不同遮阴环境对广西火桐幼苗生长及生理生化的影响

为了解广西火桐幼苗在不同光照环境下的生长及生理响应机制,采用人工遮光方式设置4个不同光照度水平(7月晴朗天气13:00时光照度分别为5 362、2 413、584、183 Lux)开展广西火桐幼苗培育试验,5个月后测定其在不同光照环境下的生长和生理指标。结果显示:随着光照强度的减弱,广西火桐幼苗的株高、基径、叶片数、叶面积、主根长、根数、总生物量、地上部分生物量和根部生物量均呈现下降趋势,而叶长宽比则显著增大;随着光照强度的减弱,叶片的叶绿素含量呈现先上升后下降趋势;随着光照强度的减弱,叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现上升趋势,可溶性糖含量呈减少趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈现先增加后减小趋势,脯氨酸含量则呈现先减小后升高趋势,过氧化物酶(POD)活性呈现“降低-升高-降低”趋势。结果表明:广西火桐幼苗对弱光的适应性较弱,光照过弱不利于其生长发育。该结果可为广西火桐苗木繁育和野外种群复壮提供理论基础。

狭域物种广西秋海棠传粉生物学研究

为了检验广西秋海棠(Begonia guangxiensis)的交配系统和该物种是否依赖原生境的特殊传粉昆虫进行传粉及其能否在人工生境中实现有性繁殖,展开了广西秋海棠的单花花期观察、花部特征测定、授粉、访花者观察及种子萌发测定等试验。结果显示:广西秋海棠具有较长的单花花期,不同生境下的花冠大小表现出一定差异;自交和异交之间座果率及种子萌发率和两生境之间的自然对照座果均无显著差异;访花者包括蜂类(中华蜜蜂(Apis cerana)与萃熊蜂(Bombus eximius))和食蚜蝇(黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)与刺腿食蚜蝇(Ischiodon scutellaris)),不同生境和不同年份访花者组成有差异。以上结果一致表明,自交亲和的广西秋海棠依赖传粉者进行有性繁殖,但并不依赖某种特殊类型传粉者,而是具有较泛化的传粉系统,因此在非自然生境中也能成功进行有性繁殖。

两种梧桐叶绿体基因组密码子使用偏性分析

为了分析美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组密码子的使用偏性,该研究通过筛选美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组中各52条蛋白编码序列,并利用CodonW、CUSP和SPSS软件对其密码子使用模式及偏性进行了分析。结果表明:(1)美丽梧桐、云南梧桐的GC含量分别为38.12%、38.05%,表明叶绿体基因组内富含A/T碱基。(2)有效密码子数(ENC)范围为36.91~56.46、36.55~58.04,表明多数密码子偏性较弱。(3)相对同义密码子(RSCU)分析显示,RSCU>1的密码子各有29个,其中28个以A、U结尾。(4)中性绘图显示,GC 3与GC 12的相关性不显著,回归曲线斜率分别为0.195和0.304,说明密码子偏好性主要受到自然选择的影响。(5)ENC-plot分析中大部分基因分布于曲线的周围和下方,ENC比值多分布于-0.04~0.10之间,表明突变会影响密码子偏性的形成。此外,17、18个密码子分别被鉴定为美丽梧桐、云南梧桐的最优密码子。以上结果说明美丽梧桐、云南梧桐叶绿体基因组的密码子使用偏性可能受选择和突变共同作用,且使用模式较为相似,但具有一定的差异,可能与适应环境的进化机制有关。

细胞分裂素和赤霉素对3种山茶科种子萌发特性的影响

博白大果油茶、多齿红山茶和石笔木是颇具经济价值的山茶科植物。以当年采收的3种山茶科种子为试验材料,测定种子形态特征,通过白菜种子发芽试验探索3种山茶科种子不同部位(种皮、种胚)的萌发抑制作用,并研究不同浓度细胞分裂素(6-BA)和赤霉素(GA_3)对3种山茶科种子萌发的影响。结果表明:博白大果油茶与多齿红山茶种子形态接近,与石笔木种子形态差异较大,博白大果油茶种子质量最大,单粒重达3.779g,石笔木种子质量最小,为1.889g。博白大果油茶种子萌发抑制物质主要存在于种皮内,其中外种皮对白菜种子萌发抑制作用更强;多齿红山茶主要存在于外种皮和种胚内;5%的石笔木种皮和种胚提取物对白菜种子萌发抑制不明显。不同浓度激素对博白大果油茶发芽率影响不明显,但能显著提高发芽指数;GA_3能提高多齿红山茶的发芽率、发芽势、发芽指数,且具有显著性差异,而不同6-BA浓度对多齿红山茶萌发具有抑制作用;浓度为100mg/L的GA_3能显著提高石笔木发芽率、发芽势、发芽指数。研究结果可为博白大果油茶、多齿红山茶和石笔木种子繁育提供科学依据。

