绿豆窄叶突变体vrnl9基因的精细定位与转录组分析

叶片是绿豆最重要的光合作用场所,其形态结构影响光合作用、群体结构和产量。筛选和鉴定绿豆叶形突变体材料,为探究叶片发育的分子调控机理和叶形遗传改良奠定基础。在皖科绿3号EMS(Ethyl methyl sulphonate)诱变突变体库中鉴定出1个窄叶突变体vrnl9,并对该突变体进行表型鉴定、基因定位和转录组分析。表型分析发现,窄叶突变体vrnl9叶片宽较野生型皖科绿3号显著减小,叶面积和叶柄长也显著缩减;突变体主茎退化,生育期延长10 d。在突变位点的定位中,本研究利用苏绿16-10与突变体vrnl9杂交构建的F2群体进行遗传分析和基因精细定位。结果表明,窄叶突变体vrnl9的窄叶表型受单个隐性核基因控制(χ^(2)=1.40)。BSA测序分析将突变位点定位在第9染色体上0~3.1 Mb的区间内,结合图位克隆的方法,本研究将窄叶基因vrnl9定位在标记NL-15和NL-28之间354.6 kb的区间内。转录组学分析发现,与野生型皖科绿3号相比,突变体vrnl9中有182个基因的表达量发生显著改变,其中86个上调、96个下调。KEGG分析结果表明,差异表达基因显著富集在植物激素信号传导、萜类骨架的生物合成、玉米素的生物合成等代谢通路。这些研究结果为克隆窄叶基因vrnl9和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。

绿豆窄叶突变体vrnl11的精细定位

绿豆叶形突变体和叶形调控基因的鉴定,可为品种叶形的遗传改良提供种质资源,也有利于解析叶片发育的遗传调控机理。从皖科绿3号EMS诱变突变体库中筛选到窄叶突变体vrnl11,利用vrnl11/皖科绿3号和vrnl11/中绿1号的杂交后代进行遗传分析,用χ^(2)检验确定F_(2)群体中不同表型植株的分离模式。以vrnl11和中绿1号及中绿5号构建的2个F_(2)群体为定位群体,利用BSA测序技术和图位克隆的方法完成vrnl11的精细定位。表型鉴定结果表明,vrnl11叶片宽和叶面积较野生型皖科绿3号分别减少25.7%和21.7%。遗传分析表明,vrnl11的窄叶表型受单隐性核基因调控。BSA测序分析将突变位点定位在第11染色体上15.0 Mb至末端4.7 Mb的区间内。利用新开发的多态性分子标记将vrnl11定位在标记nl-61和nl-46之间186.5 kb的区间内,包含9个预测基因。这些研究结果为克隆vrnl11和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。

水稻窄叶突变体nrl2新等位基因的鉴定与功能分析

以籼型两系不育系Y58S的窄叶突变体nrl2(1)为试验材料,对nrl2(1)突变体材料进行表型、组织学分析,发现该突变体主要表现为叶片变窄且卷曲,维管束发育异常,大、小叶脉数显著减少;遗传分析结果表明,该窄叶表型受1对隐性核基因控制;通过基因精细定位,发现NRL2(1)定位在第3染色体46000 bp区间内;图位克隆及候选基因验证结果表明该基因是NRL2的等位基因;测序比对结果显示,突变体的第17个外显子由碱基C变为T,对应的氨基酸由谷氨酰胺变为终止密码子,造成翻译提前终止。以nrl2(1)为亲本材料,选育两系不育系,预期可选育出叶片较窄、株型紧凑、分蘖多的新型两系不育系。

