白及繁育技术研究进展

本文在国内外相关文献的基础上,从种子直播、共生萌发、组织培养和人工种子4方面对近年来白及繁育技术研究进行了系统性的总结,比较了不同繁育技术的优缺点,以期促进白及繁育技术的进步。并对未来以不同繁育技术相结合,建立起系统的白及繁育技术体系进行了展望,为白及药用资源的可持续发展提供参考。

白及Aux/IAA基因的鉴定及分析

基于白及〔Bletilla striata(Thunb.ex A.Murray)Rchb.f.〕的全转录组数据,采用生物信息学方法对白及Aux/IAA基因进行鉴定和序列分析,对白及Aux/IAA蛋白的一级和二级结构、基序、保守结构域、GO功能分类和KEGG富集结果进行分析,并对其与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕和铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)的Aux/IAA蛋白进行系统发育分析。结果表明:在白及的全转录组中共筛选出5个Aux/IAA基因,分别命名为BsAux/IAA1至BsAux/IAA5,开放阅读框(ORF)长度为492~2739 bp。5个BsAux/IAA蛋白的氨基酸残基数为163~912,理论相对分子质量为18172.97~101442.89,理论等电点为pI 4.40至pI 11.51,亚细胞定位于细胞核中,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。5个BsAux/IAA蛋白共有DomainⅠ、DomainⅡ、DomainⅢ和DomainⅣ4个完整的保守结构域,依次对应保守基序motif9、motif3、motif2和motif1。5个BsAux/IAA蛋白的功能均包括细胞组分、生物学过程和分子功能3个大类,并参与植物激素信号转导通路。系统发育分析结果表明:5个BsAux/IAA蛋白均属于GroupⅠ亚家族,并进一步分成a和b 2个亚群,其中,BsAux/IAA3、BsAux/IAA4和BsAux/IAA5属于a亚群,BsAux/IAA1和BsAux/IAA2属于b亚群;并且,BsAux/IAA1、BsAux/IAA2、BsAux/IAA4和BsAux/IAA5与铁皮石斛Aux/IAA的亲缘关系较近。研究结果显示:白及Aux/IAA蛋白具有一定的保守性,可能在细胞核中发挥作用,并具有组织特异性、发育依赖性和非生物胁迫应答性。

白及组织培养及其药理作用的研究进展

白及药用历史悠久,也是工业的重要原料。组织培养是当前获得白及种苗的重要方法。文章对白及组培中外植体、培养基、激素与天然添加物筛选、以及练苗和移栽等国内外研究进行了归纳,总结了白及组织培养中外植体与培养基选择和配方组成以及愈伤诱导与炼苗移栽的技术要点,以期为白及组织技术、种质资源保护、种苗繁育等相关研究提供参考。文章还进一步综述了国内外近年用白及为研究材料开展的药理研究,并对白及在中药研究、新药开发领域的应用前景进行了展望。

千里光过氧化物酶基因的SSR标记及序列分析

目的研究千里光过氧化物酶(peroxidase,POD)基因结构特征和功能的关系,并根据其核苷酸序列设计SSR引物,进一步验证其在多个千里光地方种中的多态性。方法从千里光全长c DNA文库中分离到POD全长序列,运用系列生物信息学软件进行核苷酸与氨基酸的序列特征分析,分析序列中的SSR位点并对多个千里光品系进行PAGE检测和验证。结果基因具有典型的POD结构特征,表现出高度的保守性。PAGE电泳显示该引物在不同地方品系的千里光中扩增稳定,且存在明显多态性。结论研究结果拓展了对千里光POD基因序列和功能的认识,新开发标记能有效应用于POD基因的检测和育种鉴定,同时也可为其他物种的POD研究提供参考。

Box-Benhnken响应面法优化白及愈伤组织的增殖培养基配方

为了提高白及组培过程中愈伤的增殖系数,以白及种子为外植体,利用响应面法对诱导愈伤的增殖培养基中的激素水平进行优化。在添加不同浓度的6-BA(6-苄氨基嘌呤)和2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)的正交试验诱导愈伤基础上,根据BoxBenhnken(BBD)试验设计原理,采用三因素三水平的方法对3个激素的不同浓度水平进行组合实验。结果显示,通过回归模型分析获得增殖诱导的最佳培养基为MS+0.801 mg/L 6-BA(6-苄氨基嘌呤)+1.192 mg/L 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)+0.724 mg/L NAA(萘乙酸)。以优化后培养基进行愈伤组织继代发现其增殖系数为6.1542,为理论预测值的99.74%。利用响应面法对愈伤组织增殖培养基进行优化,为以愈伤组织为研究材料的细胞悬浮培养、遗传转化、种苗快繁等研究奠定了基础。

RNA-Seq在药用植物研究中的应用

转录组测序技术(RNA-Seq)是近10年新崛起的一种在组学水平剖析基因功能和互作关系的研究方法,广泛应用于分子生物学等前沿领域。近年来,该技术在药用植物研究中得到广泛应用,相关报道也日渐增多。对相关文献进行系统整理,归纳RNA-Seq技术在药用植物功能基因发掘、基因网络分析、遗传机制揭示、分子标记开发等领域中的应用。同时,依据RNA-Seq的技术特点和药用植物研究的发展需求,对该技术在中药材中的进一步应用进行展望,以期为RNA-Seq技术应用于中药系统基因组学的研究提供参考。

白及愈伤组织与内生真菌共培养及次生代谢产物含量变化

以白及愈伤组织为试材,采用与内生真菌共培养的方法,研究了该过程中白及愈伤组织、内生菌生长速率及4种主要次生代谢含量的变化,以期为白及内生菌在药用成分的开发利用提供参考依据。结果表明:7株受试真菌菌株与白及愈伤组织分别共培养3、6 d时均表现出高于真菌单培养形成的菌面积,共培养9 d时各组愈伤增值率显著低于对照(CK)组;1株受试内生真菌生长缓慢,在共培养与单独培养3、6、9 d均具有相近菌面积。进一步对8株内生真菌共培养处理下的白及次生代谢产物含量检测发现,不同内生真菌对dactylorhin A、1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯、4-甲氧基-9,10-二氢菲-2,7-二醇、对羟基苯甲醇的积累趋势具有不同影响,主要呈现出3种累积趋势。