阳春砂仁的化学成分研究

从阳春砂仁Amomum villosum Lour.中分离得到14个化合物,经理化常数和波谱分析鉴定其结构分别为槲皮素(1)、槲皮苷(2)、异槲皮苷(3)、香草酸(4)、3,4-二羟基苯甲酸(5)、β-谷甾醇(6)、胡萝卜苷(7)、豆甾醇(8)、麦角甾醇(9)、麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇(10)、硬脂酸(11)、棕榈酸(12)、白附子脑苷B(13)和虎杖苷(14)。其中,化合物1、9、10、13和14为首次从该种植物中分离得到。     

砂仁叶片光破坏的防御

报告了生长于热带林窗向阳处砂仁叶片叶绿素荧光参数的日变化,及阻止卷叶和用二硫苏糖醇(DTT)处理对它的影响.受强光照射,砂仁叶片迅速卷起.在雾天上午光强还相当弱(低于100μmol m-2s-1)时,砂仁叶片就发生光抑制,中午最重,下午当光强减弱时,光抑制逐渐得到缓解.其热耗散(qN、NPQ)随光强的升高而增加,且下午仍在缓慢增加.阻止卷叶使强光下砂仁叶片光抑制加剧,F0、NPQ升高.DTT处理也使光抑制加剧,F0升高,且使PSⅡ反应中心发生可逆失活.夜间2300各处理的荧光参数基本恢复.卷叶、叶黄素循环和PSⅡ可逆失活3种保护机制在同种植物中依次启动的现象尚属少见.     

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.     

砂仁不同叶位叶片的光合作用和氧化胁迫

衰老时砂仁叶片Pmax降低,这与叶片Gs、Chi含量和可溶性蛋白质含量的降低有关.随着叶片的衰老,NPQ、AQY、F/Fm、φPsIl和qp均降低,热耗散减少,光抑制加剧,衰老后期出现光破坏.但这些参数下降的幅度均小于Pmax下降幅度.光暗反应失衡,活性氧生成增加.衰老初期(老化)叶片MDA含量没有升高,衰老中后期叶片MDA含量显著升高,表明老化叶片能有效地耗散或清除活性氧,衰老叶片则不能,尽管其sOD、APX和POD等抗氧化酶活力显著升高.上述结果表明砂仁叶片老化与氧化胁迫关系不大,衰老与氧化胁迫密切相关.     

Developing Single Nucleotide Polymorphism (SNP) Markers for the Identification of Coffee Germplasm

Coffee is one of the most widely consumed beverages and represents a multibillion-dollar global industry. Accurate identification of coffee cultivars is essential for efficient management, exchange, and use of coffee genetic resources. To date, a universal platform that can allow data comparison across different laboratories and genotyping platforms has not been developed by the coffee research community. Using expressed sequence tags (EST) of Coffea arabica, C. canephora and C. racemosa from public databases, we developed 7538 single nucleotide polymorphism (SNP) markers and selected 180 for validation using 25 C. arabica and C. canephora accessions from Puerto Rico. Based on the validation result, we designated a panel of 55 SNP markers that are polymorphic across the two species. The average minor allele frequency and information index of this SNP panel are 0.281 and 0.690, respectively. This panel enabled the differentiation of all tested accessions of C. canephora, which accounts for 79.2 % of the total polymorphism in the samples. Only 21.8 % of the polymorphic SNPs were detected in the 12 C. arabica cultivars, which, nonetheless, were able to unambiguously differentiate the 12 Arabica cultivars into ten unique genotypes, including two synonymous groups. Several local Puerto Rican cultivars with partial Timor pedigree, including Limaní, Frontón, and TARS 18087, showed substantial genetic difference from the other common Arabica cultivars, such as Catuai, Borbón, and Mundo Nuevo. This coffee SNP panel provides robust and universally comparable DNA fingerprints, thus can serve as a genotyping tool to assist coffee germplasm management, propagation of planting material, and coffee cultivar authentication.     

