甜高粱刈割后再生及碳水化合物的分配规律

甜高粱是重要的饲草作物,刈割能有效提高其生产潜力。为探究刈割后甜高粱的再生及体内碳水化合物的分配规律,在人工控制气候室中以水培法培养甜高粱42 d后株高约100 cm,留茬8 cm刈割,分析刈割前、刈割后7、21和35 d甜高粱株高、鲜重、叶片数、生长速率、光合作用、根系形态、结构性和非结构性碳水化合物含量变化。研究表明,刈割破坏的甜高粱株高、叶片数、茎和叶鲜重会快速恢复,在刈割后35 d已恢复至刈割前水平,甚至根系鲜重和总根长、根表面积和根尖数显著高于刈割前水平。刈割后7 d生长速率显著提高,但刈割后21和35 d又降低至刈割前的生长速率。刈割对叶片净光合速率(A)和胞间二氧化碳浓度(Ci)没有显著影响,但刈割后21 d蒸腾速率(E)和气孔导度(Gs)显著升高。甜高粱茎部蔗糖和葡萄糖含量及叶片蔗糖含量在刈割7 d后显著降低,而刈割21 d后上升。相反,叶片淀粉含量在刈割7 d后显著升高,而刈割21 d后显著降低。刈割35 d后甜高粱可溶性碳水化合物含量基本恢复至刈割前水平,甚至根部蔗糖和茎部淀粉含量更高。刈割没有显著改变甜高粱根、茎和叶中半纤维素、木质素含量,但刈割后7和21 d显著降低了根、茎和叶中纤维素含量,刈割35 d后茎和叶片纤维素含量恢复至刈割前水平。综上所述,甜高粱刈割后首先通过促进叶片淀粉积累,随后增加叶片和根系蔗糖积累以及降低纤维素含量等动态调节机制,激发刈割后植株生长速率保障地上部优先再生,其次恢复根系生长发育,协同促进甜高粱快速再生。

METTL3/DUXAP8轴促进涎腺腺样囊性癌细胞的增殖、迁移和侵袭

目的:研究甲基转移酶样3(METTL3)介导的m6A修饰调控双同源盒A假基因8(DUXAP 8)对涎腺腺样囊性癌细胞SACC-LM的增殖、迁移和侵袭能力的影响及其潜在的分子机制。方法:通过肿瘤组织和癌旁组织全转录组测序筛选出差异基因DUXAP 8并进行qRT-PCR验证;采用m6A修饰位点预测网站SRAMP预测DUXAP 8上的m6A修饰位点;qRT-PCR、Western blot检测m6A修饰和上皮-间质转化(EMT)相关基因mRNA及蛋白水平。干扰或过表达METTL3和DUXAP 8,通过CCK-8、划痕、侵袭实验检测各组细胞的增殖、迁移和侵袭能力;结合MeRIP-qPCR检测METTL3和DUXAP 8的相关性。结果:DUXAP 8在SACC肿瘤组织的表达显著高于癌旁组织(P<0.05);干扰DUXAP 8可以显著抑制SACC-LM细胞的增殖、迁移和侵袭能力以及EMT相关基因表达水平(P<0.05);DUXAP 8上存在多个可信度较高的m6A修饰位点;METTL3在肿瘤组织高表达且较其他相关基因差异最为显著(P<0.05);METTL3作为甲基转移酶调控DUXAP 8的表达;下调METTL3可以显著抑制SACC-LM细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并可部分逆转DUXAP 8过表达对这些能力的促进作用(P<0.05)。结论:METTL3介导的m6A修饰上调DUXAP 8的表达,从而促进了SACC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

