毛叶曼陀萝(Datura innoxia Mill.)和颠茄(Atropa belladonna L.)属间体细胞杂交成功

据G.Krumbiegcl和O.Schieder报道,他们通过原生质体融合的途径,将曼陀萝和颠茄杂交成功。筛选了13个体细胞杂种,其中大部分已经开始分化出根和叶。杂种愈伤组织可以根据形态特征加以辨认。毛叶曼陀萝用的是白化苗突变体,因此杂种愈伤组织应是有毛(来自毛叶曼陀萝)和绿色(来自颠茄)的。

颠茄PMT·TR-I和H6H基因植物高效表达载体的构建

[目的]构建1,4-丁二胺-氮-甲基转移酶(Putrescine N-methyltransferase,PMT)基因、托品酮还原酶-I(Tropinone reductase-I,TR-I)基因和莨菪碱6-β-羟化酶(Hyoscyamine 6β-Hydroxylase,H6H)基因的植物高效表达载体。[方法]采用RT-PCR方法从颠茄中克隆到PMT、TR-I和H6H基因编码区序列,并连接到植物表达载体pCAMBIA1304+(p1304+)中。[结果]成功构建了植物高效表达载体p1304+-PMT、p1304+-TR-I、p1304+-H6H、p1304+-PMT-H6H、p1304+-TR-I-PMT和p1304+-TR-I-H6H,并转化农杆菌,获得可直接用于遗传改良颠茄的工程菌。[结论]该研究为利用植物基因工程技术提高东莨菪碱的产量奠定了基础。

3种常用培养基对颠茄毛状根生长与次生代谢产物积累的影响

研究了B5,MS,N6 3种培养基对颠茄毛状根的生长及托品烷类生物碱质量分数和产量的影响.结果表明:B5,MS培养基中颠茄毛状根的生物量明显高于N6培养基,两者之间差异无统计学意义,但B5培养基中东莨菪碱和莨菪碱质量分数与产量均显著高于MS培养基.因此,比较3种培养基,B5培养基作为基本培养基不仅有利于颠茄毛状根的生长,也对托品烷类生物碱的合成有促进作用,为建立适合其生长和次生代谢产物产生的离体培养体系提供了理论依据.

PMT和H6H双基因共转化颠茄发根的植株再生

目的获得1,4-丁二胺-氮-甲基转移酶(putrescine N-methyltransferase,PMT)和莨菪碱-6β-羟化酶(hyoscyamine6β-hydroxylase,H6H)双基因共转化的颠茄发根的再生植株。方法选用PMT和H6H双基因共转化的东莨菪碱高产发根单克隆T4,用1/2MS+1.0mg/LNAA固体培养基培养1、5、10d后,转入1/2MS固体培养基中诱导不定芽和不定根,培养条件均为(25±1)℃,55μmol/(m2.s),12h/d。采用PCR扩增检测再生植株的PMT、H6H和NPT-。结果发根在1/2MS+1.0mg/LNAA固体培养基上培养5d后,转入1/2MS固体培养基上培养,60%的外植体能自发长出不定芽,1/2MS+0.1mg/LIBA固体培养基中诱导生根较1/2MS固体培养基强,15d产生的条数平均为9条,形成了完整的再生植株。PCR检测表明所有再生植株均为颠茄的转基因再生植株。结论建立了颠茄转化发根再生体系,为实现颠茄托品烷类生物碱的代谢工程及开展分子育种奠定了基础。

颠茄最佳采收期的研究

通过研究颠茄干物质、生物碱含量积累动态来确定最佳采收期,为颠茄规范化种植提供理论依据。结果表明:在整个生育期内,颠茄的干重呈不断增加的趋势,于9月下旬达到最大值,单株干重可达152.48g;生物碱的含量花果期积累最快,9月中旬达到最大值,可达4.86%,而后则出现下降的趋势。综合分析产量与质量因素,9月中旬颠茄经济产量最高,为最佳采收时间。

