工业大麻腺毛发育基因CsMIXTA启动子克隆及功能分析

CsMIXTA在调控大麻雌性花器官中腺毛的发生和发育中发挥重要作用。为了研究CsMIXTA基因的表达调控,对CsMIXTA基因上游2199 bp启动子序列进行了克隆。通过PlantCARE预测发现,该启动子序列具有多个胁迫响应元件与光响应元件。根据预测的响应元件分布情况,扩增获得5个5′端缺失的启动子片段。用克隆的启动子全长和缺失片段分别构建融合GUS基因的表达载体,并将其瞬时转化到烟草叶片和工业大麻糖叶中。通过GUS染色观察发现,CsMIXTA启动子的核心区域位于–393~–99 bp之间,包含赤霉素响应元件TATC-box和转录起始元件TATA-box。通过LUC荧光素酶表达发现,CsMIXTA启动子的核心区域具有转录活性。研究还发现,CsMIXTA基因在工业大麻糖叶的腺毛中特异性表达。对启动子进行胁迫响应分析的结果显示,低温、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)都能增强该启动子的活性。这些结果为CsMIXTA基因调控机制研究奠定了重要基础。

黄秋葵种质资源主要农艺性状的综合评价

为更好地利用黄秋葵种质资源,本研究以201份黄秋葵种质资源为材料,对其18个农艺性状进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,201份黄秋葵种质资源具有较为丰富的多样性,质量性状的多样性指数在0.66~1.79之间,10个数量性状的变异系数范围为8.46%~43.51%,变异系数最大的是分枝数,最小的是蒴果宽度。相关性分析表明,黄秋葵产量与第一分枝节位、主茎节数,单株果数、果实棱数存在高度相关性;分枝数、主茎节数、单株产量与花蕾黄酮含量具有一定相关性。主成分分析将13个数量性状简化为4个主成分,累积贡献率达62.049%,这4个主成分反映了201份黄秋葵材料的主要遗传信息。聚类分析将供试材料分为四个类群:类群Ⅰ黄酮含量高但产量最低;类群Ⅱ、类群Ⅲ产量高,花蕾和嫩果黄酮含量低,其中类群Ⅱ植株高大且分枝多,类群Ⅲ则反之;类群Ⅳ的果实大且重,但单株果数少,产量较低。可根据不同目的及需求,选择不同类群的材料作为黄秋葵育种亲本加以利用。

四倍体工业大麻形态特征分析

倍性育种是一种通过改变染色体组数目实现提高作物产量、抗逆性等目的的一种较新型育种方式。为了探究多倍化对工业大麻的影响,研究分别用流式细胞法和直接压片法鉴定出四倍体工业大麻,随后对工业大麻二倍体及其同源四倍体的形态进行差异分析。结果显示,四倍体工业大麻植株具有器官增大的特点,其中叶长、叶宽、叶柄长、叶厚、叶面积的变化尤其显著。四倍体植株叶片气孔显著变大,但其密度比二倍体一半还低。此外还发现四倍体大麻雌株开花时间较二倍体延迟。该研究为工业大麻的倍性育种工作提供了理论依据。

工业大麻CsMYB17基因克隆与表达分析

为探究CsMYB17基因在工业大麻发育过程中的潜在功能,试验以工业大麻DMG265为材料,对CsMYB17基因进行克隆,并对其编码蛋白进行生信分析;结果表明,CsMYB1基因的CDS区为1005 bp,编码334个氨基酸,属于亲水性蛋白,并且无跨膜结构和信号肽,其二级结构中无规则卷曲占比最高,与青蒿AaMYB同源性较高;对CsMYB17在大麻不同组织中的表达模式进行分析,结果表明,CsMYB17在雌花、腺毛中表达量相对较高,研究结果为了解CsMYB17在工业大麻发育中的功能提供了理论基础.