高粱窄叶突变体nal1表型鉴定及转录组分析

为解析高粱窄叶的分子调控机制,挖掘影响高粱叶片发育的关键差异表达基因。利用0.1%EMS化学诱变野生型BTX623获得高粱窄叶突变体nal1(narrow leaf1),以野生型植株BTX623和窄叶突变体nal1为材料,对不同发育时期的叶片长、叶片宽、株高、穗长等性状进行表型分析。结果表明:与野生型BTX623的叶片相比,2叶1心时,窄叶突变体nal1的叶片开始变窄;开花期植株和成熟期植株叶片宽和叶片长差异极显著;成熟期窄叶突变体nal1穗较松散,但植株株高差异不显著。开花期剑叶转录组分析结果表明:高粱窄叶突变体nal1和野生型BTX623开花期剑叶共筛选到差异表达基因1 520个,通过KEGG、GO富集分析得出,功能注释基因显著富集在植物激素信号转导、玉米素生物合成、光合作用天线蛋白、次级代谢产物生物合成等通路上;进一步研究发现参与调控生长素和玉米素信号转导的差异表达基因有17个,参与调控玉米素生物合成的差异表达基因为7个,这些基因在窄叶突变体nal1中差异表达,直接影响生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成。因此推测突变体nal1通过调节生长素、玉米素的信号转导和玉米素的生物合成影响窄叶突变体nal1叶片的发育,进而突变体nal1出现叶片变窄的性状。

优质蜜源植物——窄叶毛水苏获科技创新大赛二等奖

在2023年秋季举行的黑龙江省双鸭山市第二届科技创新大赛中,由东北黑蜂蜜源植物研究所刘胜范主持培育驯化的优质蜜源植物一一窄叶绿梗四棱毛水苏,荣获“二等奖”。

不同种植模式对窄叶台湾榕生长的影响

以窄叶台湾榕为研究对象,采用L_(9)(3^(4))正交试验设计,设置不同株距、施肥和遮光处理,分析三者交互作用对其地上部分、地下部分形态特性以及生物量积累的影响。结果显示,株距1 m处理的窄叶台湾榕地上部、地下部形态特性与生物量积累均最高;中等遮光对其地上部生长有所促进,高度遮光对其地下部生长有所促进;各施肥处理差异不显著,有机肥与复合肥各有优势。综合考虑植物生长和种植成本,窄叶台湾榕最佳的种植模式为株距1.25 m、遮光度75%、复合肥100 g。

施氮对青藏高原东缘窄叶鲜卑花灌丛土壤呼吸的影响

开展土壤呼吸对大气氮沉降增加的响应研究对预测陆地生态系统碳循环具有重要意义。采用外施氮肥模拟氮沉降,结合壕沟法分离土壤呼吸组分,研究青藏高原东缘主要的灌丛类型——窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)灌丛土壤呼吸对不同施氮水平(N0(对照)、N2、N5和N10分别相当于0、2、5和10 g N m-2a-1浓度的氮沉降)的短期响应。结果表明:试验期间(2012年5—10月份),(1)土壤呼吸呈现明显的季节变化,施氮对生长季土壤总呼吸、异养呼吸无显著影响,而对自养呼吸有显著的抑制作用(P<0.05)。(2)土壤呼吸也存在显著的日变化,施氮对一天中土壤总呼吸及其组分均有显著影响(P<0.001)。总体上,施氮促进了土壤总呼吸、异养呼吸,而抑制了自养呼吸。(3)施氮对土壤总呼吸、异养呼吸平均每月排放CO2通量无显著影响,而对自养呼吸平均每月排放CO2通量有显著的抑制作用(P<0.05),并在不同月份对土壤呼吸及其组分的影响不同。(4)土壤总呼吸、异养呼吸与地下5 cm土壤温度之间具有较好的指数关系(P<0.001),而与土壤含水量相关性较弱。关于土壤呼吸各组分对大气氮沉降响应差异的机理有待进一步研究。

窄叶大黄蒽醌类化学成分研究

目的 对窄叶大黄根及根茎的化学成分进行研究。方法 采用硅胶柱层析进行分离 ,通过化学和波谱分析方法鉴定化合物结构。结果 分离得到 6个蒽酯类化合物 ,分别鉴定为大黄酚 (chrysophanol, )、大黄素甲醚(physcion, )、大黄素 (emodin, )、大黄素 - 8- O- β- D-吡喃葡萄糖苷 (emodin- 8- O- β- D- glucopyranoside, )、芦荟大黄素 - 8- O- β- D-吡喃葡萄糖苷 (aloe- em odin- 8- O- β- D- glucopyranoside, )和 ω-羟基大黄素 (citreorosein, )。

