Metabarcoding技术在植物鉴定和多样性研究中的应用

目前植物学研究已进入后植物志时代,iFlora的实现需要以传统植物分类学及相关研究为基础,整合基于高通量测序的DNA条形码（DNAbareoding）技术并开发便携式快速鉴定仪器及构建信息平台。传统植物鉴定多基于形态学分类,而近年来快速发展的DNA条形码快速鉴定技术被各界分类学家认可,在植物鉴定中也被广泛应用。但DNA条形码技术仍存在一些问题亟待解决,如种的鉴定需要多个条形码的解析、Sanger测序平台无法处理混合样品。本文介绍了传统植物分类技术和DNA条形码技术在植物研究中的应用和遇到的瓶颈;并重点介绍了基于高通量测序的metabarcoding技术在植物鉴定及多样性研究中的应用及前景,及其与iFlora的关系。     

‘金州报春’兜兰的非共生萌发与快速繁殖

收集授粉后不同时期报春兜兰栽培品种‘金州报春’的种子,观察种子形态特征和萌发过程,建立了高效快繁体系。试验结果表明种子萌发的最佳培养基RE＋O-3nag·L～NAA＋0．1mg·L～6-BA＋100mL·L-1椰子乳（体积比）;授粉162d后的种子萌发率较高并且无白化现象,授粉203d的种子播种后萌发率可达94-33％;分化后的原球茎在壮苗培养基上培养4个月后可得到有5～6片叶、高3～5cm的健壮试管苗。     

‘香槟’月季的组织培养和试管开花诱导

本文对‘香槟’月季（80sachinensis‘Xiangbin’）的组织培养技术和诱导试管开花进行了研究。结果表明：以茎段为外植体能诱导获得无菌苗,适宜的启动培养基为MS＋6-BA1．0mg-L-1＋IBA0．1mg·L-1,幼芽继代增殖的最佳培养基是MS＋6．BA1．0mg·L-1。＋IBA0．1～0．2mg·L-1,诱导生根的适宜培养基为1／2MS＋NAA0．3mg·L-1,生根率达80．0％。诱导试管开花的适宜培养基为MS＋6．BA0．5mg·L-1＋NAA0．1mg·L-1最适宜的诱导试管开花的蔗糖含量是30g·L-1;在三角瓶中培养,试管花可以正常开放,在培养瓶中培养花芽不能正常开放;MS培养基中增加2倍磷的含量,可以提高花芽诱导率,为25．O％;诱导试管开花的最适培养条件为温度21℃,光照强度80～100μmol·m-2．s-1,光照时间16h—d-1。     

贵州省荔波发现百花锦蛇

2010年7月～2012年8月,在贵州省荔波南方喀斯特世界自然遗产地进行脊椎动物物种多样性调查时,分别在板寨、瑶山、翁昂和洞塘采集到游蛇科蛇类标本共5条,经分类鉴定为锦蛇属(Elaphe)的百花锦蛇(E.moellendorffi),为该物种在贵州省内首次发现,增加了其在国内的分布点.     

PRDM在生殖细胞发育中的作用

生殖细胞特化是发育和遗传的基础。原始生殖细胞（精子和卵子的前体细胞）的特化包括3个主要事件：体细胞程序的抑制、潜在全能性的获得、基因组范围内的表观遗传重编程。含PR域蛋白1（PR domain-containing1,PRDM1）和PRDM14是生殖细胞系产生的关键转录调节因子。PRDMl要抑制体细胞程序,而PRDM14主要调节潜在全能性的获得及表观遗传学重编程。此外,PRDM家族蛋白PRDM9在生殖细胞减数分裂中有重要作用。     

花冠对紫茉莉繁殖适合度的影响

以授粉后具花闭合特性的紫茉莉为研究材料,通过在不同天气状况下作去花冠和存留花冠处理,观察花冠对花粉活力、柱头可授性及结实率等繁殖特性的影响。结果表明:紫茉莉自然存留花冠比去花冠的花粉活力、柱头可授性、柱头上的花粉数及柱头上花粉萌发率各指标达最高值的时间重叠性更强,并以阴天存留花冠的最强。存留花冠通过这种时间的重叠性来保证花粉在柱头上的萌发,产生了有利的繁殖适合度。越晚去花冠结实率越高,结实率呈现花闭合自然存留花冠>花冠闭合期去花冠>散粉初期去花冠>花冠展开期去花冠的规律。因此,花冠对紫茉莉繁殖适合度具有利影响。紫茉莉花冠的存留提高了繁殖适合度,增强了对环境的适应能力。     

葫芦茶地上部分化学成分的研究

运用多种色谱法进行分离纯化,并通过理化性质和波谱数据对化合物进行结构鉴定,研究葫芦茶地上部分的化学成分。结果表明:从葫芦茶地上部分分离并鉴定了13个化合物,分别为山柰酚(1)、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷(2)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷(3)、山柰酚-3-O-β-D-芸香糖苷(4)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(5)、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖(1→6)-β-D-半乳糖苷(6)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(7)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖(1→6)-β-D-半乳糖苷(8)、芦丁(9)、间苯三酚-O-β-D-葡萄糖苷(10)、对羟基桂皮酸(11)、RoseosideⅡ(12)、儿茶素(13)。其中化合物2、4、5、6、8、9、10、12为首次从该植物中分离得到。     

苎麻属野生植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的关系

以13种苎麻属植物为试验材料,于植物工艺成熟期取样测定经济性状并用显微镜观察横截面及离析纤维细胞形态,研究苎麻属植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的相关性。结果显示:(1)苎麻属野生种质的纤维细胞外观形态表现与栽培种苎麻基本一致,多呈圆形、多边形、椭圆形和肾形等,形态各异,大小不一。(2)茎秆横截面纤维细胞直径、腔径和纤维胞总数都明显少于对照栽培种,与其原麻产量存在不同程度的正相关性。(3)离析纤维细胞长度、宽度、壁厚和结节数与纤维细度存在不显著负相关,且野生苎麻属种质的细胞长度、宽度明显小于栽培种苎麻。研究表明,野生苎麻属种质在提高栽培种产量上无太大效应,但其在优良纤维基因选育方面和改良栽培种苎麻纤维品质上具有重要应用价值。     

黄萎病菌诱导下野生茄‘托鲁巴姆’SSH文库的构建与分析

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的茄子黄萎病是一种严重的土传病害,但在茄子栽培品种中缺少高抗种质,野生茄‘托鲁巴姆’高抗黄萎病。为探讨野生茄‘托鲁巴姆’抗黄萎病的分子机制,该试验以‘托鲁巴姆’为试材,利用抑制性差减杂交技术,分别以黄萎病菌侵染与未侵染的根系为检测方(tester)和驱动方(driver),构建了1个黄萎病菌诱导下的根器官正向差减cDNA文库。结果表明:(1)随机挑取170个阳性克隆,经测序,共获得109个非冗余EST,其中61个EST与其他植物的抗逆相关基因同源,如几丁质酶、细胞色素P450、过氧化物酶、蛋白酶抑制子等。(2)借助NCBI中的EST序列,经过电子拼接结合RT-PCR验证,克隆了1个通用胁迫蛋白基因———StUSP1。(3)表达分析结果显示,‘托鲁巴姆’受黄萎病菌侵染后,StUSP1在根中上调表达。