龙牙百合多糖的超声辅助提取及其抗氧化、降血脂活性分析

龙牙百合(Lilium brownii var.viridulum)是我国主要传统食用药用百合之一,本试验拟探究龙牙百合多糖提取工艺及其理化性质和功能活性,以龙牙百合鳞茎为原料,以多糖得率为指标,料液比、浸提时间和浸提温度为因素,对龙牙百合多糖提取工艺进行优化,再进一步去蛋白纯化多糖,分析其理化性质,测定其体外抗氧化和降血脂能力。结果显示:龙牙百合粗多糖最佳提取工艺为料液比1:20 g/mL,浸提时间20 min,浸提温度75℃,粗多糖得率为11.98%。粗多糖总糖、糖醛酸和蛋白质含量分别为58.46%、8.06%和10.85%,经过去蛋白后多糖的总糖和糖醛酸含量分别提高到84.78%和15.41%,蛋白质含量降低至4.73%。龙牙百合去蛋白多糖在10 mg/mL时对DPPH和ABTS+自由基清除率为8.75%和38.59%,低于对照VC;对胰脂肪酶的抑制率为85.78%,高于对照奥利司他,有较好的体外抑制胰脂肪酶效果。实验结果将为进一步研究龙牙百合多糖的构效关系和开发具有潜力的功能性食品提供依据,并为百合的应用提供理论参考。

“百合”植物名称及原植物考证

通过分析中国古今文献记载,对"百合"植物的中文名称及对应的原植物进行了研究考证。结果显示:"百合"作为植物名称,异名颇多,在现存文献中多达三十余个异名。现代使用的百合科的"百合"名称是根据《尔雅翼》记述的百合鳞茎形态得名,及《本草纲目》记述的该植物可治疗一种名为"百合"的疾病而来。在中国古籍文献中,百合所指的原植物也有多种,除对应百合科百合属的卷丹、百合和细叶百合等种类外,还有古籍记载的木兰科或豆科植物。可见,"百合"在中文古籍中的名称和原植物均较多,而且复杂,在现代百合研究中应注意区分。

百合资源抗棉蚜性鉴定及遗传多样性分析

鉴定百合资源抗棉蚜性和分析其遗传多样性,可为百合抗蚜及进一步抗病毒病育种提供重要亲本资源,提高百合抗蚜育种效率。连续3年,利用人工蚜虫接种和蚜量比值法鉴定60份百合资源(11份野生种、49份品种),荧光SSR标记分析遗传多样性。60份百合资源根据蚜量比值法可分为5级,12份资源为高感材料,6份资源为感虫材料,4份资源为中抗材料,7份资源为抗虫材料,31份资源为高抗材料。6对SSR引物共检测出35个主要等位变异,每个位点平均5.8个;多态性信息含量为0.5663~0.8940,平均0.7472;基因多样性指数变化为0.491~0.848,平均0.647;Shannon多样性指数为1.3759~2.5319,平均1.9231。不同抗蚜级别种质间遗传距离变化为0.1309~0.5403,平均0.3306,遗传一致度变化为0.5826~0.8773,平均0.7267。其中,感虫组和高感组资源遗传距离最小(0.1309),遗传一致度最大(0.8773),亲缘关系较近。UPGMA聚类分析结果表明,高抗百合组和中抗百合组资源聚为一类,高感百合组和感虫百合组资源聚为一类。个体间聚类,5组百合资源在多个组群中均出现。通过试验研究,建立百合种质资源抗棉蚜评价体系,明确部分资源抗蚜差异及遗传关系,筛选得到一批抗蚜种质资源,为百合抗蚜及进一步抗病毒病育种提供参考。

英文中含有“lily”的相关原生物及名称辨析

植物名称及其所对应的原植物,在世界各国或地区均大量存在同名异物或同物异名的现象,极易造成混淆,不可不辨。以"lily"为研究对象,利用http:∥scholar.google.com和http:∥apps.web of knowledge.com文献检索平台,查询国内外使用"lily"作为关键词或主题词的文献,分别得到534 000条和11 734条检索信息,然而,以"lilium"为关键词和主题词进行二级检索时,却只能得到27 000条和6 087条检索信息。在此基础上,对这些含有"lily"的词或词组进行归类分析,结果显示:"lily"本意为百合属Lilium植物,但是英文名称中含有"lily"的词或词组并非都是百合,其代表的含义十分广泛,不仅包括百合科、秋海棠科、石蒜科、天南星科及人工杂交种等多种植物,而且在某些动物名称中也含有"lily"。可见,含有"lily"的英文词或词组所代表的名称和原植物较多,而且十分复杂,在文献检索以及相关研究中应注意区分。

