芝麻种质资源及相关分子生物学研究进展

芝麻是重要的优质传统油料作物,素有"油料皇后"的美称。我国拥有丰富的芝麻种质资源,深入研究、评价和有效利用芝麻种质资源是保护其遗传多样性、拓宽遗传基础进而提高芝麻产量和品质的关键。本文对芝麻种质资源的收集保存、鉴定评价、利用现状、品种选育概况及相关分子生物学研究进展进行综述,期望能对芝麻遗传及应用研究提供一些参考。     

芝麻诱发突变技术育种研究进展

近年来,空间环境诱变、离子束辐照及核辐射传统诱变技术在我国改良农作物和发掘新基因中应用日趋活跃。诱发突变技术应用于芝麻新材料创制及新品种选育始于1950年,据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2017年3月,世界上60多个国家在217种植物上诱变了3 246个正式发布的突变品种,8个国家诱变了25个芝麻突变体,其中我国诱变5个芝麻突变体,占总量20%而位居世界第二。综述了芝麻诱变育种的成果及诱变获得的芝麻农艺性状、抗病性等性状突变,并对今后芝麻诱变育种的目标及方法进行了展望,以期为研究芝麻功能基因组学提供丰富的多样材料及芝麻种质创新提供重要的理论参考。     

芝麻蒴果性状研究进展与展望

芝麻是传统优势特色油料作物,我国是世界芝麻主产国之一,也是全球第一消费国和进口国,选育稳定高产的优良品种是芝麻产业发展的重要任务。构成芝麻产量的主要因素是蒴果数、每蒴果粒数和粒重,芝麻蒴果性状对于产量的形成至关重要,蒴果性状的研究为高产、适宜机械化芝麻品种的遗传改良奠定了理论基础。本文对芝麻蒴果相关性状研究进展进行了综述。主要从数量性状和质量性状综述了蒴果形态性状研究;从蒴果大小和物质积累的变化规律方面综述了蒴果生长发育研究;还综述了芝麻蒴果成熟开裂、组织结构、抗裂蒴性鉴定及抗裂品种选育研究;以及蒴果性状相关遗传学、分子标记和基因研究等。最后对芝麻蒴果性状今后研究的重点任务和发展方向等进行了展望,提出应继续加强芝麻蒴果相关性状研究,尤其是蒴果大小、单株蒴果数、每蒴果粒数、抗裂蒴性等的研究,通过蒴果的改良提高芝麻单株产量,助力高产芝麻新品种选育;并聚焦于高抗裂蒴芝麻基因资源的精准鉴定、深入发掘与创新利用,选育抗裂蒴新品种,破解芝麻抗裂蒴性遗传改良的科学难题,推动芝麻生产机械化进程;同时深化芝麻抗裂蒴性功能标记和基因的发掘与应用研究,解析抗裂蒴性分子机理,应用于芝麻分子育种。     

芝麻核心收集品中育成品种（系）的遗传多样性分析

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻核心收集品的育成品种(系)进行遗传多样性分析,结果表明,14对引物组合在18份芝麻育成品种(系)间共扩增出稳定清晰的条带193条,其中多态性带124条,占64.2%.通过聚类分析和主坐标分析,表明育成品种(系)的遗传基础存在一定的多样性,但遗传相似系数较大(0.5342～0.9688),遗传距离较近.该研究结果表明,在芝麻育种的亲本选配中应积极引入地方种质、国外种质等,以拓宽遗传基础.     

