的化学成分研究

为了解罗汉果(Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffrey)中的化学成分,利用溶剂萃取和色谱分离手段,从罗汉果叶中分离得到9个化合物。通过光谱分析,分别鉴定为:山奈酚-3,7-O-α-L-二鼠李糖苷(1)、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷(2)、阿魏酸(3)、4′-甲氧基二氢槲皮素(4)、大黄素(5)、芦荟大黄素(6)、槲皮素(7)、山奈酚(8)、山奈酚-7-O-α-L-鼠李糖苷(9),其中化合物3~6为首次从罗汉果叶中分离得到。     

基于FTIR的三倍体罗汉果花粉直感效应研究

以四个品系的三倍体罗汉果雌株为材料,用五种不同的二倍体雄花分别对其授粉,利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测定了其子代果实的红外光谱,并运用主成分分析和聚类分析研究了授粉雄花对子代果实化学成分的影响。结果表明:不同雄花授粉后,雌株F302、F323和F322各子代果实红外光谱中1 050 cm-1波数附近甜苷物质特征吸收峰的峰高有显著或极显著差异,雌株F311子代无籽果实的差异不显著;同时五种授粉雄花分别对雌株F302、F323、F322和F311子代果实在主成分二维投影图和聚类图中的排序也有明显的影响,但对不同品系雌株子代果实的排序影响不同,从而说明三倍体罗汉果的甜苷物质含量和整体成分含量均有较为明显的花粉直感效应,并且存在品种特异性。     

用单性结实基因2A11-iaaM转化罗汉果的研究

为了实现罗汉果生产中免除人工授粉和果实无籽化,该研究利用pBI121-Gus构建果实特异启动子2A11与生长素合成相关基因iaaM的嵌合基因(2A11-iaaM)过量表达载体,以罗汉果雌株叶盘为材料,采用农杆菌介导法建立罗汉果高效遗传转化体系,转化和创制单性结实罗汉果种质,通过基因特异引物对的PCR扩增,初步检测出转基因阳性植株,将之移栽大田,观察转基因植株的单性结实性的表现。结果表明:构建罗汉果单性结实性相关的pBAI-Gus植物双元表达载体获得成功;建立了农杆菌介导的罗汉果叶盘遗传转化优化体系,即农杆菌菌液OD_(600)值为0.3～0.5,侵染10 min,最优选择培养基为MS+TDZ 0.7 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)+Kan 5 mg·L~(-1)+Cef 300 mg·L~(-1);经PCR鉴定共获得4株转基因阳性雌株;将阳性植株扩繁后移栽田间,经田间调查发现,24株阳性扩繁植株中有5株正常开花,占总植株数的20.8%,且其子房未经人工授粉发育成幼果,表现单性结实性。在载体构建和农杆菌介导的罗汉果遗传转化体系优化的基础上,将外源单性结实相关嵌合基因整合进罗汉果基因组并得到表达,为后续研究单性结实罗汉果的遗传生理,创制转基因罗汉果单性结实新种质,以及克服其产业化中需要人工授粉和无籽化提供了理论和应用基础。     

罗汉果微量元素的花粉直感效应研究

用ICP-OES法测定罗汉果中受花粉直感效应影响明显的微量元素含量。结果表明:两种不同授粉处理的罗汉果样品中Zn、Fe、Cr、Al四种微量元素含量差异显著,受花粉直感作用的影响较大,尤其是Zn元素;罗汉果样品铅含量超过罗汉果行标NY/T 694-2003的限量标准,但符合药用植物绿色行标WM/T 2-2004,研究认为,罗汉果行标Pb标准不太严格,有必要进一步研究和探讨;高甜苷Ⅴ授粉组合("青皮3号"×"红毛1号")果实中B元素含量较高,为硼微肥的利用提供科学依据;而低甜苷Ⅴ组合("青皮3号"×"红毛2号")果实中8种微量元素含量偏高,其中锰与提高呼吸速率有关。     

罗汉果双受精过程的细胞学观察

罗汉果（Ｓｉｒａｉｔｉａｇｒｏｓｖｅｎｏｒｉ（Ｓｗｉｎｇｌｅ）Ｃ．Ｊｅｍｅｙ）双受精过程属有丝分裂前配子融合类型,授粉后２４～４８ｈ,花粉管进入胚囊,穿过一个助细胞,放出两个精子。雌雄核融合和雄核与次生核融合同时发生在授粉后６２～７２,雄核与次生核融合速度快于配子融合,７２ｈ后即可见到初生胚乳核分裂。合子中的雌雄核仁在授粉后第５～６ｄ融合,授粉后８～９ｄ合成分裂形成二细胞胚。在双受精过程中,多次观察到有多条花粉管进入胚囊和多精入极核现象。原胚期有附加花粉管从珠孔进入。