黄山药愈伤组织的诱导与分化

以黄山药的叶片、茎段和叶柄作外植体,以MS为基本培养基,试验了不同激素组合对愈伤组织诱导的影响,采用正交试验法研究了愈伤组织的分化效果。结果表明,以MS+2,4-D1~2mg/L+6-BA2mg/L培养基对叶片的愈伤组织诱导效果最好,接种12d后初见愈伤组织,20d后可形成大量的愈伤组织,而茎段和叶柄的诱导效果较差。分化试验结果表明,生根率最高可达85.3%,而出芽率最高仅达29.6%。     

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)、A...     

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。     

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。     

野生及栽培盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis）的性别特征观察

对野生和栽培盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C. H. Wright)的性别特征及变异状况进行了观察,并对栽培盾叶薯蓣母根状茎和子根状茎萌发植株的性别特征进行了比较.观察结果显示,在湖北武当山6个样地717株野生盾叶薯蓣中共有155株开花植株,其中雌株、雄株和雌雄同株分别有60、94和1株,雌雄株比例1 ∶ 1～1 ∶ 3,平均雌雄株比例1 ∶ 1.57,每个根状茎一般具有1支缠绕茎.2004年至2006年的观察结果显示,2004年153株栽培盾叶薯蓣基株中雄株、雌株和雌雄同株分别有78、62和13株;2005年存活的基株中雌株和雄株数量明显减少,雌雄同株数量大幅增加,雄株、雌株和雌雄同株分别有35、19和88株;2006年成活的137株基株中有80株开花,其中雄株、雌株和雌雄同株分别有38、9和33株,雌株和雌雄同株数量大幅下降.随栽培年限的增加,每个基株的缠绕茎数由1～2支增加至5～6支.栽培过程中盾叶薯蓣的性别有较大幅度变异,雄株和雌株多数转变为雌雄同株,反向转变却较少,雄株和雌株间相互转变也较少.2005年存活并开花的基株中共有100株发生变异,在2006年有13株返变回原性别,有26株保持了2005年变异的性别,有11株变异为另一种性别;雄株、雌株和雌雄同株3年的总变异率分别达到80.77%、100.00%和46.14%.子根状茎萌发植株的性别与母根状茎有较大差异,总变异率达到约50%,其中母根状茎为雄性的其子根状茎萌发植株的性别总变异率最高(59.09%).研究结果表明,野生盾叶薯蓣可能以有性繁殖为主要繁殖方式,性系统简单清晰;栽培盾叶薯蓣复杂的性系统及大幅度的性别变异可能是由外部环境因子的影响造成的.     

努力发展薯蓣生产

努力发展薯蓣生产李思锋程建国李敏莲（中国科学院西北植物研究所,杨陵）（陕西省林业学校,杨陵７１２１００）薯蓣是薯蓣科多年生草本植物,自从五十年代后期发现其根状茎中含有丰富的薯蓣皂甙元,用于合成甾体激素药及避孕药以来,我国对这一野生资源的研究和开发利用...     

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。     

盾叶薯蓣内生真菌及其对宿主培养物生长和皂苷元生产的影响

从盾叶薯蓣根状茎中分离并鉴定了9株内生真菌,经悬浮培养14d,分别制备灭活菌丝和菌液浓缩物。其中,内生尖孢镰刀菌Dzf17能有效地提高盾叶薯蓣无菌苗和培养细胞薯蓣皂苷元的含量和产率,且灭活菌丝的诱导效果要强于菌液浓缩物。Dzf17灭活菌丝处理无菌苗,薯蓣皂苷元的产率为78.697mg/L,是对照(27.471mg/L)的2.865倍;用Dzf17菌液浓缩物处理无菌苗,皂苷元产率为41.822mg/L,是对照的1.522倍。Dzf17灭活菌丝处理培养细胞,薯蓣皂苷元的产率为1.391mg/L,是对照(0.691mg/L)的2.013倍;用Dzf17菌液浓缩物处理培养细胞,皂苷元产率为1.214mg/L,是对照的1.757倍。结果表明,在盾叶薯蓣无菌苗或细胞培养中添加一定量的内生真菌灭活菌丝或菌液浓缩物对于提高薯蓣皂苷元含量和产量将是一种有效的方法。     

中国薯蓣属植物地下茎淀粉粒形态特征及其分类学意义

对中国薯蓣属（Dioscorea L．）40个种类地下茎的淀粉粒形态进行了显微观察。结果表明,中国薯蓣属植物地下茎淀粉粒主要有单粒和复粒2种形态。单粒淀粉粒以类圆形为主,脐点多为点状。复粒淀粉粒可分为2类：A型由2～3个淀粉小粒构成,以卵圆形和三角形为主,脐点点状且大多不明显,少数种类层纹清晰;B型由10个以上的淀粉小粒构成,以圆形为主,脐点不明显,无层纹。根状茎组（Sect．Stenophora Uline）、基生翅组（Sect．Opsophyton Uline）和周生翅组（Sect．Enantiophyllum Uline）均为单粒淀粉粒;顶生翅组（Sect．Shannicorea Prain et Burkill）为复粒淀粉粒A型;丁字型毛组（Sect．Combilium Pra Jnet Burkill）和白薯莨组（Sect．Lasiophyton Uline）为复粒淀粉粒B型;复叶组[Sect．Botryosicyos（Hochst．）Uline]兼有单粒和复粒淀粉粒。淀粉粒形态特征支持白薯蓣（D．hispida Dennst．）由复叶组分出单列成组及毛芋头薯蓣（D．kamoonensis Kunth）和高山薯蓣（D．delavayi Franch．）互为独立种的分类学处理。     

3种薯蓣属植物珠芽糖类含量变化与茎叶生长的关系

以山药、日本薯蓣和黄独3种薯蓣属植物为材料,研究珠芽育苗中其茎叶生长与珠芽内的干物质、淀粉、可溶性糖、还原糖含量和淀粉酶活性变化的关系.结果表明: 3种薯蓣在茎蔓生长过程中珠芽内的干物质和淀粉含量均逐渐降低.山药和黄独的珠芽可溶性糖含量在茎蔓生长初期不断增加,随着茎蔓节数继续增加又逐渐降低,而还原糖含量在叶片展开前不断增加,叶片展开后又急剧降低;日本薯蓣珠芽的可溶性糖和还原性糖含量随着茎蔓节数增加逐渐上升,但保持相对较低水平.3种薯蓣珠芽内α-淀粉酶活性均强于β-淀粉酶,其在茎蔓和叶片生长中发挥重要作用.研究发现,薯蓣珠芽内淀粉主要在α-淀粉酶作用下转化分解为还原糖和可溶性糖,从而为茎蔓和叶片生长提供能量,且还原糖含量与叶片生长的关系更为密切.