独脚金内酯及其抑制剂对红花石蒜小鳞茎发育的影响

【目的】探明独脚金内酯(SL)及独脚金内酯抑制剂对石蒜小鳞茎发育的影响,为石蒜类植物繁育方法提供参考。【方法】以红花石蒜为材料,分别用1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L的人工合成独脚金内酯(rac-GR24)及其抑制剂(Tis108)对基盘切割后的种球进行浸泡处理,通过分析比较小鳞茎发育过程的形态学特征和处理后60 d小鳞茎的发生数量和重量,明确独脚金内酯对红花石蒜小鳞茎发育的影响。【结果】rac-GR24和Tis108处理对红花石蒜小鳞茎的发生数量和膨大速度有不同影响,其中,1μmol/L rac-GR24处理的小鳞茎发生数量最多,繁殖系数达5.31;10μmol/L Tis108处理的小鳞茎发生数量最少,繁殖系数只有2.76;1μmol/L Tis108处理的小鳞茎膨大速度最快,处理60 d后新生小鳞茎平均重量达0.133 g,1μmol/L、5μmol/L和10μmol/L rac-GR24处理的小鳞茎膨大速度与CK(清水处理)无显著差异;10μmol/L Tis108处理的小鳞茎膨大速度最慢,处理60 d后新生小鳞茎平均重量达0.026 g。【结论】独脚金内酯及其抑制剂低浓度处理有利于促进红花石蒜小鳞茎的发生,独脚金内酯抑制剂低浓度处理能显著促进红花石蒜小鳞茎增重。

棉花独脚金内酯D27基因表达与功能分析

为探究D27基因在棉花纤维及植株发育过程中的生物学功能,本研究通过生物信息学方法鉴定得到棉属中18个D27基因成员,分析其理化性质、结构及进化关系,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术探究了海岛棉纤维中6个GbD27基因的表达特异性,通过同源重组的方法获得了6个陆地棉GhD27基因,构建GhD27基因的病毒诱导的基因沉默(VIGS)载体并转化至棉花,使用qRT-PCR技术检测其沉默效率及独脚金内酯(SLs)处理下的表达模式,并借助酶联免疫吸附(ELISA)技术测定了沉默植株的内源独脚金内酯含量。结果显示,棉花D27基因家族的开放阅读框(ORF)长度为726~816 bp,编码的D27蛋白含241~271个氨基酸;D27蛋白主要由α-螺旋与无规卷曲构成;进化分析结果显示D27基因高度同源。海岛棉材料新海21的GbD27基因在0~35 d的棉纤维中均存在表达,可能对棉纤维发育存在重要调节作用。陆地棉材料新农大棉4号的GhD27基因在叶片和根部均得到有效沉默,表明已获得GhD27基因沉默植株。在陆地棉GhD27基因的沉默植株中,GhD27基因对独脚金内酯处理均有不同程度的响应,内源性独脚金内酯含量与GhD27基因的表达水平有一定关联。本研究为进一步了解棉花D27基因的分子生物学功能奠定了基础。

外源独脚金内酯和丛枝菌根真菌对多枝柽柳抗盐性的影响

以盐碱地区优势植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)幼苗为研究对象,采用盆栽方式,探究根际施用独脚金内酯并接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AMF)对盐胁迫下多枝柽柳生长情况、气体交换参数、叶绿素荧光参数及内源激素变化的影响。结果表明,与非盐处理相比,盐胁迫下多枝柽柳株高减少,叶绿素含量以及光合作用不断降低,PSⅡ光系统中叶绿素荧光参数呈下降趋势,内源激素平衡遭到破坏。而根际施用独脚金内酯能够促进AMF侵染发育,增加泡囊数、丛枝数和侵入点位数,菌根侵染率最高达58.5%。接种AMF和/或独脚金内酯处理均能够增加盐胁迫下多枝柽柳株高和根冠比,提高光合作用,维持PSⅡ光系统中叶绿素荧光参数,盐害指数从65.1%下降到41.5%,多枝柽柳枝条相对含水量也明显增加。盐胁迫下,接种AMF和/或独脚金内酯处理的多枝柽柳叶片净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、水分利用效率(WUE)、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、气孔导度(G s)以及气孔限制值(L_(s))分别提高20.7%~40.7%、42.6%~176.6%、27.6%~96.6%、38.5%~99.1%、21.2%~75.9%、60.9%~160.9%,叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、表观电子传递速率(ETR)分别提高0.2%~4.0%、24.8%~51.0%、37.3%~189.8%,热耗散速率(HDR)下降9.7%~32.3%;内源激素中独脚金内酯(SLs)、生长素(IAA)以及赤霉素(GA)含量分别增加5.1%~5.8%、7.3%~98.8%、31.8%~121.1%,脱落酸(ABA)含量下降20.7%~45.2%。结论认为,接种AMF和/或根施独脚金内酯处理均能提高多枝柽柳叶绿素含量以及枝条相对含水量,增强植物光合作用能力,维持PSⅡ光系统中叶绿素荧光参数以及内源激素含量来增加植物株高和根冠比,显著降低盐害指数,本试验认为根施独脚金内酯并接种AMF是提高多枝柽柳幼苗耐盐性的有效手段。