北苍术苗期除草剂的筛选

人工种植管理过程中杂草影响着北苍术苗期生长发育,寻找安全、高效、广谱的北苍术苗期除草剂。选用108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油、250 g/L氟磺胺草醚、10%苯磺隆三种除草剂,通过外源喷施大田主要杂草(中华苦荬菜、狗尾草和马齿苋)和北苍术幼苗,筛选出适宜的除草剂浓度及合适配比,统计不同处理配比下对杂草和北苍术苗的防除效果。结果说明,108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油对禾本科狗尾草防除效果好;250 g/L氟磺胺草醚对三种杂草防除效果均有效但对北苍术有损伤;10%苯磺隆对菊科中华苦荬菜防除效果好;采用0.023 mL/m^(2)108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油+0.024 mL/m^(2)250 g/L氟磺胺草醚对北苍术伤害最小,对杂草防除效果最好。研究筛选出的除草剂可为北苍术的大田种植提供一定的理论指导与参考价值。

甜菜-甜菜坏死黄脉病毒互作过程中过氧化氢的积累与分布

以甜菜抗、感丛根病品种与甜菜坏死黄脉病毒互作体系为研究对象,检测不同体系间H_2O_2的产生和积累,并利用电镜细胞化学标记技术在亚细胞水平上对H_2O_2的空间分布定位,探讨H_2O_2积累和分布与甜菜抗丛根病性的关系。结果表明,甜菜抗、感丛根病体系均出现大量H_2O_2,其中抗病体系的H_2O_2产生量明显高于感病体系。H_2O_2在抗病和感病体系中的分布位置基本相似,多分布在块根、叶脉细胞的液泡膜和质膜上,叶脉细胞间隙也有H_2O_2的分布,但不同体系间H_2O_2含量有着明显差异,感病体系H_2O_2沉积量明显弱于抗病体系。研究结果说明,H_2O_2产生量和分布与甜菜抗丛根病性有密切联系,H_2O_2参与了甜菜对病毒侵染的防御反应。

蒙古黄芪黄芪甲苷与金属元素含量的关系分析

【目的】分析蒙古黄芪黄芪甲苷含量与植物、土壤中金属元素含量的相关性,以及土壤-植物系统中金属元素间的关系,为蒙古黄芪的种植与品质提升提供参考。【方法】选择7个蒙古黄芪种植区,取蒙古黄芪种植区土壤,采用高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)检测其中的黄芪甲苷含量,通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术检测黄芪与土壤中的金属元素含量,分析不同产地蒙古黄芪中黄芪甲苷含量与金属元素的相关性。【结果】7个蒙古黄芪种植区中,黄芪甲苷含量以内蒙赤峰元宝山下坎村种植区最高,内蒙古固阳县下湿壕种植区最低。蒙古黄芪根中各金属元素含量从高到低依次为K>Mg>Fe>Al>Ca>Cr>Mn>Zn>Cu>As>Pb>Cd,其中Cr元素在黄芪中大量富集;土壤中金属元素含量从高到低依次为Al>K>Fe>Mg>Ca>As>Mn>Pb>Cr>Zn>Cu,7个种植区As元素含量均严重超标,4个种植区Pb元素含量也出现超标。蒙古黄芪根中的金属元素含量间、土壤中的金属元素含量间及根中与土壤中的金属元素含量间相关性均较好。其中蒙古黄芪植株中的Ca、Pb、As元素含量与土壤中的Ca、Pb、As元素含量呈显著负相关(P<0.05),植株中的K、Zn元素含量与土壤中的K、Zn元素含量呈显著正相关(P<0.05);蒙古黄芪根中的黄芪甲苷含量与其根中的Mg、Cu、Cd含量及土壤中的Ca元素含量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】蒙古黄芪及其栽培土壤中的金属元素间存在一定相关性,二者金属元素间的协同或拮抗作用共同调节黄芪甲苷的积累。

乙烯利和矮壮素对采后狗头枣硬度与微量元素的影响

研究采用乙烯利(ethrel,ETH)与矮壮素(chlorocholine,CCC)分别浸泡处理采后狗头枣,测定处理后枣果硬度和5种营养元素(铁、锰、铜、锌、钙)和铝含量变化规律。结果表明,乙烯加速了枣果衰老软化,矮壮素能显著减缓枣果软化速度,有效延长枣果保鲜期。其中,500 mg/L CCC处理后,枣果硬度保持最好,而且枣果铜、锌、钙含量在0~3 d期间显著升高。根据铝含量变化得出,用纯净水(reverse osmosis,RO)浸泡处理后枣果铝含量由19.59μg/g DW降至2.59μg/g DW,显著降低了枣果铝含量。