6个不同种源任豆树幼苗对干旱胁迫的生理响应

任豆树是喀斯特地区具有重要生态和经济价值的保护植物,其树叶可作为饲料,然而不同种源任豆树耐旱性鲜有研究。本研究以广西6个不同地理种源(大新、乐业、上林、忻城、龙胜、南丹)的1年生任豆树幼苗为试验材料,采用盆栽人工控水模拟自然干旱胁迫条件,测定不同干旱胁迫阶段任豆树幼苗叶片的相对含水量、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量变化及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性变化,并采用隶属函数法对不同种源任豆树的抗旱性进行综合评价。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,6个种源任豆树幼苗叶片相对含水量逐渐减少而可溶性糖含量逐渐增加;游离脯氨酸含量在大新和乐业种源呈持续上升趋势,上林、忻城和龙胜种源呈升—降—升的趋势,而南丹种源在4d时下降后持续上升;MDA含量在大新、上林、忻城和龙胜种源呈升—降—升的趋势,乐业种源呈降—升—降的趋势,而南丹种源则在4d时降低后持续升高;SOD活性在大新种源呈升—降—升的趋势,乐业种源在4d时升高后持续下降,上林和龙胜种源持续上升,忻城和南丹则呈降—升—降的趋势;POD活性除南丹持续上升外,其他种源均呈升—降—升的趋势,且除龙胜在4d时达到最大值外均在12d时达到最大值。根据隶属函数法综合评价不同种源任豆树耐旱能力大小为龙胜>大新>乐业>上林>南丹>忻城。

基于正交试验的石笔木扦插繁殖研究

为了筛选适合石笔木(Tutcheria championii)扦插繁殖的方案,采用正交试验方法和隶属函数法,研究生长调节剂种类、浓度及基质对石笔木扦插的影响。结果表明,生长调节剂种类、生长调节剂浓度,扦插基质对石笔木生根率的影响极显著。隶属函数法综合分析表明,当外源生长调节剂为100 mg/L的IBA且基质为黄泥土与河沙(体积比为2∶1)时,石笔木扦插效果最佳。

芸薹属物种(B.napus,B.oleracea,B.rapa)MAPK1家族的克隆、进化和表达特征

【目的】克隆甘蓝型油菜、甘蓝和白菜MAPK1家族,分析3个物种MAPK1转录表达器官特异性。【方法】在电子克隆的基础上,利用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术获得3个物种MAPK1全长cDNA序列和gDNA序列。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析3个物种MAPK1家族的器官特异性表达特征。【结果】从甘蓝型油菜、甘蓝和白菜中克隆了MAPK1家族共4个成员基因BnMAPK1-1、BnMAPK1-2、BoMAPK1和BrMAPK1,它们的gDNA长度为2 512—2 525 bp,均有3个外显子和2个内含子,最长标准mRNA为1 599—1 620 bp,ORF均为1 100 bp。系统进化分析表明,甘蓝型油菜MAPK1家族来自于甘蓝和白菜MAPK1之和,其中,BnMAPK1-1对应于BoMAPK1,BnMAPK1-2则对应于BrMAPK1。qRT-PCR结果显示3个物种MAPK1在所有检测器官中均有表达,但器官特异性在种间差异显著,暗示快速进化。【结论】克隆了甘蓝型油菜、甘蓝和白菜MAPK1的全长cDNA序列和gDNA序列,支持甘蓝和白菜通过天然种间杂交形成异源四倍体物种甘蓝型油菜的假说,芸薹属MAPK1基因和蛋白在序列和结构上非常保守,但转录表达的器官特异性上进化极快,近缘种间差异显著。

