文冠果果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构观察及功能分析

该研究应用透射电镜技术,对生长发育过程中的文冠果果实的韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了观察,以探讨文冠果果实同化物韧皮部卸载的细胞学路径及其机理。结果显示:(1)文冠果果实发育过程中,筛分子细胞胞腔较空,几乎没有细胞器,但有类似于囊泡的丝状不定型物存在;伴胞胞质浓密且细胞器丰富,液泡化程度不一,大多数存在多个小液泡;薄壁细胞具有中央大液泡,发育中期富含线粒体、高尔基体、内质网等细胞器,并存在囊泡运输现象,发育后期细胞器发生降解,说明随着果实生长发育,果实内物质代谢和转运活跃程度逐渐下降。(2)果实发育过程中筛分子和伴胞之间始终有胞间连丝,薄壁细胞之间也一直存在大量的胞间连丝,而筛分子-伴胞复合体与薄壁细胞之间只有在果实发育前期和后期存在一定数量的胞间连丝,发育中期却几乎没有胞间连丝。研究结果表明,文冠果果实发育过程中同化物韧皮部卸载路径可能发生了共质体途径-质外体途径-共质体途径的转变。     

苹果果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构观察和功能分析

利用透射电镜技术,对发育过程中的苹果（Ｍａｌｕｓ ｄｏｍｅｓｔｉｃａ Ｂｏｒｋｈ）果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了观察研究。结果表明,在主脉和细脉的筛分子（ＳＥ）和伴胞（ＣＣ）之间存在胞间连丝,胞间连丝在筛分子一侧是单通道,在伴胞一侧呈多分枝通道。在细脉中筛分子小,伴胞大,在主脉中则是筛分子大,伴胞小。伴胞内胞质和核质稠密,富含线粒体、内质网和高尔基体,液泡内往往呈现多膜包被的囊泡结构,     

宁夏枸杞果实发育过程中淀粉代谢和质体超微结构研究h

该研究以宁夏枸杞为材料,对其果实发育过程中果实淀粉含量、淀粉代谢相关酶活性进行测定,并对果实发育过程中果皮细胞内质体超微结构和淀粉组织化学定位进行了系统观察。结果表明:(1)枸杞果实内淀粉含量随果实的发育呈现先增加后降低的变化趋势,在果实花后14d其含量达到最高(13.85mg·g-1)。(2)果实内α淀粉酶活性和β淀粉酶活性随果实发育成熟呈现逐渐增加的趋势,且α淀粉酶活性始终明显高于β淀粉酶活性。(3)组织化学和超微结构研究表明,在果实转色(花后24d)以前果实的造粉体内有大量淀粉粒的存在,但在果实第二次快速生长期,果实内的淀粉粒分解、消失,而叶绿体内没有观察到淀粉粒。研究认为,淀粉是宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物的一种暂时贮存形式,对维持果实早期的库强起到了重要作用,但随着第二次快速生长期果实库强的增加,淀粉体内的淀粉被淀粉酶分解转化为还原糖贮藏在果肉细胞中。     

宁夏枸杞异型绒毡层发育的超微结构特点

采用半薄和超薄切片技术对宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)异型绒毡层的来源、结构及发育特点进行了研究,结果表明:(1)枸杞异型绒毡层由药隔绒毡层和药壁绒毡层组成,两种绒毡层除了来源、形态及分布位置不同外,其分化、成熟和降解时间,以及细胞质组成、分泌物成分等均有差异.(2)小孢子母细胞期间,药隔绒毡层细胞电子密度大,具有很强的脂质性质,光滑内质网和脂质小泡很丰富;而药壁绒毡层细胞中的核糖体和粗糙内质网较多.四分体后期,两种绒毡层细胞均含有很丰富的核糖体、粗糙内质网和分泌团.减数分裂前,两种绒毡层的细胞壁出现松散并呈絮状.之后,由于不同发育时期绒毡层细胞的不同分泌物在絮状细胞壁中的分布,致使二者的细胞壁都出现了一系列变化.(3)从小孢子早期开始,两种绒毡层细胞的质膜都发生了局部解体.分析推测,在母细胞期间药隔绒毡层具有较高的糖和脂类合成率,药壁绒毡层具有较高的蛋白质类合成率;在四分体后期,药隔绒毡层具有加强胼胝质酶合成和分泌的功能;而两种绒毡层絮状松散的细胞壁和局部解体的质膜有利于绒毡层的较大颗粒分泌物大量、顺利地分泌出绒毡层细胞.     