豫南地区颠茄草害虫及其天敌种类的初步调查

在颠茄草生长季节,定期、定点调查颠茄草害虫及其天敌种类和发生情况,结果表明,豫南地区颠茄草害虫(包括螨、贝)有20种,颠茄草害虫天敌有11种,严重危害颠茄草的害虫主要是铜绿丽金龟、枸杞负泥虫和棉铃虫。

茉莉酸甲酯对颠茄毛状根的生理指标及托品烷类生物碱积累的影响

该文研究茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MJ)对颠茄毛状根的逆境生理指标及莨菪碱、东莨菪碱含量的影响.结果表明,MJ的加入对颠茄毛状根生长具有一定的抑制作用,MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量均有不同程度的变化:增加或先增加后降低;3种保护酶(SOD,POD,CAT)活性变化与诱导浓度有关;30μmol/L的MJ处理组东莨菪碱含量最高,10μmol/L的MJ处理组莨菪碱含量最高.表明MJ能显著促进颠茄毛状根中生物碱成分的积累.

基于颠茄发根的外源基因表达系统的建立

用携带植物高效表达载体pCAMBIA1304+“解除武装”的重组C58C1工程菌转化颠茄无菌苗真叶,发根诱导率达100%。PCR检测证实发根型质粒pRiA4和表达型质粒pCAMBIA1304+均能整合到颠茄发根基因组内,共转化率达30%。建立了基于颠茄发根的高效外源基因表达系统,为将托品烷类生物碱东莨菪碱的生物合成关键酶基因导入颠茄,实现其次生代谢工程及开展分子育种奠定了基础。

两种形态氮素及其配比对颠茄生长和氮代谢的影响

本研究采用砂培、浇灌营养液方法种植颠茄(Atropa belladonna),研究不同铵硝配比(0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0)在不同处理时间(7、14、21、28d)对颠茄干重、叶绿素和主要含氮化合物含量以及氮代谢关键酶活性的影响,为颠茄的合理施肥、科学种植提供理论依据。结果表明,颠茄叶片叶绿素、游离氨基酸(FAA)及可溶性蛋白(SP)含量随铵态氮比例增加而升高,其中叶绿素、FAA含量在铵硝比75∶25时最高,SP含量在铵硝比50∶50时最高,但这种影响在不同处理时间表现并不相同;整个处理期内,全硝营养下颠茄地上部和地下部干重明显高于铵硝混合处理及全铵处理,且叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性较高,硝态氮含量也最高。综上,增加硝态氮含量能够促进颠茄干物质的积累以及NR和GS活性,合理补充铵态氮则能提高叶片叶绿素、FAA及SP含量,因此铵硝结合供氮且铵硝配比为25∶75更有利于颠茄的生长和氮素代谢。

颠茄草主要食叶害虫枸杞负泥虫发生与防治的初步研究

枸杞负泥虫在信阳1年发生5代,以蛹在土中结白茧越冬。成虫来年4月中旬羽化后开始取食和交尾,以后各代成、幼虫为害颠茄草叶片,严重者甚至吃成渔网状。10月上旬幼虫入土结白茧化蛹越冬。疑有世代重叠现象。人工防治和0.5%大印乳油200mL/667m2喷雾效果好。

颠茄H6H基因的克隆及高效植物表达载体的构建

[目的]克隆颠茄(Atropa belladonna)H6H基因并构建高效植物表达载体。[方法]采用RT-PCR方法从颠茄中克隆莨菪碱-6β-羟化酶和1,4-丁二胺-氮-甲基转移酶基因编码区,插入经改造后获得双元三价植物高效表达载体p2301-gus,构建植物表达载体p2301-H6H,并将该表达载体导入根癌农杆菌LBA4404和发根农杆菌C58C1。[结果]获得了可直接用于遗传改良的颠茄工程菌p2301-H6H-LBA4404和p2301-H6H-C58C1。[结论]为利用植物基因工程技术提高颠茄中生物碱含量奠定了基础。

