盾叶薯蓣四倍体与二倍体叶表皮及气孔器显微结构的比较

对盾叶薯蓣四倍体和二倍体阴叶和阳叶表皮及气孔器的显微形态结构进行了比较。结果显示:叶片表皮细胞及气孔器的形态结构因染色体倍性及光照的不同而存在明显差异。表皮细胞有规则多边形与不规则细胞壁内褶2种类型;气孔器为典型的双子叶植物无规则型气孔器,仅分布在下表皮。四倍体表皮细胞密度、气孔器密度及气孔指数平均值分别为476.28±6.87个.mm-2、78.22±3.1个.mm-2、14.11,较二倍体的分别小4.60%、17.95%和11.98%。前者气孔器长、宽及保卫细胞宽度平均值分别为32.78±2.09μm、26.07±1.55μm、9.63±1.14μm,较后者的分别大10.73%、3.90%和18.01%,差异极显著。前者阴叶的较其阳叶的分别大5.77%、6.00%、8.72%;后者的则分别大1.72%、1.74%、2.41%。前者叶片保卫细胞中的叶绿体数目为23.93±3.19个,较后者的多74.00%。表皮细胞及气孔器密度、气孔指数,气孔器大小,保卫细胞叶绿体数目、尤其是保卫细胞宽度,可作为倍性鉴定的参考依据。四倍体高产有其良好的叶片结构基础。     

四倍体和二倍体盾叶薯蓣的花粉活力及柱头可受性分析

盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberens C．H．Wright）叶片呈盾形,叶面有不规则的黄白色斑块;蒴果干燥后呈蓝黑色,表面常附有白色粉状物;染色体数20;花粉两端略尖,外壁具有明显条纹。盾叶薯蓣根茎横生,俗称黄姜,可用于治疗皮肤感染、软组织损伤、蜂蜇虫咬及各种外科炎症。盾叶薯蓣根茎所含的薯蓣皂苷元（皂素,diosgenin）是合成甾体激素药物的主要原料,除具有抗炎、避孕等作用外,还可月季于合成镇痛药、杀虫剂及治疗冠心病的药物。     

菊叶薯蓣DcPMK基因克隆及互作蛋白筛选

以菊叶薯蓣为研究材料,采用RT-PCR技术克隆获得DcPMK基因,进行生物信息学、组织特异性和诱导表达分析,并构建DcPMK的诱饵载体以筛选拟南芥酵母文库中互作蛋白,为深入研究菊叶薯蓣萜类物质的合成积累提供一定理论基础。结果表明：DcPMK基因开放阅读框大小为1 536 bp（GenBank登录号MZ171241）,编码511个氨基酸。蛋白质序列比对分析发现DcPMK与近源种基因序列一致性达88.85%,具有1个保守的ATP结合位点Gly-X-Gly-XX-Ala。N-J进化树显示DcPMK与海枣（Phoenix dactylifera）等单子叶植物的遗传距离较近。HPLC结果显示菊叶薯蓣皂素主要在根茎中积累,qRT-PCR结果表明DcPMK基因在各组织中均有表达,在老茎中表达量最高,根茎中表达量最低;水杨酸诱导后皂素含量的变化与DcPMK表达量的变化趋势吻合：随着叶片中皂素含量提高,DcPMK上调表达。与阴性对照相比,DcPMK基因没有自激活性和细胞毒性,并筛选到27个互作明显的拟南芥基因,如生长发育相关基因AtKCR1（AT1G67730）、AtRPS9M（AT3G49080）、AtASY4（AT2G33793）,非生物与生物逆境相关基因AtVDAC2（AT5G67500）、AtVDAC3（AT5G15090）、AtRH8（AT4G00660）及花色素苷积累相关基因AtPHR2（AT2G47590）等。以上结果说明DcPMK能够参与菊叶薯蓣的萜类物质合成,并通过蛋白质-蛋白质相互作用的方式广泛参与其生长发育和胁迫响应等代谢途径。     