灵武长枣果实维管束韧皮部及周围细胞的超微结构特征

为了探讨灵武长枣果实光合同化物韧皮部卸载和运输的途径,该研究采用透射电镜技术,对不同发育时期灵武长枣果实维管束韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构特征进行了分析.结果表明:筛管/伴胞复合体及其周围韧皮薄壁细胞间在果实膨大前期富含胞间连丝,而韧皮薄壁细胞与周围库细胞以及相邻库细胞间几乎不存在胞间连丝,形成共质体隔离;筛管/伴...     

宁夏枸杞果实与种子形态发育初探

研究了宁夏枸杞不同发育时期果实和种子形态的变化特征及种子内胚的变化.结果表明:宁夏枸杞果实的生长发育曲线为花后8d以前为其第一次快速生长期,花后8～24 d为缓慢生长期,花后24～34 d是第二次快速生长期,属于典型的双“S”型.宁夏枸杞种子的生长曲线既不属于单“S”型,也不属于双“S”型,表现为果实的第一次快速生长期同样也是种子的快速生长期,但种子完成的生长比例快于果实完成的生长比例,此期种子内的胚乳生长快;当果实进入缓慢生长期,种子也表现出缓慢生长的特性,且种子长度和宽度的增加速率均显著低于果实第一次快速生长期种子的生长速率,此期种子主要进行胚的分化;在果实的第二次快速生长期,果实体积和重量迅速增加,而种子的长度和宽度增加很少,此期种子内仅胚进一步增大,从而反映出宁夏枸杞果实的发育与种子发育有一定的相关性.     

宁夏枸杞果实生长发育期内源激素变化及关系研究

以‘宁杞1号’枸杞为材料,采用高效液相色谱技术,对不同发育时期宁夏枸杞果皮和种子内源激素(ZT、GA3、IAA、ABA)含量进行测定,以揭示其变化规律.结果显示:(1)种子中的生长素与果实横径和果实单粒重均呈极显著的正相关关系,与果实纵径呈显著正相关关系,即种子中的生长素在果实的增大中起着重要的作用.(2)果皮和种子中的赤霉酸含量都远远大于其他3种激素含量,且从第一次快速生长期(花后2～8 d)到缓慢生长期(花后8～25 d),其含量与种子中的生长素含量变化较为一致,进入第二次快速增长期(花后25～33 d)以后,果皮和种子中赤霉酸的含量则迅速下降,而种子中的生长素含量却急速上升,这可能是果皮和种子中的赤霉酸促进了种子内生长素的合成,而种子内的生长素可以直接调节果实细胞的伸长.研究表明,‘宁杞1号’种子中的内源激素在果实生长发育中起着重要的作用,且各激素间存在着平衡关系,果皮和种子中各种激素相互影响,共同促进果实的生长发育.     

宁夏枸杞果实遮光处理对果实糖积累和相关酶活性的影响

在宁夏枸杞盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定枸杞果实生长指标、果实叶绿素含量、蔗糖代谢糖分含量及其蔗糖代谢相关酶活性,以研究枸杞果实光合作用在枸杞果实糖积累中的效应及对枸杞果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光后,果实单粒重和果实中叶绿素含量均降低,体积却有所增加,遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期影响不大;(2)遮光处理不同程度增加了果实转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性。枸杞果实多糖的形成与果实光照具有一定的关系,而总糖含量的积累与光照关系不大。     

宁夏枸杞‘中科绿川1号’果实和叶片的主要成分分析

以国家林业局审定的宁夏枸杞新品种‘中科绿川1号’为实验材料,研究不同月份采集的枸杞叶片芦丁含量,以及果实总黄酮、总多糖、总类胡萝卜素、玉米黄素双棕榈酸酯的含量变化。结果显示,叶片芦丁含量在枸杞盛果期较低,抽条期较高;果实总黄酮、总类胡萝卜素、玉米黄素双棕榈酸酯的含量在头茬果中含量较高,盛果期果实含量较低;果实总多糖可能与果实量呈负相关;褐化果(俗称"油果")总黄酮含量与正常果差异不大,可用作提取枸杞黄酮类物质的原材料。研究结果可为枸杞果实分级、成分提取提供新思路。     

