50种石斛种质资源的遗传多样性及DNA指纹图谱构建

【目的】分析国内外引种石斛种质资源遗传多样性,揭示不同种质间的亲缘关系,为促进石斛种质的有效利用及保护提供参考。【方法】利用ISSR分子标记技术对杯鞘石斛、金钗石斛、檀香石斛等50种石斛进行遗传多样性和亲缘关系研究分析,并构建DNA指纹图谱。【结果】9条多态性高、重复性好的引物共扩增出112个等位基因,其中,多态性位点102个,多态性比率为93.09%。检测的位点数为9~14,平均为12.44;50种石斛属植物的遗传相似系数为0.15~0.95。聚类分析显示,在遗传相关系数0.70处,可将石斛材料分为12个大组。PCR扩增显示,引物UBC808可将50种石斛完全区分开,基于其扩增的14个清晰的多态性条带构建50种石斛的DNA指纹图谱。【结论】50种石斛种间具有丰富的遗传多样性。

农杆菌介导虎杖芪合酶基因遗传转化壶瓶枣的研究

【目的】白藜芦醇作为植物次生代谢产物不但能提高果树抗真菌能力,还能改善果品质量。遗传转化芪合酶基因能够增强植物的抗真菌能力,虎杖芪合酶基因具有较高的催化合成白藜芦醇的效率,研究虎杖芪合酶基因遗传转化壶瓶枣,以期获得具有抗真菌能力且改善枣果实品质的遗传转化新材料。【方法】通过组织培养再生体系与目的基因转化技术,优化获得茎诱导丛生芽,构建植物表达载体,优化遗传转化体系,采用农杆菌介导法将虎杖白藜芦醇生物合成关键酶基因Pc PKS5遗传转化壶瓶枣。【结果】优化壶瓶枣茎段诱导得到高分化率的丛生芽遗传转化体系,再生增植率为11.0,为壶瓶枣成功实现遗传转化奠定了基础。将壶瓶枣0.8-1.0 cm含茎尖和茎段的外植体材料置于农杆菌浓度OD600=0.6时侵染菌液中浸泡15.0 min,然后置于培养基上避光共培养3天;随后转入含Cb 300 mg·L^-1,AS 60 mg·L^-1的丛生芽诱导分化培养基中培养5-6周。将分化丛生芽转接至含4.0 mg·L^-1Basta的培养基中,获遗传转化植株173株;经Basta筛选,GUS显色、gDNA PCR、RT-PCR等检测证实,成功获得3个阳性转基因株系,荧光实时定量检测表明株系2表达效率较高。经植物化学成分分析,转化植株中目的基因得以表达,生成了目标产物白藜芦醇,其含量为0.45μg·g^-1（鲜质量）。【结论】本研究成功实现虎杖芪合酶基因遗传转化壶瓶枣,获得壶瓶枣遗传转化新材料。且Pc PKS5在枣树中异源表达,转基因材料中能够代谢合成白藜芦醇,有望提高转Pc PKS5基因壶瓶枣抗枣树病原真菌病能力。白藜芦醇是否在壶瓶枣遗传转化材料果实中积累,及转基因植株果实品质的影响仍需深入研究。

翅萼石斛叶绿体基因组密码子偏好性分析

为阐明翅萼石斛(Dendrobium cariniferum)叶绿体基因组密码子使用模式及影响因素,以其52条蛋白编码序列(CDS)为对象,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,通过CodonW软件计算各基因有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(RSCU)、最优密码子使用频率(FOP)及密码子的第3位核苷酸碱基含量等。结果表明:基因组平均GC含量为38%,GC_(1)>GC_(2)>GC_(3);ENC的值介于37.04~59.52之间,表明密码子使用偏好性较弱;基因组中RSCU>1的密码子有25个,其中11个以U结尾,11个以A结尾,3个以G结尾;中性绘图分析中所有基因均分布于中线对角线上方,GC_(12)与GC_(3)相关性不显著,密码子使用偏好性以自然选择因素影响为主;ENC-plot绘图分析结果中多数基因分布在标准曲线以下,密码子偏好性主要受自然选择影响;PR2-plot分析表明密码子碱基A和G在密码子第3位比T和C更常见,这表明基因突变会影响密码子使用偏好,但其偏好性可能主要受自然选择影响;共筛选UUU、UUA、AUU等13个以A/U结尾的最优密码子。以上研究结果可为翅萼石斛叶绿体基因组优良基因利用提供理论与基础。

