桑树miRNAs的研究进展

小RNA(microRNA,miRNA)在桑树的整个生长发育周期中扮演着至关重要的角色。本文从miRNA调控桑树的生长发育、对生物胁迫和非生物胁迫的应答,以及在蚕、桑互作中的作用等方面进行了综述,通过深入分析miRNA在这些方面的调控机制,揭示其在桑树生物学功能调节中的重要性。展望未来,对miRNA在桑树生长发育过程中的调控研究提出了新的思路,旨在为桑树遗传改良提供指导意见,为拓展桑树的应用领域以及促进蚕桑产业的可持续发展提供参考。

桑树基因组学研究进展

栽桑养蚕的历史对整个人类文明产生了重要的影响。桑树是多年生木本植物,具有重要的经济价值、药用价值和生态价值。自2013年桑树基因组测序项目实施以来,桑树的研究进入了基因组学时代,为桑树的分子育种奠定了基础。本文从桑树基因组测序的实施开始,系统总结了桑树基因组学研究的最新进展,包括了测序技术、拼接策略、组装质量以及基于全基因组重测序应用等方面。未来,随着技术的不断创新,桑树基因组学研究将迎来更广阔的发展前景。本文旨在推动桑树产业的发展并为林木基因组学的研究提供理论与技术参考。

不同因素对桑叶活性物质含量及其抗氧化活性的影响

为了阐明桑树品种、时期、叶位对桑叶活性物质及抗氧化活性的影响,以云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所科技示范园(蒙自市草坝镇)内的6个桑树品种[云果桑2号、云桑2号、珍珠白、台湾长果桑(紫金蜜桑)、云桑6号、粤椹大10]夏伐后4个时期(6、8、10、12月)上下叶位的桑叶为材料,对氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、总氨基酸、总糖、还原糖、类黄酮、总酚、总生物碱及抗氧化活性进行测定,并采用正交偏最小二乘判别方法(orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA)对桑叶进行分析。结果表明:6个品种间桑叶的活性物质含量差异较大,云果桑2号的GABA含量最高为0.63 mg·g^(-1),云桑2号的总酚含量、总生物碱含量最高分别为16.78 mg·g^(-1)、9.82 mg·g^(-1),紫金蜜桑的总氨基酸、总糖含量最高分别为104.24μg·g^(-1)、73.37 mg·g^(-1),云桑6号的还原糖含量最高为139.58 mg·g^(-1),粤椹大10的类黄酮含量最高为34.40 mg·g^(-1);4个时期桑叶的活性物质含量差异显著,6月的GABA含量和类黄酮含量最高分别为0.69 mg·g^(-1)、61.46 mg·g^(-1),10月的还原糖含量最高为97.70 mg·g^(-1),12月的总氨基酸、总糖、总生物碱含量最高分别为100.52μg·g^(-1)、53.32 mg·g^(-1)、9.30 mg·g^(-1);上下叶位桑叶的活性物质含量差异显著,其中GABA、总糖、类黄酮含量均为上位叶高,氨基酸、还原糖、总酚、总生物碱含量均为下位叶高;在抗氧化方面,6个品种、4个时期、上下叶位桑叶的抗氧化活性差异显著。品种、时期及叶位极大地影响桑叶的活性物质含量及生物利用度。

桑属植物叶绿体基因组特征比较及系统发育分析

探究桑属叶绿体基因组特征及该属物种的系统发育进化关系。收集8种桑属植物叶绿体基因序列,基于最大似然法重建桑属植物系统发育关系,并运用生物信息学手段进行叶绿体基因组特征分析。桑树叶绿体基因组结构为典型的四段式结构,大单拷贝区长89952 bp,小单拷贝区长20149 bp,2个反向重复区长25751 bp。共检测到661个SSR位点,包含480个单核苷酸位点、57个二核苷酸位点、25个三核苷酸位点、82个四核苷酸位点、16个五核苷酸位点、1个六核苷酸位点,碱基组成以A/T碱基类型为主,平均GC含量为36.2%。变异度在前3位的间隔区依次是psbl-trnS(GCU)-trnG(UCC)、rps4-trnT(UGU)-trnL(UAA)、rp132-trnL(UAG)。桑属树种的叶绿体基因组相对较大,且序列稳定,变异主要发生在LSC区。相较于基因编码区,桑属植物的基因非编码区更容易积累突变。桑与蒙桑具有较近的亲缘关系,其次是华桑与吉隆桑。