IAA和GA_3对棉花短纤维突变体纤维长度的离体诱导作用

以棉花等基因系超短纤维突变体 (Ligoncotton ,Li1 )及其野生型 (li1 )为材料 ,用胚珠离体培养方法 ,研究IAA(生长素 )和GA3(赤霉酸 )与纤维细胞伸长的关系。研究表明 :(1)在含单激素IAA或GA3培养基内 ,离体诱导突变体胚珠产生的纤维长度分别约为 1 86mm和 2 1mm ,比在对照 (不含激素 )培养基内的纤维长度分别增长 86 %和 110 % ,说明外源激素IAA或GA3对突变体纤维伸长能力的缺损有补偿作用。 (2 )在同时含有IAA和GA3两种激素的培养基中 ,突变体和野生型胚珠产生的纤维长度分别为 3 4 1mm和 7 2 3mm ,是它们在田间自然条件下纤维长度的 76 %和 2 4 3% ,均显著高于只含一种激素培养基内的纤维长度 ,说明IAA与GA3间在诱导纤维伸长上有协同作用 ,而且 ,这种作用对突变体比对野生型大 3 1倍 ,即在一定程度上能解除突变体纤维伸长受到的阻碍。 (3)突变体胚珠在含GA3和IAA培养基内经培养2 1d后 ,胚珠IAA和GA3平均含量 ,虽稍高于对照培养基内野生型胚珠的含量 ,但明显小于GA3和IAA培养基内野生型胚珠的平均含量 ,而且其纤维长度也显著小于野生型的纤维长度。说明在离体培养条件下 ,突变体的纤维伸长比野生型需更高的胚珠GA3和IAA水平 ,但由于突变体在遗传上的缺损 。

工业大麻新品种中汉麻1号选育报告

中汉麻1号是云南素麻生物科技有限公司和中国农业科学院麻类研究所共同选育的低毒、高CBD工业大麻新品种。该品种四氢大麻酚(THC)平均含量为0.137%,大麻二酚(CBD)平均含量为3.19%,花叶平均产量1606.5 kg/ha。该品种生长期内未见明显叶斑病、灰霉病、白粉病、根腐病发生,抗旱性中等。该品种于2019年10月26日,通过云南省种子管理站组织专家进行的品种鉴定。

工业大麻新品种中汉麻2、3、4号选育报告

中汉麻2、3、4号是云南素麻生物科技有限公司和中国农业科学院麻类研究所共同选育的低毒、高CBD工业大麻系列专用新品种。3个品种的大麻二酚(CBD)平均含量分别为3.22%、4.22%、4.29%,四氢大麻酚(THC)平均含量分别为0.18%、0.19%、0.17%,其中中汉麻3、4号为全雌品种,雌株率分别为97.1%和96.4%。多年多点区域试验,中汉麻2、3、4号的花叶平均产量分别为1723.5、1693.5、1627.5kg/hm^(2)。3个品种均具有较好的白绢病抗性和抗旱性,生长期内未见明显叶斑病、灰霉病、白粉病、根腐病发生。3个品种于2020年10月10日通过云南省种子管理站组织专家进行品种鉴定。

三重处理法获得大麻种子无菌苗研究

研究不同灭菌方式对大麻种子无菌苗的影响,结果表明:大麻种子灭菌以三重处理法为佳,即硫酸处理20min,75%酒精处理2min,3%次氯酸钠处理20min最好。灭菌后的种子剥去种皮接种于MS培养基上效果明显好于不剥种皮。不同大麻品种污染率和发芽率有一定差异。

一种提取悬铃叶苎麻(Bt.ricuspis (Hance) Marino)花序RNA的方法

应用改良CTAB法提取苎麻属野生种悬铃叶苎麻(Boehmeri.tricuspisH(ance)Marino)的花序RNA,通过1.2%琼脂糖凝胶电泳,测定分析260nm和280nm处的吸光值发现,应用该法提得的RNA完整性好,得率高;对其反转录产物进行AFLP分析表明,每一特定引物组合均能产生稳定清晰的条带,且在各引物间有差异。认为所提RNA符合分子生物学实验要求。另外,本文还对提取RNA过程中应注意的一些事项进行了讨论。