热带林下的砂仁栽培

阳春砂仁(Amomum villosumL。)是中国的传统药用植物,它的种子团称为砂仁,果皮称为砂壳,皆可入药,有温脾、健胃、消食、行气之功效,主治胃炎、积食不消等,是30多种中成药的主要成分,还可用作调味佐料等,具有很高的经济价值。阳春砂仁原产广东省阳     

应用DNA条形码对植物标本的核查

DNA条形码主要目的是物种鉴定和新物种或隐存种的发现,而DNA条形码参考数据库是物种快速鉴定的重要基础。目前中国维管植物DNA条形码参考数据库正在建设之中,借助于公共数据库（NCBI）和初步建立的中国植物DNA条形码参考数据库,运用DNA条形码数据开展了植物标本鉴定的核查工作：（1）比较DNA序列信息与标本鉴定信息,从科、属、种级水平查找鉴定错误的标本;（2）基于有较好研究基础的DNA条形码参考数据库,开展未知标本的鉴定;（3）通过对标本核查的总结,提出DNA条形码参考数据库建设过程中的几点建议。     

基于全基因组重测序SNP标记的148份马铃薯种质遗传多样性分析

为了解148份国内外四倍体马铃薯普通栽培种的遗传背景和亲缘关系,该研究通过第三代高通量测序手段进行全基因组重测序,以SNP为分子标记、遗传相似系数为指标,结合系谱信息,利用群体结构与聚类分析相结合的方法,分析该群体遗传多样性。结果表明:(1)通过有效过滤筛选后获得1 209 969个高质量SNP位点,明确定位在染色体水平上的SNP位点为1 192 472个,占比98.55%;除11号染色体没有位点分布外,5号染色体分布位点最多,7号染色体最少。(2)各品种间遗传相似系数在0.784～0.958之间,平均为0.842,且主要集中于0.800～0.880(有10 604个),占97.5%。(3)群体结构分析显示,将148份材料分为6个群组,Q值0.6的品种有36个,占比24.3%,遗传背景较单一的品种中,华北区育成品种有16个占44.4%,国外品种有13个占36.1%,二者共占80.5%,说明华北区育成品种及国外品种的遗传组分相对单一而且比例高于其他区域品种。(4)聚类分析结果表明148份马铃薯品种被划分为3个类群,‘中薯系列’、‘陇薯系列’及‘冀张薯系列’品种聚在一起有着一定的地理区域性,其他不同地理来源的马铃薯品种相互交错分布,说明育成区域的差别与亲缘关系并无必然联系,同时也说明各育种单位相互引种频繁,新品种选育过程中存在基因交流情况。群体结构分析与聚类分析分群结果基本吻合,相互验证。研究认为,马铃薯绝大部分普通栽培种品种间遗传相似性很高,遗传背景不够丰富,在育种中亟待引入新型种质,拓宽遗传基础。     

DNA Barcoding for Identification of Sugarcane Borers in China

Sugarcane borers are economically damaging insects with species that vary in distribution patterns both geographically and temporally, and vary based on ecological niche. Currently, identification of sugarcane borers is mostly based on morphological characters. However, morphological identification requires taxonomic expertise. An alternative method to identify sugarcane borers is the use of molecular data. DNA barcoding based on partial cytochrome c oxidase subunit 1 (COI) sequences has proven to be a useful tool for rapid and accurate species determination in many insect taxa. This study was conducted to test the effectiveness of DNA barcodes to discriminate among sugarcane borer species in China. Partial sequences of the COI gene (709 bp) were obtained from six species collected from different geographic areas. Results showed that the pairwise intraspecies genetic distance was < 0.02, whereas the interspecies genetic distance ranged from 0.117 to 0.182. Results from a neighbor-joining tree showed that the six sugarcane borer species were certainly separated. These results suggested that the partial COI sequences had high barcoding resolution in discriminating among sugarcane borer species. Our study emphasized the use of DNA barcodes for identification of the analyzed sugarcane borer species and represents an important step for building a comprehensive barcode library for sugarcane borers in China.     