义乌市引进秋期桑椹露天反季节栽培技术初探

为了推动当地果桑产业多元化发展,浙江省义乌市农技推广服务中心牵头引进了基于单氰胺15倍稀释药液喷施的露天反季节桑椹栽培模式,并开展了发芽率、座果率等农艺性状和果长、果径及单果质量等果用性状的调查,及桑椹中总糖、还原糖及总黄酮等营养及活性物质含量的测定工作。结果显示:2023年义乌地区反季节栽培模式下,果桑的发芽率、座果率和单芽座果量可达72.65%、65.33%和4.32个;果长、果径分别为4.13 cm、1.98 cm、平均单果质量为5.69 g,可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量可达到16.50%,口感好;含水率和出汁率分别为80.34%和60.68%,含水率低;总糖、还原糖、黄酮、多酚、花青素与维生素C(VC)含量分别为467.92 mg/g、422.34 mg/g、19.87 mg/g、9.04 mg/g、2.02 mg/g与0.61 mg/g。通过初试,了解了义乌市实施反季节栽培模式果桑植株的农艺性状、果用性状与经济效益,认为义乌市开展反季节桑椹露天栽培技术是可行的。

农杆菌介导的桑树遗传转化研究进展

农杆菌介导的遗传转化法是目前植物应用最为广泛的转基因技术。介绍了农杆菌介导的植物遗传转化机理,分别对根癌农杆菌和发根农杆菌介导的桑树遗传转化发展状况、研究进展进行了综述,并对桑树遗传转化研究进行了展望,以期为桑树后基因组时代遗传转化研究提供参考。

农桑14号桑树春梢叶片净质量与其着生节位和叶片性状的相关性分析

为探讨影响桑树叶片质量的主要因素,2021—2022年以农桑14号为试材,在生长季节调查叶片着生节位、叶片性状和叶片质量性状等指标,分析桑树叶片净质量对叶片着生节位、叶片性状指标的反应。结果表明:(1)桑树春梢叶片长度以15节位和17节位最长,其次是9节位和12节位;叶片宽度以10节位和15节位最宽,其次是16节位;叶片质量以10节位、15节位和18节位最大,其次是11节位;叶片净质量以10节位最大,其次是18节位。(2)相关系数分析,桑树叶片净质量与叶片长度、叶片宽度、叶柄厚横径、叶柄质量和叶片质量等指标之间存在极显著差异(P<0.01);与叶片着生节位和叶柄宽横径等指标之间存在显著差异(P<0.05)。(3)方差分析,叶片净质量与叶片着生节位、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄宽横径、叶柄厚横径、叶柄质量和叶片质量等指标之间存在极显著差异(P<0.01)。(4)拟合二次回归方程的相关系数分析,叶片净质量与叶片着生节位与叶片长度等性状指标之间形成的相关系数符合二次曲线规律;叶片净质量与叶片着生节位、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄宽横径和叶柄厚横径等指标之间存在极显著差异(P<0.01)。可见,叶片着生节位、叶片性状直接影响叶片净质量的变化幅度;建议可以把叶片着生节位和叶片长度等性状作为生产优质桑叶的主要依据。

桑对重金属镉的富集作用及施肥对富集作用的影响试验

为研究桑对重金属镉的富集作用及施肥对富集作用的影响,在种桑特定区域设施肥区和无肥区,比较试验前后的土壤理化性质、重金属镉含量变化、桑植株各部位重金属含量及分布、富集系数及转移系数等指标。经试验比较,在酸性的重金属镉污染土壤中种植桑,其可通过富集作用转移土壤中的镉元素,且以植株根部对镉元素的吸收量最多;施肥对桑茎和叶的重金属镉富集系数、转移系数有显著影响,其中桑不同部位的重金属镉富集系数为根>茎>叶,转移系数为茎>叶。因此,桑对重金属镉污染土壤有一定的修复作用,能有效降低土壤中的镉含量;施肥可显著减少桑茎和叶的重金属镉含量。

