保罗蓝睡莲花器官转录组SSR的分布及其序列特征分析

【目的】通过解析保罗蓝睡莲花转录组数据的SSR位点特征信息,开发新的与表型相关的SSR标记,为睡莲种质资源评价、新品种选育提供科学依据。【方法】以热带睡莲保罗蓝不同花器官部位(雌蕊、雄蕊、花瓣)的转录组数据为背景材料,用MISA软件检索序列的SSR位点,采用Excel对位点特征进行分析作图,Primer 3.0软件设计引物,TP-M13-SSR PCR筛选引物。【结果】在花器官转录组的39079条Unigenes中共检测到12365个SSR位点,位点发生频率为31.64%,平均每5.79 kb出现1个SSR位点。SSR位点的重复类型主要为二核苷酸重复碱基,占SSR位点总数的71.85%,优势重复类型为AG/CT,占碱基总数的61.34%;其次为三核苷酸重复碱基,为26.10%,优势重复类型是AAG/CTT,占比8.30%。SSR碱基重复次数在5~20次,序列长度为12~30 bp,平均长度18.38 bp。引物设计获得9212对引物,从中随机挑选100对进行PCR扩增验证,筛选出9对多态性好的引物,可将12份睡莲种质在遗传相似系数为0.735时聚为3支。【结论】热带睡莲保罗蓝花器官转录组中的SSR位点分布频率高、类型丰富,多态性较高,具较大的应用潜力。开发的9对SSR引物可将12份种质有效分开,进一步丰富了睡莲现有SSR标记,可为睡莲属植物的遗传多样性分析和分子辅助育种提供科学参考。

睡莲品种保罗蓝花器官不同部位的转录组测序分析

为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因,本研究借助转录组测序技术,以热带睡莲品种保罗蓝为研究对象,对其花器官的花瓣(PE,petal)、雄蕊(ST,stamen)和雌蕊(PI,pistil)3个部位进行转录组测序分析。差异表达基因分析结果显示,花瓣相对于雌蕊(PE-vs-PI)、雄蕊相对于雌蕊(ST-vs-PI)和雄蕊相对于花瓣(ST-vs-PE)的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个。GO分类和富集分析显示,3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程;KEGG分类和富集分析显示,PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多,其次为ST-vs-PI,ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因,富集于4条萜类物质合成通路,且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异表达基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因中随机选取了6个基因进行q RT-PCR验证,基因表达变化趋势与转录组测序一致。研究结果为热带睡莲萜类香气物质生物合成分子机制研究提供了科学参考。

美洲莲地下茎顶芽离体培养

以美洲莲地下茎顶芽为外植体,主要对消毒处理方法、顶芽初代培养激素种类及其浓度进行摸索,并比较取材时间和培养温度对顶芽离体培养成苗的影响。研究表明:对顶芽采取消毒后去掉一层鳞片再消毒,或在此基础上再去掉一层鳞片,将去掉一层或两层鳞片后的剩余部分接种至含有0.1%植物组培抗菌保护剂(Plant preservative mixture,PPM)或250 mg∕L头孢霉素的培养基中培养,污染率能降低到10.71%—15.99%。外植体在含3 mg∕L激动素(Kinetin,KT)+0.2 mg∕L萘乙酸(1-Naphthaleneacetic acid,NAA)的MS(Murashige and Skoog)培养基上培养1个月后转移至含1 mg∕L KT+0.1 mg∕L NAA的培养基上,或始终在含2 mg∕L KT+0.2 mg∕L NAA培养基上培养,能获得较好的成苗和增殖效果。10—12月份冬季休眠期的芽比3—5月份春季萌芽期至营养生长前期的芽更易培养成苗。30℃较25℃培养更利于顶芽的成苗。该研究建立的美洲莲地下茎顶芽离体培养体系可为该物种的推广应用以及试验研究提供一致性的材料和技术支持。

居家花卉养植那点事——盆栽荷花篇

自古以来,人们对荷花的“宠溺”从未停止,它们“徜徉”在诗句中、水墨画中、摄影作品里和美食中……如今,随着人们对居家花卉的种植热情持续高涨,不少的盆栽荷花、睡莲等水生植物新品种被引入家中。人们在庭院、阳台、客厅的茶几上打造属于自己的“一池荷塘”,给快节奏工作后的自己带来一抹独有的宁静。观赏荷花不仅是我国的传统名花,其文化底蕴十分深厚。它被赋予了纯洁、清廉等高贵品质,不仅受到百姓的喜爱,甚至还被用于诸多国际交流场合。盆栽荷花以观花为主,属于中小型观赏荷花。不少人满载希望将盆栽荷花的种子带回家,播种出苗,认真施肥,可即使阳光充足,一个夏季过去了也未能开出一朵荷花,这是为何?本期我们来聊一聊居家花卉养植那点事--盆栽荷花。