百合基本营养成分和活性物质研究进展

百合是重要的食用、药用和观赏多用途植物,其营养成分丰富,并含有多种活性物质。本文综述了国内外百合基本营养成分及多糖、甾体皂苷、生物碱、酚类化合物、黄酮类化合物等活性物质的研究进展,提出食用和药用百合研发中存在的问题,并展望了未来的研究方向。

赏食兼用百合京鹤高效组培再生体系的优化

百合是重要的高档蔬菜和观赏花卉,基于鳞片的高效组织培养再生体系是百合种球规模化生产繁育的基础。本试验首次使用草甘膦为诱导分化剂,优化赏食兼用百合品种京鹤鳞片外植体的组培再生体系。结果表明:京鹤鳞片不定芽最佳诱导培养基为MS+1.0 mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1) NAA+2.5 mg·L^(-1)草甘膦+30 g·L^(-1)蔗糖,诱导系数为6.46,显著高于常规诱导培养;最佳继代增殖培养基为MS+0.5 mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1) NAA+30 g·L^(-1)蔗糖,增殖系数为4.01;最佳鳞茎膨大培养基为MS+90 g·L^(-1)蔗糖;最佳生根培养基为1/2MS+0.3 mg·L^(-1) NAA+30 g·L^(-1)蔗糖,生根系数为23.59。

RNAi介导的百合抗CMV和LMoV的载体构建

为获得高效的RNAi(RNA interference)表达载体,培育百合抗病毒新种质,选取感病百合叶片为试验材料,同源序列比对后选取CMV 2b基因271 bp和LMo V cp基因428 bp作为靶基因片段。首先采用RT-PCR方法对感病植株进行病毒检测,确定其带有CMV和LMo V病毒;之后提取感病植株叶片总RNA,反转录得到c DNA,设计带有不同酶切位点的引物,以反转录得到的c DNA为模板,PCR扩增获得目的片段,产物回收纯化后,转化大肠杆菌,重组克隆。将各自的反向片段、正向片段顺次连接到载体p FGC5941上,经多次双酶切、连接、转化后,采用冻融法将构建好的载体转入农杆菌EHA105并进行重组鉴定。酶切结果表明已成功构建了分别抗CMV、LMo V的RNAi植物表达载体p FGC5941-C2和p FGC5941-L2,PCR扩增结果表明表达载体已成功转入农杆菌中。所构建的载体及获得的工程菌与预期的完全一致,获得含载体的农杆菌可以直接应用于百合转基因抗病毒育种工程中。

柠檬色百合实时荧光定量PCR内参基因筛选

为筛选柠檬色百合(Lilium leichtlinii)实时荧光定量PCR稳定的内参基因,以柠檬色百合不同发育时期花被片、根、茎、叶和鳞片为试验材料,测定比较总类胡萝卜素含量;使用RT-PCR和荧光定量PCR检测9个候选内参基因(AP4、Actin、β-TUB、CYP、eIF、GAPDH、RH2、UBC和18S)特异性及表达水平,利用geNorm、NormFinder、Bestkeeper、ΔC_(T)程序和RefFinder网站综合评估候选内参基因表达稳定性;选用八氢番茄红素酶基因PSY对内参基因稳定性进行验证,最终确定合适且稳定的内参基因。结果表明:1)柠檬色百合花被片发育过程中Actin和AP4为9个候选内参基因中最稳定的内参基因,UBC为最不稳定的内参基因。2)柠檬色百合不同器官间eIF和AP4为候选内参基因中最稳定的内参基因,18S为最不稳定的内参基因。3)在柠檬色百合花被片发育过程和不同器官间,以筛选出最稳定的内参基因为参照计算所得PSY基因表达情况与实际测得总类胡萝卜素含量变化趋势一致;以筛选出最不稳定的内参基因作为参照计算所得PSY基因表达情况与总类胡萝卜素含量变化趋势不同甚至相反。研究表明在试验中不能随意使用内参基因,需要在使用前对其进行筛选、评价和验证,同时研究结果为柠檬色百合花被片发育过程和不同器官间基因表达分析提供了稳定的内参基因。