含羞草叶片转录组测序及其黄酮合成途径解析

为了解析含羞草中黄酮类物质的生物合成途径,利用Illumina platform 2000TM测序平台对含羞草叶片进行转录组测序,共获得94182个Unigene,平均长度为695 bp,N50值为1159 bp.共有30243个Uni-gene注释于50个GO功能组中,其中"代谢过程""催化活性"以及"细胞"注释的Unigene数量较多.KEGG通路分析鉴定出49个Unigene注释在黄酮生物合成途径,分别编码查尔酮合成酶(CHS,12个Unigene)、查尔酮异构酶(CHI,4)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H,3)、黄烷酮-3'-羟化酶(F3'H,9)、黄烷酮-3',5'-羟化酶(F3',5'H,1)、二氢黄酮醇4-还原酶(DFR,5)、黄酮醇合成酶(FLS,3)以及无色花色素还原酶(LAR,12)基因.从转录组数据库中鉴定出7382个以单核苷酸和三核苷酸为主要类型的SSR标记.随机选出10对SSR引物进行扩增,其中有7对能够扩增出清晰的条带.

丹参叶片在快速生长期对短期UV-B辐射的敏感性

目的探讨不同生长时期丹参Salvia miltiorrhixza Bge叶片对短期UV-B辐射的敏感性差异。方法以盆栽丹参为实验材料,考察整个生长季不同强度的短期UV-B辐射对丹参叶片的影响,统计分析丹参叶片在地上部分快速生长前期(F)和后期(L)敏感性指数(CUVSI)变化。结果丹参叶片对短期UV-B辐射敏感,增强UV-B辐射抑制丹参生物量和根中活性成分积累,促进叶片中酚酸物质积累;低强度UV-B辐射处理(T1)丹参叶片敏感性更强,尤其在地上部分快速生长前期T1处理下丹参叶中酚酸含有量、3种抗氧化酶活性、PAL和TAT酶活性、叶绿素含有量和总糖含有量均达到最大值,细胞脂膜的稳定性得到加强;丹参叶片对UV-B辐射的敏感性依生长时期和辐射强度而异,敏感性顺序为FT1> FT2> LT2> LT1,地上部分快速生长前期比后期对UV-B辐射更加敏感。结论丹参叶片在地上部分快速生长时期对UV-B响应机制存在差异,快速生长前期的丹参叶片对低强度UV-B辐射敏感,并诱发了对其辐射胁迫的自我保护机制,而生长后期由于细胞膜系统被破坏,表现为对高UV-B辐射敏感。

丹参3个R2R3-MYB转录因子的亚细胞定位和自激活活性分析

R2R3-MYB转录因子能够有效调控丹参酚酸类物质的积累。将丹参的SmMYB33、SmMYB54和SmMYB93与拟南芥的R2R3-MYB进行比对,找到拟南芥中与丹参3个转录因子亲缘关系最近的功能已知的转录因子,根据这些功能已知的转录因子,对丹参3个转录因子的功能进行预测。构建含有绿色荧光报告基因的载体pA7-GFP-SmMYB33、pA7-GFP-SmMYB54和pA7-GFP-SmMYB93,使用基因枪方法将载体分别转化洋葱表皮细胞进行亚细胞定位分析,结果表明3个转录因子主要定位在细胞核,绿色荧光也有少部分出现在细胞质中。构建酵母表达载体pDEST-GBKT7-SmMYB33、pDEST-GBKT7-SmMYB54和pDESTGBKT7-SmMYB93用于酵母自激活活性分析,结果表明SmMYB33有自激活活性,SmMYB54和SmMYB93没有自激活活性。