霞妃睡莲的组织培养及快繁技术研究

文章以霞妃睡莲(Nymphaea cv.Sunshine Princess)的根状茎为外植体,通过全面系统研究其初代培养、增殖、生根及移栽等不同阶段的培养条件,首次成功建立了睡莲的组培快繁技术体系。研究结果显示:固体培养基更适合霞妃睡莲的组织培养,且有利于提高睡莲的增殖率和人工操作效率;噻二唑苯基脲(TDZ)对睡莲不定芽的增殖诱导效果优于苄基腺嘌呤(BA),且两者一起使用具有协同效应,增殖率达到3.44且保持较好的生长状态;吲哚丁酸(IBA)对睡莲的生根诱导效果优于相同浓度的萘乙酸(NAA),活性炭的添加也有利于睡莲的生根诱导;适量的多菌灵能够提高睡莲组培苗的移栽成活率。该研究为睡莲种质资源的无菌保存及新品种的快速推广提供了有力的技术支持,对于加速睡莲种苗的规模化生产和推动国内外睡莲产业发展具有重要的现实意义。

蓝星睡莲花瓣类黄酮分析及花色形成关键基因鉴定

为明确蓝星睡莲(Nymphaea colorata)蓝色、白色两种花色花瓣在不同发育时期的类黄酮物质含量、成分及其代谢途径中的关键基因,本研究采用高效液相色谱法(HPLC)和超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间高分辨质谱(UPLC-Triple TOF-MS/MS)技术,分析了蓝星睡莲5个发育时期花瓣的花青苷和黄酮醇苷含量和成分.结果表明,蓝、白花瓣中类黄酮含量差异明显,白花花瓣花青苷和黄酮醇苷含量均保持在较低水平,尤其是在S4,S5时期与蓝花达到了显著性差异,可能是造成蓝白花色差异的物质成因.在蓝星睡莲花瓣中,两种花色花瓣类黄酮成分相同,共鉴定出3种花青苷和11种黄酮醇苷.花青苷为飞燕草素-3-O-β-半乳糖苷、飞燕草素-3-O-(2″-O-没食子酰-6″-O-乙酰-β-半乳糖苷)和飞燕草素-3′-O-(2″-O-没食子酰-6″-O-乙酰-β-半乳糖苷);黄酮醇苷主要有槲皮素3-O-半乳糖苷、杨梅素3-O-α-L-(3″-O-丙二酰)-鼠李糖苷、杨梅素3-O-α-L-鼠李糖甘、杨梅素3-O-α-L-(3″-O-乙酰)-鼠李糖苷、槲皮素3-O-α-L-(3″-O-丙二酰)-鼠李糖苷等.通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术进一步分析了类黄酮代谢途径相关基因在两种花色花瓣中的转录表达情况,结果表明,在蓝花花瓣5个发育时期,类黄酮3′5′-羟化酶基因(F3′5′H)、黄酮醇合成酶基因(FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)的转录表达变化与花青苷积累趋势一致,推测其可能是蓝色花瓣花青苷积累的关键结构基因;F3′5′H和糖基转移酶基因(GT)在蓝花中的表达量均明显高于白花,推测其是造成蓝白花色差异的重要基因.本研究为进一步解析蓝星睡莲花色形成分子机理提供了新的证据,为睡莲蓝色花分子育种提供了参考.

遮阴处理对睡菜(Menyanthes trifoliata L.)生长和生理响应的影响

为掌握遮阴对睡菜(Menyanthes trifoiata L.)生长和生理响应的影响,在北京地区为睡菜的保护利用提供适宜的生境。以当年分株的睡菜植株为试材,进行盆栽试验,采用全光照(CK)、50%、75%和90%遮阴网覆盖4种不同遮阴处理,研究不同生长阶段不同遮阴处理对睡菜生长及生理指标的影响,并监测不同遮阴处理下微环境因子的变化。结果显示,与CK相比,睡菜在夏季高温期进行60 d的50%~90%的遮阴,能够显著增加植株株高、根状茎和叶面积;50%遮阴处理能够有效提高睡菜叶片叶绿素相对含量及PSII光化学效率F_(v)/F_(m);表明夏季适度遮阴能有效降低光照强度和日最高温度、增加空气湿度。在北京夏季进行50%遮阴处理60~90 d是最有利于睡菜生长的栽培方式。