卷丹侧生器官边界域基因LlLBD18的克隆和功能分析

以卷丹(Lilium lancifolium)为试材,克隆了1个LBD转录因子基因,命名为LlLBD18(GenBank序列号ON455210)。其开放阅读框为684 bp,编码227个氨基酸,含有1个典型的LOB结构域。进化树分析发现LlLBD18与姜(Zingiber officinale)ZoLBD18的亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示LlLBD18定位于细胞质和细胞核。荧光定量PCR分析表明,LlLBD18在卷丹初生珠芽中表达量最高,其次是根中,在叶片中最低。在珠芽形成过程中,LlLBD18的整体表达情况为先上升后下降再上升,且在珠芽原基启动前期(离体诱导4 d)最高。功能研究发现,在卷丹中过表达LlLBD18可以促进珠芽形成,而沉默LlLBD18后的珠芽形成受到显著抑制,表明LlLBD18在卷丹珠芽形成中起正向调节作用。

利用荧光标记SSR构建百合种质资源分子身份证

以96份百合种质资源为材料,使用SSR标记进行百合种质分子身份证构建试验。从172对百合SSR引物中筛选出20对多态性好的核心引物,采用四重荧光毛细管电泳技术检测扩增条带分子量的方法对百合资源进行标记分析,获得供试样品相应的扩增带型。采用个位数字和小写英文字母对不同带型进行编码,按照20对引物扩增带型数由少到多顺序串联排序的方式构建供试样品的分子身份证。结果显示:20对SSR引物共检测到69个SSR等位位点和170个带型,平均每对引物对品种扩增的等位位点3.45个,带型8.50个。对带型进行编码的结果表明:96份百合种质资源的SSR分子身份证互不相同,可以将材料完全区分开。

百合在NaHCO_3胁迫下的生理响应机制

比较了耐盐碱的岷江百合(Lilium regale Wilson)和对盐碱敏感的东方百合‘索邦’(‘Sorbonne’)在不同浓度的碱性盐NaHCO_3胁迫下叶片的渗透调节物质、活性氧清除物质、离子调节物质(Na^+、K^+)及有机酸含量的变化,探讨百合耐盐碱的生理机制。研究发现,两种百合叶片中各种物质的变化趋势基本相似,但整体上岷江百合的各种物质含量或者活性均高于‘索邦’。随着NaHCO_3胁迫浓度的增加,两种百合叶片中的可溶性蛋白、脯氨酸含量增加,可溶性糖含量先升后降;SOD、GR的活性和AsA的含量先上升后下降,APX的活性和GSH的含量在低浓度胁迫时无明显变化,高浓度胁迫时显著下降;‘索邦’Na^+主要积累在成熟叶和新生叶中,岷江百合则主要积累在茎和成熟叶中,且能维持根、成熟叶和新生叶中较高水平的K^+/Na^+值;岷江百合中的草酸、乳酸和乙酸含量都一直增加或高于对照,‘索邦’中的苹果酸和乙酸含量一直增加。与‘索邦’相比,岷江百合在低浓度NaHCO_3胁迫下提高SOD活性和AsA含量,高浓度NaHCO_3胁迫下增加可溶性蛋白的含量并保持可溶性糖的稳定性,是其耐盐碱性较强的原因之一。

百合肌动蛋白基因lilyActin的克隆与表达分析

为了在百合功能基因表达研究中选择一个理想内参基因,依据岷江百合cDNA文库所获得的百合肌动蛋白(Actin)基因的EST序列,采用RACE技术进行该基因cDNA全长克隆,并利用实时荧光定量PCR分析其在不同组织中的表达模式,获得百合肌动蛋白基因cDNA全长序列(GenBank登录号:JX826390),命名为lilyActin。该基因cDNA全长1367bp,其中,5′非编码区91bp,3′非编码区233bp,开放读码框1134bp,编码377个氨基酸。序列比对发现,该基因与其它15种植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性均在80%以上,氨基酸序列的相似性达98%。进化分析显示,百合肌动蛋白与郁金香肌动蛋白的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在百合的花蕾、叶片和鳞片组织中恒定表达,表明相对于其他物种的内参基因,lilyActin更适宜作为百合属植物的内参基因。

