马缨杜鹃bHLH转录因子家族的鉴定与表达分析

水分亏缺是制约马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)园林应用的关键因子,bHLH转录因子在植物生长发育和胁迫响应过程中发挥重要调控作用。该文以马缨杜鹃基因组文件和转录表达数据为材料,运用生物信息学方法鉴定马缨杜鹃bHLH转录因子(RdbHLH)家族成员,并分析了基因结构、保守基序、系统发育、蛋白理化性质、顺式作用元件、蛋白互作网络及表达模式等特征。结果表明:(1)共鉴定出116个RdbHLH基因,不同蛋白氨基酸数目和分子量大小差异较大,总体为弱酸性亲水蛋白,主要在细胞核行使功能。(2)RdbHLH共划分为17个亚家族,各亚家族基因基序结构保守,但在不同亚家族间差异较大,绝大多数RdbHLH蛋白同时含有Motif 1和Motif 2,启动子区域含大量与植物生长发育、激素响应、光响应和胁迫响应相关的顺式作用元件。(3)马缨杜鹃响应干旱胁迫主要通过激发信号传导通路与渗透调节和黄酮类化合物合成系统,以缓解胁迫损伤;干旱胁迫影响了36个RdbHLH基因的表达,强烈诱导了12个RdbHLH基因的表达,其中RdbHLH49和RdbHLH95可能在植株抗干旱胁迫过程中发挥重要调控作用。研究结果为进一步研究RdbHLH基因的生物学功能提供了理论依据,也为培育马缨杜鹃优良园艺品种提供了靶向基因资源。

马缨杜鹃种子育苗技术研究

【目的】为解决滇东地区马缨杜鹃种子繁殖出苗率和存活率低的问题。【方法】对马缨杜鹃进行浸种催芽处理、不同播种时间、不同遮荫度、不同叶面施肥的研究。【结果】马缨杜鹃种子的浸种催芽处理以50℃温水浸种处理最佳,出苗时间仅22 d;繁殖最佳时间是夏季6月,出苗时间短、出苗率高、整齐度好;幼苗期需要进行遮荫处理,遮荫以70%为最佳;幼苗生长初期采用沼液和矾肥水叶面喷施,补充营养的效果较好。【结论】在滇东地区,马缨杜鹃种子于50℃温水浸种、夏季6月份播种,幼苗期采用遮荫70%、叶面喷施沼液和矾肥水,可有效提高苗木存活率、促进植株长高及培育壮苗。

马缨杜鹃叶的化学成分及其抗菌活性研究

目的:研究马缨杜鹃Rhododendron delavayi Franch.叶乙醇提取物的化学成分及其抑菌活性。方法:通过硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱色谱和半制备液相色谱等技术进行分离纯化,通过核磁共振及其质谱等波谱技术进行化合物结构鉴定;采用微量倍比稀释法对单体化合物进行最小抑菌浓度的测定。结果:从马缨杜鹃叶中分离得到15个化合物,分别鉴定为:(-)-rhododendrol(1)、(-)-rhododendrin(2)、benzyl-β-D-glucopyranoside(3)、(1R,7R,10S)-11-O-β-D-glucopyranosyl-4-guaien-3-one(4)、槲皮素(5)、methyl-2-O-β-D-glucopyranosylbenzoate(6)、(-)-南烛木树脂酚-9-O-β-D-吡喃木糖苷(7)、(+)-南烛木树脂酚-9-O-β-D-吡喃木糖苷(8)、3,5-dimethoxyl-4-hydroxylphenylpropanol-9-O-β-D-glucopyranoside(9)、α-tocopherylquinone(10)、α-亚麻酸(11)、亚油酸(12)、β-谷甾醇(13)、lawsaritol A(14)、28-羟基-β-香树脂醇(15)。化合物5对金黄色葡萄球菌和青枯菌有显著抑菌作用,最小抑菌浓度分别为50和25μmol/L。结论:其中,化合物3、4、6、9、10、14为首次从杜鹃花科植物中分离得到,化合物15为首次从该属植物中分离得到,化合物1、2、7、8、11、12为首次从该植物中分离得到。

