转录组学技术及其在植物系统学上的研究进展

转录组学作为系统生物学的一个重要分支,可以从整体水平上反映细胞或者组织中基因的表达情况及其调控规律,已经被应用到各个研究领域。主要简述了转录组学以及转录组学在植物系统学中的应用,最后展望了转录组学技术在植物系统学中的研究前景。

不同微生物菌肥处理对延胡索产量和品质的影响

【目的】明确不同微生物菌肥对延胡索(Corydalis yanhusuo W. T.Wang)生长发育、产量和品质的影响,为微生物肥料在延胡索及其他中药材种植上的推广应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不施微生物菌肥为对照(CK),设6个不同组分的微生物菌肥处理[复合微生物菌肥(S1)、NEB-26(S2)、拜沃(S3)、生物功能菌(S4)、激抗菌968(S5)、三炬灌金液(S6)],对比不同处理对延胡索光合色素含量、抗氧化酶活性、单株产量及有效药用生物碱含量等的影响。【结果】与CK相比,S3、S5和S6处理能显著提升延胡索叶片的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量(P<0.05,下同),提升效果表现为S3>S6>S5。S1、S2和S6处理的叶片可溶性糖含量分别较CK显著增加113.28%、87.53%和104.33%;S3、S5和S6处理的可溶性蛋白含量有所提高,但仅S3处理与CK的差异达显著水平。除S6处理外,其余微生物菌肥处理的过氧化氢酶(CAT)活性均高于CK,以S3处理的提升效果最佳,其次为S2、S4和S5处理;S3处理的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性也较CK显著增加22.25%和12.19%。施用微生物菌肥后延胡索的产量及生物碱含量均有所变化,其单株鲜重排序为S5>S2>S4>S6>S1>S3>CK,S5处理的单株鲜重和单株干重分别较CK显著提升392.86%和341.71%。延胡索乙素是对微生物菌肥处理响应最显著的生物碱,含量均高于CK,但只有S1、S3和S5处理的含量高于现行国家标准(>0.050%),其中延胡索乙素百分含量和单株总产量分别在S3和S5处理中达最大值,S3处理的胡索乙素百分含量(0.0890%)为CK的9.89倍,S5处理的单株延胡索乙素产量(9.4562 mg)是CK的31.90倍。【结论】综合分析有效生物碱含量及产量等指标,含细黄链霉菌的激抗菌968能较好地适应延胡索根际土壤微生态环境,其提升延胡索单株产量和单株有效药用生物碱延胡索乙素含量的效果最佳,在延胡索种植中具有良好的应用潜力和推广价值。

我国口岸瓜实蝇监测样本的SSR分子标记分析

【目的】瓜实蝇是世界性检疫害虫,被列入我国口岸常年监测计划中。本研究以检疫性有害生物瓜实蝇为研究对象,利用不同地理种群瓜实蝇的转录组发现特异性的微卫星(simple sequence repeats,SSR)序列,分析我国口岸监测的瓜实蝇样本的遗传多样性。【方法】利用生物信息学方法,对4个不同地理来源的瓜实蝇转录组进行分析,发现了特异性的SSR序列,并设计特异性引物,选用我国11个省市的49个瓜实蝇监测样本进行测试及验证,使用NTsys和Popgene 32软件进行遗传多样性分析。【结果】筛选出15对多态性较好的引物,UPGMA聚类分析显示,新疆、四川和广西种群归为一支,浙江、广东、江苏种群归为一支,上海、云南、海南、天津种群归为一支,北京种群单独聚为一支。【结论】聚类分析结果显示,11个不同省市的瓜实蝇监测样本间基因分化系数为0.6712,表明不同口岸的瓜实蝇监测样本间的遗传分化较大,可能具有不同的来源地,可为进一步开发监测样本溯源技术提供理论依据。

基于转录组分析的九种苍耳分子标记筛选和鉴定

为实现我国非重要的检疫性杂草——苍耳属Xanthium杂草快速高效的分子鉴定,利用Illumina二代测序平台对白苍耳X.albinum、意大利苍耳X.italicum、直刺苍耳X.ripicola、刺苍耳X.spinosum、柱果苍耳X.cylindricum、宾州苍耳X.pennsylvanicum、蝟实苍耳X.echinatum、苍耳X.sibiricum和北美苍耳X.strumarium共9种苍耳属杂草进行转录组测序,获得的unigene序列数分别为103362、93506、87452、83822、70994、66397、57598、57164和57134个。利用生物信息分析方法对9种苍耳属杂草转录组进行简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)和物种间的特异性序列预测和筛选。经过PCR试验验证,筛选获得了可以有效鉴定上述9种杂草的6对SSR引物和13对特异性引物,提高了苍耳属杂草鉴定的准确率。