长日照下IQM3在CO的下游调控拟南芥主根长度

拟南芥(Arabidopsis thaliana)中IQM家族是含有IQ基序的钙调素结合蛋白家族,IQM3突变能增加主根长度,CO(CONSTANS)是光周期成花调控途径的重要成员,CO突变可缩短主根长度。该研究构建二者的双突变体研究IQM3与CO基因的遗传学关系。结果表明,新CO突变体co-12序列的第1个外显子上缺失了9个碱基ACTTGCTAG,其中含有限制性核酸内切酶Bfa I的酶切位点CTAG。建立了可鉴定该突变体的分子标记:利用Bfa I酶切跨编码区PCR产物时,野生型Col因有3个位点而得到4个片段,co-12因只有2个位点而得3个片段,CO/co-12杂合子得5个片段。在长日照下,co-12的主根长度比野生型Col短,iqm3-2的比野生型Col长,而双突变体co-12 iqm3-2的主根长度表型偏向于iqm3-2。因此,在长日照下,IQM3在CO的下游参与调控拟南芥主根长度。

三七主根稳定碳同位素组成与生态因子的关系

三七(Panax notoginseng)是中国传统名贵中药材,文山三七获国家地理标志保护。近年来,随着三七连作障碍的加重、道地产区租地成本增加和三七价格的上涨,三七种植区域已由云南文山道地产区向周边区域扩展,广西、广东、四川、贵州也有一定规模种植。因此,三七产地溯源和保护对三七产业的可持续发展十分必要。为探讨稳定碳同位素能否作为三七药材产地溯源的指标,基于44个不同产区3年生春三七主根样品、根际土壤样品、地理气候因子数据,采用稳定同位素质谱和等离子发射光谱质谱及常规土壤农化分析法,通过相关分析、逐步回归、通径分析和决策分析等的逐层剖析,研究了地理气候因子、土壤理化性质和肥力、主根内营养元素含量——共计49个生态指标与三七主根稳定碳同位素比率的数量关系。结果表明,7月平均温、1月最低温、纬度、经度、年均温、土壤速效锌含量、土壤全磷含量、土壤速效钾含量是影响三七主根稳定碳同位素比率的主要生态因子。这8个因子的综合影响,共同决定了三七主根稳定碳同位素比率变化的78.07%。对三七主根δ13C直接影响的顺序为:7月平均温>1月最低温>纬度>经度>年均温>土壤速效锌含量>土壤全磷含量>土壤速效钾含量。1月最低温为三七主根δ13C的最主要限制因子,土壤全磷含量是三七主根δ13C最主要的决策因子,但1月最低温、7月平均温、年均温、经度的决策系数绝对值远高于其他因子,说明三七主根δ13C主要受产地温度状况和经度的影响,这4个因子地域性很强。所以,三七主根δ13C可以作为三七主根和相关产品产地溯源的重要指标之一。

三七主根的微量皂苷类成分研究

利用硅胶、C18等柱色谱技术对三七(Panax notoginseng(Burk)F.H.Chen)主根中微量成分进行分离纯化,分离得到10个化合物,通过NMR、MS等波谱技术鉴定化合物的结构,10个化合物分别为:人参皂苷Rh4(1),20(S)-三七皂苷R2(2),人参皂苷Rh1(3),人参皂苷F1(4),20(S)-ginsenoside Rg2(5),3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyrano-side-12β,25-dihydroxydammar-(E)-20(22)-ene(6),vinaginsenoside R15(7),vinaginsenoside R3(8),pseudoginsenoside RT3(9),and 6-O-(β-D-glucopyranosyl)-20-O-(β-D-xylopyranosyl)-3β,6α,12β,20(S)-tetrahydroxydammar-24-ene(10)。其中化合物6～10为首次从该植物中分离得到,化合物6和10为首次从自然界分离得到。