黔中地区不同附生树种对铁皮石斛生长及主要代谢产物的影响

为筛选出适宜黔中地区铁皮石斛最佳附生树种,从而为铁皮石斛的繁育与栽培模式提供技术参考。本文以灯台树、枫香、山桐子等9个树种作为梵净山种源铁皮石斛附生栽培树种,观测铁皮石斛茎长、茎粗、新芽数与茎条鲜重、干重、茎叶比,并测定茎段总黄酮、总多糖、总生物碱含量,比较分析不同附生树种对铁皮石斛生长、产量与代谢产物含量的差异。结果表明:茎长生长量差异不显著,茎粗量生长、新芽数差异显著;茎条鲜重差异不显著,茎条干重、鲜茎叶比、干茎叶比差异显著;总黄酮、总多糖、总生物碱含量差异显著。不同附生树种间的微环境对铁皮石斛生长与主要代谢产物含量均有不同程度的影响。为兼顾产量与品质,建议选灯台树、山桐子、柔毛油杉等作为区域内铁皮石斛仿野生栽培的附生树种。

环草石斛内生真菌的筛选及其生理效应

从野生环草石斛组织中筛选内生真菌,并研究其对环草石斛的生理作用。结果表明,所筛选的菌株中,17.64%的菌株对环草石斛起促生作用,其中菌株S12和S50的促生效果较明显;59.94%的菌株对环草石斛生长无影响;29.41%的菌株对环草石斛有害。

高温胁迫对鳞叶藓失水量与可溶性糖含量变化的影响

通过测定高温胁迫过程中鳞叶藓(Taxiphyllum taxiramenum(Mitt.)Fleisch)失水量与可溶性糖含量的变化。结果表明,失水量随胁迫时间的进程呈饱和曲线,相关性分析得出高温胁迫过程中鳞叶藓失水量与蔗糖含量的变化呈正相关(r=0.545);其中在胁迫过程中的0.5～4.0h阶段相关性极显著(r=0.996)。根据热激响应理论推理得到高温胁迫过程中石生苔藓水分亏缺能激活蔗糖关键酶,使其获得特定阶段的抗热性。

内生真菌分泌物对金钗石斛酶活性的影响

测定了3株内生真菌分泌物对金钗石斛SOD、POD和PAL活性的影响。结果表明,随菌株37分泌物浓度的增加,金钗石斛SOD活性呈先减小后增加趋势,POD和PAL活性逐渐增加;随菌株117分泌物浓度的增加,金钗石斛SOD活性呈先增加后减少趋势,POD和PAL活性呈先下降后上升趋势;随着菌株120分泌物浓度的增加,金钗石斛SOD和PAL活性逐渐增强,POD活性先降低后升高。

师范院校生物学专业进行中学生物教师培训实践与探索

从现行中学生物课程改革面临的问题出发,探讨了对中学生物教师进行培训的必要性,对培训内容及其实施效果进行分析,最后提出师范院校对中学生物教师进行培训的具体实施意见。

转虎杖芪合酶基因壶瓶枣的抗真菌试验

通过检测白藜芦醇物质以及虎杖芪合酶基因遗传转化的壶瓶枣,并制备粗提液开展抗真菌试验。结果为遗传转化材料中叶片、茎干和茎尖等100ul提取液(1g转基因植株鲜重粗提定容得到1ml)对桃褐腐真菌(Monilinia fructicola)抑菌率分别为25.0%、28.57%和16.07%,抑菌效果相当于1ug白藜芦醇样品(抑菌率为23.08%)。试验证明了遗传转化虎杖芪合酶基因的壶瓶枣具备抗真菌能力。

高温和干旱胁迫对鳞叶藓游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响

研究了高温和干旱胁迫对鳞叶藓 (Taxiphyllumtaxirameum)游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果显示 ,高温和干旱均能诱导植物体内可溶性糖的积累。在 60℃高温胁迫下处理 ,可溶性糖含量随处理时间的延长而增加 ,最高值比对照增加了 2倍。PEG 60 0 0胁迫下处理可使可溶性糖含量分别增加 2 .4倍。经统计学检验 。

木瓜蛋白酶的纯化和性质

探讨木瓜蛋白酶的理化性质 ,对番木瓜未成熟果实乳汁进行真空干燥、(NH4 ) 2 SO4 沉淀和SP -Sephadex 5 0柱层析 ,分别得到木瓜蛋白酶的粗酶、精酶和纯化酶 ,可用于不同的工业用途。同时 ,对纯化的木瓜蛋白酶进行了分子量、等电点、巯基数目、圆二色性、反应动力学以及N -末端和C -末端氨基酸序列等性质的研究 。