^(60)Co-γ射线辐照孤挺花诱变效应研究

用不同剂量(5 Gy、10 Gy、15 Gy、20 Gy)60Co-γ射线辐照处理3年生孤挺花鳞茎,并设置对照组,对其成活率及幼苗性状进行田间观测。结果表明:成活率、叶长、叶宽随辐照剂量的增加呈递减趋势。运用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)方法对不同辐照剂量下的植株叶片做同工酶分析,结果表明,在5 Gy剂量辐照下,过氧化物酶和酯酶的活性最强。

AgNO3对颠茄毛状根生物碱及关键酶基因表达的影响

为了研究不同浓度AgNO_3对颠茄毛状根生长过程中托品烷类生物碱及影响其合成关键酶基因表达的影响,该研究使用五种不同浓度的AgNO_3处理黑暗培养12 d的颠茄毛状根,2 d后收集毛状根并测定其鲜、干质量、托品烷类生物碱的含量、部分生理指标(MDA、Pro、可溶性糖、可溶性蛋白)、关键酶基因(pmt、trI、h6h)表达量。结果表明:AgNO_3虽然抑制了颠茄毛状根的生长,但却促进了托品烷类生物碱的积累,与对照相比,50、100、150μmol·L^(-1)处理均显著性地提高了托品烷类生物碱的产量。同时在150μmol·L^(-1)处理下,毛状根代谢途径中MDA与对照相比均具有显著性的提高,脯氨酸含量在150μmol·L^(-1)下也有了显著性提高,达到了5.92μg·g^(-1)FM,是对照的2.91倍。可溶性糖与可溶性蛋白含量在150μmol·L^(-1)浓度下处理时其含量分别是对照的1.55倍和1.67倍。托品烷类生物碱合成过程中关键酶基因(pmt、trI、h6h)的表达量在不同浓度AgNO_3处理下均有不同程度的提高。由此可以推断,AgNO_3在150μmol·L^(-1)处理下,可能通过调控脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖这几种初级代谢产物或某几种关键酶基因的表达来影响颠茄毛状根托品烷类的合成。

不同海拔对颠茄产量和有效成份的影响

在陕西省汉阴县选择4个试验点,研究了700、900、1 100、1 300m等不同海拔高度对颠茄物候期、干重和有效成分含量的影响,结果显示,随海拔升高颠茄生育期增加,物候期延迟,植株高度、单株干重、有效成分含量增加;海拔1 100m以上区域是颠茄的适宜种植区。

不同基质配方对颠茄育苗的影响

为了解各种基质对颠茄育苗的影响,采用壮苗1号、蛭石、珍珠岩、药渣、腐叶糠为材料,进行颠茄育苗试验。结果表明:以药渣、珍珠岩、园土的混合基质与以壮苗一号为基质的差异性不显著,出苗率、茎高、主根、侧根数、移栽成活率等农艺性状,均优于其他配比基质。

颠茄H6H基因的克隆及高效植物表达载体的构建(英文)

[目的]克隆颠茄(Atropa belladonna)H6H基因并构建高效植物表达载体。[方法]采用RT-PCR方法从颠茄(Atropa belladonna)中克隆莨菪碱-6β-羟化酶和1,4-丁二胺-氮-甲基转移酶基因编码区,插入经改造后获得双元三价植物高效表达载体p2301-gus,构建植物表达载体p2301-H6H,并将该表达载体导入根癌农杆菌LBA4404和发根农杆菌C58C1。[结果]获得了可直接用于遗传改良的颠茄工程菌p2301-H6H-LBA4404和p2301-H6H-C58C1。