不同氮磷钾处理大豆苗期主根长和侧根数的QTL定位分析

【目的】主根长和侧根数是重要的根系性状。通过不同氮磷钾处理,发掘大豆苗期主根长和侧根数的基因资源、了解其遗传机制,定位其主效QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应,对生产提供理论指导。【方法】用以栽培大豆晋豆23为母本、山西农家品种灰布支黑豆(ZDD02315)为父本所衍生的447个RIL作为供试群体,取亲本及447个家系各30粒种子,用灭菌纸包裹后,2015年和2016年分别放置于CK(模拟种植不施肥)、NPK(模拟大田正常配施氮磷钾肥)和1.5NPK(模拟高肥田块)3种生长环境下进行水培试验,每组试验设置3次重复,环境温度20—28℃,幼苗长到V2期,对幼苗期相关根部性状数据进行测量。分别采用Win QTLCart 2.5和QTLNETwork 2.1 2种遗传模型检测QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应。【结果】基于复合区间作图(CIM)共检测到24个影响主根长和侧根数的QTL,分布于第2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17共14条染色体中,单个QTL的贡献率介于8.52%—43.62%,QTL主要表现为加性效应。基于混合线性模型(MCIM)检测到影响主根长和侧根数的QTL各1个,2个QTL均表现出加性效应和环境互作效应。另有2对主根长和2对侧根数均检测出加性×加性上位性互作QTL,主根长和侧根数各有1对表现出主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,各有1对表现出非主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,2对主根长互作QTL分别解释了1.53%和1.95%的表型变异率,2对侧根数互作QTL分别解释了2.47%和1.13%的表型变异率。2个QTL能在2种分析方法中同时检测到,9个QTL能在3种环境下同时检测到。第6染色体在2015年NPK、1.5NPK和2016年1.5NPK 3个环境下均检测到主根长QTL,第5染色体在2015年NPK和1.5NPK、2016年CK 3个环境下、第17染色体在2015年CK和NPK、2016年NPK 3个环境下均检测到侧根数QTL。【结论】苗期大豆主根长和侧根数对氮磷钾的吸收影响较少,生产中尽可能减少氮磷钾使用量。不同浓度氮磷钾处理苗期主根长和侧根数参数间既有共同的控制基因,也有各自独特的控制基因,多数QTL不能在多个环境下重复检测到,控制其表达的遗传机制较为复杂。加性效应、加性与环境互作和加性×加性上位性互作效应在主根长和侧根数的形成和遗传中发挥着重要作用。主根长和侧根数各有1个QTL能在2种分析方法中同时检测到,Satt442-Satt296和Satt521-GMABABR是共位标记区间。

不同盐浓度胁迫下小麦苗期苗高和主根长的QTL分析

小麦苗期苗高和主根长是鉴定小麦苗期耐盐性的重要指标。利用小麦品种花培3号×豫麦57获得的DH群体168个株系,在去离子水(对照)以及50,100,200 mmol/L NaCl溶液处理下,进行苗高和主根长的数量性状基因(QTL)定位分析。利用完备区间作图法,共检测到影响苗高和主根长的25个QTL,单个QTL对表型的贡献率为4.19%～23.72%。位于3D染色体区间Xgdm72-Xbarc1119上影响主根长的QTL位点具有最大的遗传效应,贡献率为23.72%;在100 mmol/L和50 mmol/L NaCl处理下,在2D染色体Xwmc170.2-Xgwm539区段,同时检测到影响苗高的2个QTL位点,其贡献率分别为12.59%和8.40%;在100 mmol/L和200 mmol/L NaCl处理下,在4D染色体Xc-fa2173-Xcfe188区段,同时检测到影响主根长的2个QTL位点,其贡献率分别为8.77%和5.70%;在对照和100mmol/L NaCl溶液处理下,在5BL染色体Xgwm213-Xswes861.2区段,同时检测到影响苗高的QTL位点,其贡献率分别为17.49%和6.28%。另外,在50 mmol/L NaCl溶液处理下,4B染色体Xwmc657-Xwmc48区段还定位了1个影响苗高的QTL位点,其贡献率为12.59%;在染色体3A和染色体7D上各检测出与主根长有关的1个不同的QTL;在5A染色体Xbarc358.2-Xgwm186和Xcwem40-Xbarc358.2区间分别检测到1个影响苗高的QTL。这些主效QTL可用于苗高和主根长的分子标记辅助选择。