百合部分种及品种系统进化关系的EST-SSR标记分析

从新开发的百合 EST-SSR 标记引物中筛选了 19 对多态性较高的引物,对百合 22 个原生种和 74 个品种进行了标记分析,依据各样品间的 Jaccard’s遗传距离,用 MEGA 5.05 构建系统树,并用主坐标分析对试验样品进行类群划分。系统树显示:原产中国的原生种首先分化为两个类群:类群Ⅰ包括卷丹(Lilium lancifolium)、渥丹(L. concolor)、毛百合(L. dauricum)、川百合(L. davidii)、大花卷丹(L.leichtlinii var. maximowiczii)、大花百合(L. concolor var. megalanthum)、淡黄花百合(L. sulphureum)、山丹(L. pumilum)、百合(L. brownii var. viridulum)、兰州百合(L. davidi var. unicdor)等,其中一些为亚洲百合杂种系的起源亲本及麝香百合杂种系的亲本,推测由这些种杂交衍生出亚洲百合杂种系、麝香百合杂种系及 LA 系;类群Ⅱ包括宜昌百合(L. leucanthum)、湖北百合(L. henryi)、岷江百合(L. regale)等喇叭百合杂种系及东方百合杂种系的亲本,分别衍生出喇叭百合杂种系、东方百合杂种系及 OT 系,与已有文献记载基本相符。用 NTSYS-pc 2.11a 作主坐标分析,结果将供试材料分为亚洲百合杂种系、东方百合杂种系、OT 系、LA 系、原生种等类群,与已知分类关系基本相符。

百合花青素苷呈色类型中3种R2R3-MYBs基因的差异表达

以亚洲百合系、LA系(麝香百合×亚洲百合)以及野生原种等7个不同呈色类型百合花被片为试验材料,通过RT-PCR扩增检测3种R2R3-MYBs基因Lh MYB12、LhMYB6和LrMYB15在花被片斑点和斑线中的表达,筛选出具有调控作用的LhMYB12和Lh MYB6,并对其进行全长序列的克隆和序列分析。结果表明:LhMYB12在亚洲百合花被片的斑线和溅泼状斑点中表达,LhMYB12和LhMYB6在LA系百合斑线和斑点中表达,在野生原种南川百合(Lilium rosthornii)、湖北百合(L. henryi)和欧洲百合(L. martagon)的花被片不同呈色类型中只有LhMYB12表达,未检测到LrMYB15参与本试验材料的调控。获得的LhMYB12和Lh MYB6全长序列分别为763和797bp,包括ORF区744和705bp,编码247个和234个氨基酸,与已经克隆的百合属LhMYB12、Lh SorMYB12和LhMYB6相似性为78%～88%。表明LhMYB12在百合杂交种和野生原种的呈色类型中均起重要作用,是一个广泛存在的R2R3-MYBs。LhMYB6在LA中与LhMYB12共同发挥作用。本研究揭示了调控百合花被片花青素苷不同呈色类型的R2R3-MYBs在不同品种类群中的差异表达。

岷江百合蛋白激酶基因lilyABC1的克隆及在非生物胁迫下的表达特性分析

以野生型岷江百合(Lilium regale Wilson)为材料,克隆岷江百合蛋白激酶基因lily ABC1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为百合抗逆育种提供候选基因。结果表明:lily ABC1基因全长c DNA序列为2 333 bp,其开放阅读框(ORF)为2 007 bp。该基因编码668个氨基酸,预测lily ABC1蛋白分子量为74.84 k D,等电点为5.46,含有一个高度保守的结构域——STYKc。lily ABC1基因在岷江百合的叶片、鳞片、花蕾组织中均有表达,表达量依次为叶>花蕾>鳞片,其中不同时期的花蕾中的表达量基本一致。lily ABC1的表达受到Na Cl、低温、高温以及黑暗胁迫的诱导,对PEG-6000的模拟干旱处理不敏感,表明lily ABC1基因可能对岷江百合适应高盐、低温和黑暗等非生物胁迫具有一定作用。

百合未授粉子房离体培养胚胎形成及植株再生

未受精子房离体培养是诱导雌核产生单倍体的技术之一。以1个野生种和3个杂种系共7个百合(Lilium)基因型为实验材料,探讨了基础培养基、花蕾取样时期和外源激素等因素对百合未授粉子房离体培养胚胎形成的影响。结果表明,CBM、MS和BDS三种基础培养基均可诱导百合未授粉子房胚胎形成,但以BDS培养基诱导效果最佳;开花前1天的花蕾较适于百合未授粉子房离体培养;2 mg·L^(-1)2,4-D+2 mg·L^(-1)6-BA和2 mg·L^(-1)2,4-D+2 mg·L^(-1)KT两种外源激素配方均适用于百合未授粉子房离体培养诱导胚胎形成。在培养过程中,大多数胚性胚珠中只含有1个胚胎,位于珠孔端、合子端或极核处,少数胚性胚珠中含有双胚胎。通过百合未授粉子房离体培养,从5个基因型材料中共获得146株再生植株。采用根尖染色体计数法对其中的62株进行了倍性测定,其中43株与母体植株染色体倍性不同。