土壤渍涝下芝麻叶片中几个与抗逆能力有关的生理指标的变化（简报）

土壤渍涝条件下,芝麻抗涝品种河南1号幼苗叶片中SOD和CAT活性比不抗涝品种背芝1号高,O2－的生成速率和MDA含量明显下降,叶绿素和蛋白质含量下降也降慢,因此死株率降低,不抗涝品种则相反。     

贵州地方芝麻种质资源品质性状的分析与评价

为探究贵州芝麻种质资源的品质特征,并对地方芝麻资源进行初步鉴定与评价,本研究对73份贵州芝麻种质资源的8个品质性状进行测试分析。结果表明:(1)贵州芝麻种质资源含油量介于41.45%~52.12%之间,平均含量为49.69%。在脂肪酸组成中,油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸的平均含量分别为35.65%和50.66%;而棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸的平均含量仅为8.40%和4.79%。此外,贵州芝麻资源中芝麻素、芝麻林素和木质素的平均含量分别为5.03 mg/g、2.63 mg/g和4.79 mg/g。8个品质性状的变异系数介于3.69%~32.62%范围内,其中芝麻素含量变异系数最大,含油量变异系数最小。而芝麻素含量、芝麻林素含量及硬脂酸含量的变异系数均大于10%,表明这3个性状在芝麻样本间存在较大差异。(2)相关性分析结果显示:含油量与油酸、芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显著负相关;油酸含量与芝麻素含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显负相关;亚油酸含量与芝麻素含量呈极显著负相关。表明品质性状间相关性大、关联程度较高,性状间相互影响较大。(3)主成分分析将8个品质性状综合为3个主成分,分别为油酸因子、含油量因子和芝麻素因子,3个主成分因子包含了贵州芝麻种质资源品质性状的绝大部分信息,累计贡献率达96%以上。(4)在欧氏距离D=9.75处将73份贵州芝麻资源划分为6个类群:第Ⅰ类群包含2份资源、第Ⅱ类群有7份、第Ⅲ类群有12份、第Ⅳ类群有5份、第Ⅴ类群有16份、第Ⅵ类群有31份。其中第Ⅵ类群油酸含量最高,且含油量、芝麻素含量较高。本研究探明了贵州芝麻品质的特征特性,可为芝麻种质资源的利用和创新提供依据,为芝麻品种选育和遗传改良提供参考。     

萌芽对芝麻品质及芝麻酱风味的影响

对芝麻进行萌芽处理,研究萌芽发育程度对芝麻理化指标的影响和对芝麻制品芝麻酱风味的影响。结果表明：随萌芽程度的增加,芝麻中水分和灰分含量变化不显著（P>0.05）,粗蛋白含量先减小后增加,粗脂肪含量逐渐减少;硬脂酸和油酸变化不显著（P>0.05）,棕榈酸含量有轻微的降低,而亚油酸和亚麻酸含量都随萌芽程度的增加先增多后降低;芝麻酱中易挥发性成分主要为吡嗪类、醛类、烷烃、烯烃、酚类、醇类、吡咯类等,随萌芽程度的增加,芝麻制品芝麻酱的风味物质数目增多,尤其是吡嗪类物质的数目由未萌芽芝麻酱的5种增加到10种。     

芝麻RSAP-PCR反应体系的正交优化与验证

限制性位点扩增多态性(RSAP)是一种新型分子标记技术。为获得适用于芝麻的RSAP-PCR的反应体系,本研究通过L16(45)正交设计与单因素试验相结合的方法,对PCR反应体系中模板DNA、Mg2+、d NTPs、引物和Taq DNA聚合酶等影响因素进行了试验优化。结果表明,芝麻RSAP-PCR的最佳反应体系为:在15μL反应体系中,30 ng模板DNA、2.0 mmol/L的Mg2+、0.3 mmol/L的d NTPs、0.6μmol/L的引物和1.0 U的Taq DNA聚合酶。利用17个芝麻品种对该体系进行了稳定性验证和多态性检测,结果表明,该反应体系稳定、可靠,29对随机引物组合共扩增DNA条带454条,每对引物扩增8~21条,平均15.66条,多态性比例为0%~56.25%,平均25.77%。利用普通芝麻与有限生长习性芝麻构建的F2分离群体对RSAP标记进行了初步遗传验证,结果表明,F2群体植株中出现了亲本位点的分离。该RSAP-PCR反应体系的建立与优化为芝麻遗传多样性分析、连锁图谱构建和分子标记辅助育种提供了新技术。     