外源独脚金内酯对青海草地早熟禾根系生长的影响

独脚金内酯(SLs)是一种新型的植物激素,在调控植物的生长发育、刺激寄生性植物种子的萌发及介导植物在逆境胁迫中的适应性等方面具有重要的作用。为了明确独脚金内酯对植物根系生长的调控作用,文章以青海草地早熟禾为供试材料,用独脚金内酯类似物GR24代替独脚金内酯,采用随机区组试验设计,设置0 mol/L、0.1 mol/L、0.5 mol/L、1 mol/L 4个浓度梯度,6 d和12 d 2个处理周期,通过根系扫描仪对青海草地早熟禾根系生长状况进行研究。结果表明:(1)随着处理周期的延长,GR24显著提高了青海草地早熟禾的总根长、主根长、根表面积、根体积、根的平均直径和主根数,显著降低了其侧根长和侧根数,其中喷施12 d时,GR24对青海草地早熟禾根系有较好的促进作用。(2)同一周期,喷施0.1∼1 mol/L GR24对青海草地早熟禾根系的生长具有一定的促进作用,其中GR24的浓度为0.5 mol/L时,对其根部促生效果最好。该研究发现,施用0.5 mol/L的GR24溶液对青海草地早熟禾根部喷施12 d,对促进其根部生长具有良好的效果。

独脚金总黄酮的提取工艺优化及体外抗氧化活性分析

目的:优化独脚金总黄酮的提取工艺并对其抗氧化活性进行分析。方法:在单因素试验基础上,以料液比、提取温度、乙醇体积分数、提取时间和提取次数为影响因素,选择独脚金总黄酮的提取率作为评价指标,再采用正交设计试验和数据分析得出最优提取工艺。此外,以维生素C为对照,研究其清除DPPH、羟自由基和铁离子的还原力。结果:正交试验结果表明,独脚金中总黄酮最佳提取工艺为A1B3C3D3,即乙醇浓度55%、料液比1:50 g/mL、提取温度70℃;在最佳条件下测得独脚金总黄酮总提取率平均值为6.325%。独脚金总黄酮具有一定的抗氧化能力,对DPPH自由基和羟自由基最大清除率为89.53%和58.52%,最大还原力为0.021。结论:正交试验工艺简单可行,可用于独脚金中总黄酮的提取,为其资源开发利用提供实验依据。

不同处理方法对独脚金种子萌发的影响

以独脚金种子为材料,探讨预处理时间、温度、光照、植物生长调节剂、低温层积、贮藏时间等不同处理方式对其休眠与萌发特性的影响。结果表明,独脚金种子萌发不需要光照,最佳萌发温度为30℃,预处理时间为13 d时萌发率最高;独脚金种子存在生理休眠现象,GR 24可有效打破其休眠,萌发率显著高于GA、6 KT、ABA和TZ处理(p<0.05);贮藏80~180 d的独脚金种子萌发率均可高达80%以上,贮藏时间太短(10 d)或太长(365 d)其萌发率均较低,表明独脚金休眠是一个动态变化的过程;低温会导致独脚金种子进入次生休眠,表现出休眠循环现象。

独脚金内酯对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理变化的影响

本试验以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)为研究对象,探讨其种子萌发和幼苗生理特性对干旱胁迫下外源独脚金内酯(Strigolactones,SLs)的响应。试验通过聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG-6000)模拟干旱胁迫,对黑果枸杞种子和幼苗进行不同浓度SLs处理,测定各处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素、脯氨酸(Proline,Pro)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)的影响。结果表明:SLs浸种对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制效果;干旱胁迫下对幼苗喷施适宜浓度SLs,可显著提高其叶绿素、Pro含量(P<0.05),同时有增强T-AOC、降低MDA积累的作用;主成分分析显示1μmol·L-1 SLs处理能够增强黑果枸杞的抗旱能力。综上所述,SLs不仅可以缓解干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发的抑制,还能增强幼苗抗旱性,最佳使用浓度为1μmol·L-1。本研究为SLs应用于黑果枸杞人工种植提供了一定的理论支持。