基于主根横断面近红外光谱的西洋参和人参鉴别研究

为了快速准确进行西洋参和人参的品种鉴别,从主根横断面入手,采集其横断面的近红外光谱,分别从物理结构因素和化学因素方面对光谱进行了分析,选定特定波段进行物理因素主导建模、化学因素主导建模、理化因素综合建模,并对三种建模结果进行比较分析,发现三种模型判别率都在96%以上,都能很好的满足批量原材料快速检测的需求。物理因素模型运算简单,但判别率相对低。化学因素判别率较高,但运算量大。理化因素综合模型判别率最高为100%,无需预处理,运算量小,效果最理想,该结果说明近红外定性判别中物理结构因素有时也发挥重要作用。横断面鉴别法准确、便捷,可实际应用于企业原料药材的质量控制,实现对原料药材的快速筛查。

低磷对大豆主根伸长生长的影响

文章采用卷纸培养和分层琼脂培养的方法,研究磷对大豆主根伸长影响的结果表明:低磷[0.2μmol(KH2PO4)·L-1]显著促进大豆主根伸长,特别是延长大豆主根根尖至最新侧根间的距离;组织切片表明,低磷对主根伸长的促进主要是通过延迟主根伸长区的分化实现的,并且低磷对主根的促进作用不受亚磷酸盐的影响。琼脂分层培养的结果表明,在磷分布不均匀的条件下,低磷影响主根的伸长生长,上层或下层不施磷的大豆主根伸长均有增加。

白芍药材主根与根茎的HPLC指纹图谱比较研究

目的:建立白芍药材主根与根茎的高效液相色谱(HPLC)指纹图谱,并比较两者的异同。方法:色谱柱为Phenomenex C18,流动相为乙腈-0.1%磷酸溶液(梯度洗脱),流速为1.0 m L/min,检测波长为230 nm,柱温为30℃,进样量为10μL。以芍药苷为参照,测定白芍药材主根与根茎部分的HPLC图谱,采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》(2012版)进行共有峰指认和相似度评价。结果:白芍药材主根与根茎的HPLC图谱有9个共有峰;白芍药材主根与根茎之间相似度>0.9。结论:该研究所建指纹图谱可为白芍药材的鉴别和质量评价提供参考,白芍药材主根与根茎有效成分一致,差异性较小。

金线草主根总黄酮的提取工艺优化

以金线草主根为原料,对金线草主根总黄酮的乙醇回流提取工艺进行研究。在单因素试验的基础上,通过正交试验优化工艺条件。结果表明,金线草主根中总黄酮的最优提取工艺为:乙醇体积分数10%、提取温度80℃、提取时间2.0 h、液料比20∶1(mL∶g)。在此条件下,金线草主根总黄酮的提取率达到(23.59±0.19)mg/g。

响应面优化金线草主根多酚提取工艺及其抗氧化性

采用乙醇回流法从金线草主根中提取多酚类物质,利用响应面法建立多酚得率与温度、乙醇浓度、液料比、时间之间的数学模型。通过此模型确定金线草主根多酚的最适提取工艺参数,并通过体外抗氧化实验评价其抗氧化能力。结果表明:该多酚得率模型的拟合度很好,最佳工艺参数为温度83.7℃、乙醇浓度43%、液料比30 m L/g、时间149 min。在此条件下,经过第一次提取其多酚得率为90.065 mg/g,而提取两次时可高达93.380 mg/g。金线草主根多酚具有较强的DPPH·和羟基自由基清除能力,其半数抑制浓度分别为0.175 mg/m L和0.025 mg/m L。