桑椹花青苷生物合成研究进展

桑椹是集营养、保健、药用于一体的浆果类果实,味美清甜,富含花青苷,是重要的天然色素提取原材料。花青苷具有抗氧化、延缓衰老、抗炎症等保健功效。本文总结了近年来国内外学者在桑椹花青苷种类鉴定、生物合成结构基因及转录调控基因的挖掘情况,以及影响桑椹花青苷合成的内、外因素方面取得的进展,以期为桑椹花青苷生物合成机制解析相关研究提供参考。

桑树受干旱或盐胁迫后顶端嫩叶的叶绿素含量和光合特性变化初步研究

通过研究干旱、盐胁迫前后桑树植株顶端嫩叶的叶绿素含量值和叶绿素荧光参数变化,发现干旱、盐胁迫会导致桑树顶端叶片的叶绿素含量显著减少,最大光合能力和实际光合能力下降,胁迫对桑树的生长危害作用明显;面对干旱胁迫、盐胁迫等不利因素,桑树能通过提高叶片光合活性来适应不良环境的影响以延续生命。

不同品种桑树雄花茶营养成分与活性成分分析

以16种桑树品种雄花茶为研究对象,测定分析桑树雄花茶的水浸出物、可溶性糖、游离氨基酸、总黄酮、总多酚和1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)含量以及抗氧化活性,并通过隶属函数法综合评价桑树雄花茶的营养价值。结果表明,桑树雄花茶的水浸出物含量在40%左右;在16个品种间,5个营养成分与活性成分指标存在一定差异,变异系数均大于30%;抗氧化活性也存在一定差异,其中,雄花茶铁还原氧化能力品种间差异较大,变异系数大于30%。营养价值综合得分由高到低依次为那兰1号、农桑14号、农桑12号、桂5×A9、恭同7号、花菜桑、鲁诱6号、长2、旅桑1号、泉桑1号、长1、桂7626、华交8号、466、K2和果选9号。综合各桑树雄花茶的营养成分含量、活性成分含量及抗氧化能力,筛选桑树雄花茶制备用品种宜从那兰1号、农桑14号、农桑12号及桂5×A9等营养价值综合得分较高品种结合产量统计与感官评价进行下一步选择。

外源2,4-表油菜素内酯对干旱胁迫下桑树根系生长的影响

为探明外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对桑树耐旱性的影响,以杂交桑为试验材料,研究外施不同浓度EBR对15%PEG6000胁迫下桑树幼苗根系生理特性的影响。结果表明:外施EBR能显著缓解干旱胁迫对桑苗根系生长的抑制,其鲜质量、干质量、总根长、表面积、根体积和平均直径比干旱胁迫下提高。与干旱胁迫处理相比,添加0.1μmol/L EBR使桑树幼苗根系产生O_(2)^(·-)活力、H_(2)O_(2)含量、产生·OH能力、丙二醛含量、电导率显著降低,同时使SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量显著增加。结果显示,0.1μmol/L EBR可以缓解15%PEG6000胁迫对桑树幼苗根系的伤害,增强其抗旱性。