马缨杜鹃炭疽病病原菌生物学特性及防治药剂筛选

【目的】探明贵州百里杜鹃自然保护区马缨杜鹃Rhododendron delavayi炭疽病菌Colletotrichum fioriniae生物学特性,并筛选出有效药剂。【方法】采用菌丝生长速率法测定马缨杜鹃炭疽病菌生物学特性;选用二氰蒽醌、吡唑醚菌酯、溴菌腈、丙环唑、苯醚甲环唑、肟菌·戊唑醇、四霉素、乙蒜素、蛇床子素及宁南霉素对该病原菌的室内毒力进行测定;选择作用机制不同、抑菌活性较高的2种药剂按不同比例复配,测定其对马缨杜鹃炭疽病菌菌丝的联合毒力。【结果】病原菌在5~35℃、pH 5~11均能生长,最适温度为25℃,最适生长pH为8,最适碳源为葡萄糖和可溶性淀粉,最适氮源为蛋白胨,最适培养基为PSA。室内毒力测定结果表明,所选药剂对病原菌菌丝生长均有一定抑制作用,其中,肟菌·戊唑醇、吡唑醚菌酯、四霉素、苯醚甲环唑和丙环唑抑制效果较好,EC50分别为0.102、0.118、1.107、1.202和2.101 mg/L;其次为蛇床子素,EC50为6.803 mg/L。选用四霉素与苯醚甲环唑进行混配,结果表明不同配比对病原菌的联合毒力较单剂均具有协同增效作用,增效最佳配比为7∶3,共毒系数(Co-toxicity coeffecient,CTC)达584.56,明显高于其他配比;配比为6∶4和8∶2时,对应CTC均在500以上,仅次于最佳配比。【结论】马缨杜鹃炭疽病菌的生长受温度、pH、培养基成分、碳氮源影响明显。四霉素和苯醚甲环唑不同比例复配活性增效明显,可选择7∶3复配比例进行田间防治。

干旱胁迫对马缨杜鹃生长和光合生理特征的影响

【目的】探明干旱胁迫下马缨杜鹃生长指标和光合特性的变化规律,为马缨杜鹃资源的开发利用和抗旱新品种的选育提供依据。【方法】以2年生马缨杜鹃幼苗为研究对象,采用盆栽控水法结合单因素方差分析及回归分析研究不同土壤含水量[80%~100%(CK),60%~80%(FC_(60))、40%~60%(FC_(40))、30%~40%(FC_(30))、20%~30%(FC_(20))和10%~20%(FC_(10))]对马缨杜鹃幼苗株高、地径、叶片生长指标(芽长、新叶数、单叶面积和叶片相对含水量等)和光合指标(叶绿素a、叶绿素b和净光合速率等)的影响,确定不同指标的关键土壤含水量阈值,揭示其抗旱能力和适应机制。【结果】干旱胁迫下株高相对生长量为25.68%~49.86%,各处理均低于CK,呈先降后升再降趋势;FC_(60)显著高于FC_(40)、FC_(20)和FC_(10),FC_(40)显著低于FC_(30),FC_(10)显著低于其余处理;地径相对生长量为8.92%~13.03%,呈先升后降趋势,FC_(60)最大,但各处理间差异不显著;株高和地径与土壤含水量回归关系均未达显著水平。叶片各生长指标依次为芽长0.63~4.60 cm,新叶数8.82~21.86片,落叶数2.00~4.36片,总叶数21.36~34.36片,单叶面积25.33~70.42 cm^(2),随干旱胁迫加剧芽长和新叶数均呈先升后降趋势,且FC_(60)均显著高于FC_(30)、FC_(20)和FC_(10);落叶数呈先升后降再升趋势,FC_(20)和FC_(10)显著大于CK;总叶数呈先升后降趋势,FC_(60)显著高于FC_(10);单叶面积呈下降趋势,CK显著高于其余处理,FC_(60)显著高于除FC_(40)外的其余处理,FC_(40)显著高于FC_(20)和FC_(10);除叶片相对含水量外,其余生长指标均与土壤含水量回归关系显著;芽长及新叶率最适土壤含水量分别为25.97%和25.18%,土壤干旱缓冲阈值分别为16.30%~32.78%和15.08%~32.78%。不同干旱胁迫叶绿素a含量、叶绿素b含量和蒸腾速率依次为0.99~2.15 mg/g、0.12~0.14 mg/g和0.46~1.51 mmol/(m^(2)·s),且差异显著;气孔导度[0.01~0.03 mmol/(m^(2)·s)]和蒸腾速率与土壤含水量拟合关系显著,其中土壤含水量为30.09%时蒸腾速率最大,土壤干旱缓冲阈值为27.40%~32.78%。【结论】在干旱持续增加的环境中,马缨杜鹃主要通过改变叶片形态指标及蒸腾速率适应胁迫。