枸杞果实ATP酶超微细胞化学定位研究

运用常规ATP酶超微细胞化学定位技术,对宁夏枸杞果实发育不同阶段的韧皮部和果肉库薄壁细胞ATP酶分布进行了观察研究.结果显示,在果实发育过程中SE/CC复合体与周围韧皮薄壁细胞间存在共质体隔离,韧皮薄壁细胞及果肉库薄壁细胞的胞间连丝较少,但是与果肉库薄壁细胞相邻的韧皮薄壁细胞的胞间连丝较多.囊泡和膜泡在筛管、韧皮薄壁细胞和库薄壁细胞中很丰富,并且质膜、囊泡膜、液泡膜上ATP酶沉淀物在韧皮部各细胞分布较少,在果肉库薄壁细胞分布较多,特别是在果实第二次快速生长期,果肉库薄壁细胞膜系统、细胞壁和胞间隙的ATP酶活性剧烈增强.此外,果肉库薄壁细胞的质膜ATP酶具极性分布特点.由此得出,枸杞果实韧皮部卸载是一种需要能量驱动的过程,其卸载途径主要以质外体途径为主,在从韧皮部向果肉库薄壁细胞卸出时可能为共质体和质外体途径共存.膜泡运输是枸杞果实同化物卸出和转运的重要方式,而韧皮薄壁细胞在同化物卸出和转运过程中承担了主要转运角色;果肉库薄壁细胞进行主动和定向卸载、积累同化物的能力很强.     

NaCl胁迫对宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的影响

以宁夏枸杞为材料,采用超薄切片技术制备样品,应用光学显微镜和透射电镜分析了不同浓度NaCl胁迫条件下宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的变化.结果表明:随着NaCl胁迫的加重,(1)叶片上表皮细胞增厚,栅栏组织细胞出现缩短现象,排列疏松且紊乱;幼根的初生结构无明显变化.(2)叶片栅栏组织中叶绿体不再紧靠在细胞膜上,叶绿体双...     

宁夏枸杞的花粉呈现式样及交配系统研究北大核心CSCD

被子植物的花回馈、雌雄蕊时空分离特征和花粉呈现式样等花部特征及传粉者效率会影响雄性适合度和有性繁殖过程。宁夏枸杞(Lycium barbarum)是中国宁夏、新疆、内蒙等干旱和半干旱地区分布的特有种。该研究对新疆喀什地区宁夏枸杞自然种群的花部综合征、花粉呈现式样、花回馈、传粉者行为与交配方式的关系进行观察及统计分析,以探讨其花粉逐步呈现的适应性及其在提高雌雄繁殖过程中的意义。结果表明:(1)宁夏枸杞的单花寿命为(4.07±0.15) d,而雄性持续时间(0.07±0.01 d)比雌性持续时间短(4±0.01 d);花寿命内雌蕊长度比雄蕊长,属柱头探出式异位类型;花粉呈现式样为不完全逐步呈现。(2)花寿命不同阶段花回馈间存在显著差异。(3)意大利蜜蜂(Apis mellifera)、熊蜂(Bombus sp.)、食蚜蝇(Syrphidae sp.)是宁夏枸杞在自然居群的主要访花者,其中熊蜂和食蚜蝇是主要传粉者,但传粉者效率低,属于高移出低沉积类型。(4)宁夏枸杞的花粉胚珠比(2 448.11±448.32)及授粉实验结果均表现出兼性异交特征;自发自交及人工自花授粉花的座果率及结籽率很低,属于自交不亲和类型;自然传粉花的座果率及结籽率比人工去雄异花低,存在其较高的花粉限制(40.71%)。研究发现,宁夏枸杞花部综合征表现出雌雄异位和花粉不完全逐步呈现式样,这是避免雌雄功能及雄蕊各花药间的干扰、减少花粉同步移出及保障其雄性适合度的有效途径,但自然居群的传粉者种类限制、传粉效率低以及自交不亲性是导致宁夏枸杞花粉限制及降低雌性繁殖成功的主要原因。     

Lycium barbarum glycoconjugates: effect on human skin and cultured dermal fibroblasts

Lycium barbarum L. (Solanaceae) glycoconjugates (LbGp) display an interesting array of anti-apoptotic and antioxidant properties, which may be beneficial for human skin. We therefore set out to determine the effects of LbGp in full-thickness human skin, and in dermal fibroblasts. It was found that LbGp decreased the level of MMP (matrix metalloproteinase)-1 significantly, but not that of MMP-3 or -13, in the whole human skin system, without compromising the viability of the skin. Consistently, LbGp inhibited skin expansion under mechanical stress, which in this model depends on the activity of MMP-1. We found that one of L. barbarum glycoconjugates, the LbGp5, promoted the survival of human fibroblasts cultured in suboptimal conditions. Furthermore, in the presence of LbGp5, these cultures also contained higher levels of the MMP-1 substrate--collagen type I. Together these results suggest that L. barbarum glycoconjugates in general, and LbGp5 in particular, may have important skin-protective properties.     