水稻显性窄叶突变体Dnal1的鉴定与基因定位

【目的】对一个新的水稻显性窄叶突变体进行鉴定,为水稻叶片形态建成的分子机理和株型育种研究奠定基础。【方法】甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻籼型恢复系缙恢10号,获得一个窄叶突变体Dnal1,连续7代种植,表型均稳定遗传。开花期,调查Dnal1和野生型剑叶、倒2叶和倒3叶的叶宽及卷曲度,对剑叶最宽处进行石蜡切片分析;灌浆期,测量剑叶的光合色素含量,并利用Li-6400便携式光合测定仪测量光合速率、气孔导度和蒸腾速率。配制西农1A/Dnal1和Dnal1/中花11杂交组合,利用F1和F2群体进行遗传分析,并利用Dnal1/中花11的F2隐性群体进行基因定位。田间小区种植,设置2个种植密度,株行距分别为16.7 cm×26.72 cm和13.36 cm×20.04 cm,3次重复,成熟期考查株高、有效穗数、穗实粒数、结实率、千粒重、籽粒长和籽粒宽等主要农艺性状,并估算理论产量。【结果】Dnal1的叶片宽度全生育期内均极显著变窄,剑叶、倒2叶和倒3叶的叶宽分别为0.96、0.89和0.88 cm,与野生型的19.6、19.41和18.42 cm相比,降低了一半左右。Dnal1大维管束数量与缙恢10号相比无显著变化,小维管束数量则下降了44.13%,达极显著差异水平。缙恢10号相邻大维管束之间一般有6个小维管束,Dnal1则只有3个。Dnal1的叶片微卷,剑叶、倒2叶和倒3叶的卷曲度分别为11.2、12.1和11.8,野生型的叶片卷曲度为零。此外,Dnal1的叶片颜色略深于野生型,叶绿素a的含量略有升高,但未达到显著差异水平。光合生理测定表明,与野生型相比,Dnal1的水分利用率略有升高,光合速率和蒸腾速率略有下降,气孔导度则显著降低。除叶片性状变化外,Dnal1还表现籽粒变窄和茎秆变细,株高和籽粒长无明显变化。Dnal1的籽粒宽度为2.33 mm,与缙恢10号的2.78 mm相比,极显著下降,导致Dnal1的千粒重仅为野生型的73.18%,极显著下降。低密度种植条件下,Dnal1的理论产量显著低于野生型;高密度种植条件下,Dnal1的理论产量则显著高于野生型,较高的结实率和单株有效穗是Dnal1产量提高的主要原因。西农1A/Dnal1与Dnal1/中花11杂交组合的F1群体,剑叶的叶片宽度分别为0.99 cm和0.94 cm,与Dnal1的0.96 cm相比,无显著差异;F2群体中出现窄叶植株和宽叶植株两种类型,窄叶和宽叶单株出现的频率呈双峰分布,且窄叶和宽叶的分离比符合3﹕1,表明Dnal1的窄叶性状受1个显性主效基因调控。利用分子标记最终将DNAL1定位在第2染色体上,位于SSR标记RM13646和RM1307之间,物理距离为391 kb。【结论】Dnal1是一个EMS诱变获得的显性窄叶水稻突变体,基因定位在第2染色体391 kb的物理范围内,在高密度种植条件下具有增产潜力。

窄叶大黄非蒽醌类成分研究

目的 :对窄叶大黄非蒽醌类化学成分进行研究。方法 :硅胶柱色谱进行分离纯化 ,理化性质和光谱分析鉴定结构。结果 :分离得到 6个非蒽醌类化合物 ,正二十八烷酸、β 谷甾醇、β 谷甾醇葡萄糖苷、2 甲基 5 羧甲基 7 羟基色酮、piceatannol和 1种萘苷 6 hydroxymusizin 8 O β D glucopyranoside。 结论