马缨杜鹃查尔酮异构酶(RdCHI1)重组蛋白的制备及功能验证

【目的】制备马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)基因表达的重组蛋白并验证其活性,为解析查尔酮异构酶功能提供理论依据,为改良植物花色、增加药用成分奠定基础。【方法】根据所获得的马缨杜鹃查尔酮异构酶RdCHI1基因的序列信息设计引物,构建其原核表达载体,优化RdCHI1可溶性重组蛋白最佳诱导表达条件,制备可溶性重组蛋白并检测其活性。【结果】成功构建RdCHI1原核表达载体,RdCHI1重组蛋白可在上清中表达,最佳诱导条件为:15℃、36 h,IPTG浓度0.35 mmol·L^(-1)。经镍柱纯化得到质量较好的RdCHI1重组蛋白,通过体外酶活反应确定,与对照组相比,RdCHI1可以更快地催化柚皮素查尔酮(Naringenin chalcone)反应生成柚皮素(Naringenin)。【结论】RdCHI1为I型CHI,可极大提高柚皮素查尔酮生成柚皮素的速率,增加黄酮类物质积累量。

马缨杜鹃RdDFR1基因的克隆分析与可溶性重组蛋白的制备

二氢黄酮醇4-还原酶位于类黄酮代谢途径下游,可催化二氢黄酮醇转化为对应的花色素苷,因具有底物特异性,直接影响植物颜色的呈现。通过PCR法克隆得到马缨杜鹃DFR1基因(RdDFR1),序列分析显示,RdDFR1不具有信号肽,定位在细胞质膜的可能性最大,与越桔DFR的亲缘关系最近。随后,将RdDFR1与原核表达载体pET-32a(+)连接,构建重组质粒pET-32a(+)-RdDFR1,并转入大肠杆菌BL21感受态细胞中。诱导表达分析显示,重组蛋白最佳诱导表达条件为:IPTG浓度为0.25 mmol/L,15℃下诱导48 h。按照上述条件制备并纯化得到了符合实验要求的重组蛋白,为研究RdDFR1的生物学功能及性质奠定了基础。

苗药榜留丽叶中毒性成分杜鹃醇的提取工艺与含量测定

采用RP-HPLC法,以乙腈(A)-水(B)为流动相梯度洗脱,检测波长210 nm,柱温25℃,流速1 mL·min^(-1);在单因素实验基础之上,采用Box-Behnken响应面分析法优化杜鹃醇的最优工艺条件。杜鹃醇在0.1~2.5μg(r=0.9998)内具有良好的线性关系,平均加样回收率为97.90%,RSD=1.38%,榜留丽叶中杜鹃醇含量在7.02~23.23 mg/g间。在最佳工艺条件下:乙醇浓度为90%、料液为1∶50、温度为90℃、提取3次、每次2 h,杜鹃醇含量达8.17 mg/g。本文所筛选的RP-HPLC检测方法可作为苗药榜留丽的质量控制方法。