五指毛桃水提液体外抗菌作用的实验研究

目的研究五指毛桃水提液体外抗菌作用,为其在临床的应用提供依据。方法制备五指毛桃水提液,采用圆滤纸片法测定其对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、黄曲霉的抗菌效果;采用圆滤纸片-二倍连续稀释法测定其最低抑菌浓度。结果在一定的浓度下,五指毛桃水提液对大肠杆菌、枯草芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌均具有抑制作用,最低抑菌浓度均为1g/ml,而对黑曲霉、黄曲霉没有抑制作用。结论五指毛桃水提液对细菌具有较强的抑制作用,具有良好的开发前景。

甘蓝型油菜MAPK1在损伤和病原菌胁迫下的表达模式分析

【目的】分析BnMAPK1组织特异性表达特征,探究其在损伤和病原菌胁迫下的特征及参加的信号途径。【方法】在电子克隆的基础上,克隆BnMAPK1的启动子序列。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测BnMAPK1的诱导表达特征。【结果】从甘蓝型油菜中克隆了MAPK1的启动子序列,发现它含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件。还发现植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和过氧化氢(H2O2),及损伤(wound)和核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)均能在转录水平上激活BnMAPK1。甘蓝型油菜在损伤和接种核菌盘后,JA信号途径标志基因PDF1.2的表达量被诱导上升,而SA信号途径标志基因PR-1被抑制,推测甘蓝型油菜可能是通过茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径响应损伤和病原菌入侵。【结论】甘蓝型油菜MAPK1受多种植物激素和胁迫的诱导,并且其启动子中含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件,可能MAPK1在植物体抵抗外界多种胁迫中起重要作用,并且甘蓝型油菜可能是通过JA信号途径对损伤和病原菌入侵做出响应。

广西不同种源任豆种子萌发和幼苗生长特性的对比研究

为了解广西不同种源地任豆种子萌发和幼苗生长特性的差异,通过人工控制试验的方法对23个种源地的任豆种子萌发和幼苗生长的特性进行对比研究,采用多元统计方法分析种子萌发和幼苗生长特性与15个影响因子之间的关系。结果显示,不同种源地种子发芽势和发芽率均存在显著差异。不同种源地幼苗的高度生长量和地径生长量总体也存在显著差异。种子萌发特性和幼苗生长特性之间的相关性不强。经度、种源地年均降雨量、种源地坡向及每果荚种子数是影响种子萌发和幼苗生长的主要因子,其中经度、种源地年均降雨量和每果荚种子数对种子萌发和幼苗高度生长有显著正影响,而种源地坡向有显著的负影响。研究结果表明,应用任豆进行石漠化治理时种源的选择非常重要和必要,应尽量在经度和年均降雨量较大、东向或东南坡向的地方进行种源地的选择。

五指毛桃的致突变性研究

[目的]研究五指毛桃(Ficus simplicissima Lour.)水提物的致突变性。[方法]应用微核试验,对五指毛桃水提液致小鼠肝细胞、睾丸生精细胞、骨髓嗜多染红细胞和外周血淋巴细胞微核形成率进行检测。[结果]五指毛桃各剂量组对小鼠肝细胞、睾丸生精细胞、骨髓嗜多染红细胞和外周血淋巴细胞微核形成率的影响,与阴性对照组在0.05水平上无差异,但与阳性对照组在0.01水平有差异;各剂量组之间在0.05水平上无差异。[结论]在该试验条件下,五指毛桃水提物不具有致突变性。

市售五指毛桃药材HPLC指纹图谱的研究

[目的]建立五指毛桃药材的HPLC指纹图谱。[方法]采用高效液相色谱法,甲醇-水作为流动相,流速为1 m l/m in,检测波长为246 nm,检测时间为90 m in,柱温为室温。[结果]五指毛桃的指纹图谱共确定了8个共有峰,结果稳定,重复性好。[结论]建立的五指毛桃药材的指纹图谱,对五指毛桃药材的质量控制是可行的。