窄叶桃叶片秋季光合特性研究

为探明窄叶桃叶片秋季的光合作用规律,以油蟠桃品种金霞油蟠和水蜜桃品种湖景蜜露为对照,在果实采收后(8月下旬和9月下旬)研究了窄叶桃品系BYDOP7029叶片的光合特性。结果表明,BYDOP7029的水分利用效率(WUE)日均值相对较高,表观CO2利用效率(CUE)日均值显著高于金霞油蟠、湖景蜜露(P<0.05),蒸腾速率日积分值(DIV of Tr)较金霞油蟠低而表观光能利用效率(LUE)较湖景蜜露高(P<0.05),净光合速率日积分值(DIV of Pn)介于金霞油蟠和湖景蜜露且与2者具有显著性差异(P<0.05),光补偿点(LCP)较低而光饱和点(LSP)较高,表明BY-DOP7029具有较高的水分利用效能和光合效能,生态适应范围较宽。BYDOP7029的净光合速率(Pn)日变化在8月下旬和9月下旬分别表现"双峰型"和"单峰型",但午间Pn降低的原因均为非气孔限制。BYDOP7029的Pn与环境因子日变化的灰色关联分析表明,8月下旬和9月下旬影响其Pn的主要环境因子分别为大气CO2浓度(Ca)和光量子通量密度(PFD)。

窄叶鲜卑花地上部分化学成分研究

目的：对窄叶鲜卑花地上部分水提物的化学成分进行研究。方法：采用HP-20大孔吸附树脂、凝胶柱色谱、反相中压柱色谱和高效制备液相色谱等方法进行分离纯化,运用理化性质、波谱数据并结合文献鉴定结构。结果：从窄叶鲜卑花地上部分中分离纯化了11个化合物,分别鉴定为：对甲氧基肉桂酸（Ⅰ）、原儿茶醛（Ⅱ）、槲皮素（Ⅲ）、异鼠李素（Ⅳ）、quercetin 3-O-β-D-galactopyranoside（Ⅴ）、9-O-[β-D-glucopyranoside]-3,4,5-trimethoxy cinnamyl alcohol（Ⅵ）、syringaresinol-4＇-O-β-D-monoglucoside（Ⅶ）、芦丁（Ⅷ）、sibiraic acid（Ⅸ）、sibiscolacton（Ⅹ）、甲基阿魏酸（Ⅺ）。结论：其中,化合物Ⅰ~Ⅷ为首次从该属植物中分离得到。

窄叶鲜卑花的化学成分

目的:研究窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)的化学成分。方法:采用柱色谱进行分离纯化,通过理化方法和光谱分析鉴定化合物结构。结果:从窄叶鲜卑花中分离得到6个化合物,经鉴定为十八酸(octade-canoic acid)(Ⅰ),lanosta-8,24-dien-3-acetyloxy-26-oic acid(Ⅱ),胡萝卜甾醇(daucosterol)(Ⅲ),异阿魏酸(isoferulicacid)(Ⅳ),咖啡酸(caffeic acid)(Ⅴ),咖啡酸山梨醇酯(caffeic acid glucitol ester)(Ⅵ)。结论:以上化合物均为从窄叶鲜卑花中首次分得,其中化合物Ⅵ为新化合物。

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。

窄叶鲜卑花叶中黄酮和多酚的超声提取工艺及抗氧化性研究

目的:研究窄叶鲜卑花叶中黄酮和多酚的超声提取工艺及抗氧化活性。方法:以黄酮和多酚的总评OD值为评价指标,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法对液料比、乙醇浓度、提取温度、提取时间等条件进行优化,并采用铁氰化钾与三氯乙酸体系、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)法研究其抗氧化性。结果:最佳工艺条件为:浸泡时间60 min,液料比62.2∶1(m L/g),乙醇浓度63.7%,提取温度61℃,超声(250 W)提取时间67.2 min,黄酮和多酚的提取率分别为140.28和224.54 mg/g。0.80 mg/m L窄叶鲜卑花叶提取液与0.02 mg/m L抗坏血酸对DPPH·自由基清除能力相当,清除率为82.0%。结论:该响应面法优化得到的提取工艺稳定合理,窄叶鲜卑花叶具有较好的抗氧化能力。