香水莲花开花过程中花色变化规律研究

香水莲花(Nymphaea hybrid)是睡莲属中的大型热带睡莲,与目前常见睡莲不同,其花期长,花型优美,花色丰富,花香怡人,富含生物活性物质,受到越来越多研究者的关注。不同品系香水莲花花色随花期变化存在差异,而其花色变化规律尚不明确。本研究以4种不同花色香水莲花在不同花期的外层花瓣为试材,测定其在开花过程中花瓣色度值、花青苷、黄酮、细胞液pH、可溶性糖(soluble sugar,SS)和可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量,苯丙氨酸解胺酶(phenylalanineammonialyase,PAL)和查尔酮异构酶(chalconeisomerase,CHI)的活性变化,以探讨香水莲花花色变化规律。结果表明:(1)香水莲花大多数花瓣表皮细胞都呈不规则褶皱突起,紫色、粉色和黄色香水莲花的色素主要分布于上、下表皮细胞,白色香水莲花中几乎未见色素分布;(2)随着花期的推移,总花青苷(total anthocyanin,TA)含量、PAL和CHI活性呈降低趋势,细胞液pH逐渐上升,总黄酮(total flavonoids,TF)、SS和SP含量先增加后降低,而花瓣明度L^(*)增强,且不同花期各参数值之间差异显著;(3)花瓣总花青苷与L^(*)、细胞液pH呈显著负相关,而与PAL、CHI酶活性呈极显著正相关关系。这表明香水莲花花色变化受多因素共同影响,花色的呈现与花瓣形态及花色素分布的位置等有关,花瓣花青苷和黄酮类物质含量的高低直接影响其花色的深浅,PAL和CHI酶活性一定程度上对香水莲花的花色形成起促进作用;同时pH、SS和SP则通过参与开花过程中的生理代谢,影响香水莲花花色的形成及其稳定性,进而导致香水莲花花色色调的改变。

广热带睡莲的挥发态气味物质检测及优良芳香品种筛选

为检测广热带亚属睡莲挥发性成分,鉴定香气活性物质,筛选优良芳香品种,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPEM-GC-MS)对30个广热带睡莲亚属常见栽培品种进行挥发态物质检测。结果显示,30个睡莲品种共含有60种挥发态物质,含量从高到低排列依次是烷烃、烯烃、萜类、芳香族、酯类、醇类、醛类7类化合物。其中,烷烃、烯烃是含量较高的类别,平均占比分别达到42.43%和28.61%,但其无明显气味特征。进一步通过气味活性值(OAV)筛选到了19种气味活性物质,其中可被嗅觉感知的(OAV>1)的特征气味物质均为萜类化合物,包括α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、反式-β-紫罗兰酮、金合欢烯,其中紫罗兰酮赋予睡莲木质香、甜香,金合欢烯赋予睡莲苹果香及典型花香。结果表明,以气味活性值为标准筛选出的‘蓝鸟’‘卡拉阳光’‘黄金国’‘鲁比’‘粉钻’5个睡莲品种是园林应用和产品加工的潜在优良品种。

莲石湖水生植物种类和种植现状调查及优化管理措施

以莲石湖公园为例,调查了公园内水生植物种类和种植方式。莲石湖公园内的26种水生植物按照生活方式和形态特征分为挺水植物、浮水植物、沉水植物和湿生植物4类,其中,芦苇、荷花和睡莲是莲石湖代表性观赏植物。莲石湖的水生植物以自然式种植为主。调研结果表明,目前莲石湖水生植物种类偏少、景观单一、管理粗放。针对相关问题,提出了丰富水生植物、增加水生植物群系,加强对莲石湖水生植物及水生态系统优化管理的建议。

普洱市盆栽荷花“太空骄阳”施肥试验

荷花作为我国的传统名花之一,具有很高的观赏价值。在云南省普洱市,荷花生产方式多为大田种植,盆栽荷花数量较少且品种单一。为给普洱市盆栽荷花生产提供更多技术支持,开展盆栽荷花“太空骄阳”的施肥试验,探索最佳的盆栽荷花施肥方法。试验结果表明,无纺布包裹复合肥施入的施肥方式对盆栽荷花的栽培更有利,盆栽荷花的出蕾期、始花期最早,末花期最晚,开花观赏性状和叶片观赏性状更佳,且盆栽中水质更清澈。