三七主根稳定氧同位素δ^(18)O与生态因子关系的研究

基于44个不同产区春三七主根样品、根际土壤样品、地理气候因子数据,采用稳定同位素质谱和等离子发射光谱质谱及常规土壤农化分析法,研究了地理气候因子、土壤理化性质和肥力、主根内营养元素含量共计49个生态指标与三七主根稳定氧同位素δ18O之间的数量关系。结果表明,三七主根δ18O主要受纬度、湿度、年均温、年降水量、7月平均温、7月最高温、1月最低温、活动积温、土壤全钾、土壤全磷、土壤速效磷、土壤速效钼、主根Fe、主根P、主根Zn、坡度的影响,且顺序为:7月平均温>7月最高温>1月最低温>纬度>湿度>年均温>年降水量>主根Fe>土壤全钾>主根P>土壤全磷>活动积温>土壤速效磷>主根Zn>土壤速效钼>坡度。这16个生态因子的综合影响,共同决定了三七主根δ18O变化的89.60%。年降水量是主根δ18O的最主要决策因子,7月平均温是主根δ18O的最主要限制因子。7月平均温、7月最高温、1月最低温、年均温、纬度、湿度、年降水量决策系数的绝对值远高于其他因子,且这7个因子地域性很强。因此,三七主根δ18O具有明显的地域特征。本研究为三七主根δ18O作为三七主根和相关产品产地溯源的主要指标提供了理论依据。

镧和低pH值对拟南芥种子萌发和主根生长的影响

[目的]研究La3+和pH值对拟南芥种子萌发和主根生长的影响,优化拟南芥抗La3+突变体的筛选条件。[方法]通过人工控制pH值研究低pH值和La3+对拟南芥种子萌发及主根生长的影响。[结果]拟南芥种子萌发的适宜pH值范围较宽,但过低pH值会推迟种子发芽,降低种子萌发率。随着酸度的增加,主根生长受到抑制。pH=5.5时,拟南芥种子萌发和主根生长受到的影响较小。La3+浓度为5 mg/kg及以下时刺激种子萌发,为10 mg/kg及以上时推迟种子萌发,为1 mg/kg时刺激主根生长,为5 mg/kg及以上时显著抑制主根生长。随着La3+浓度的增加,种子萌发和主根生长受到的抑制作用增强。在去P培养基与纯La培养基中,拟南芥种子萌发和主根生长对La3+的反应趋势基本相同。[结论]过低pH值和不低于5 mg/kg的La3+浓度对拟南芥种子萌发和主根生长有负面影响。

人参主根组织解剖特性年季性变化的观察

人参主根年度动态表明各组织的横切面积随参龄增大而增大,但韧皮部与木质部之比逐渐下降。季节动态为木栓形成层和形成层活动6～7月旺盛,8月减弱。生态条件对主根结构的年季性动态有影响。

柠条主根液流测定中ΔT_(max)与气象因子间的关系及时间步长的确定

上下两探针间温差的最大值(ΔTmax)是运用Granier方法计算树木液流速率的重要参数,确定这一参数的关键是选择合适的时间步长。运用TDP(Thermal Dissipation Probe)技术在对柠条(Caragana korshinskii)主根部液流速率(Fs)及主要环境要素进行实时、连续监测的基础上,比较分析了2008年4—10月间30d典型晴天日柠条根部液流的变化特征,结果表明,柠条根部液流测定中ΔTmax值的频率分布于夜间22:00—6:00的整个时间段,并主要集中在午夜前后的4h(占52.63%),其中ΔTmax在0:00频率最高。ΔTmax分布时刻与环境要素的相关性不明显,夜间液流的主要驱动力是体内与根系间的水势差而非大气因子。午间柠条主根液流最为旺盛,上下两探针间最小温差(ΔTmin)的频率分布峰值主要集中于10:00—16:00时段,其中以14:00的分布频率最高。ΔTmin频率的分布在13:00有一低谷,而此刻又是主要环境变量太阳辐射最高值(PYmax)与潜在蒸发散最大值(ET0max)分布频率最高的时刻,反映了午间气孔行为对液流的调控。太阳辐射是启动午间气孔行为的主要环境因子。Granier公式计算液流速率时适宜的时间步长为1周。