用扩增片段的长度多态性分子标记探讨盾叶薯蓣的遗传多样性

用扩增片段的长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记分析研究了中国5个盾叶薯蓣居群30个个体的遗传多样性。筛选出9对AFLP引物,从中检测到14698条清晰可见的条带,其中多态性带12628条,多态性比率85.92%。Shannon信息指数(I)为0.3656±0.1721,物种水平的Nei基因多样性(H)为0.2322±0.2200。遗传变异分析表明,物种水平的遗传分化系数Gst为0.4827,说明其群体间存在一定的遗传分化,居群间的基因流Nm为0.5358,居群间遗传交换较小。聚类分析结果显示5个居群盾叶薯蓣有较为丰富的遗传变异,且与地理分布有相关性。     

盾叶薯蓣花药培养及单倍体植株的获得

以处于单核期的盾叶薯蓣花药为材料,经愈伤组织途径成功获得单倍体盾叶薯蓣新材料。对盾叶薯蓣花药培养、植株再生过程的研究表明:来自不同居群的外植体对花药愈伤组织诱导有显著影响;W14是适合花药愈伤组织诱导的基本培养基;花药愈伤组织增殖和分化的适宜培养基为:MS基本培养基 BA2.0mg/L IAA0.2mg/L;生根培养基为添加了IBA2.0mg/L、NAA0.4mg/L和0.5g/L活性碳的MS培养基。以流式细胞仪和根尖染色体压片法检查花培植株的结果表明,有8%～12%的个体为单倍体。实验结果为进一步开展单倍体育种及相关理论研究提供了材料和技术基础。     

ELISA方法测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量

采用间接竞争性酶联免疫吸附法(ELISA)测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量。该方法快速、灵敏、操作简便,可以同时检测多个样品,其检测结果与薄层层析方法的检测结果一致,这为高效筛选产薯蓣皂苷元类化合物的内生真菌创造了条件。     

中国薯蓣属植物中的甾体皂苷及甾体皂苷元

中国薯蓣属(Dioscorea L.)植物含有约21种甾体皂苷元,其中大部分种类含有3β-羟基皂苷元,少数种类含有3α-羟基皂苷元。从薯蓣属13种植物中共分离出59个甾体皂苷成分,按化学结构可将这些甾体皂苷分为4种类型。约有17种薯蓣属植物含有甾体皂苷元(主要为薯蓣皂苷元),均为根茎组(Sect.Stenophora)种类。在查阅大量资料的基础上,对各种类所含的甾体皂苷元和甾体皂苷成分及各成分的化学结构进行了归纳和综述。     

薯蓣属植物人工杂交后代的检测

以湖北武当山的盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)为主要亲本,与重庆金佛山的盾叶薯蓣、小花盾叶薯蓣(D.parviflora C.T.Ting)及黄独(D.bulbifera L.)进行种内和种间杂交,并获得部分杂交组合的F1代植株。将F0代种子与F1代植株进行结实率及种子萌发率比较,并与亲本进行过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和酯酶(EST)同工酶比较。结果表明,不同亲本及其杂交后代的结实率、种子萌发率和实生苗存活率均存在明显差异;亲本和F1代的同工酶酶谱较丰富,部分杂种与亲本的相似度较高,并出现各自的特征酶带。运用同工酶技术可以鉴别杂种的真伪。     

穿龙薯蓣中薯蓣皂苷元含量的动态分析

目的：对穿龙薯蓣中薯蓣皂苷元的含量进行动态分析。方法：超临界CO2萃取技术提取,高效液相色谱法测定含量。结果：穿龙薯蓣根茎中花期薯蓣皂苷元含量最高为1．35％,枯萎期含量最低为1．03％。穿龙薯蓣地上部分不同生长时期均不合薯蓣皂苷元。结论：穿龙薯蓣根茎中花期薯蓣皂苷元含量最高,枯萎期含量最低。穿龙薯蓣地上部分不同生长时期均不合薯蓣皂苷元。