黄精转录组SSR分子标记开发及种质遗传多样性分析

为丰富可用于黄精属鉴定的SSR分子标记,开发可用于黄精属(Polygonatum sp.)种质资源鉴定与遗传多样性分析的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记,为药材黄精正品和伪品的鉴定及遗传多样性分析提供基础。通过对3种黄精属植物进行转录组测序,从60836967个Unigenes鉴定出19630个包含1~6个碱基重复类型的SSR位点,设计和筛选获得了9对SSR有效性引物,并对来源于5个省份共计31份种质资源进行鉴定与遗传多样性分析。9对SSR引物不仅能够将长梗黄精与其他3种药材黄精划分开,还能够较好地区分不同基源黄精(滇黄精、黄精、多花黄精),并且31份资源遗传相似系数范围为0.0769~0.75。此外,构建了31份黄精属种质资源的DNA指纹图谱数据库,开发了相对应的指纹图谱。本研究结果为黄精属种质资源的分类鉴定、遗传多样性分析和品种选育提供了可用的分子标记以及参考依据。

景天科多肉植物品种资源评价体系构建及应用

【目的】构建景天科多肉植物品种资源综合评价体系,筛选适宜福建省栽培的多肉植物品种,为多肉植物科学引种和推广栽培提供科学依据。【方法】基于48个多肉植物品种的园艺性状,采用AHP层次分析法和K-Means聚类分析法,从观赏特性、适应性、潜在应用价值等3个层面构建综合评价体系,并进行品种等级划分。【结果】共确定14个影响多肉植物品种综合评价的关键指标,其中叶色、叶肉质化程度、越夏适应性、形姿和花期等5个因子权重占总排序的61.2%,是多肉综合价值评判的关键因素。K-Means聚类分析将48个品种划分为优、良、中等和一般4个等级,其中乌木、紫乐、阿尔巴佳人、奥普琳娜、丸叶红司、蓝苹果和碧桃等7个品种处于Ⅰ级优秀,爱星等14个品种处于Ⅱ级良好,优良品种占全部品种的43.75%,可重点繁育和推广栽培。【结论】应用AHP层次分析法和K-Means聚类分析法构建的品种资源评价体系可对景天科多肉植物品种进行有效综合评价,从而筛选出观赏特性与适应性兼具的品种。评价结果与试验地观测效果基本一致,该评价体系可为多肉植物科学引种和推广应用提供参考。

氮磷钾配方施肥提高林下七叶一枝花产量和重楼皂苷含量

【目的】研究氮、磷、钾不同组合用量对林下栽培七叶一枝花产量及重楼皂苷含量的影响,为七叶一枝花人工栽培合理施肥提供参考。【方法】采用“3414”试验设计,利用福建南平杉竹混交林下4年生七叶一枝花(Paris polyphylla Smith var.chinensis (Franch.) Hara)进行田间试验,将氮、磷、钾肥当地适宜水平定为“2”,分别为N 270 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5) 375 kg/hm^(2)、K_(2)O 300 kg/hm^(2),不足“1”和过量“3”水平分别为适宜水平的0.5、1.5倍。在七叶一枝花收获时期,测定其植株形态、根茎产量、4种重楼皂苷含量等指标,并计算生产效益。【结果】氮、磷、钾肥用量均显著影响七叶一枝花的植株形态、根茎产量和重楼皂苷含量,对七叶一枝花根茎产量的提升率分别为59.75%、27.54%、63.15%,以钾肥的贡献率最高,其次为氮肥,磷肥较低。N1水平下,增加磷、钾水平显著降低七叶一枝花的株高、茎粗和叶长,N3水平七叶一枝花的株高、叶长均达到最高,但茎粗低于N1和N2水平,表明适宜氮肥用量对七叶一枝花的生长至关重要。七叶一枝花的根茎产量和总重楼皂苷含量还受肥料交互效应的影响。当N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2) (N_(2)P_(2)K_3)和270、375、300 kg/hm^(2)(N_(2)P_(2)K_(2))时,根茎产量达到最高,分别为2804、2648 kg/hm^(2)。N_(2)P_(2)K_3的总重楼皂苷含量也最大,达到1.62%,显著高于其他处理。施氮磷钾肥净增收效益在N_(2)P_(2)K_3处理下最高,N_(2)P_(2)K_(2)处理次之。【结论】适量的氮、磷肥配合较高的钾肥可显著提升七叶一枝花根茎产量和总重楼皂苷含量,提高七叶一枝花的经济效益。因此,在供试地区,推荐N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为270、375、450 kg/hm^(2)。