百合甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因密码子偏性分析及其表达受体选择

本研究运用CodonW和Emboss中的CHIPS、CUSP软件程序对铁炮百合(Lilium longiflorum)、亚洲百合杂种系品种(Lilium‘Excite’)、王百合(Lilium regale)和毛百合(Lilium pensylvanicum)这4种百合GPAT基因(GenBank登录号分别为:JX524738,JX524739,JX524740和JX524741)密码子进行偏好性分析,分别与5种单子叶和6种双子叶植物的GPAT基因密码子偏好性进行比较与系统进化分析,又与4种常用模式生物基因组密码子的偏好性进行比较分析。结果表明,4种百合GPAT基因密码子偏性均较弱,基因表达水平较低,偏好于以A/T结尾的密码子;偏好密码子基本相同。在一定程度上表明,百合的GPAT基因在属间进化中比较保守。并且发现,GPAT密码子偏好性在单、双子叶植物上体现的差异并不显著,从一定程度上表明GPAT基因在进化上的保守性较高。百合GPAT基因密码子偏性与几种双子叶植物的更相近,某些双子叶植物也是该基因的适宜导入受体。在系统进化分析中,基于相对同义密码子使用度(RSCU)的聚类结果与基于CDS构成的聚类结果存在一定的差异,但均可在一定程度上反映物种间的进化关系。与4种模式生物密码子使用频率比较发现,4种百合与受体生物的差异情况比较一致,百合GPAT的密码子偏好性与受体生物酵母和大肠杆菌的基因组密码子偏好性均有较大的不同,表明需要对百合GPAT基因的部分密码子进行优化改造,才能使其在以上受体中高效的表达。百合GPAT与拟南芥基因组密码子使用频率差值较少,表明百合GPAT在拟南芥受体中的表达效率较高;而百合GPAT在烟草受体中的表达效率一般。对于转化植物的选择,拟南芥优于烟草。为准确预测百合GPAT基因的异源表达,为接下来选择其适宜的表达系统以及提高该基因在受体表达系统中的表达效率,进行有效的功能验证提供了有效的参考。

卷丹LlAGO1基因的克隆及表达分析

以卷丹(Lilium lancifolium)叶腋组织为研究材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆得到AGO1基因的c DNA全长,命名为Ll AGO1。其全长4 014 bp,开放阅读框长3 687 bp,编码1 228个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为135.36 k D,理论等电点(p I)为9.57。氨基酸序列分析表明Ll AGO1含有PAZ和Piwi两个AGO1典型的结构域;信号肽预测结果表明Ll AGO1蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白;亚细胞定位预测其主要定位于细胞核;与相关同源蛋白高度相似,且与芦笋AGO1a蛋白(XP_020260210.1)亲缘关系最近。q RT-PCR分析结果表明:Ll AGO1在卷丹叶腋、鳞片、根、叶等不同组织均有表达,其中在叶腋中的表达量最高,叶片和根中的表达较弱;腋生珠芽形成过程中,Ll AGO1仅在可形成珠芽的上部叶腋表达,且在珠芽形成时表达量最高,而在不形成珠芽的下部叶腋几乎不表达,推测Ll AGO1可能与卷丹珠芽的形成相关。

百合花色研究进展

类黄酮和类胡萝卜素是百合花色的主要呈色物质,这两类物质的种类、含量以及在花被片上不同区域的分布形成了丰富且类型多样的百合花色。总结近年百合花色研究工作取得的进展,重点对花色类型、花青素苷和类胡萝卜素的合成、转运以及呈色分子调控机制研究进行了归纳,并对百合花色的研究方向提出了展望,以期为后续百合花色形成机制研究提供参考。

百合花色表型数量分类研究

以筛选的257份代表性百合种质为试验材料,使用英国皇家园艺学会比色卡(RHSCC)和测色仪对花色表型进行测定,以测定数据为基础采用系统聚类对样本花色进行数量分类与分析,结合分类结果构建百合花色表型检索体系。结果显示:结合RHSCC和CIELab参数值将百合花色分为白、黄、粉、橙、橙红、玫红、红和暗红8大色系。各色系参数与CIELab表色空间的明度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)有良好的对应关系,可实现对百合花色表型的定量描述。以花被片上下部颜色是否一致、量化分类所属色系、斑点类型与斑线有无作为第1、2、3级标准,将全部测定样本分为2组、8系、6型。本研究实现了百合花色表型的量化分类与分析,创建了百合花色表型分类检索体系,可为百合的分类与鉴定提供参考。