齐齐哈尔地区“龙江红莲”引种栽培试验

为丰富齐齐哈尔市园林绿化植物种类,填补该地区荷花品种的空白,在对气候特点比较的基础上,引进“龙江红莲”品种,对其进行多种栽培技术的应用比较试验,观测其物候期和适应性,总结提出适合不同条件和环境下的栽培技术,为荷花在黑龙江省西部地区的推广应用提供了依据。

56个荷花品种引种评价及遗传多样性分析

【目的】对引进的56个荷花品种进行引种评价及遗传多样性分析,筛选引种价值高和遗传多样性良好的荷花品种,为荷花的引进及开发利用提供参考依据。【方法】采用层次分析法(AHP)构建引种价值综合评价模型,对56个荷花品种的观赏性和适应性进行综合评价,并采用SSR荧光标记结合毛细管电泳的方法对引进荷花品种进行遗传多样性分析。【结果】荷花引种价值综合评价模型具有2个一级指标和9个二级指标,在约束层(C)对目标层(A)的权重排序上,C_(2)(适应性)所占权重大于C_(1)(观赏性),表明引进品种适应性最为重要;在C_(1)(观赏性)中,P_(6)(着花密度)的权重值最大(0.4707),其次是P_(5)(单朵花花期)的权重值(0.2043)和P7(群体花期)的权重值(0.1318);在C_(2)(适应性)中,P_(8)(生长情况)的权重值(0.7501)大于P_(9)繁殖能力的权重值(0.2499)。影响观赏荷花引种价值评价的指标中权重值排在前3的是P_(8)(生长情况)、P_(9)(繁殖能力)和P_(6)(着花密度)。通过综合评价,筛选出4个综合得分9分以上的优良品种(莫奈画蝶、香雪海、红富贵和彩云追月)、15个较优种和31个良种,同时识别出6个引种价值低的品种。8对SSR引物在56个荷花品种中共扩增出70个等位基因,有效等位基因数(Ne)为3.0742~6.2408个,香农多样性指数(I)为1.2765~1.9657,多态性信息含量(PIC)为0.6392~0.8202。所有SSR分子标记的预期杂合度(He)均高于观测杂合度(Ho);56个荷花品种的遗传相似系数(GS)为0.5862~0.9857,平均为0.7617,在GS为0.7200处供试荷花品种可分为三大类群,在GS为0.7800处可将类群Ⅱ分为3个亚群。【结论】生长情况、繁殖能力和着花密度对综合评价结果影响最大。筛选出的4个优良种可作为重点开发利用对象,较优种和良种可适度开发,不宜推广种植引种价值低的6个品种。8对SSR引物在56个荷花品种中表现出良好的多态性,但供试荷花品种的遗传基础较窄。

池塘龟-水芙蓉共生清洁养殖试验

乌龟(Mauremys reevesii),别名中华草龟、大头乌龟、金龟、草龟、泥龟和山龟等,为脊索动物门、爬行纲、龟鳖目、龟科、拟水龟属,是一种名贵的水产品。其营养丰富,肉质鲜美,集药膳食疗功效于一体。传统的乌龟池塘养殖密度较大,特别是成龟高密度集约化养殖,自净能力差,每到夏季高温季节,龟摄食量增大,排泄物增多,池塘的微生态平衡容易被打破,导致养殖水体变黑发臭,病害频发。现开展池塘龟-水芙蓉共生清洁养殖试验。

福州市盆栽荷花栽培技术探讨

为给盆栽荷花栽培提供技术支持,结合荷花的生长周期和习性、福建省福州市盆栽荷花栽培实践经验,从选址、选盆、盆土基质、种藕栽植、栽后水分管理、合理施肥及病虫害防治等方面总结福州市盆栽荷花栽培技术。

水生植物在水污染修复中的应用研究及展望

水污染是全球性的环境问题,其危害包括对环境、生产和人的危害,导致生物减少或灭绝,生态平衡被破坏,生产受到影响,引起急性和慢性中毒、癌变、传染病等。近些年,水生植物修复由于具有低耗高效、操作简便、环境友好等优点而受到重视。该文概述了水污染的主要类型、修复水污染的植物种类及应用效果,并提出水生植物未来研究方向,以期为应用研究提供理论参考。通过水生植物修复水体污染的理论与应用研究,对于保护水资源、改善生态环境、实现可持续发展以及推动相关学科的进步都具有重要意义。