湖南省部分地区水生蔬菜种质资源考察

2015年8月下旬,笔者一行赴湖南省10县市进行了水生蔬菜资源的考察。共征集莲资源20份,其他水生蔬菜资源9份。分属7科。概述了这些水生蔬菜资源的分布及其特点,并试分析了湖南省水生蔬菜开发利用的现状与前景并提出建议。

排除棉酚等干扰提取棉纤维细胞RNA方法的研究

棉花纤维细胞含有高的棉酚、多糖和次生代谢物质 ,对其 RNA的提取造成困难。为高质量提取棉花纤维细胞的 RNA,进行了三种提取方法的比较研究。研究表明 ,用高离子、高 p H值提取液提取棉花纤维细胞的 RNA比其它两种提取液TRIZOL提取液和异硫氢酸胍提取液更适合。高离子、高 p H值提取液的特点是 :p H值偏碱性 ,加入脱氧胆酸钠及 NP- 40两类盐类 ,提高其他盐类的浓度 ,并加入 PVP和巯基乙醇两种抗氧化剂。用本方法提取的棉花纤维等组织细胞的 RNA,纯度高 ,不降解 ;如棉纤维细胞 RNA的 A2 6 0 /A2 80 可达 1 .85 ,平均得率为 0 .65 mg· g- 1,棉叶 RNA的A2 6 0 /A2 80 可达 2 .0 2 ,平均得率为 6.35 mg· g- 1,适合于 Northern杂交及 RT-

麻类作物特色资源的创新与利用

总结了近5年来我国麻类作物资源收集保存、鉴定创新、分发利用的成绩,重要农艺性状基因的定位和挖掘及其分子机理解析的新发现,介绍了功能性叶用黄麻、强重金属吸附黄麻和药用工业大麻等特色资源的挖掘、创制和产业化创新应用现状和前景,期望麻类种质资源研究能更好地服务麻类产业和区域经济发展、精准扶贫和乡村振兴。

超短纤维突变体纤维内源激素及其相关酶在纤维伸长期的变化

以超短纤维突变体(Ligon lintless)及其野生型这一对遗传等基因系为材料,研究棉纤维伸长与内源激素含量及其相关酶活性的关系。结果表明,在野生型纤维快速伸长阶段,突变体却表现为:纤维中GA3初期的低含量、IAA的峰值出现时间推迟(迟6 d)且明显低于野生型、ABA含量的快速降低时期出现迟(迟3 d)且短(短6 d)以及纤维伸长启动期极低含量的ZRs。而突变体纤维中过氧化物酶(POD)和IAA氧化酶含量的高峰均早于野生型,且在纤维快速伸长时期出现;突变体纤维中的色氨酸合成酶活性也低于野生型。推测GA3、IAA和ZRs是纤维伸长的正向影响因子,且IAA作用于整个伸长期,GA3作用于伸长初期,ZRs作用于伸长启动期。而POD、IAA氧化酶和色氨酸合成酶通过调节激素的合成与代谢调控纤维伸长,前两种酶起着抑制作用,后一种酶起着促进作用。

用RAPD标记研究苎麻属植物的亲缘关系

采用改良CTAB法提取了13份苎麻属材料的基因组DNA,利用RAPD进行亲缘关系分析。从120条随机引物中筛选出了23条引物,对13份材料共扩增出235个条带。根据扩增结果进行聚类分析,得到反映各材料间亲缘关系的树状图。RAPD的分析结果与传统分类学的分类结果基本相符。