广西火桐种子质量分级标准研究

[目的]制定广西火桐种子质量分级标准。[方法]测定30批次广西火桐种子的净度、千粒重、含水量、生活力及发芽率共5项指标,应用SPSS 20.0软件对数据进行聚类分析,确定广西火桐种子质量分级标准。[结果]广西火桐种子被分为3个等级,其中达到二级及以上标准的种子认定为合格种子。种子含水量、千粒重、发芽率和生活力为广西火桐种子质量分级的主要指标,净度为参考指标。[结论]建立了广西火桐种子分级质量标准。

五指毛桃拮抗环磷酰胺诱发的遗传损伤效应

目的探讨五指毛桃对环磷酰胺所致小鼠遗传物质损伤的拮抗效应.方法 30只SPF级昆明种雄性小鼠,随机分为阴性对照组、阳性对照组及五指毛桃高(20g/kg)、中(10g/kg)、低(5g/kg)3个抗突变组.抗突变组用五指毛桃水提液灌胃,阴性对照组、阳性对照组灌以等量生理盐水,1次/d,连续15d.于第14 d,除阴性对照组外,各组小鼠腹腔注射环磷酰胺40mg/kg,24h后重复注射一次.用微核试验,检测五指毛桃水提液对环磷酰胺诱发小鼠骨髓嗜多染红细胞和睾丸生精细胞微核发生率的影响.结果抗突变组的骨髓嗜多染红细胞和睾丸生精细胞微核率均明显降低,与阳性对照组比较有统计学意义(P<0.01),并且随着五指毛桃液浓度的增高,微核率逐渐降低.结论五指毛桃可以拮抗环磷酰胺诱发的小鼠遗传物质损伤,提示五指毛桃有一定的抗突变作用.

瑶药五指毛桃对受辐射小鼠肺组织病理形态学的影响

目的:探讨瑶药五指毛桃对受辐射小鼠肺组织病理形态学的影响.方法:6Gy 60Coγ射线单次全肺照射建立肺损伤模型,30只SPF级雄性小鼠随机分阴性对照组、单纯照射组及五指毛桃水提液低、中、高剂量给药组,灌胃给药连续15天.对各组小鼠的肺外观、肺组织进行观察和比较.结果:照射给药组小鼠较单纯照射组肺表面光滑、弹性好、充血水肿表现轻,组织炎性渗出少.结论:瑶药五指毛桃能够改善小鼠肺组织的炎性渗出,减少肺细胞损伤,对放射性肺损伤具有一定的防治作用.

极小种群濒危植物广西火桐、丹霞梧桐的叶绿体基因组特征

广西火桐(Firmiana kwangsiensis)和丹霞梧桐(F.danxiaensis)是我国南方特有物种,其分布范围狭窄,种群数量少。为了解其叶绿体基因组结构及系统发生关系,本文通过高通量测序方法获得广西火桐和丹霞梧桐的浅层基因组数据,通过生物信息学方法对叶绿体全基因组进行组装,并对其结构特征进行分析。结果表明:广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组大小分别为160,836 bp和161,253 bp,具有典型被子植物叶绿体基因组环状四分体结构,包含长度分别为89,700 bp、90,142 bp的大单拷贝区(large single copy,LSC),长度分别为19,970 bp、20,067 bp的小单拷贝区(small single copy,SSC)及长度分别为25,583 bp、25,522 bp的2个反向重复序列区(inverted repeat sequence,IR)。两个物种的叶绿体基因组共注释得到131个基因,包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因。广西火桐的叶绿体基因组中共检测出26个正向重复序列、2个反向重复序列、21个回文重复序列、21个串联重复序列和98个简单重复序列;丹霞梧桐叶绿体基因组中共检测出23个正向重复序列、5个反向重复序列、21个回文重复序列、30个串联重复序列和107个简单重复序列。系统发生分析结果表明5种梧桐属(Firmiana)植物构成两个强烈支持的分支(支持率100%),一个分支为广西火桐、美丽火桐(F.pulcherrima)和火桐(F.colorata),其中广西火桐与美丽火桐构成姐妹群;另一分支是互为姐妹群的丹霞梧桐和云南梧桐(F.major)。综上所述,广西火桐和丹霞梧桐的叶绿体基因组结构、基因排列及重复序列具有较高的相似性,系统进化树将5种梧桐属物种分为两个分支,其中广西火桐和美丽火桐最近;而丹霞梧桐与云南梧桐关系最近。本研究鉴定的SSR位点可为梧桐属物种系统发生、进化关系的研究提供遗传信息。

