芥菜型油菜脂肪酸含量的变异、相关性分析及芥酸调控基因FAE1特异引物设计

芥菜型油菜是我国芸苔属的三大油料作物之一,具有耐旱、抗病虫等优良特性;而我国是芥菜型油菜的重要起源中心,具有丰富的种质资源.该研究从全国各地搜集了34份芥菜型油菜,在贵阳环境条件下种植,其脂肪酸含量(芥酸、油酸、硬脂酸、亚麻酸和亚油酸)表现出丰富的变异,并呈正态分布.结果表明:这些芥菜型油菜种质资源的不同脂肪酸含量间的相关性发现,芥酸和油酸间呈极显著负相关,亚麻酸和硬脂酸呈极显著的正相关,亚麻酸和亚油酸呈现负相关.利用这些材料的脂肪酸含量进行主成分分析,发现绝大部分材料(30份,占88.2%)集中在二维图的特定区域,只有少数其它材料散落在图中其它区域,他们分别是SL63、棱角油菜、T6342和长阳黄芥,这些变异较大的材料在芥菜型油菜的育种中可以发挥特殊作用.此外,运用来自甘蓝型油菜和甘蓝的芥酸调控基因FAE1的已知序列,并设计了FAE1特异引物,而引物在全部34份芥菜型油菜种质资源中均表现出了较好的扩增效果.因此证实芥菜型油菜中至少含有一个FAE1拷贝.该研究结果对于芥菜型油菜育种在我国的开展及其未来的分子育种具有重要的指导意义.     

IBA浓度、扦插时间对江西杜鹃和百合花杜鹃扦插生根的影响

为探明有鳞大花亚组杜鹃扦插生根的最佳IBA浓度和扦插时间,该研究以江西杜鹃、百合花杜鹃为材料,分别采用腐叶土+河沙(1:1)、泥炭+珍珠岩+蛭石(3:1:1)基质,开展了4个IBA浓度和4个扦插时间的生根试验.结果表明:IBA浓度对除老叶留存数外的所有指标有显著影响,其中100 mg·L-1 IBA处理生根率、新梢长最大,腐烂率最低,其它指标也表现良好,为最佳生根浓度;50 mg·L-1 IBA处理根幅、新梢率最大,但不定根数最少,效果其次;200 mg·L-1 IBA处理促进根系生长,但生根率较低、特别是显著抑制新梢发育;对照处理生根效果最差.扦插时间对所有生根指标均有显著影响,早春(04-18)木质化硬枝扦插除老叶留存数较差外,其它指标均表现极佳,为最适扦插时间;秋季(10-19)半木质-木质化过渡枝扦插效果其次;夏季(06-21)嫩枝及(08-16)半木质化枝生根效果极差,不宜进行扦插育苗.物种、基质对生根指标也有显著影响,百合花杜鹃扦插生根能力强于江西杜鹃,泥炭+珍珠岩+蛭石(3:1:1)基质生根效果优于腐叶土+河沙(1:1).该研究结果首次发现早春新梢萌发前采用木质化硬枝扦插可以显著提高两种杜鹃的生根效果,为该亚组杜鹃的扦插育苗提供了科学依据.     

顽拗性三七种子后熟过程超微结构和抗氧化酶变化

该研究以3年生三七成熟种子为材料,通过对三七种子种胚切片观察、抗氧化酶活性测定及相关基因表达量的变化分析,从生理、形态及转录组3个层面了解顽拗性三七种子的内在机理.结果表明:三七种子后熟0~40 d,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)的活性升高.后熟40 d时SOD、POD、CAT、APX相关差异表达基因的FPKM值分别为28、13、356、105,皆处于较高水平,此时观察到完整的细胞结构,种胚完成形态成熟,丙二醛(MDA)含量达到了最高值,说明三七种子内部抗氧化系统抵御氧化伤害最激烈,对水分胁迫造成的氧化伤害最为敏感.伴随后熟时间的延长,膜脂过氧化作用加剧造成细胞膜的降解,导致细胞功能丧失和畸形死亡,抗氧化系统酶活性降低不能有效抵御氧化伤害可能是导致顽拗性三七种子脱水敏感的重要原因之一.     

桂西南喀斯特季节性雨林枯立木的空间格局及生境关联性分析

枯立木是森林生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分,对森林群落动态和演替具有重要作用。该研究以位于桂西南的弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm~2森林动态监测样地为平台,以样地中2011年第一次植被调查数据胸径(diameter at breast height,DBH)≥1 cm的枯立木为研究对象,在充分考虑空间自相关的基础上分析其不同径级(小径级,1 cm≤DBH5 cm;中径级,5 cm≤DBH15 cm;大径级,15 cm≤DBH)的空间分布格局、枯立木多度与环境因子的相关性及生境关联性等。结果表明:枯立木所有个体和小径级分别在0~4 m和0~5 m尺度上表现为聚集分布,其它尺度为随机分布;中径级和大径级在0~30 m尺度上均为随机分布。大径级与凹凸度表现为显著负相关,所有个体和小径级与干旱度指数和样方内所有植株个体数为显著正相关,所有个体和小径级与样方内最大胸径和平均胸径呈显著负相关。所有个体和小径级与3种生境类型间的关联性并不显著;中径级与山坡呈正关联性、与山脊呈负关联性、与山谷无显著关联性;大径级与山谷呈正关联性、与山坡无显著关联性、与山脊呈负关联性。在喀斯特季节性雨林中,枯立木空间分布格局总体表现为随机分布,仅小径级在小尺度内聚集分布,而较大径级在样地中表现出一定的生境关联性;树木死亡过程可能是小尺度内密度制约、大尺度内生境过滤和个体自然衰老等生态学过程形成的。     

