氮素对短葶飞蓬生长和次生代谢产物积累的影响

以不同氮素供应对短葶飞蓬(Erigeron breviscapus)进行了人工栽培试验,探讨氮素对药用植物生长和次生代谢产物含量及产量的影响作用规律.结果显示:氮素施用量与短葶飞蓬植株生物量呈极显著的正相关;而与灯盏乙素和总咖啡酸酯含量则表现出显著的负相关;对总咖啡酸酯和灯盏乙素的产量没有显著的促进作用.植株灯盏乙素和总咖啡酸酯含量与生物量呈现极显著的负相关;与植株含氮量也存在极显著的负线性关系,变化规律与"碳素/营养平衡假说"预测的一致.研究表明,植株生长与次生代谢有效成分积累间存在一定的权衡关系,过多的施用氮肥提高药材产量时将会导致黄酮等酚类次生代谢有效成分含量下降.     

丹参bHLH转录因子基因SmMYC2的克隆和表达分析

MYC2是植物茉莉酸类激素响应途径中的核心转录因子,在植物防御反应、次生代谢调控及生长发育过程中均有重要的调控作用。基于丹参转录组和基因组survey序列,本研究克隆了丹参转录因子MYC2的基因序列,并命名为Sm MYC2(Gen Bank No.KJ945636)。Sm MYC2基因的c DNA序列长度为1910 bp,开放阅读框(ORF)的长度为1809 bp,编码602个氨基酸,无内含子;该基因编码蛋白与烟草、番茄等植物的MYC2蛋白具有较高的同源性;Sm MYC2蛋白无跨膜结构域、信号肽等结构。实时荧光定量PCR检测结果显示,Sm MYC2在丹参的根、茎、叶、花中均有表达,并且在根和茎中的表达量更高;此外,该基因表达受茉莉酸甲酯、光和机械损伤的诱导,但受赤霉素的抑制。本实验结果为进一步探讨Sm MYC2基因在丹参中的生物学功能奠定了基础。     

中国西南四种常见松树火适应性状比较

野火对松属植物的进化和分布有重要的影响。在与野火长期抗争中,松属植物形成了一系列性状提高在易火生境中的适合度,维持种群生存与繁衍。西南地区是中国野火高发区,作为这一地区特有松树,云南松、思茅松和高山松具有一些典型的火适应性状,如厚树皮。以这3种松树和东部常见的马尾松为研究对象,比较4种松树的火适应对策。结果表明：4种松树的火适应性状存在一定的差异。与火适应相关的13项性状主成分分析显示,4个种在空间上总体是分离的,也表现出一些重叠。其中云南松火适应生活史对策是火耐受型和火依赖型的中间类型,适应会发生林冠火的生境。高山松、思茅松和马尾松都是火耐受型,通过快速高生长、厚树皮等性状适应生境不同频度的地表火。四种松树火适应对策与分布区火险基本相符。表明野火在这一区域广泛存在,并对植物进化和森林格局有重要影响。野火在西南地区松属分布和种群维持中的生态作用应被给予足够重视。     

热带雨林不同生态习性树种幼苗光合作用和抗氧化酶对生长光环境的反应

于雨季研究了西双版纳热带雨林后期演替树种思茅木姜子(Litsea pierrei var.szemaois)、五桠果叶木姜子(L．alilleniifolia)和先锋树种毛果桐(Mallotus barbatus)幼苗的光合、荧光特征和抗氧化酶等对3种光水平(50％、25％和8％)的适应特性。结果表明,毛果桐的最大光合速率(Pmx)随光水平升高呈增加趋势,而两种木姜子则在50％光水平下Pmax最小,Fv／Fm的日变化表明,3个种在25％和50％光水平下发生可逆光抑制,两种木姜子较重,50％光水平下,五桠果叶木姜子受到长期光抑制．思茅木姜子和毛果桐的丙二醛(MDA)和H2O2含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随光水平升高而增加,表明光水平升高,致使植物受光胁迫的影响加剧,增强抗氧化酶系统则减轻了其伤害,两种木姜子的濒危现状可能和它们对强光生境的适应性较差有一定关系。     

丹参miR408基因前体序列的克隆及表达分析

MiR408是植物中一类高度保守的miRNA,其靶基因编码含铜蛋白,miR408的表达受植物生长发育和环境条件的显著影响。拟南芥中miR408在HY5-SPL7基因网络中起着关键作用,而HY5-SPL7基因网络可介导拟南芥对光照和铜离子的协调应答,进一步表明miR408在植物对环境的响应中发挥了核心作用。本研究基于丹参基因组Survey数据库,从中搜索并克隆得到366 bp的含有稳定茎环结构的miR408前体序列及其上游723 bp片段的启动子区,Gen Bank登录号分别为KU360384和KU360385,并将miR408的前体序列命名为SmMIR408。生物信息学分析结果显示:Sm-MIR408上游启动子序列与模式植物拟南芥Ath-MIR408、水稻OsaMIR408启动子区具有许多相同的顺式作用元件,如G-box、CGTCA-motif、TGACG-motif、GTAC-motif等,而HSE、CATT-motif作用元件仅存在于丹参启动子区;miR408成熟序列在不同物种中具有很高的保守性;基于不同物种miR408前体序列构建的系统进化树显示,来源于单子叶植物的miR408前体序列聚为一支,来源于双子叶植物的miR408前体序列聚为另一支。实时定量PCR分析结果显示:Sm-MIR408在丹参的根、茎、叶、花中都有表达,其在花中的表达量最高,根中最低;Sm-MIR408的表达受茉莉酸甲酯和伤害的抑制,黑暗和持续光照也可抑制该基因的表达。Sm-MIR408基因的克隆与表达分析为今后研究丹参miR408的功能奠定了基础。     

钾素对药用植物短葶飞蓬生长和有效成分积累的影响

在不同钾素供应下对药用植物短葶飞蓬（Erigeronbreviscapus）进行了人工栽培试验,探讨了钾素对其生长和次生代谢产物积累的影响。结果显示：在0～0．372g／株钾素施用量范围内,钾素供应量与短葶飞蓬单株生物量以及总咖啡酸酯和灯盏乙素的产量呈极显著的正相关;但植株总咖啡酸酯和灯盏乙素的含量则随钾素供应量增加先升高后降低;总咖啡酸酯和灯盏乙素含量与植株N含量呈显著的线性负相关,与碳素／营养平衡假说一致。0～0．248g／株钾素施用量范围内,短葶飞蓬地上生物量和总生物量与总咖啡酸酯和灯盏乙素含量都呈现出极显著的正相关。研究表明：当钾供应量不十分丰富时,适当增施钾可促进植株酚类次生代谢产物的积累,但高钾供应量则抑制积累。并不是只有在生长胁迫生境中才能得到高的酚类次生代谢产物积累,生长与次生代谢产物积累间不存在权衡关系。