广西十个不同产地的两面针中活性成分的分析

采用HPLC法对广西十个不同产地的两面针中具有抗肿瘤活性的氯化两面针碱和具有镇痛活性的 L-芝麻脂素的含量进行了分析和比较。发现在不同产地的两面针中氯化两面针碱和L-芝麻脂素的含量差别 都较大,广西百色的两面针中氯化两面针碱含量和L-芝麻脂素的含量均最高,氯化两面针碱0．467％,L-芝麻 脂素0．160％;广西金秀的两面针中氯化两面针碱含量和L-芝麻脂素的含量均最低,氯化两面针碱0．0490％, L-芝麻脂素0．0370％。分析的色谱柱为HYPERSIL BDS C18,测定氯化两面针碱的条件为,流动相乙腈: 0．02 mol／L KH2PO4溶液(34:66),流速为1．0 mL／min,柱温40℃,检测波长329 nm,进样量为20μL;测定 L-芝麻脂素的条件为,流动相乙腈:水(50:50),流速为1．0 mL／min,柱温40℃,检测波长287 nm,进样量为 20μL。该研究为两面针在抗肿瘤药物和镇痛等方面的开发利用提供了可靠的理论依据,具有重要应用价值。     

芝麻渣中蛋白提取方法的比较研究

芝麻渣是芝麻榨油后的主要副产物,含有丰富的蛋白质.但是目前除了少部分被当成饲料或肥料使用外,大部分芝麻渣被作为废弃物丢弃,造成环境污染和蛋白资源的严重浪费.将芝麻渣中的蛋白质提取进行高值化利用,具有广阔的应用前景和重要的现实意义.以芝麻渣为材料,分别利用低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)法...     

不同颜色芝麻营养品质性状遗传变异分析

为分析不同颜色芝麻间的品质差异特征,本研究对157份包含白、黄、褐、黑不同种皮颜色的芝麻种质资源,在武汉和驻马店两个环境下的13个营养品质性状进行测定分析。结果表明：157份芝麻种质平均含油量为52.96%,油酸、亚油酸、芝麻素、芝麻林素、菜油甾醇、β-谷甾醇的平均含量分别为40.65%、44.32%、2.67 mg/g、1.61 mg/g、1.22 mg/g、2.96 mg/g。平均含油量随着芝麻种皮颜色加深逐渐降低;总甾醇含量在黑芝麻中最高;芝麻素和芝麻林素在白芝麻中含量最高,在黑芝麻中含量最低;黄芝麻油酸含量最高,褐芝麻亚油酸含量最高。黑芝麻含油量、油酸含量、芝麻素和芝麻林素含量显著低于白芝麻,硬脂酸、亚油酸、花生酸、菜油甾醇和β-谷甾醇含量在不同颜色芝麻中无显著差异。13个营养品质性状中,β-谷甾醇与豆甾醇,Δ5-燕麦甾醇与豆甾醇,芝麻素与芝麻林素,芝麻素与含油量,芝麻林素与菜油甾醇间呈极显著正相关,油酸和亚油酸间呈极显著负相关;黑芝麻Δ5-燕麦甾醇与豆甾醇、芝麻素与芝麻林素间的相关系数高于其他颜色芝麻。聚类分析可将157份芝麻材料分为4个亚群,第Ⅰ和第Ⅱ亚群分别以褐黑色和黄白...     

