不同生长年份牛大力根淀粉和蔗糖代谢途径转录组分析

牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。

人参木质素量与生长年份关系的研究

目的研究不同生长年份人参中木质素量的变化规律,探讨木质素的量用于判断人参生长年份的可行性。方法采用紫外分光光度法测定人参木质素的量。结果人参不同部位和组织的木质素的量存在明显差异;人参根须部的木质素量与生长年份呈极显著负相关(r=0.986**),可作为判断人参生长年份的指标;根据人参根须部木质素的量估算的人参生长年份与实际生长年份的误差范围小于2.5年。结论紫外分光光度法可快速、准确地测定人参根须的木质素的量,无需破坏人参的外形即可初步估算人参的生长年份,不仅可以作为人参生长年份的鉴定方法,同时也可供中药材年份鉴定借鉴。

不同生长年份移山参根的比较解剖学研究

采用石蜡制片法、显微观察生长8年、12年和16年的移山参主根中部的组织结构,并以4年生栽培参(二马牙)和西洋参为对照进行比较分析。结果表明,移山参主根结构由周皮和次生维管组织组成。不同生长年份的移山参主根结构具有一定差异:随生长年份的增长,木栓层细胞体积变小,排列趋于紧密;栓内层草酸钙结晶越来越少;分泌道均为3轮,但平均口径逐渐减小;韧皮部外侧和木质部靠近根中央处的薄壁组织的裂隙逐渐增大;韧皮部与木质部的面积比则不断下降;12年、16年生移山参主根次生木质部中导管数量和层数明显多于8年生。PAS 反应表明淀粉粒含量在生长12年以后趋于稳定。表明通过观察移山参木质部与韧皮部的面积比和次生维管组织中木质部导管的数量及层数,可以初步判断移山参的生长年份。

不同生长年份、生境人参判别方法的研究进展

人参种类繁多,品质各异。参龄和生长环境是影响人参品质的重要因素。目前对不同生境的人参及其生长年份的判别多停留在以性状鉴别为主的经验鉴别上,结果相对主观且不具备可重复性,因此建立科学可靠的判别方法显得意义重大。本文查阅近年来国内外相关研究资料,对不同生长年份及不同生境人参的判别方法进行了分类综述,发现液相色谱-质谱联用技术在人参判别研究中的应用尤为广泛,常结合多元统计分析方法构建科学的判别模型,能有效的预测和判别人参的种类、年份、产地等信息。此外,通过对研究结果的整理发现,簇晶、导管、木质部等显微结构的变化,及皂苷、有机酸、淀粉等成分的组成和含量的差异与人参的生长年份和生长环境密切相关,以期为市售人参的质量评价和年份判别提供可能的参考指标。

人工种植星星草的光合蒸腾日变化

对松嫩碱化草地上人工种植生长一至三年星星草光合蒸腾特性的日变化进行了测定。二年生和三年生星星草光合蒸腾的日变化规律比较一致，而一年生星星草不同于二者．一年生星星草光合速率和蒸腾速率的日变化幅度大于二年生和三年生星星草，其水分利用效率在一日中也均低于二年生和三年生星星草．