濒危植物金花猕猴桃繁殖生物学初步研究

繁殖生物学是目前濒危植物保护生物学研究的重点领域之一,金花猕猴桃(Actinidia chrysantha)是猕猴桃属濒危物种之一,目前未见其繁殖生物学相关报道。因此,该文以分布于花坪国家级自然保护区的野生金花猕猴桃为研究对象,用游标卡尺测量了花器官及果实形态,通过野外观察记录了其物候、访花昆虫及开花结果习性,用人工授粉和套袋法确定其传粉媒介,开展田间播种试验确定种子繁殖力,对其繁殖生物学开展了较为系统的研究。结果表明：金花猕猴桃物候因海拔高度不同而不同,较低海拔地区5月中下旬开花,高海拔地区5月下旬至6月上旬开花,花期持续7~10 d,果实每年9月下旬至10月上旬成熟;雄株花枝率76.5％,雌株果枝率61.9％,果实长圆柱形、短圆柱形或椭圆形,平均单果重7.34~27.53 g,最大果重35.0 g;金花猕猴桃为虫媒和风媒共同授粉,主要访花昆虫有蜜蜂科、细蜂科、鼻蝇亚科、食蚜蝇科、蜡蝉科、大蚊科长脚蚊属昆虫等;金花猕猴桃种子发芽率低,参试的3个居群的种子发芽率存在差异,分别为花坪17.5％,资源车田15.36％,贺州姑婆山0;4种不同种子处理方式中,低温＋GA3处理的种子发芽率(22.67％)最高。综上所述,金花猕猴桃不存在传粉障碍,种子萌发率低可能是致其濒危的重要原因。该研究结果为保护金花猕猴桃种质资源提供了科学依据。     

小蓬NeMT2基因的克隆及其植物表达载体的构建

该研究利用RACE ( Rapid amplification of cDNA ends)技术从小蓬中成功分离编码金属硫蛋白( Metal-lothionein,MT)的cDNA序列,命名为NeMT2,在GenBank中登录号为KT835290。该基因全长590 bp,开放阅读框为237 bp,编码78个氨基酸,编码的氨基酸序列中含有14个半胱氨酸残基( Cys,C),呈C-C,C-X-C,C-X-X-C排列,集中分布在肽链的N端和C端,基因编码蛋白的分子量为7.6036 kD,等电点为4.71。系统发育分析表明,小蓬金属硫蛋白NeMT2与藜科的海蓬子( AEF01492)和盐穗木( AHI62953)同源性最高,其次是甜菜( XP 010667708.1)。生物信息学分析表明,金属硫蛋白NeMT2无信号肽结构,属于非跨膜亲水性蛋白;疏水性分析表明,NeMT2蛋白的35~45个氨基酸之间有较强的疏水性,其中第41位Asp具最强的疏水性(1.444);结构预测分析该蛋白质二级结构的主要元件是无规则卷曲。通过RT-PCR对NeMT2基因的表达分析发现, NeMT2基因在铜矿区和非铜矿区的小蓬叶片中均有表达,但该基因在铜矿区小蓬叶片的表达量明显高于非铜矿区。将小蓬NeMT2基因定向克隆到植物表达载体pCAMBIA1300的35S 启动子下游,构建该基因的植物超表达载体pCAMBIA1300＋NeMT2。该研究结果为进一步研究该基因的功能和小蓬响应重金属胁迫的分子机制提供了一定基础。     

水杨酸对大花三色堇幼苗耐热性的影响

大花三色堇性喜冷凉、忌酷热。该研究以大花三色堇3个自交系08H 、HAR 和 E01为材料,分别测定了40℃高温处理4、8和12 h 时不同基因型大花三色堇幼苗的生理指标,以及不同浓度(0.1、1、2 mmol?L-1)水杨酸预处理对热胁迫下大花三色堇幼苗耐热性的影响。结果表明：在高温胁迫下大花三色堇电解质外渗量增加,随着处理时间的延长,电解质外渗更多,可溶性糖含量先增加后降低,POD 酶活性先提高后降低;与其他2个自交系相比,HAR 表现出较好的耐热性,其可溶性糖含量、POD 酶活性的增加均较高,而电解质外渗率偏低;与对照相比,3种浓度 SA 预处理均显著降低了大花三色堇幼苗的电解质外渗率,增加了幼苗体内可溶性糖含量,提高了大花三色堇的幼苗体内脯氨酸含量和 POD 酶活性;其中1 mmol?L-1的 SA 预处理对高温胁迫下大花三色堇幼苗体内可溶性糖的含量增加最高,最大程度减缓幼苗体内的电解质外渗量,08H 和 HAR 的脯氨酸含量和 POD 酶活性达到最大值。而对 E01而言,0.1 mmol?L-1的水杨酸预处理的脯氨酸含量和 POD 酶活性最高。该研究结果探讨了高温胁迫下不同基因型大花三色堇幼苗的生理表现,以及外施水杨酸对增强大花三色堇幼苗耐热性的效果,为大花三色堇抗热栽培提供重要的基础资料。     