马缨杜鹃繁殖技术研究进展

马缨杜鹃繁殖技术一直是其产品商业化的关键环节,通过对近年来众多科研工作者在马缨杜鹃种子繁殖、扦插繁殖、组织培养等方面展开的研究进行综述,总结了马缨杜鹃繁殖技术要点,指出了当前马缨杜鹃繁殖技术存在的问题:主要是种子繁殖商品化周期长、组培繁殖技术门坎高且商品化周期长、扦插和嫁接繁殖成活率低、分株繁殖系数低。同时,提出了马缨杜鹃繁殖技术未来需要研究解决的方向是如何缩短马缨杜鹃营养生长,提高扦插和嫁接繁殖成活率,并兼顾高繁殖系数与短营养生长,以加快其商品化、市场化、产业化进程。

马樱杜鹃花色素的提取及其性质研究

以马樱杜鹃花为原料,用树脂法提取马樱杜鹃花红色素,并对其理化性质进行研究。结果表明,HPD-200树脂对该色素具有较高的吸附量,用75%乙醇为洗脱剂得到的产品质量好、色价高,且HPD-200树脂重复使用20次后吸附率仅降低1.4%;该色素在酸性条件下具有较好的稳定性,并且对光、热和常用食品添加剂比较稳定,是一种价廉易得、安全可靠、使用方便的天然植物色素,在食品工业中有一定的开发利用价值。

生物炭-泥炭复合基质对马缨杜鹃生长和生理的影响

以马缨杜鹃(Rhododendron delavayi Franch.)1年生幼苗为材料,用体积分数10%、20%、30%和40%木炭或稻壳炭与木炭组成8组复合基质,比较各组复合基质的理化性质差异,分析幼苗生长及叶片光合生理指标和矿质元素含量的变化及其与复合基质理化性质的相关性。结果表明:木炭和稻壳炭形态结构和理化性质均不同。随木炭或稻壳炭体积分数的提高,复合基质的pH值、电导率、通气孔隙度、总孔隙度以及P、K、Mg、Na、Fe和Mn含量总体上逐渐升高,持水孔隙度和N含量总体上逐渐降低,Zn含量则无明显变化,且多数复合基质的各项理化指标与对照(泥炭)无显著差异。随木炭体积分数的提高,幼苗的株高、地径、单株叶片数、单株叶面积、单株各器官干质量和单株总干质量以及叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)总体上先升高后降低,水分利用效率(WUE)逐渐降低;叶片的N、P、K、Mg、Na、Fe、Mn和Zn含量总体上逐渐升高。随稻壳炭体积分数的提高,除幼苗株高外,其他7项生长指标以及叶片的SPAD、Pn、Tr和Gs值总体上逐渐升高,WUE值总体上逐渐降低;叶片的P、Mg、Fe和Mn含量逐渐升高,N、K、Na和Zn含量波动变化。相关性分析结果表明:幼苗的株高和地径与复合基质各项理化指标均无显著相关性;叶片的胞间CO 2浓度和WUE值与复合基质总孔隙度呈显著负相关;单株的叶片数、叶面积、叶干质量和根干质量以及SPAD、Pn、Tr和Gs值与复合基质的总孔隙度和Mn含量呈极显著或显著正相关,与pH值、电导率和Na含量呈显著负相关。综合分析结果表明:木炭或稻壳炭与泥炭组成的复合基质均可不同程度促进马缨杜鹃幼苗的生长、光合代谢和矿质元素吸收;添加体积分数20%或40%稻壳炭时,马缨杜鹃幼苗长势较佳、光合能力较强。