芝麻木脂素超声提取工艺优化及其抗氧化性能

以料液比、超声时间、超声温度和静置时间为考察因素进行单因素试验和正交试验确定芝麻木脂素的最佳提取条件。通过改良邻苯三酚自氧化法测定芝麻木脂素清除O-2·能力来研究芝麻木脂素的抗氧化活性;用H2O2-Fe2＋体系诱导线粒体脂质过氧化,测定芝麻木脂素对丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：芝麻木脂素最佳提取条件为料液比1∶12（g/mL）,超声温度55℃,超声时间30 min,静置时间2 h,超声波辅助法提取芝麻渣中芝麻木脂素的提取量最高达到0.120 g（以100 g芝麻渣计）。芝麻渣提取物能有效清除O-2·,具有良好的抑制脂质过氧化的作用。     

从我国的水稻栽培制度谈谈水稻生物学上的类型

水稻是我国主要粮食作物,在我国的分布范围很广,北至黑龙江的漠河,南至海南岛,西至西藏高原,东至沿海各省,都有水稻栽培。由于各地区的自然条件和生产条件不同,形成了我国水稻栽培制度的多样化,为今后因地制宜发展水稻生产奠定良好的基础。水稻在我国的栽培历史也很久,约4600年以上。我国劳动人民经过长期的水稻栽培和选种,培育出大量的适应各地区各种栽培制度的品种类型,为今后进一步创造新品种提供丰富的品种资源。把良种和高产结合起来,解决我国水稻栽培上所存在的问题,促进水稻生产的发展,是我国农业生产上的一项重要任务。     

芝麻病毒病害研究：Ⅱ.芝麻黄花叶病病原鉴定

继对芝麻矮化坏死病源研究之后,又对普遍发生的芝麻黄花叶病害分离物(YMo—I)进行了系统鉴定。该分离物普遍存在于各芝麻主产区,普通年份发病率为1～5％。YMo—I侵染芝麻引起叶片褪绿及黄绿相间花叶。摩擦接种能够侵染4科12种(品种)植物。局部侵染苋色藜、昆诺藜;系统侵染大豆、花生、望江南、克氏烟等。该病毒能够由桃蚜、花生蚜、大豆蚜以非持久性方式进行传播。ELISA检测其病株种子带毒率为0.5％,但尚未发现种生病苗。病毒在组织汁液中存活期3天;钝化温度55～60℃,稀释限点4×10~(-3)。提纯病毒为弯曲线状粒体,大小约为13×730nm。并有极易凝聚的趋势。病组织中诱导大量典型PVY第一亚组的风轮形和卷筒状细胞质内含体和少数多边形结晶核内含体。血清学上该病毒与花生条纹病毒(PStV)、西瓜花叶病毒—2(MMV—2)密切相关,与花生斑驳病毒、大豆花叶病毒弱相关;与芜菁花叶病毒不相关。但它不侵染WMV—2的寄主—黄瓜,并且该病害田间的发生流行与芝麻、花生的间作方式以及PStV在花生田间的流行密切相关。根据上述结果,YMo—I分离株被鉴定为花生条纹病毒的一芝麻分离株。     

地黄对芝麻的化感作用及其化感物质的分离鉴定

通过分离地黄(Rehmannia glutinosa)组织中抑制芝麻(Sesamum indicum)生长发育的化感物质, 以弄清地黄茬种植芝麻造成芝麻严重减产的原因。以芝麻为受体的生物测定为检测跟踪手段, 通过浸提、萃取、硅胶柱层析分离方法及气相色谱-质谱(GC-MS)鉴定方法, 分离鉴定了地黄组织影响芝麻的化感物质。对地黄不同组织的浸提液进行的生物测定结果表明: 影响芝麻生长发育的化感物质在地黄叶中含量高。地黄叶浸提液的不同有机相萃取组分的生物测定结果表明: 乙酸乙酯相化感活性最强, 乙酯乙酯相通过硅胶柱层析分离获得的洗脱组分Fr7化感活性最强。通过GC-MS及验证试验证明: 地黄抑制芝麻生长的化感物质是月桂酸和2,6-二叔丁基苯酚。研究表明地黄他感作用与自毒作用的化感物质是不同的。     