三叶木通光敏色素A基因的序列及表达分析

光敏色素( phytochrome,简称PHY)是植物体内最重要的光受体,参与调节植物种子萌发、幼苗生长、茎的伸长、子叶伸展直至开花控制等许多生理过程。该研究通过RT-PCR方法首次从三叶木通( Akebia trifoli-ata)中获得了编码光敏色素A的cDNA序列(命名为AktrPHYA1,GenBank登录号为KP864055)。结果表明：该序列由3496 bp组成,包含一个3426 bp的完整开放阅读框,编码1141个氨基酸。 AktrPHYA1编码的蛋白N端为光感受区域,包括一个GAF结构域、一个PHY结构域;C端为光调节区域,C端包括两个PAS结构域、一个组氨酸激酶A结构域和一个类似组氨酸激酶的ATP 激酶结构。同源蛋白比对显示,AktrPHYA1与耧斗菜、荷花的同源蛋白序列一致性分别为83％和82％。遗传进化树分析表明,单子叶植物和双子叶植物的光敏色素A基因分别聚为两支;在双子叶植物中,AktrPHYA1与耧斗菜、荷花PHYA聚在一起,说明三叶木通与耧斗菜、荷花遗传关系较近。 AktrPHYA1在三叶木通茎、叶片、雄花、雌花、种子中均有表达,且在种子中表达最强,在叶片中表达量最低。 AktrPHYA1的组织表达谱暗示了其在植物中可能的功能。该研究结果为三叶木通光敏色素A基因的功能研究奠定了基础。     

广东阳春重阳传统药市药用民族植物学研究

该研究自2013年开始对阳春开展了全面的中药资源普查工作,在全面了解阳春地区药用植物资源的基础上,于2013年和2014年两次对阳春重阳传统药市进行全面跟踪调查。结果表明：阳春重阳传统药市出售的药物种类丰富,共收集鉴定得出134种药用植物,隶属于60科117属,并对收集到的药用植物进行编目,包括俗名、学名、药用部位、用途和用法等。从药用植物的科、属分布上来看,其中种类较多的科有大戟科(11种)、蝶形花科(10种)、菊科(10种)、茜草科(9种)、马鞭草科(6种)、姜科(5种)、防己科(5种)。药用植物的种类广泛分布于各科和属中,而非集中于少数科、属内。此外,还对阳春重阳传统药市所形成的文化基础、植物应用特色和药材地域特色进行了分析,在药市中调查到一批具有当地特色的滋补养生类的药材,得出阳春当地具有将药用植物融入日常饮食的习惯。药市中售卖的药材功效与当地的自然环境密切联系,其中尤以治疗与岭南地区湿热的气候和瘴疠虫蛇等特点所引起的常见疾病为主。同时,对阳春药市的可持续发展提出了意见和建议。     

红豆杉高产悬浮细胞系建立及其紫杉醇诱导的研究进展

紫杉醇是一种四环二萜酰胺类化合物,是从红豆杉科红豆杉属植物中提取分离出来的次生代谢物,是世界公认广谱、活性强的天然抗癌新药。但直接从植物中提取紫杉醇的传统生产方式,不仅产量低,且会对野生红豆杉资源造成严重破坏,同时紫杉醇的化学全合成也由于其结构复杂而不具备商业价值。与之相反,细胞培养技术具有受外界影响少、生产成本低、次生代谢产物多、细胞生长周期短的优势,是目前最具前景的紫杉醇生产方式。近年来随着科研水平的不断提升,紫杉醇无论在生理代谢调控、关键基因挖掘,还是新药物制剂与剂型及其类似物的开发和运用等方面,都取得了进展,但要建立紫杉醇商业化高产体系,还必须和前人的研究经验相结合。该文对红豆杉高产悬浮细胞系建立及其紫杉醇诱导的研究进展进行了综述,主要包括前人对红豆杉属植物组织与细胞培养相关的外植体、培养基、激素、培养条件、褐化等问题的研究,以及从代谢调节、培养方式、基因工程等多方面提高紫杉醇含量的最新进展,最后总结了当前研究的不足,并对今后通过多种组合方式来提高紫杉醇含量的生产途径进行了展望。以期促进红豆杉组织培养技术的进步,为药用资源保护和利用提供一定的理论基础与生产指导。