小麦R2R3-MYB转录因子TaMYB3-4D的克隆及功能分析

MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物各种生理生化过程。该研究通过对小麦基因组测序数据库进行同源搜索,利用电子克隆技术从紫色籽粒小麦品种‘高原115’中分离得到了一个新的MYB基因TaMYB3-4 D。结果表明,TaMYB3-4D仅含有一个内含子,其编码蛋白含有2个连续的MYB结构域,为典型的R2R3-MYB蛋白。TaMYB3-4D系统发生关系上与调控花青素合成的MYB基因亲缘关系较近。TaMYB3-4 D与bHLH基因ZmR瞬时表达能够诱导白色胚芽鞘中花青素的合成。此外,TaMYB3-4 D基因仅在‘高原115’含花青素的种皮和胚芽鞘中表达,在根、茎、叶中均未表达。研究表明,TaMYB3-4 D基因是一个具有调控花青素合成代谢功能的R2R3-MYB基因,很有可能参与小麦花青素的生物合成。

小麦重要农艺性状在四川和青海两地的表型变异规律

以3个遗传群体(2套DH群体,1套RIL群体),共435个稳定品系为试材进行表型变异规律研究。结果表明,四川点3个群体的株高、穗长、小穗数、小穗着生密度平均值比青海点分别高5.6～7.6cm、2.8～3.7cm、4.0～4.9个、0.1cm/个,而青海点的千粒质量比四川点高6.2～28.3g。除个别品系外,四川点的穗长和小穗数高于青海点,而青海点的千粒质量高于四川点。对株高而言,当株高大于四川点的平均值时,除个别株系外,四川点的株高都高于青海点。同时,RIL与2个DH群体在两地的株高分布存在差异,即RIL群体中有更高频率的品系在青海的株高高于四川点,这可能是RIL群体存在的矮秆基因在两地的表达差异所致。

肾茶叶枯病病原的分离与鉴定

为了确定肾茶叶枯病致病病原菌,笔者从肾茶云南产区采集的肾茶叶枯病样本中分离到1株病原菌,并对其进行了病害症状观察,病原菌分离、鉴定和病原菌生物学特性研究。结果表明,其在PDA培养基上菌落为白色,气生菌丝发达,菌落初期下部淡粉色,后期为深黄棕色,分生孢子顶胞钩状,成熟的大型分生孢子有3~5个隔膜。将病原菌离体接种到健康肾茶叶片,保湿培养数天后接种部位出现黑褐色病斑,与田间症状一致。病原菌基因组DNA经真菌rDNA-ITS通用引物ITS1/ITS4扩增及同源性分析,病原菌与Fusarium nematophilum,Fusarium equiseti,Fusarium chlamydosporum,Fusarium longipes聚为一支,核酸序列同源性为99.40%~99.60%。结合形态特征观察、ITS序列分析及柯赫氏法则验证结果,初步确定该病原菌为镰刀菌。

75K γ-黑麦碱基因的分子鉴定与转移

【目的】研究75K γ-黑麦碱基因的系统进化关系,并将秦岭黑麦75Kγ-黑麦碱基因导入普通小麦遗传背景中。【方法】利用75K γ-secalin亚基的特异引物secF/secR对5种黑麦进行扩增、克隆、测序及序列分析。以普通小麦(中国春)为母本,黑麦为父本,获得杂种。自杂种后代中,采SDS-PAGE技术分析杂交后代的75K γ-secalins蛋白亚基。用根尖制片进行体细胞染色体数目观察和原位杂交分析。【结果】序列分析结果表明,我国秦岭黑麦(AS156)与美国Wrens黑麦(CIse35)、土耳其4041黑麦(PI168199)、南非的Polko黑麦(PI412949)、智利278黑麦(PI436188)的栽培品系均具有75Kγ-黑麦碱典型的一级结构,但是在重复区中序列差异较大(包括缺失/插入和SNP)。聚类分析表明,我国的秦岭黑麦与同在北纬的土耳其和美国黑麦亲缘关系近,而与位于南纬的南非、智利的两种黑麦关系较远。以中国春为遗传背景,将位于秦岭黑麦2R染色体上的75Kγ-黑麦碱基因导入六倍体小麦,获得结实正常,农艺性状稳定的品系,编号WYQ122。通过SDS-PAGE技术和基因测序分析,已确认WYQ122中携带75Kγ-黑麦碱基因,同时原位杂交也验证黑麦染色体的存在。细胞学鉴定表明,WYQ122植株间染色体数目有41条和42条两种类型。【结论】黑麦的75Kγ-黑麦碱基因存在差异。以染色体代换系的方式将该基因转入普通小麦中。