开发了鉴别啤酒用大麦、麦芽品种的DNA分析法

扎幌啤酒酿造技术研究所开发了以在啤酒酿造时重要的大麦基因为靶子的DNA分析法,鉴别啤酒用大麦和麦芽品种。该法是用PCR方法扩增DNA片段,用电泳带观察。由一粒大麦和麦芽能鉴别品种,且再现性好。从DNA的提取到电泳完成合计11个小时就能鉴别出品种。可鉴别出世界各地区的代表性品种(10余种)。目前使用的品种鉴别法存在需要熟练掌握,而且易受栽培条件的影响,以及改用麦芽进行品种鉴别困难等问题。不能充分地进行品种核对也是实情。找出能鉴别更接近的品种的标记,就能简便地进     

种子的轻与重

全世界共有２４万种以上的种子植物,它们产生的种子,不但形状五花八门,而且重量也千差万别。在日常生活中,我们形容一种东西很小,常以芝麻作比喻,比如说这东西太小了,就比作只有芝麻粒那么大。一粒芝麻究竟有多重呢？不知你称过没有。一粒芝麻的确很轻很轻,只有４...     

不同耐渍基因型芝麻在厌氧胁迫下根系的生理与结构变化

利用4种耐渍性不同的芝麻基因型,在厌氧胁迫条件下检测了根部无氧呼吸酶活性、内源乙烯含量并调查了根形态和解剖结构,以比较研究旱生植物耐渍性的主要机制。同时设计了田间分期多次淹水试验,观察早期淹水训练对芝麻生长和产量的影响。结果表明：耐渍种质的乙烯释放量在根中增加了6．06倍,茎中1．76倍,不定根数量增加了4．0～5．0倍,在初生根和不定根皮层形成典型的通气组织。非耐渍种质中未检测到乙烯变化,不定根数量增加了0．79～1．8倍,根中无明显的通气组织发生,但是乙醇脱氢酶(ADH)活性可增加4．2～9．3倍,高于耐渍种质。分期淹水试验以四对真叶期和初花期处理产量较高,与对照无显著差异,而终花期一次性淹水产量损失最大。综合分析认为,不定根增生和根皮层通气组织的形成是芝麻耐渍性的重要机制,根中内源乙烯的增加与结构适应变异有关。淹水训练能够有效地改善芝麻品种耐渍能力为结构适应提供了进一步的证据。     

益寿食品——芝麻

芝麻（Ｓｅｓａｍｕｍｉｎｄｉｃｕｍ）,俗称胡麻、脂麻（因含脂肪较多）、油麻等。属胡麻科胡麻属植物。芝麻原产非洲和热带亚洲,现广植于各热带和温带地区;汉代张骞出使西域,把芝麻带回我国,现我国各地也广泛种植,资源十分丰富。芝麻因其种子色泽不同,可分为黑芝麻和白?..     

芝麻MATE基因家族的全基因组鉴定与表达分析

植物为了维持其生命系统的正常运转,需要对各种代谢产物和毒素进行转运和排出.多药与毒性化合物排出转运蛋白(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)在多种底物和毒素的运输中起到重要作用.本研究利用生物信息学手段对芝麻MATE基因家族进行了全基因组分析,鉴定得到67个MATE基因,分布于全部13条染色体上,亚细胞定位预测表明这些基因主要位于质膜上.串联复制和全基因组复制是芝麻MATE基因家族扩增的主要动力.比较基因组学分析发现在芝麻和拟南芥中具有许多共线性的MATE基因,且大部分串联复制SiMATE基因产生于芝麻和拟南芥分化之后.系统进化分析可将芝麻MATE成员分为4个亚家族,大部分相似功能的己知植物MATE成员被聚在同一分枝中,进化树中关系较近的芝麻MATE成员往往具有相似的基因结构和保守基序.基因表达分析表明一半以上的SiMATE基因具有组织表达特异性.这些结果为芝麻MATE基因功能的研究提供了重要参考.