金花葵花中药用成分分析

金花葵的花由于其含有丰富的黄酮类成分,在食用、药用与保健方面有着较高的利用价值。为了比较金花葵(Hibiseu manihot L.)鲜花、干花和花苞不同时期入药方式化学成分差异,确定金花葵花最佳药用时期,本实验采用超高效液相-串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)对金花葵干花、花苞和鲜花的全组分进行分析,共鉴定出141种化合物,其鲜花中部分黄酮类和有机酸类化合物,含量较干花和花苞中高。且鲜花和干花较花苞的药效成分多且含量高。结果表明金花葵在不同入药方式中花所含的化学成分存在差异,应根据需要采摘使用。本研究为金花葵的合理开发利用提供理论依据。

非生物胁迫对能源作物糖分产量影响的研究进展

利用受环境因子胁迫不利于生产粮食的农田种植能源作物,不仅能保证农业的可持续发展,还可为生产生物质能源提供原料,缓解能源危机。由于能源作物中的糖分是生产生物质燃料乙醇的基础,所以本文综述了水分、盐碱、温度、NPK(氮、磷、钾)养分、种植密度、植物激素和重金属等因子对能源作物糖分积累的影响,发现干旱、盐碱、适宜低温等非生物胁迫及适量的施用NPK肥、稀土元素或ABA(脱落酸)有利于促进作物糖分的积累,表明合适的非生物胁迫及适量的补施肥料或叶面微肥可极大促进乙醇产量,这将为更好地利用受环境胁迫不适宜生产粮食的农田种植能源作物提供理论依据和技术支撑。

茉莉酸与甜菜抗丛根病的关系

以甜菜坏死黄脉病毒(BNYVV)侵染甜菜抗、感丛根病品种为研究体系,在甜菜苗期采用western boltting检测BNYVV在甜菜根部的含量,研究甜菜茉莉酸(jasmonate,JA)合成途径关键酶脂氧合酶(LOX)、丙二烯氧化物合成酶(AOS)活性的变化,并采用外源茉莉酸浸种,检测其对病毒侵染的影响。结果表明,BNYVV的侵染明显诱导了抗病品种LOX与AOS的活性,并且JA浸种处理后,显著抑制了BNYVV对根部的侵染,表明JA的合成与甜菜抗丛根病有密切关系。

甜菜内源IAA与其抗丛根病的关系

内源IAA参与了植物体内侧根的形成、器官的生长、衰老以及植物逆境调节等代谢过程。本试验运用比较生理学方法，采用酶联免疫吸附法测定甜菜黄脉坏死病毒（BNYVV）侵染后甜菜体内内源IAA含量的变化及其在抗、感丛根病品种间的差异，以探究IAA与甜菜抗丛根病的关系。实验结果表明，BNYVV侵染后，内源IAA含量升高了36％-70％，并且抗病品种增加量比感病品种高42％-45％。通过与抗、感品种病情指数的相关性分析表明，内源IAA的增加量与病情指数呈负相关。

茉莉酸浸种对甜菜抗丛根病活性氧代谢的影响

用不同浓度的茉莉酸(iasmonic acid,JA)对甜菜抗、感丛根病品种进行浸种处理,研究了JA对甜菜抗丛根病活性氧代谢的影响.研究表明,JA浸种处理的甜菜叶片中过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基含量积累都低于对照,且感病品种的积累量高于抗病品种;清除活性氧的酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均比对照高,且感病品种的酶活性低于抗病品种.不同浓度的JA处理相比较,抗、感病品种适宜浓度均为100×10-6mol·L-1.

丹参转录因子SmGRAS3的克隆、亚细胞定位和表达分析

GRAS转录因子在调控植物根生长与GA信号通路中起着重要作用。该研究克隆得到了Sm GRAS3基因,其开放阅读框2247 bp,编码748个氨基酸。运用生物信息学软件对该基因编码的蛋白进行了理化性质与结构分析。该基因属于GRAS家族中的SCL9亚家族,其启动子序列主要包含光响应、胁迫响应与激素响应等元件,并可能与GA信号通路及抗逆反应相关蛋白互作。亚细胞定位显示Sm GRAS3蛋白主要定位于细胞核。表达模式分析结果显示该基因的表达量在根中最高,茎中最低,光和低温均会诱导Sm GRAS3的高表达。该研究为进一步探讨Sm GRAS3基因在丹参根生长与抗逆过程中的作用奠定了基础。