兰州百合子球高效培育与基质选择研究

为缩短兰州百合培育周期,研究了兰州百合子球培育与基质筛选。以鳞片扦插60 d的兰州百合子球小苗为材料,通过连续两个生长季的栽培,研究了基质配比、栽培深度、栽培密度等因素对子球膨大的影响。结果表明,在草炭︰细砂=3︰1的基质中,采用栽培深度为子球高度1倍、栽培密度为12 cm×12 cm时,子球直径能够达到1.7 cm以上,可获得较好的子球膨大效率,缩短子球培育时间。

不同附生基质对铁皮石斛根际微生物多样性的影响

铁皮石斛附生基质和微生物多样性对其生态栽培具有重要意义,为探明附生基质对铁皮石斛根际微生物的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,结合OTU分析、Alpha多样性分析和主成分分析,对附石(野生附石,仿野生附石)和附树(野生附树2种,仿野生附杉木、马尾松)2类6种附生基质的铁皮石斛根际微生物的生物多样性和差异性,群落结构与功能类型进行研究。结果显示:不同附生基质的铁皮石斛根际微生物共鉴定出细菌27个门79个纲180个目298个科523个属;真菌5个门14个纲38个目77个科104个属。Alpha多样性分析表明,根际细菌群落多样性和丰富度显著高于根际真菌,而野生环境的细菌和真菌多样性高于仿野生栽培环境。在门分类水平上,细菌优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),真菌优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。Tax4Fun细菌群落功能预测显示,细菌均以代谢功能为主;FUNGuild真菌群落功能预测显示,均以病理营养型和腐生营养型为主,附生基质与铁皮石斛根际微生物群落功能密切相关。研究结果为铁皮石斛品质差异形成机制研究及附生基质的选择提供参考依据。

近野生栽培黔产铁皮石斛生长及品质对不同附生树种的响应

【目的】筛选出适宜贵州兴义地区的铁皮石斛优良附生树种,指导当地铁皮石斛近野生栽培。【方法】在兴义市典型喀斯特次生林内开展了依托9个附生树种实施的铁皮石斛近野生栽培试验,以附生林下石灰岩作为对比,并基于铁皮石斛主要的生长和品质指标对不同附生树种进行了对比评价。【结果】铁皮石斛的新分蘗株(新芽)在5月以后不再增加,茎长、茎粗、叶片数量在大部分附生树种上于5月(盛花期)、7月(生长高峰期)、9月(生长末期)均表现为持续显著增长态势。生长末期,铁皮石斛的新芽数量在不同处理间没有显著差异,茎长在梨、枇杷上表现最好,茎粗在石灰岩、枇杷、李上表现最优,叶片数量在石灰岩、枇杷上相对更多,株丛花朵数量在清香木、天竺桂上相对较少。附生李树的铁皮石斛总黄酮含量显著高于其他处理,附生盐麸木、李、南酸枣以及石灰岩的铁皮石斛总多糖含量显著优于其他处理,总生物碱含量表现较优的是附生李、枇杷、天竺桂处理。根据平均隶属函数值由高到低排序,各附生各树种及石灰岩处理依次为李(0.944)、石灰岩(0.596)、南酸枣(0.558)、枇杷(0.550)、梨(0.498)、盐麸木(0.464)、大叶冬青(0.394)、柏木(0.367)、清香木(0.133)、天竺桂(0.095)。【结论】在9个树种中,李是铁皮石斛最为优良的附生树种,其次为南酸枣、枇杷、梨、盐麸木,而林下附生石灰岩也是一种较好的近野生栽培模式。

贵州喀斯特山地主要造林树种生长状况及树种选择

采用网袋容器技术培育苗木树种,对喀斯特白云质砂岩山和碳酸盐岩山进行造林试验,追踪测定苗木成活率和生长状况,最后根据苗木长势筛选出适应喀斯特小环境特征的适生造林树种。