环境因子及提取方法对颠茄有效成分影响研究综述

颠茄的有效成分主要是莨菪类生物碱,主要用于解痉、镇痛、抑制胃酸过多等病症,本文从不同环境因子(病虫害、海拔、栽培条件、生长环境)及提取方法对颠茄生长和有效成分的影响进行总结,提出颠茄种植时的注意事项、种植环境的选择以及提取颠茄有效成分的方法对比,以期为颠茄的种植及有效成分提取等方面的研究提供参考。

6省13个产地颠茄草中2种成分测定及相关性分析

目的测定6省13个产地颠茄草Atropa belladonna L.中莨菪碱、总生物碱,并分析其相关性。方法紫外可见分光光度法法测定全草总生物碱含有量,反相高效液相色谱法测定莨菪碱含有量,考察其与产地经纬度、海拔的相关性,SPSS17.0软件进行方差分析与聚类分析。结果总生物碱在0.02~0.20 mg/mL范围内线性关系良好,平均加样回收率101.85%,RSD 1.09%;莨菪碱在50~500μg/mL范围内线性关系良好,平均加样回收率99.98%,RSD 1.64%,与株高、主茎粗、分蘖数、叶长、叶宽、叶柄长、鲜重呈正相关关系,与叶长宽比、纬度、海拔呈负相关关系;13批样品分为4个类群。结论该方法准确稳定,重复性好,可用于颠茄草的质量控制。

颠茄高频再生体系的建立及卡那霉素抗性筛选(摘要)(英文)

[目的]建立颠茄高频再生体系及筛选卡那霉素(Kan)抗性。[方法]以颠茄叶片及腋芽为外植体,研究了培养基中6-BA和NAA不同配比对其不定芽分化的影响以及叶片不定芽对Kan的敏感性。[结果]MS+4.5mg/L6-BA+0.2mg/LNAA为叶片不定芽分化的最佳培养基,不定芽分化率达100%,在1.0cm×1.0cm叶块上的不定芽分化数平均达5.85;MS+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA为腋芽不定芽分化的最适培养基,不定芽分化率达100%,每个腋芽不定芽分化平均数为4～8个;400.0mg/LKan为颠茄叶片遗传转化的最佳筛选浓度。[结论]为颠茄无菌苗的快速繁殖以及基于叶盘法的遗传转化奠定了基础。

UV-B胁迫下Ca^(2+)对颠茄生理特性与次生代谢产物的调控研究

有害中波紫外线(Ultraviolet B, UV-B; 280~320 nm)辐射影响植物的生长和发育, Ca^(2+)是植物生长发育所必须的大量元素之一,外源Ca^(2+)不但可以提高植物抗胁迫能力,还对次生代谢具有调控作用。以颠茄(AtropabelladonnaL.)实生苗为材料,在UV-B辐射(10μW cm^(–2))背景下,研究不同浓度外源Ca^(2+)、不同处理时间对颠茄生理特性、氮代谢、次生代谢产物含量以及托品烷类生物碱代谢途径中3个关键酶基因表达量的影响。结果表明,随着UV-B辐射时间的延长(4~12 d),对颠茄的光合作用、氮代谢以及生物碱的积累产生抑制作用,加剧了膜脂氧化程度;经外源Ca^(2+)处理,叶片初始荧光(Fo)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量呈下降趋势,叶片最大光化学效率(F_v/F_m)、光合色素(总叶绿素、类胡萝卜素)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈上升趋势,说明Ca^(2+)有利于缓解UV-B辐射的抑制,加强对UV-B胁迫的抗性;在Ca^(2+)处理下,叶片中硝态氮含量显著降低,游离氨基酸、可溶性蛋白含量和氮代谢关键酶(NR、GS、GDH)的活性显著提高,叶片中莨菪碱含量和东莨菪碱含量显著提高;qRT-PCR分析显示,在外源Ca^(2+)的诱导下,托品烷类生物碱合成途径中3个关键酶基因(PMT、TR I、H6H)表达量均有不同程度上调趋势。本研究结果可为田间种植提供理论参考。