枸杞蔗糖磷酸合成酶基因的克隆及组织表达分析

利用RT-PCR及RACE技术,从药用植物枸杞中克隆了1个编码蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因的全长cDNA,命名为LbSPS(GenBank登录号KC834608)。序列分析表明:LbSPS基因长3 677bp,开放阅读框为3 165bp,编码1 033个氨基酸,分子量为118.457 5kD,理论等电点6.05。系统进化分析显示,LbSPS编码的氨基酸序列与甜瓜、马铃薯、番茄等蔗糖磷酸合成酶基因编码氨基酸序列一致性为66%~98%。qRT-PCR分析显示,LbSPS基因在枸杞花中表达量最高,叶中表达水平较低。该研究为进一步了解LbSPS在枸杞生长发育、逆境胁迫等过程中的生物学功能奠定了基础。     

枸杞L-半乳糖酸内酯脱氢酶基因的克隆及表达分析

以青海枸杞(Lycium barbarum L.)为模板,采用RT-PCR和RACE技术,克隆枸杞L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GLDH)基因序列,命名为LbGLDH。LbGLDH基因全长为2 114bp,包含一个开放读码框1 767bp(编码588个氨基酸)、5′末端序列57bp、3′末端序列290bp。LbGLDH基因核苷酸序列与番茄、马铃薯、烟草GLDH基因具有88%~90%的一致性。LbGLDH编码氨基酸序列包含GLDH蛋白酶具备的FAD-binding-4和ALO结构域。qRT-PCR分析结果显示,在枸杞不同组织中LbGLDH基因的表达、抗坏血酸含量和GLDH活性变化趋势相同,表现为在枸杞的花和果实中表达量最高,成熟叶中表达量最少。推测LbGLDH基因表达促进枸杞果实中抗环血酸含量的积累。     

NaCl胁迫下宁夏枸杞光合作用相关基因差异表达分析

宁夏枸杞是著名的耐盐药用植物,该研究通过室内水培试验,利用高通量测序技术和qRT-PCR技术检测了不同浓度NaCl胁迫(0、100、200、300 mmol/L)下宁夏枸杞叶片光合作用相关基因差异表达,并分析了其叶绿素含量、净光合速率、Rubisco活性的变化,以揭示宁夏枸杞在盐胁迫条件下光合机构及光合作用相关基因差异表达规律,为深入解析宁夏枸杞响应盐胁迫的光合机理奠定基础。结果表明：(1)用100、200、300 mmol/L NaCl胁迫处理7 d时宁夏枸杞分别有14、26、55个光合作用相关基因差异表达,且随着NaCl胁迫程度的增加下调表达基因多于上调表达基因。(2)qRT-PCR结果显示,宁夏枸杞的3个光合作用相关基因ATPε、CLH2、Lhcb3的相对表达量均随着NaCl胁迫程度的加深总体呈显著下降的趋势,qRT-PCR验证结果与RNA-seq测序结果基本一致。(3)随着NaCl胁迫程度的增加,宁夏枸杞叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量以及净光合速率和Rubisco活性均呈显著下降的趋势,而类胡萝卜素含量变化不显著。研究认为,宁夏枸杞能通过诱导光合作用相关基因的差异表达来调控叶片...     

基于转录组测序的宁夏枸杞不同品种果实活性成分合成差异表达基因分析

为探究不同品种宁夏枸杞果实活性成分生物合成相关基因的表达水平,筛选关键差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),揭示宁夏枸杞品种间活性成分含量差异的分子机制,本研究采用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对宁夏枸杞‘宁杞1号’和‘宁杞7号’青果期、转色期及成熟期果实进行转录组测序,比较2个品种果实不同发育期相关基因表达谱的变化。结果显示:转录组测序共获得811818178条clean reads,有121.76 Gb有效数据。‘宁杞1号’和‘宁杞7号’在青果期、转色期和成熟期差异表达基因分别有2827、2552和2311个;分别有2153、2050和1825个差异基因在基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析和同源蛋白簇(clusters of orthologous groups of proteins,KOG)分析等6个数据库中被成功注释。青果期、转色期和成熟期果实的差异表达基因,在GO数据库分别有1307、865和624个被富集到生物学过程、细胞组分及分子功能3个部分中;KEGG通路富集结果均集中在代谢途径、次生代谢物生物合成和植物-病原互作过程;在KOG数据库,3个发育期分别注释了1775、1751和1541个差异表达基因。对注释的基因进行PubMed数据库检索,在青果期、转色期和成熟期分别筛选到与枸杞活性成分合成相关的差异表达基因18、26和24个,这些基因主要参与类胡萝卜素、类黄酮、萜类、生物碱和维生素等代谢途径。选取7个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组测序数据表达趋势一致。本研究从转录水平为不同品种宁夏枸杞活性成分含量差异提供了初步证据,为进一步挖掘枸杞活性成分生物合成的关键基因及解析其表达调控机制提供了研究基础。