3种龙血树PAL基因克隆及分子鉴定

该研究以3种龙血树(剑叶龙血树、海南龙血树和岩棕)的DNA和总RNA为模板,采用同源克隆法克隆龙血竭3种基源植物的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase)基因PAL,利用DNAMAN、MEGA7等软件进行生物信息学分析,以探讨龙血竭3种基源植物的分子鉴定方法,为生产实际中对不同来源的龙血竭原料的鉴定提供理论依据。结果表明:(1)在龙血竭3种基源植物中分别获得长度为718 bp的PAL片段,序列分析发现,3种龙血树PAL片段高度一致(99.69%),仅存在5处碱基突变;系统进化分析表明,龙血树PAL片段与百合科植物PAL基因聚为一类。(2)RT-PCR分析发现,PAL基因在3种龙血树的根、茎、叶中均有表达,同种龙血树不同组织的表达量差异较小,且PAL基因在岩棕中的表达量较高,在剑叶龙血树和海南龙血树中表达量较低。(3)利用保守引物进行分子鉴定发现,同种龙血树PAL序列一致,3种龙血树PAL片段存在5处碱基突变,且这些碱基突变为稳定遗传,表明3种龙血树PAL基因高度保守。(4)根据突变位点建立了龙血竭3种基源植物的分子鉴定方法,进一步分子鉴定结果表明,剑叶龙血树的碱基位置为GCGGG,海南龙血树的碱基位置为CTGGC,岩棕的碱基位置为GTTTG。该研究结果为龙血竭原材料溯源和质量控制奠定了理论与技术基础。

不同产地阳春砂果实形态特征与药用成分分析

[目的]分析不同产地阳春砂果实形态特征与药用成分含量差异,探究更科学的品质评价方法。[方法]收集云南、广东、广西3个产区共9个产地的阳春砂成熟新鲜果实,采用电子数显卡尺和电子天平测量果实形态特征,采用气相色谱法检测乙酸龙脑酯和挥发油含量,并利用加权系数法对药用成分进行综合加权评分。[结果]阳春砂存在大果型、小果型、长果型、圆果型、红果型、黑果型6种果型特征,道地产地广东阳春均为红色小果长形,云南产果型变异最丰富。广东阳春春湾镇产乙酸龙脑酯含量最高,云南马关八寨镇产总挥发油含量最高,采用加权系数法进行综合加权评分,云南景洪基诺乡产评分最高。[结论]根据药用成分含量和综合加权评分将阳春砂分为优质品、良品、合格品、不合格品4个等级,云南景洪基诺乡产为优质品,广东阳春春湾镇产为良品,其他均为合格品。该研究可为不同产地阳春砂鉴定和砂仁药材商品质量控制提供一定参考。

南药阳春砂与伪品艳山姜鉴别及误用例析

对南药阳春砂和混伪品艳山姜进行鉴别特征描述,并对公开发表论文中发现的两者误用情况进行举例分析。结果表明,阳春砂和艳山姜是两种完全不同的药材,两者从形态、性状、化学成分和分子结构等方面都易鉴别,但因"异物同名"导致了药材种植生产和实际应用中的混淆。一些公开发表的论文中将阳春砂和艳山姜混乱引用,对药材种植生产和实际应用及后续研究都易造成错误的引导,建议今后加强对艳山姜等民族药药材名称的规范使用,以及对其作为食用香料和民族药材进行正确引导使用。