优种小麦不同生长期茎秆及主根生物力学性质实验研究

小麦优种培育中抗倒伏性能是其重要的评价内容,而抗倒伏性可运用其茎秆及主根生长后期的生物力学性质指标来表达和评判。为此,针对黑芒麦、CA0547和烟农19等3种优种小麦和成熟对照样本(山农129),进行了不同生长期小麦茎秆不同节间段弯曲强度,剪切强度、抗弯刚度、弹性模量等力学性质指标,以及与其对应生长期主根的拉伸强度、剪切强度、弹性模量等力学性质指标的试验研究和分析。研究结果为小麦优种培育采取相应工程措施和相关作业装备设计提供了理性支持和试验参数。

一氧化氮参与调控镧诱导的拟南芥主根生长的生理与分子机理

[目的]镧(La)是一种稀土元素,La诱导了根尖ROS的累积,从而抑制了主根(PR)生长。本研究旨在探明NO是否也参与调控了La诱导的根系结构重排(RSA)。[方法]采用植物生理学和遗传学等研究方法,分析了La诱导的根尖NO累积及其生理学影响。[结果]研究表明,抑制NO的累积显著缓解了La对根尖分生区细胞分裂势的抑制,因而缓解了La诱导的PR生长抑制;进一步的遗传学分析中,我们使用NO缺陷突变体noa1证实了NO参与调控了La诱导的PR生长。抑制根尖NO的累积并不影响ROS的水平;同样抑制ROS的累积也不影响NO的水平。[结论]结果表明,La诱导的根尖NO和ROS的累积是通过相互独立的途径参与调节PR生长,因而导致了RSA。

家种黄芩与野生黄芩及黄芩主根不同部位的黄芩苷含量研究

通过对家种黄芩与野生黄芩及黄芩主根不同部位的黄芩苷含量的研究表明:家种黄芩的黄芩苷含量显著或极显著高于野生黄芩;黄芩主根的根尖、根中、根头不同部位中,黄芩苷含量以根尖最高,根头次之,根中最少。其中,根尖的黄芩苷含量显著高于根中部的黄芩苷含量。

射干主根与须根中6种异黄酮类成分的含量比较

目的用HPLC法测定射干主根与须根中射干苷、野鸢尾苷、鸢尾黄素、野鸢尾黄素、次野鸢尾黄素及白射干素6种异黄酮类成分的含量。方法色谱柱:Kromasil C18(250mm×4.6mm,5μm);流动相:0.2%磷酸水溶液(A)和乙腈(B),梯度洗脱,检测波长265nm,柱温:30℃,流速1.0m L·min-1。结果射干主根中射干苷和鸢尾黄素的含量远远高于须根,主根和须根中野鸢尾苷、野鸢尾黄素和白射干素的含量相差不大(主根略高于须根),而须根中次野鸢尾黄素的含量稍高于主根。结论该方法能准确简便地分析射干中6种成分的含量,可为射干药材的合理用药提供一定的科学依据。

生根粉处理和主根短截对橄榄幼苗根系生长的影响

以橄榄种子及实生苗为材料,研究生根粉对橄榄种子发芽及幼苗根系生长的影响,及短截对橄榄幼苗根系形态及生长的影响。结果表明,生根粉处理对橄榄发芽率影响不大,但能显著提高种子发芽势与发芽指数（p〈0.05）;促进幼苗植株生长,增大主根直径,增加侧根和根尖数量。主根短截能显著增大主根直径、侧根直径、侧根长度和根尖数量,增加二级侧根数量。橄榄主根5cm短截处理,根系生长效果最好,橄榄主根短截处理最适宜时期是幼苗1~2片真叶期。