促生长植物激素对桑树叶片衰老过程生理生化指标的影响

为研究促生长类激素对于桑树叶片衰老过程的影响,以强桑1号(迟衰)和荷叶白(早衰)为研究对象,测定品种间生长素(auxin,IAA)、细胞分裂素(cytokinin,CTK)、赤霉素(gibberellin,GA)含量差异,以及外源激素与抑制剂处理后内源激素含量及抗氧化酶等主要生理生化指标变化情况。结果表明:强桑1号叶片中IAA、CTK和GA含量显著高于同时间节点的荷叶白;同时发现经外源激素处理后3者含量显著增加(P<0.05),抑制剂处理后含量显著(P<0.05)降低。另外,经外源激素处理后,2个品种叶片中过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著提升,可溶性蛋白(soluble protein,SP)和脯氨酸(proline,Pro)含量显著提升,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低(P<0.05);经抑制剂处理后,桑树叶片中的CAT、POD、SOD活性,及MDA、SP、Pro含量变化因抑制剂种类和桑树品种不同而存在差异。

不同施氮水平对桑树幼苗非结构性碳水化合物及其抗旱能力的影响

为研究施氮对干旱胁迫下桑树幼苗形态和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,以‘云桑1号’幼苗为研究对象,在对照(D 0,土壤含水量约75%)和干旱(D 1,土壤含水量约30%)两种水分环境下分别设置0 mmol/L(N 0)、12.5 mmol/L(N 1)和25.0 mmol/L(N 2)NH 4NO 33种浓度的施氮处理,分析不同水氮条件下桑树幼苗的形态、生物量、可溶性糖、淀粉和NSC含量。结果显示:(1)干旱使桑树幼苗各器官中可溶性糖、淀粉、NSC含量显著增加。各氮素水平下叶中可溶性糖和NSC含量增量最高,达到82.27%~163.31%和70.61%~138.00%;根中淀粉含量增量最高,达到6.05%~31.75%。随着氮浓度升高,干旱胁迫下桑树幼苗各器官中的可溶性糖和NSC含量均呈先降后增的趋势。(2)干旱显著抑制桑树幼苗各器官的形态发育和生长,施氮则促进其地上部分的形态发育和生长,尤其是施氮12.5 mmol/L水平缓解干旱下桑树幼苗地上部分生长发育受抑现象的作用最强,此时株高、基径、叶面积、叶片数增加15.79%、6.18%、17.48%、14.29%。(3)各处理下NSC含量与桑树幼苗形态和生物量指标间均呈显著负相关。以上结果表明,施氮可以通过增加可溶性糖、淀粉、NSC含量缓解干旱胁迫下桑树幼苗受到的胁迫影响,一定程度上促进其地上部分生长。研究结果可为中国干旱、半干旱地区的桑树种植业提供理论依据。

桑叶粉的润肠通便作用

为了研究桑叶粉的润肠通便作用,文中对便秘模型小鼠给食低、中、高剂量桑叶粉(饲料中分别添加5%、10%、15%桑叶粉),通过测定小鼠采食量、体重增加、粪便数、粪便含水率、血清乙酰胆碱(acetylcholine, Ach)含量、胃动素(motilin, MTL)含量、一氧化氮(NO)含量,研究桑叶粉的润肠通便作用。结果表明,3个剂量组的粪便数和粪便含水率均显著高于便秘模型组(P<0.05),且3个剂量组的粪便数均达到或超过正常对照组的水平;低、中剂量桑叶粉组血清Ach和MTL含量显著高于便秘模型组(P<0.05),达到正常对照组水平,同时NO含量显著降低(P<0.05);添加桑叶粉对小鼠的采食量无影响,但会影响小鼠体重。本研究可为桑叶润肠通便功能产品的开发利用提供参考。

果树器官脱落研究现状及其展望

果树落花落果已成为产业发展的重要影响因素,严重制约着水果产业的发展。为提高人们对果树落果特性和脱落机理的理解,改良果树农艺性状,缓解果树器官脱落,基于BANGERTHF提出的驱动脱落和BOTTON等提出的碳水化合物应激脱落2种脱落模式,对果树器官脱落发生部位离区形成、果实脱落模式、脱落影响因素及其调控脱落的分子机制方面进行综述,探讨了脱落发生时水解酶(纤维素酶、果胶酶和过氧化物酶)与内源激素(乙烯和生长素)协调调控器官脱落过程,并对激素间的相互调控作用、激素与水解酶间的调控关系等方面进行了归纳与分析,以期为进一步研究分析长果桑果实脱落机理提供理论参考,为促进长果桑高产稳产提供一定的思路与参考。