盐胁迫下黑果枸杞幼苗对外源独脚金内酯的生理响应

为探究盐胁迫下黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)幼苗生理特性对外源独脚金内酯(SLs)的响应,本研究以黑果枸杞为试验材料,采用浓度为50,100,150,200和250 mmol·L^(-1)的NaCl溶液进行盐胁迫处理,并对幼苗根部灌施0.4,1,5,10μmol·L^(-1)的SLs,测定并分析黑果枸杞幼苗的生理指标。结果表明:在轻度盐胁迫(50,100 mmol·L^(-1)NaCl)下施加1,5,10μmol·L^(-1)外源SLs处理、中度盐胁迫(150 mmol·L^(-1)NaCl)以及重度盐胁迫(200,250 mmol·L^(-1)NaCl)下施加5,10μmol·L^(-1)外源SLs,测得幼苗中叶绿素含量、可溶性糖含量增加,SOD,POD,CAT,GSH,ASA活性上升,MDA含量显著降低(P<0.05)。因此,施加外源SLs能够增强黑果枸杞幼苗的抗盐性,且最佳使用浓度为5μmol·L^(-1),本研究为盐胁迫下黑果枸杞人工种植产业提供了理论支持和技术指导。

独脚金内酯对甘蓝型油菜种子的引发作用及其机制研究

为了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种子活力的生物学过程并开发一种新型种子引发剂,分析了不同浓度的独脚金内酯(GR24)对甘蓝型油菜种子萌发的引发效应。结果表明,10.00μmol/L的GR24能显著促进种子萌发和幼苗生长并提高萌发种子和幼苗中抗氧化酶活性和抗胁迫物质的积累。基因表达分析表明,10.00μmol/L的GR24处理可能通过调节ABA和GA合成及信号通路相关基因的表达来缓解ABA对种子萌发和幼苗生长的抑制作用,提高GA对种子萌发和幼苗生长的促进作用。

濒危药用植物独脚金群落结构特征及物种多样性

目的:掌握半寄生植物独脚金的群落结构特征,为独脚金野生资源保护以及合理有序利用夯实基础。方法:分别在广东惠州、福建龙岩、江西赣州等独脚金分布区域设置样地,采用样地调查法对不同分布点进行调查,分析其群落的种群组成、结构特征和物种多样性。结果:不同样地共涉及31科56属61种植物。独脚金群落类型可分为6个类别,其中马唐在各群落中的重要值总和最大,达106.3%,为典型的优势物种。各群落物种丰富度(S)、Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H′)变化趋势基本相似,但多样性系统中的物种均匀度Pielou指数(E)则有所不同。结论:独脚金喜温暖湿润气候,喜光照,喜分布在开阔平整的荒草地,其伴生植物主要为草本类植物,群落中寄主生长旺盛则有利于独脚金的生长发育。建议加大独脚金野生资源保护力度,深入研究人工栽培独脚金的关键技术,从根本上改善独脚金资源短缺的现状。

独脚金内酯抑制因子D53/SMXLs基因的研究进展

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一种新型的植物激素,参与调节植物分枝、生殖发育及叶片衰老等多种生物学过程。D53/SMXLs是独角金内酯信号转导通路中的抑制因子,在独脚金内酯信号转导中起重要作用。介绍了国内外最新关于独脚金内酯信号抑制因子D53/SMXLs的进展,综述了D53/SMXLs的发现、结构、信号转导机制、分子生物学功能及其他功能的研究成果。最后从三方面指出独脚金内酯信号途径有待完善与研究的内容。