浅议景观管理对云南阳春砂仁药物成份形成的重要性

阳春砂仁是我国四大南药之一,也是主要的调味品。阳春砂仁于1960年由广东引入云南西双版纳,现广泛种植于云南省热带区域。阳春砂仁含有以乙酸龙脑酯和樟脑为主的40～50种化学物质,具有提高胃酸分泌、促进胃肠动力、止泻利胆和镇痛抗炎等功效。在云南热带区域,砂仁主要传粉者为大蜜蜂和中华蜜蜂,传粉蜂的传粉行为可提高砂仁的结果和结实。在云南热带区域,大量热带雨林转换成橡胶树和耕地等非自然生境,引起生态系统景观结构变化。大蜜蜂和中华蜜蜂为社会性传粉昆虫,其种群数量易受环境干扰而变化。因此,云南热带砂仁种植区景观变化可能引起砂仁传粉蜂多样性和多度变化,从而影响砂仁药效成份的形成和含量。从理论上来看,目前并不清楚景观动态对砂仁药效的作用;在生产实践中,砂仁种植者并未考虑景观变化对砂仁药效形成的影响。本文总结已有的研究结论,在理论上提出云南砂仁种植区应综合考虑砂仁种植环境的景观调节因素,以保障昆虫传粉需求,促进砂仁药效成份的形成。     

四引物PCR扩增反应的单管SNP快速测定法

建立一种在单管中进行单核苷酸多型性 (SNP)快速测定的高效廉价方法 .以人ABCA1基因中的I82 3M为研究对象 ,设计 4种引物进行PCR扩增 ,其中两种引物用于扩增一段含有SNP位点的DNA片段 ,另两种引物为SNP位点特异性引物 ,4种引物在单管中同时进行PCR扩增反应 ,根据延伸产物的长度确定SNP的类型 .为提高SNP测定的特异性 ,在特异性引物的 3′端倒数第 3个碱基引入了一个人为错配碱基 ,使引物的错误延伸率显著降低 ,大大提高了SNP分析的准确性 .实验结果表明 ,所建立的方法简单 ,操作简便 ,可在单管中完成SNP的测定反应 .     

我国8种猛禽的DNA条形码技术研究

用DNA条形码通用引物扩增了我国8种猛禽(14只个体)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因,选取648 bp DNA条形码标准区域,结合99条猛禽条形码序列,探讨DNA条形码对猛禽的识别和鉴定.结果显示,75.6%的猛禽符合10×规则,且80.5%的猛禽均具有独特的DNA条形码可作为物种鉴定的依据,另有19.5%的猛禽(鵟属8种猛禽)由于种间差异太小,DNA条形码对它们的识别鉴定存在一定局限.     

DNA条形码技术应用于人参鉴定

人参(Panax ginsengC.A.Meyer),被人们称为“百草之王”,是国内外常用的珍稀名贵中草药和高级滋补品,濒临灭绝,是急需进行资源保护的珍贵物种.随着中草药市场的国际化,由于利益的驱动,市场上伪混品屡见不鲜,对其正确鉴定就成为进行资源保护的首要条件.国内外学者对人参等药用植物资源的鉴定和可持续利用进行了广泛研究.DNA条形码(DNA barcoding)技术是分子鉴定的最新发展,即通过比较一段或几段通用DNA片段,对物种进行快速、准确的识别和鉴定,是近年来生物分类和鉴定的研究热点,在物种鉴定方面显示了广阔的应用前景.在分析传统的鉴定方法在适用范围和局限性的基础上,着重介绍了新兴的DNA条形码技术及其分析方法在人参鉴定上的特点及应用.     

基于SSR标记构建葡萄种质资源分子身份证

以国家葡萄品种资源圃内保存的80份葡萄种质为试材,对构建葡萄种质分子身份证的方法进行探讨研究。利用筛选后的SSR标记对供试品种进行区分,然后根据引物对不同品种扩增条带分子量的大小进行编码。从62对引物中筛选出来自葡萄19条染色体上的28对SSR引物,在供试种质间共检测出等位基因169个,每对引物平均检测到等位基因数为6.0个。将等位基因赋值后仅用9对引物构建了供试种质的分子身份证编码,平均每对引物区分种质达8.9份,达到了区分品种更加简洁明了,用最少的引物区分不同品种的目的,表明SSR标记技术可有效用于建立葡萄种质资源分子身份证。     