不同品种荷花耐盐碱性评价及鉴定指标筛选

为研究不同荷花(Nelumbo nucifera)品种在混合盐碱胁迫下的耐受程度,筛选抗性品种,采用盆栽法,以20个荷花品种为试验材料,对其进行100 mmol·L^(-1)(NaCl∶NaHCO3=2∶1)混合盐碱胁迫处理,7 d后测量株高、叶面积、光合色素、叶绿素荧光参数、丙二醛含量、抗氧化物酶活性及渗透调节物质含量,通过耐盐碱系数、相关性分析、主成分分析、隶属函数法、聚类分析等方法对20种荷花耐盐碱性进行综合评价。结果表明:不同荷花品种单项指标的耐盐碱系数变异系数差异较大,除超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性外,其余单项指标的耐盐碱系数均存在显著或极显著相关性,利用主成分分析将12个单项指标转换为5个综合指标,各综合指标贡献率分别为36.175%、18.709%、13.470%、11.379%、6.610%,累计贡献率达到86.344%。以耐盐碱性综合评价值(D值)为依据进行聚类分析,将20个荷花品种分为4类,第一类为强耐盐碱型,共计4个荷花品种,第二类为耐盐碱型,共计5个荷花品种,第三类为不耐盐碱型,共计8个荷花品种,第四类为敏感型,共计3个荷花品种。通过逐步回归分析建立荷花的耐盐碱性最优评价模型,D=0.453+0.148X_(1)+0.122X_(2)-0.122X_(7)-0.033X_(8)+0.093X_(11)+0.037X_(12)(R^(2)=0.992),估计精度95.45%以上,并筛选出株高、叶面积、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量为荷花耐盐碱性评价指标,可以在相同的条件下,通过测定这6项指标,确定荷花的耐盐碱性强弱。

浅述杭州曲院风荷公园荷花品种、造景与文化

荷花在我国分布广泛,是一种常见水生植物,在杭州栽植历史悠久。杭州曲院风荷公园是一座全国知名的荷花专类园,栽植大量荷花且具有造景特色和文化内涵。浅述了杭州曲院风荷公园的起源、建设与现状,从品种、景观、文化3个方面,探讨了园内的荷花之赏,尝试多角度解读“曲院风荷”之“荷”。

荷花品种“西湖秋韵”和“湘湖秋韵”的培育与扩繁应用

“西湖秋韵”和“湘湖秋韵”是以荷花品种“西湖红莲”为父本,“秋艳”和“秋星”为母本,通过授粉杂交方法选育出的具有一定耐寒性且花期较长的荷花品种。本文总结分析了2个荷花品种的选育过程、品种形态特征、生物学特性及其扩繁应用,为耐寒且花期长荷花品种的繁育与应用提供参考。“西湖秋韵”和“湘湖秋韵”2个品种均为大株型,展花期分别能持续到10月中旬和11月中旬。二次栽植后,“湘湖秋韵”品种展花期可延长至12月10日。“西湖秋韵”和“湘湖秋韵”的群体花期分别达154和133 d,具有花色鲜艳、花瓣大及对环境适应性强等优点,可广泛应用于湿地公园建设、河道和湖滨水景绿化改造及小区水体美化等场域。

莲属新品种DUS测试性状分析与测试方法研究

对2016—2023年收集到的108种莲属种质资源DUS测试涉及的性状进行分析,并对莲属DUS测试方法进行研究,以进一步提升莲属DUS测试水平,促进莲属育种创新。结果表明:就不同莲属品种性状观测而言,莲属DUS测试指南涉及的43个性状中的5个性状有新的表达状态,4个未被列入莲属DUS测试指南的性状可以区分品种,这对准确区分新品种造成影响。就标准品种对莲属品种DUS判定的影响而言,部分标准品种的缺失已影响到莲属品种的DUS判定。就不同栽培容器处理对DUS测试性状判定的影响而言,小、中、大株型莲属结藕品种分别可种植在边长或直径为40 cm×40 cm、80 cm×80 cm、1~2 m的容器中,以方便测试地下茎性状的充分表达。就不同测试数量处理对测试结果判定的影响而言,将种植数量由20株减少到12株不影响莲属DUS测试结果。在此基础上,提出做好莲属DUS测试指南的修订工作、制定测试操作手册和拍摄技术规程、构建莲属已知品种数据库和指纹图谱数据库、加大品种保护和DUS测试的宣传力度等建议。