外源独脚金内酯对烟草腋芽伸长及独脚金内酯代谢途径相关基因表达的影响

通过研究外源独脚金内酯(SL)对烟草Nicotiana tabacum腋芽伸长及其SL代谢途径相关基因表达的影响,探究SL与烟草腋芽生长的关系及烟草腋芽伸长过程中SL相关基因的表达变化,为SL调控烟草腋芽生长的分子机理研究提供理论依据。采用石蜡切片和转录组技术研究烟株打顶后烟草腋芽分生组织发育及在SL生物合成类似物GR24处理下腋芽SL代谢途径相关基因表达的变化。结果表明,烟草腋分生组织由中央母细胞区(CM)、周缘分生组织(PM)和肋状分生组织(RM)三个细胞区域组成,其中CM位于腋分生组织顶端,其可通过基部及侧面细胞的分裂形成PM及RM,PM位于腋分生组织两侧,RM处于CM下方及PM内侧的位置。三个细胞区域的细胞体积、排列方式不同,说明分生组织中各部分细胞分裂存在差异性;腋分生组织发育形成腋芽后,通过外源施加不同植物生长调节剂发现,GR24能抑制1~3节位腋芽的伸长,而BR能促进腋芽伸长;转录组分析发现,SL能影响其自身代谢途径相关基因的表达,与CK和独脚金内酯合成抑制剂(TIS-108)处理相比,SL诱导D27、D14、DAD2和SMAX1-LIKE4的表达,而在TIS-108处理中D27、D14及DAD2下调表达,SMAX1的表达受到SL的抑制,而TIS-108处理诱导SMAX1的表达。烟草腋芽由腋分生组织三个细胞区域发育而来,同时,不同植物生长调节剂对烟草腋芽的影响不同,BR促进烟草腋芽的伸长,而SL抑制腋芽伸长,且在烟草腋芽伸长过程中其代谢途径相关基因可能发挥着重要的调控作用。

外源独脚金内酯对盐胁迫下黄瓜幼苗生长的缓解效应

土壤盐渍化日趋严重,已成为世界性的资源问题和生态问题。盐胁迫对植物的危害非常大,是影响植物生长发育的主要非生物因素之一。独脚金内酯物质作为一种新型植物激素,具有增强植物抗逆性的作用。以黄瓜幼苗为研究对象,施加0.9%NaCl胁迫时,黄瓜幼苗的正常生长受到抑制,在单一盐胁迫下黄瓜幼苗株高呈下降趋势,气孔开放受到影响,其他的生理指标也发生变化。配制0 nM、5 nM、10 nM、50 nM不同浓度的GR24分别对盐胁迫下的黄瓜幼苗进行处理,发现黄瓜株高显著升高,气孔开放程度有所提高,叶绿素和类胡萝卜素含量增加,叶片中抗氧化酶(POD、SOD)活性及可溶性蛋白、可溶性糖含量均有所提高,说明施用外源独脚金内酯能够减轻盐胁迫对黄瓜幼苗的伤害。

独脚金内酯对干旱胁迫下辽东栎生理特性的影响

试验以2年生辽东栎实生苗为试材,设置0.00 mg/L(CK)、0.15 mg/L、0.30 mg/L、0.45 mg/L 4个浓度处理,探索了不同浓度的独脚金内酯(GR24)对干旱胁迫下辽东栎生理特性的影响。结果表明,0.30 mg/L的GR24处理显著提高了干旱胁迫下辽东栎叶片内的叶绿素含量、GSH含量、游离脯氨酸含量和POD活性,显著降低了其MDA含量;0.45 mg/L处理与0.30 mg/L相比并未对辽东栎生理特性产生显著影响。综合分析认为,0.30 mg/L为GR24缓解辽东栎干旱胁迫的适宜喷施浓度。

浙江大学揭示SlIAA23-SlARF6模块通过调控独脚金内酯的生物合成调控番茄丛枝菌根共生

大多数陆地植物能够与丛枝菌根真菌(AMF)建立共生关系,以提高其对土壤养分的吸收和获取能力,尤其是磷(P)。植物与丛枝菌根共生是一个精细且复杂的调控过程,其中植物激素在菌根共生的建立和维持方面发挥重要作用,但具体分子机制并不清楚。

独脚金的生物学及危害

独脚金的生物学及危害席家文，娄巍（珲春动植物检疫局１３３３００）独脚金属为玄参科的半寄生或寄生性杂草。在亚、非洲，澳大利亚热带和亚热带地区大约有６０种，黄独脚金Ｓｔｒｉｇａａｓｉａｔｉｃａ、埃及独脚金Ｓ．ｈｅｒｍｏｎｔｈｉｃａ、独脚金Ｓ．ｇｅｓｎｅｒ...