蒙古黄芪与膜荚黄芪愈伤组织诱导及再生植株体系的建立

本研究以蒙古黄芪和膜荚黄芪无菌苗的茎段、下胚轴、子叶、叶片为外植体,通过调整生长调控激素(6-BA与NAA)的浓度,筛选出愈伤组织诱导的最适外植体和植株再生的最佳培养基,建立了黄芪再生植株体系。结果表明蒙古黄芪愈伤组织诱导最佳外植体是下胚轴,愈伤组织诱导率是100%,愈伤组织与再生植株的最佳培养基是MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA,再生植株分化率为92%;膜荚黄芪愈伤组织诱导最佳外植体是茎段,愈伤组织诱导率是97%,愈伤组织与再生植株的最佳培养基是MS+1.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA,再生植株分化率为96%。两种黄芪的愈伤组织经过6周时间均可诱导出幼苗,再生苗生长两周可以移栽。本研究所建立的黄芪再生植株体系可为优良黄芪种质资源保存、种苗快速繁育及开发利用提供参考。

丹参乙烯受体SmETR1基因的克隆及序列分析

乙烯受体基因ETR1是乙烯信号通路上的关键基因,在调控植物的生长发育与抵抗生物胁迫方面扮演着十分重要的角色,据此推断丹参(Salvia miltiorrhiza)ETR1是调控其生长发育的关键因子,并能直接影响其品质,但目前有关丹参乙烯受体基因的相关研究仍未见报道。本研究利用芝麻的ETR1基因序列在丹参转录组数据库里比对获得了一条高度同源的序列,通过设计特异性引物克隆获得长为2223 bp的丹参ETR1序列(命名为SmETR1),生物信息学分析显示SmETR1是含跨膜结构的非分泌型疏水蛋白,定位于内质网,且含有GAF、HisKA、HATPase_c、Response_reg等乙烯受体ETR1的典型结构域,具有丝氨酸为主、苏氨酸为辅对乙烯信号转导进行磷酸化的修饰与调控位点,SmETR1启动子分析显示其含有与分生组织表达、响应茉莉酸甲酯信号、响应脱落酸信号及厌氧诱导等作用元件,这些元件可能也参与了由乙烯介导的信号通路。SmETR1在丹参叶内具有较高的表达水平。本研究为丹参乙烯受体基因功能研究奠定基础,同时可为利用基因策略进行丹参分子育种研究提供可参考的理论依据。

蒙古甘草与新疆红杆甘草再生植株体系的构建

为了建立蒙古甘草和新疆红杆甘草植株再生体系,本研究采用胚轴、叶片、子叶和茎段做外植体,探究了不同激素配比对二者愈伤组织诱导及再生植株生长情况的影响,筛选出愈伤组织诱导和植株再生的最适外植体及最佳培养基。实验结果显示:MS+2.0 mg/L NAA+2.0 mg/L 6-BA为愈伤组织诱导与植株再生诱导的最佳培养基,其中,胚轴与子叶是最佳诱导外植体,愈伤组织诱导率均高于90%。本研究建立的快繁体系可为甘草优良品种繁育及甘草生产提供理论参考与实践指导。

丹参SmTIR1基因的克隆及生物信息学分析

生长素受体在植物生长素调控植物生长发育过程中起关键作用,而丹参的生长发育直接影响其品质,但目前有关丹参生长素受体基因的研究仍未见报道。本研究通过克隆获得一条全长1 887 bp cDNA序列,并对所获得的克隆序列进行生物信息学分析。丹参生长素受体基因TIR1 (命名为SmTIR1)具有典型的TIR1基因结构,通过预测其潜在的功能,发现SmTIR1是具有TIR1受体典型结构的亲水性蛋白。本研究结果为丹参生长素受体基因功能研究奠定基础,同时可为丹参生长发育方面的研究提供可参考的理论依据。