慈竹叶蝉类害虫DNA条形码分析

叶蝉类昆虫形态结构多样,在农林生态系统的物种多样性和植物保护工作中扮演着重要角色,但其物种的准确鉴定一直是农林植保工作中的难点。DNA条形码技术极大促进了农林生态系统物种的快速、准确鉴定。本研究经过连续2年的野外调查采集慈竹Bambusa emeiensis主要叶蝉种类,扩增了广泛分布于中国慈竹的12种主要叶蝉类害虫的线粒体基因COⅠ和16S rRNA序列片段,并进行了遗传距离、系统发育及矢量Klee-diagram图分析。结果显示:慈竹叶蝉昆虫COⅠ基因序列片段(590 bp)种内遗传距离为0.004,种间遗传距离为0.283;16S rRNA基因序列片段(463 bp)种内遗传距离为0.003,种间遗传距离为0.257;不同种间存在明显的条形码间隔。2个基因序列片段的分子系统发育分析结果与形态学研究谱系关系一致。Klee-diagram图分析结果和分子系统发育结果一致。上述结果表明,COⅠ和16S rRNA基因适用于慈竹叶蝉类昆虫的物种鉴定,可为竹林叶蝉类昆虫的准确快速鉴定提供参考方法。     

基于荧光定量PCR扩增反应的SNP测定法

建立一种利用荧光定量PCR扩增反应进行单核苷酸多态性(SNP)快速测定的方法.以人β肾上腺素受体2基因中的Arg16Gly为研究对象,利用荧光染料SYBRGreenⅠ标记定量PCR产物,通过PCR生长曲线和融解曲线分析结果进行SNP分型.为提高SNP测定的特异性,分别在野生型和突变型等位基因的特异性引物3′端倒数第3个碱基位置,引入了一个人为错配碱基,使引物的错误延伸率显著降低,大大提高了SNP分析的准确性.通过DNA测序验证荧光定量PCR对β肾上腺素受体2基因中Arg16Gly分型结果的准确率.实验结果表明,所建立的方法操作简便,结果准确,适合进行大规模样品的SNP检测工作.     

小麦-簇毛麦种质系'山农030713'的细胞学和SSR鉴定

利用形态学、细胞学以及SSR标记技术对从硬簇麦和Am 3的杂种后代中选育的种质系‘山农030713’进行了鉴定,结果表明:种质系‘山农030713’大田生长整齐一致,农艺性状较好,且对白粉病免疫;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PM C MⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ;它与普通小麦的杂种F1PM C MⅠ多数细胞中形成21个二价体,且常有四价体出现,可能伴有染色体的结构变异;SSR分析证明‘山农030713’基本染色体组成为AABBDD,引物X gwm 99-1A在‘山农030713’中扩增出簇毛麦的特异带,表明‘山农030713’中有来自于簇毛麦的遗传物质,此特异带可作为识别‘山农030713’的SSR标记.综合形态学、细胞学和SSR分析结果推测,‘山农030713’可能是一个小麦-簇毛麦易位系.     

野生植物种质资源的保存利用与iFlora

对植物种质资源的保护和可持续利用是人类生存和发展的根基。虽然植物种质资源的收集和保存工作在全球范围内已经取得了阶段性的进展,但植物物种本身复杂的生物学特性、相关信息的不完整性以及收集保存利用过程中专业人才的缺乏,在一定程度上制约了野生植物种质资源的保存和利用。本文以中国野生植物多样性的保护现状为例,探讨了野生植物种质资源收集保存过程中面临的问题,以及iFlora计划的提出和实施对解决这些问题提供的可能解决方案。通过iFlora的实施,将极大地促进和推动我国乃至全球范围内的野生植物多样性保护和利用。作为iFlora的重要元素之一,植物DNA条形码的运用已经逐渐成熟,本文介绍了其在苔藓植物剪叶苔属,以及种子植物榕属、马先蒿属、蒟蒻薯属、红豆杉属和栝楼属中的应用。