无融合生殖悬铃叶苎麻(Boehmeria tricuspis)多倍性发生的染色体行为研究

对无融合生殖悬铃叶苎麻(2n=42)和有性生殖悬铃叶苎麻(2n=28)花粉母细胞(PMC)减数分裂行为进行比较研究,从而推断两者之间的进化关系;探索无融合生殖悬铃叶苎麻(B.tricuspis)发生的细胞遗传学基础,为无融合生殖发生的遗传学研究提供理论依据。在无融合生殖类型经诱导所产生的PMC的减数分裂过程中,发现有丰富的三价体形成,属典型的同源三倍体减数分裂行为特征;而有性生殖类型PMC的减数分裂行为绝大多数正常,但也存在少量异常现象。其中有些异常行为,可能与未减数配子(2n)的形成紧密相关。因而推断,在有性生殖类型的生殖过程中,可能发生了未减数配子(2n)与减数配子(n)的融合,产生了同源三倍体合子,这应该是无融合生殖悬铃叶苎麻发生的重要的细胞遗传学基础。

叶用黄麻新品种帝王菜4号及其栽培技术

帝王菜4号为高营养叶用黄麻新品种,具有晚熟、高产稳产、高钙高膳食纤维、口感脆爽等优点,品种适应性广,全国各地均可种植,平均每667 m^(2)鲜嫩茎叶产量1200~1500 kg。帝王菜又称麻叶菜、菜用黄麻、埃及野麻婴等,学名为长果黄麻(Corchorus olitirius L.),是黄麻属(Corchorus L.)一年生草本植物,主要食用嫩茎叶。

工业大麻杂交品种中大麻资4号选育报告

中大麻资4号是吉林四环澳康药业有限公司和中国农业科学院麻类研究所共同选育的低毒、高CBD工业大麻杂交品种。区域试验结果表明,该品种四氢大麻酚(THC)平均含量为0.20%,大麻二酚(CBD)平均含量为5.04%,花叶平均产量2666.7 kg/hm^(2)。该品种生长期内未见明显叶斑病、灰霉病、白粉病、根腐病发生,抗旱性中等。该品种于2021年11月12日通过了安徽省非主要农作物品种鉴定登记委员会组织专家进行的新品种鉴定登记。

几个大麻品种种子辐射敏感性的初步确定

研究了4个大麻品种种子对60Coγ射线的敏感性。结果表明,辐射剂量与出苗率呈负相关。在一定剂量范围内60Coγ射线对种子出芽、幼苗株高有明显的抑制作用,且抑制程度随剂量的加大而增加。利用相对出苗率与辐射剂量拟合的线性回归方程计算出大麻的半致死剂量在1400～3500Gy间。本研究可为通过辐射育种创制大麻新种质提供重要的实验基础。

198份大麻种质资源农艺及品质性状综合评价

本研究以198份国内外大麻种质资源为材料,开展了14个农艺和品质性状多样性鉴定,并进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析,为我国大麻种质资源创新和资源高效利用提供基础材料和技术参考。变异分析结果表明,198份国内外大麻种质资源具有较为丰富的遗传多样性,14个性状的变异系数范围为4.79%~64.45%,变异系数最大的是大麻二酚含量,最小的是雌花开花日数,平均值为27.78%。其中,大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)、大麻二酚酸(CBDA)、次大麻二酚(CBDV)4种大麻素含量的变异系数均大于40.0%,品质性状表现出更好的变异性。相关性分析表明,CBD含量与CBDA、CBDV和CBN的含量均为极显著正相关,CBDA含量与CBN含量极显著正相关,株高与茎粗极显著正相关,CBDA含量与多个农艺性状呈现显著的相关性,株高、茎粗的改良有利于大麻素CBDA含量的提高;主成分分析把14个性状综合为6个主成分,累计贡献率达到69.204%,表明6个主成分反映了大麻种质资源大部分的性状信息。聚类分析得到3个类群,其中第Ⅰ类群的69份资源在大麻素含量、株高和茎粗上表现较好,可以进一步筛选作为育种研究的亲本材料。