水稻窄叶突变体nal(t)的表型分析与基因定位

在水稻(Oryza sativa)缙恢10号的EMS诱变群体中发现一个窄叶突变体nal(t),表现出叶片变窄不变短、植株半矮化、节间变细变短和穗长缩短等特性。突变体苗期和成熟期叶片平均宽度为0.99cm和1.42cm,分别为野生型的76%和74%,均达到极显著差异。nal(t)成熟期倒一、倒二、倒三节间长和宽分别为9.16cm、6.97cm、3.57cm和0.31cm、0.36cm、0.45cm,仅为野生型的63%、83%、71%和78%、72%、79%。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用SSR标记将NAL(T)定位在第12染色体长臂RM6869和RM28537之间,遗传距离分别为3.1cM和9.0cM。

叶面施肥对窄叶西南红山茶苗木生长的影响

选用尿素和磷酸二氢钾对窄叶西南红山茶苗木进行叶面施肥,采用二因素三水平双向随机区组设计,共设置27个小区进行田间试验,分析不同叶面施肥组合对窄叶西南红山茶苗木生长的影响。结果表明:尿素、磷酸二氢钾配施对窄叶西南红山茶苗高、地径、冠幅产量增加的影响优于单施尿素或磷酸二氢钾,喷施3 g/L的尿素和1 g/L的磷酸二氢钾混合肥对窄叶西南红山茶苗木树高、地径和冠幅的促进作用最为显著。通过交互作用分析,尿素和磷酸二氢钾用量分别为2.718 g/L、1.654 g/L,配比为1∶0.608,对苗高的生长最好,达1.455 cm;用量分别为2.499g/L、1.569 g/L,配比为1∶0.628,对地经的生长最好,达0.068 cm。可根据用苗要求,采用不同配方施肥。

UV、IR光谱法鉴别泽泻与窄叶泽泻

本文应用UV、IR分析仪对泽泻及其混淆品窄叶泽泻进行了鉴别研究,UV光谱研究结果显示,泽泻的甲醇提取液在204.1±0.5 nm处有最大吸收峰,窄叶泽泻在205.7nm处有最大吸收,另外在285 nm附近有一弱吸收。红外研究结果显示,泽泻水提物红外光谱在3402、2933、1642、1054和926 cm-1波数处有吸收,而窄叶泽泻在指纹图谱区与正品泽泻存在较大差别。

水稻窄叶突变体nal7(t)的遗传分析与基因定位

本研究以恢复系缙恢10号为试验材料,经过EMS诱变,对水稻叶突变进行了研究。结果表明,群体中发现一个窄叶突变体,表现为叶片变窄、节间变细、结实率降低等一系列突变表型。成熟期的功能叶片宽度为野生型的74.69%,倒一、二、三节的宽度分别为野生型的45.10%、57.38%、74.63%,总叶脉数为野生型的67.36%。遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,利用SSR标记将其定位在第3染色体长臂RM14379和RM14427之间,遗传距离分别为2.1cM和3.0cM。因与nal7位于相同的染色体区段,暂命名为nal7(t)。

水稻窄叶突变体nal10的鉴定与基因精细定位

利用EMS诱变粳稻品种武运粳7号获得一个新窄叶突变体nal10,该突变体在苗期表现出极窄叶和弱小的特征,在生殖期表现出矮化、窄叶、畸颖和不育的表型。组织解剖学分析表明,nal10的叶片窄化可能是由于叶片大脉和小脉数量减少造成的。遗传分析表明,该窄叶表型受一对隐性核基因控制。利用nal10与台中本地一号(TN1)构建的F2群体,通过混合分离法,在第1染色体上找到3个紧密连锁的SSR标记(RM1287、RM562和RM5638)。进一步利用新发展的分子标记,最终将该基因定位在STS标记PK83和PK78之间的55.2kb范围内,该区间共有8个开放阅读框。RT-PCR分析表明,NAL10的突变能够造成生长素生物合成、信号转导和运输基因转录水平的下降,因此NAL10是一个与生长素相关的窄叶新基因。这些结果为进一步克隆该基因、丰富水稻叶发育的遗传调控网络打下了基础。