四大南药之一阳春砂栽培研究进展

阳春砂是我国传统四大南药之一,近年生产中出现种质退化、病虫害加剧、产量剧减、品质差质不齐等问题,制约了砂仁药材生产的稳定输出。本研究对影响阳春砂产量和品质的主要因素:产地、种质、栽培(育苗、种植模式、荫蔽度、水肥、传粉昆虫、病虫害等)、采收及初加工等进行综述,并提出今后在产量和品质提升方面的一些研究建议,为阳春砂高效栽培和产业可持续发展提供了依据。

阳春砂种苗质量分级标准

目的:建立阳春砂种子苗和分株苗的质量分级标准,规范阳春砂种苗生产流通,保障阳春砂规范化、规模化种植。方法:在全国砂仁主产区收集砂仁种子苗和分株苗,测定各种苗的株高、叶片数、丛芽数、球状茎粗、匍匐茎粗等指标,采用主成分分析和K类中心聚类法对数据进行分析并完成砂仁种苗分级。结果:阳春砂种苗可分为2个种类,每个种类2个等级。Ⅰ级种子苗:苗高≥40 cm,丛芽数≥3个;Ⅱ级种子苗:15 cm≤苗高<40 cm,1个≤丛芽数<3个;Ⅰ级分株苗:60 cm≤苗高<110 cm,5片≤叶片数<10片;Ⅱ级分株苗:110 cm≤苗高<180 cm,10片≤叶片数<20片。结论:阳春砂种苗质量分级标准适用于该药材的规范化生产。

国产龙血竭基原植物类黄酮3'-羟化酶基因(F3'H)克隆及表达分析

类黄酮3'-羟化酶(flavonoid 3'-hydroxylase,F3'H)作为植物类黄酮代谢的关键酶之一,参与龙血树中龙血竭树脂的生物合成。为了揭示国产龙血竭基原龙血树中F3'H基因序列和表达模式等信息,本研究以剑叶龙血树、海南龙血树和岩棕为研究对象,采用同源克隆法克隆3种龙血竭基原植物的F3'H基因序列并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法分析其在不同组织的表达量。结果表明,在3种龙血树中均获得一条编码区长1533 bp的F3'H基因序列,编码510个氨基酸残基。生物信息学分析表明,它们的序列同源性达到99.57%,氨基酸序列的理化性质、二级结构和三级结构几乎完全一致。系统进化分析表明龙血树属植物F3'H基因聚为一支且进化上非常接近,在F3'H进化树上龙血树属并未与同科植物聚为一类,单子叶植物和双子叶植物亦并未分别聚为一类。RT-qPCR分析发现,剑叶龙血树中F3'H在茎中的表达量远高于根和叶,海南龙血树和岩棕中F3'H在茎中的表达量低于根和叶。本研究有利于揭示F3'H在龙血竭生物合成中的潜在作用,为龙血竭人工结脂技术开发提供一定分子基础。

药用植物阳春砂上的一种新害虫——黑色钩弄蝶

砂仁是我国著名的四大南药之一,在其主要来源植物阳春砂上发现了一种新的食叶害虫,鉴定为黑色钩弄蝶(Ancistroides nigrita Latreille),对该虫的发生规律和为害特点进行了初步调查,以期为开展综合防治提供依据。在室内人工饲养该虫,观察并总结其卵、幼虫、蛹和成虫的形态特征。调查发现,黑色钩弄蝶为我国阳春砂种植区普遍发生的重要害虫,幼虫主要为害植株叶片,在叶片上吐丝卷苞,隐藏其中取食,形成虫苞,为害严重时造成整株阳春砂枯萎死亡。黑色钩弄蝶为害阳春砂会导致砂仁产量严重下降,有必要开展针对该虫的综合防控研究。

诺丽不同海拔的主要农艺性状比较研究

目的观测16个月在西双版纳四个不同海拔诺丽的农艺性状。方法通过对诺丽的生长量,物候及产量观测,比较其农艺性状差异。结果不同海拔诺丽在各方面表现差异明显:海拔560m生长快、结果多、成熟果大;海拔730m开花结果较晚,结果较少;海拔890m在各方面表现差,少量结果;海拔1000m在冬季来临时全部冻死。结论海拔在600m以下更适宜诺丽果生长,且开花结果较早,产量较高;海拔在600~750m,可以栽培但产量偏低;而海拔在750m以上,不建议种植诺丽。