独脚金黄酮类化学成分研究

目的:对玄参科植物独脚金进行化学成分的分离与鉴定。方法:采用色谱分离技术进行分离纯化,通过波谱分析鉴定其结构。结果:从独脚金中分离得到6个化合物,分别为:芹菜素-7-半乳糖醛酸苷(Ⅰ)、芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷(Ⅱ)、槲皮苷(Ⅲ)、刺槐素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(Ⅳ)、芹菜素(Ⅴ)、金圣草素(Ⅵ)。结论:化合物Ⅰ～Ⅳ为首次在该植物中分离得到。

甘蔗独脚金内酯生物合成基因ScCCD8的克隆与表达分析

【目的】克隆甘蔗的Sc CCD8,分析其序列特征并预测其功能,研究在甘蔗不同组织部位、不同胁迫处理条件以及不同生长时间点ScCCD8的表达情况,为该基因在甘蔗基因工程育种中的应用提供理论支撑。【方法】以NCBI中检索的甘蔗CCD8同源片段EST序列为模板设计引物,扩增甘蔗CCD8的片段,采用RACE和RT-PCR技术分别从甘蔗品种新台糖22号中克隆CCD8的5′、3′目的片段和全长cDNA序列,以生物信息学方法对序列进行预测分析,利用qRT-PCR方法分析CCD8在不同组织、不同逆境胁迫条件下和不同生长时间点的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗CCD8,命名为ScCCD8,Gen Bank登录号为KP742973.1。该cDNA全长2 016 bp,含有1个1 623 bp的完整开放阅读框(ORF),编码540个氨基酸,编码的蛋白质分子量为59.534 kD。生物信息学分析表明ScCCD8编码的蛋白是定位于叶绿体上的非分泌性蛋白,不是典型的跨膜蛋白,没有信号肽位点。存在着多个糖基化位点和磷酸化位点等活性位点。序列分析表明,ScCCD8与其他植物的CCD8蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScCCD8与高粱的CCD8蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,ScCCD8的表达具有组织特异性,在根中的表达量最高,是老叶中表达量的18倍。其在模拟重度干旱胁迫(20%PEG)、盐胁迫(200 mmol·L^(-1)NaCl)、磷缺乏(1/8 mmol·L^(-1))和营养缺乏(纯水培养)4种胁迫处理下,茎尖中的ScCCD8均被诱导表达,且在处理24 h以后,ScCCD8的表达量增加较为明显。在不同生长时期,ScCCD8在甘蔗不同生长时期的茎尖中均有表达,且在幼苗期的表达量高于萌芽期和分蘖期。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得的甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScCCD8是CCD8基因家族成员,推测ScCCD8可能与甘蔗SLs响应逆境胁迫有关。

独脚金内酯缓解油菜渍水胁迫的生理机制

为了缓解渍水危害,维持并促进油菜生长,探究独脚金内酯对渍水处理后油菜生长的影响,以中双11号为材料进行盆栽试验,五叶期渍水处理7d后,分别用0、0.1、1和5μmol/L独脚金内酯(SL)对渍水胁迫组(W)和正常水分组(C)进行灌根处理。在灌根后第3d和7d测定油菜干鲜重、光合气体交换参数、荧光参数、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,1μmol/独脚金内酯显著提高了渍水处理7d后油菜的地上部和地下部的生物量;显著提高了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO_2浓度(Ci);增加了相对电子传递效率(rETR)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')和PSⅡ实际光能转换效率(Ф_(PSⅡ));降低了非光化学淬灭系数(q N);提高了叶片的叶绿素含量、POD以及CAT酶活性,而降低了SOD酶活性。可见采用1μmol/L独脚金内酯灌根能够有效缓解渍水胁迫,通过提高生物量的积累、光合作用效率、光合色素含量、部分叶绿体荧光参数,降低非光化学猝灭和SOD酶活性等以促进受渍油菜幼苗恢复生长。

聚酰胺对独脚金总黄酮的纯化工艺研究

目的研究聚酰胺分离纯化独脚金总黄酮的工艺条件。方法以紫外可见分光光度法测定独脚金样品溶液中总黄酮的含量为指标,考察多个工艺参数。结果聚酰胺对独脚金的总黄酮有良好的吸附作用,其吸附分离工艺条件的药液浓度为1.12～2.24mg/mL,以2BV/h吸附速率进行吸附,95%乙醇250mL洗脱效果最佳。结论该方法简单易行,分离效果良好,适于独脚金中总黄酮的分离纯化。