番茄WRKY转录因子密码子偏性分析

WRKY基因家族在响应植物发育和生理过程、多种应激反应中发挥着重要作用。为揭示番茄WRKY基因的特性和密码子使用模式,本研究通过CodonW、CUSP和SPSS软件对番茄81个WRKY基因密码子使用偏性进行分析。结果表明:WRKY基因平均GC含量为39.33%,GC3平均含量为31.80%,表明WRKY基因密码子倾向以A或T(U)结尾;相对同义密码子(RSCU)分析显示,RSCU>1的密码子有27个,其中25个以A、U结尾;有效密码子数(ENC)和密码子适应指数(CAI)范围分别为35.77~55.93和0.13~0.28,表明密码子偏性较弱且WRKY基因表达水平较低;中性分析、ENC和PR2作图分析发现WRKY基因密码子使用模式受碱基组成、突变和自然选择压力的影响。此外,只有1个密码子鉴定为WRKY基因最优密码子。该研究结果为番茄WRKY基因转基因研究过程中密码子优化提供了理论支持。

芸薹属物种(B.napus,B.rapa,B.oleracea)TCP基因家族全基因组鉴定和分析

TCP蛋白是植物特有的一类转录因子,广泛参与植物叶发育、花对称性、侧枝发育等过程,具有重要的调控作用。为了揭示芸薹属TCP基因家族的功能和进化关系,本研究利用生物信息学方法对白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的TCP转录因子家族成员、基因分类、基因结构、系统进化关系和结构域序列保守性进行分析。研究表明,白菜和甘蓝的TCP基因成员各有37条、甘蓝型油菜TCP基因成员有78条,且全部为亲水蛋白,大部分的TCP基因结构简单,不含内含子;序列分析表明,这些TCP基因均具有高度保守的TCP结构域;根据结构域差异和系统发育分析的结果,将白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因分为两类:ClassⅠ和ClassⅡ,ClassⅡ可继续分为CIN和CYC/TB1两个小组;聚类分析发现,芸薹属中白菜、甘蓝、甘蓝型油菜TCP基因与拟南芥垂直同源的At TCP11、At TCP16、At TCP23的TCP基因缺失,可能与芸薹属发生三倍化事件或驯化过程中的人工选择有关。以上研究将为揭示芸薹属TCP基因的功能提供重要的理论基础。

五指毛桃水提液对辐射致小鼠肺细胞DNA损伤的保护作用研究

目的:研究五指毛桃水提液对60Coγ射线致小鼠肺细胞DNA损伤的保护作用。方法:60Coγ射线单次全肺照射复制小鼠肺损伤模型,实验设计分辐射前给药、辐射后给药2个模块,各模块分阴性对照组、辐射模型组和五指毛桃水提液高、中、低剂量(20、10、5g·kg-1)组,灌胃给药,连续7d,通过单细胞凝胶电泳技术检测肺细胞DNA损伤情况。结果:各模块的辐射模型组小鼠肺细胞DNA的尾部DNA百分率(TailDNA%)和尾矩(Tail Moment)高于阴性对照组(P<0.01);各给药组的Tail DNA%和Tail Moment均显著低于辐射模型组(P<0.01),且随着给药剂量的增加,Tail DNA%和Tail Moment逐渐降低。结论:五指毛桃水提液对辐射造成的小鼠肺细胞DNA损伤有一定的保护作用。

HPLC测定不同叶型五指毛桃中补骨脂素的含量

目的:建立不同叶型五指毛桃中补骨脂素含量的高效液相色谱测定方法。方法:采用Extend-C18色谱柱(4.6mm×250 mm,5μm);流动相乙腈-水35∶65;流速1.0 mL.min-1;柱温35℃,检测波长245 nm。结果:补骨脂素对照品在1.04～104 mg.L-1范围内呈良好曲线关系,线性回归方程Y=72.150 6X+133.483 0,r=0.999 1,平均加样回收率为93.6%,RSD 1.975%。结论:不同叶型的五指毛桃中补骨脂素的含量有差异,该方法操作简便、准确性高、重复性好,可用于五指毛桃药材的质量评价。