四川省主要栽种桑树品种的桑叶药用活性成分含量评价

为筛选出药用品质优良的桑树品种,以四川省主要栽种桑树品种的桑叶为原料,提取并测定其总黄酮、1-脱氧野尻霉素(1-DNJ)含量并分析不同品种有效成分的含量差异。结果表明:不同桑树品种桑叶在活性成分上有明显差异,大多数供试品种桑叶的总黄酮含量在2.00%~4.60%之间,含量最高的品种是川98-1(6.619%),其次是丰田14号(6.181%)、丰田2号(4.599%);大多数供试品种桑叶的1-DNJ含量在0.04%~0.12%之间,含量最高的品种是荆桑(0.1804%),其次是无核大十果桑(0.1759%)、台湾长果桑(0.1447%)。研究结果可为药用桑树品种选择与桑树资源多元化利用提供参考。

桑树磷脂酶MaPLA1-2D亚型4个基因的克隆与胁迫应答分析

磷脂酶(phospholipase)是一类在植物生长发育和胁迫应答中起重要调控作用的磷脂水解酶,也是一类重要的信号转导酶。而磷脂酶A1(PLA1)在植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的功能研究鲜见报道。研究从桑树(Morus alba L.)中克隆了磷脂酶PLA1的1个亚型MaPLA1-2D基因,对其进行了序列分析、组织表达、胁迫诱导表达和蛋白亚细胞定位分析。结果表明,桑树PLA1-2D亚型基因包括4个成员,命名为MaPLA1-2D.1~MaPLA1-2D.4。4个基因在桑树根和叶中高水平表达,蛋白亚细胞定位在叶绿体。序列和进化分析表明MaPLA1-2D基因4个成员与拟南芥AtDAD1基因的保守结构域序列具有较高相似度且进化关系紧密。MaPLA1-2D基因4个成员的启动子含有多种胁迫应答顺式元件和激素响应元件;胁迫诱导表达模式分析表明MaPLA1-2D基因表达受干旱和脱落酸处理显著诱导。以上结果说明,MaPLA1-2D基因与拟南芥DAD同源,可能在桑树非生物胁迫应答中发挥重要功能。

桑树原生质体分离及高效计数方法的研究

为探索桑叶原生质体制备和精确计数的方法,以桑树新一之濑多倍体系列的组培自生根苗为材料,通过优化酶解液配方,利用流式细胞仪进行叶片原生质体计数试验。结果表明,酶解液为5%纤维素酶-R10+5%果胶酶+20 mmol/L KCl+20 mmol/L MES+0.4 mol/L甘露醇+10 mmol/L CaCl2+5 mmol/L β-巯基乙醇+0.1%BSA(pH 5.7)时,取28.26 mm2叶片组织,在5 mL酶解液中黑暗静置3 h,耗时较短,酶解较为充分。将酶解液稀释100倍后过滤上机,可以准确高效地检测细胞数;使用移液器量取剩余滤液体积,可以准确计算出上机吸取的滤液体积;由此,可以较为准确快速地分析制备滤液中的原生质体数目。研究结果优化了解离桑树多倍体得到原生质体的条件,为快速检测原生质体数目提供了技术支持。

桑树可培养内生细菌的鉴定与定殖

作为生态系统中的天然组分,植物内生细菌与宿主植物之间发生了广泛互作。桑树内生细菌的研究对深入理解桑树生长发育具有重要意义。以桑树品种桂桑优12为材料,采用组织分离法和平板纯化法对室外/室内栽植的桂桑优12叶片、组培苗以及种子的内生细菌进行分离鉴定。共计分离得到239株可培养内生细菌,分属于2门15属。基于定殖能力筛选得到不动杆菌属(Acinetobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)2种优势菌属。采用表达载体转化的方法对桑树内生不动杆菌进行改造,并通过载体可视化标签确证了该菌在桑树中的定殖能力。