观光木网袋容器苗生理指标测定与基质筛选

测定不同轻基质网袋容器培养的观光木苗木叶绿素含量、根系活力、水分含量、可溶性糖、蛋白质含量等生理指标状况,结果为M4、M3、和M1基质培养苗木叶片叶绿素相对较高,基质M8最低;基质M3、M7、M6、M2和M9基质培育苗木根系活力都较强,基质M1培养苗木根系活力最弱;植株地下部分含水量明显高于地上部分,其中以基质M5、M2和M6都较高,M1和M8较低;地上部分含水量以基质M2、M3和M4都较高,M1和M9较低;叶片可溶性糖含量为M1、M2、M4和M9都较高,M8和M6较低;叶片可溶性蛋白质含量以M7含量较其他都高,M9较低。进一步对测定结果数理统计评价苗木各项生理指标之间的加权分析,结合生产实际,得到M3基质配方是培育观光木较为理想的培养基质配方。另外,可以通过测定苗木叶片干比叶重指标来衡量观光木苗木生理指标质量状况。

3种内生真菌诱导子对金钗石斛部分生化指标的影响

以石斛内生真菌菌丝体为诱导子,在不同浓度下对金钗石斛进行诱导,测定不同浓度诱导子对金钗石斛植物体内SOD、POD、PAL酶活性等生化指标。结果:不同内生真菌菌丝体对植物生理效应不同,菌株A菌丝体随着浓度的增大SOD活性逐渐增大,出现一个最大值,随后逐渐下降,POD、PAL随着菌丝体浓度的增大则逐渐减小;菌株B菌丝体随着浓度的增大SOD活性则逐渐减小,POD、PAL逐渐增大,出现一个最大值,随后逐渐下降;菌株C菌丝体随着浓度的增大SOD、POD活性逐渐增大,出现一个最大值,随后逐渐下降,PAL随着菌丝体浓度的增大则逐渐增大。研究表明,不同类型不同浓度诱导子对植物体内酶生理生化代谢产生不同影响。

贵州苏铁种子钙形态特性分析

通过测定贵州苏铁新鲜成熟种子中不同组织中总钙和不同形态类型钙物质含量,探索贵州苏铁种子发育过程中对钙的储存形式和分布规律。结果表明贵州苏铁新鲜成熟种子中总钙含量为外种皮>中种皮>胚;钙主要集中在外种皮并且主要以HCl钙形态存在,其含量高达470.8 mg/kg,占外种皮钙形态的56.3%,以及组织和整个种子的24.6%和11.4%,HCl钙形态在种子胚的发育过程中主要起到源和库的作用;中果皮和胚主要积累的是水溶性的有机钙,含量分别为70.2 mg/kg和70.6 mg/kg,对参与种子的结构和胚的发育起到积极作用。另外,贵州苏铁种子中可溶性蛋白质和可溶性糖含量与外种皮高钙含量和高钙形态含量密切相关,而大分子物质的积累对促进贵州苏铁适应高钙质环境具有积极意义。

凹叶厚朴网袋容器苗生长指标分析与基质筛选

测定9种不同配比基质培育凹叶厚朴网袋容器苗的苗高、地径、主根系长度、根系数量、地上干质量、地下干质量以及根冠比、生物量比等苗木生长指标,经方差分析、多重比较和主成分分析,判定苗木质量特征的指标,再进行相应培养基质营养成分分析。结果显示,不同基质培育苗木对苗木生长指标方差分析影响均为显著,主成分分析苗高最为体现幼苗质量的生长指标,其贡献率达45.838%,多重比较分析相应的基质筛选结果优劣顺序为M1>M2>M3>M6>M4>M5>M9>M7>M8,M1、M2、M3为较为理想的培养基质配方。进一步分析得到培养基质营养成分,N、P、K比例控制在50∶1∶420的理论值水平可以培育出理想的凹叶厚朴苗木,产业化生产中可选用M3(V泥炭土∶V珍珠岩∶V蛭石=5∶4∶1)基质培育凹叶厚朴苗木。

不同栽培基质对香椿网袋容器苗生长的影响

[目的]研究不同栽培基质对香椿网袋容器苗生长的影响。[方法]采用泥炭、蛭石、珍珠岩和松树皮4种栽培基质,共设3次重复,以香椿种子为试材进行播种苗培育。[结果]不同基质培育苗木对香椿网袋容器苗生长指标方差分析影响均显著。M1基质容器苗的苗高、地径、地上干重和地下干重最大,分别为26.96 cm、2.98 mm、0.99 g、0.21 g;M8基质容器苗主根长最大,为9.34 cm;M4基质容器苗一级侧根数最多,为8.30根。不同栽培基质容器苗的质量指标为M1(0.087)>M2(0.079)>M5(0.075)>M4(0.069)>M9(0.062)>M3(0.042)>M8(0.034)>M6(0.029)>M7(0.026)。[结论]M1基质为香椿容器苗最适宜的配比基质,M2基质次之。