不同间作方式对凉粉草品质及根际土壤特性的影响

【目的】探析间作对凉粉草(Mesona chinesis)品质的影响及其作用机制,为凉粉草的高质量栽培技术开发提供理论依据。【方法】通过田间随机区组试验,设置大豆/凉粉草/玉米间作(S/M/C)和大豆/凉粉草间作(S/M)两种间作模式,并以单独种植凉粉草(M)为对照,比较不同种植模式对凉粉草品质及其根际土壤特性的影响。【结果】相比于单独种植凉粉草,S/M/C间作模式和S/M间作有利于促进凉粉草叶片和茎中的钙(Ca,叶中增加11.36%—24.20%,茎中增加33.44%—38.16%)、镁(Mg,叶增加34.41%—52.00%、茎增加15.20%—91.99%)、铁(Fe,叶中增加15.21%—15.46%)、铜(Cu,茎增加17.19%—30.73%)等元素积累。S/M/C间作时,凉粉草茎部总黄酮含量增加44.42%。两种间作显著降低了凉粉草根际土壤全氮(TN)、碱解氮(AHN)、速效钾(AK)等养分含量,显著改善了凉粉草土壤pH(M模式4.82,S/M模式5.22,S/M/C模式5.51),而pH是本研究中驱动细菌群落结构改变最重要的土壤因子。S/M/C处理显著提高凉粉草根际土壤的细菌多样性,两种间作均显著提高优势菌属芽孢杆菌(Bacillus)的相对丰度:由M模式下的3.24%分别增加至S/M模式下的5.28%和S/M/C模式下的8.09%。此外,S/M/C间作时,凉粉草根际土壤招募更多的蛭弧菌门(Bdellovibrionota)、Dependentiae、WS2等菌门及甲基孢囊菌属(Methylocystis)等菌属。【结论】大豆/凉粉草/玉米间作(S/M/C)可促进凉粉草营养元素和总黄酮等活性成分积累,有利于其品质提升。土壤pH的改善可能是S/M/C模式驱动土壤细菌多样性提高、群落结构变化的最主要因素。凉粉草根际土壤中特定细菌在S/M/C模式下的富集有利于凉粉草种植土壤的生物学特性的改善。因此,S/M/C等合理间作是实现凉粉草高质量种植的有效措施。

荷兰鸢尾自然变异株开花性状差异分析

【目的】探究荷兰鸢尾自然变异株系与野生株系的可区别性状的关键评判指标。【方法】根据球根鸢尾DUS测试指南,对野生型春之梦的4个变异株系MHS5-3、XCQ5-1、MZB7-2、CZL7-3的农艺性状进行测定,比较分析它们的观赏性状间的差异。【结果】自然变异株系与野生型在株型、花期以及生育期等性状没有明显差异;在供测的40个主要性状中,7个假质量性状,如花蕾、旗瓣、花丝、花柱、羽冠、垂瓣上下表面等部位的颜色的表达状态,在不同变异株系中与野生型相比均存在明显差异,具备可区别性;另外33个性状则无明显差异。【结论】花色是区别自然变异株系与野生型株系的一个重要性状,其中黄色、蓝色相对紫色、白色具有更强的变异潜力,可为荷兰鸢尾开展新品种选育以及种质创新利用提供思路和参考依据。

多花黄精种子生理后熟过程的生理变化及基因表达模式分析

【目的】探明多花黄精种子生理后熟过程中生理生化变化规律及差异基因表达情况。【方法】以多花黄精种子生理后熟过程6个阶段的种子为材料,采用化学测定方法,分析每个阶段的超氧化物歧化酶、α淀粉酶、β淀粉酶、可溶性蛋白、粗脂肪、可溶性糖含量。采用高通量转录组测序技术,对6个阶段的差异表达基因进行分析,并用qRT-PCR法对关键差异基因的表达量进行验证。【结果】(1)多花黄精种子生理后熟过程中,可溶性糖含量在前4个时期逐渐增高后,在后两个时期稍有下降;粗脂肪、蛋白质整体呈下降趋势;α-淀粉酶活性及β-淀粉酶活性呈现增强趋势。(2)多花黄精种子生理后熟过程中,蔗糖和淀粉代谢途径、激素信号转导通路等显著富集差异表达基因。【结论】多花黄精种子生理后熟过程中,淀粉等营养物质的代谢、转化与内源激素的协调作用,促进多花黄精种子的生理后熟。