影响高山杜鹃试管苗玻璃化的几个因素研究

为了找出能够克服或降低高山杜鹃试管苗玻璃化的最适培养条件，本文采用单因子实验设计，以高山杜鹃茎尖作为外植体，Read为基本培养基，研究了培养基中添加物6-BA、蔗糖、琼脂、活性炭的浓度及培养温度等因子对高山杜鹃试管苗生长的影响。结果表明，6-BA、蔗糖、琼脂、活性炭的浓度及培养温度均对试管苗玻璃化率有显著影响。附加了1．5～2．0mg／L6-BA，3％～4％蔗糖，0．6％琼脂，0．3％活性炭的Read培养基和25℃的培养温度能有效得降低高山杜鹃试管苗玻璃化率，而且增殖系数较高、有效苗生长较快。

赤霉素+2,4-D及赤霉素+丁酰肼对马缨杜鹃光合作用日变化的影响

以贵州黔西百里杜鹃野生林中马缨杜鹃为研究对象,喷施不同浓度配比的赤霉素+2,4-D及赤霉素+丁酰肼,并测定其光合生理指标的日变化。结果表明:喷施不同浓度配比的外源激素下马缨杜鹃的光合速率呈双峰型,峰值分别出现在11:30和15:30,在11:30,赤霉素分别与不同浓度50、100、200mg/kg 2,4-D混和对应光合速率分别为8.39,8.08,8.14,8.29μmol.m-2s-1;喷施赤霉素和不同浓度的2,4-D对应的马缨杜鹃叶片蒸腾作用日变化也呈"双峰"曲线,第一个峰值均出现在9:30,表现为CK>100mg/kg+200mg/kg>100mg/kg+50mg/kg>100mg/kg+100mg/kg;与对照相比,各喷洒浓度对胞间CO2浓度的影响不明显,赤霉素和2,4-D、赤霉素和丁酰肼混合激素的喷洒对马缨杜鹃的水分利用率有一定的影响。研究结果为进一步研究马缨杜鹃的光合生理特征提供了理论依据。

影响高山杜鹃生根的几个因素

从活性炭、培养基pH值、培养条件、碳源等方面讨论了影响高山杜鹃生根的因素 .活性炭有利于根的正常生长与发育 ;无琼脂的液体培养基生根明显快于固体培养基 ;培养基的pH值 5 .0～ 5 .5最适合杜鹃生根 ;蔗糖浓度对生根率无影响 ,但影响小苗根的生长速率 .

贮藏温度与时间对马缨杜鹃种子萌发的影响

为探讨马缨杜鹃种子适宜的短期贮藏技术,对采自4个居群的马缨杜鹃种子进行不同温度下贮藏30 d和310 d的发芽试验。结果表明,贮藏30 d时,常温、冷藏(4℃)和冷冻(-20℃)条件下的种子发芽率差异不显著,但发芽势差异显著,常温贮藏下发芽势最高;不同居群种子发芽率差异显著,发芽势差异不显著,其中马雄山居群种子的发芽率和发芽势最高,常温贮藏方法较适合于对马缨杜鹃种子30 d左右的短期贮藏。贮藏310 d时,常温、冷藏和冷冻条件下的种子发芽率和发芽势差异均显著,冷藏条件下发芽率和发芽势最高;不同居群种子发芽率和发芽势差异均不显著。随着贮藏时间的延长,发芽率均表现为下降的趋势,而冷藏条件下贮藏310 d的种子发芽势显著高于贮藏30 d。因此,冷藏是马缨杜鹃种子310 d左右短期贮藏的适宜方法。

不同浸种方式对马缨杜鹃种子发芽率的影响

对采自4个居群的马缨杜鹃种子进行了不同浸种方式处理的发芽试验。结果表明:0.5%硼酸溶液、室温蒸馏水3、0℃蒸馏水浸种24 h均能提高马缨杜鹃种子发芽率,但以0.5%硼酸溶液浸种的效果最好,且与对照的差异达到显著水平,而3种浸种方式之间的差异不显著。同时,在相同浸种处理下,4个马缨杜鹃居群间种子的发芽率及发芽势存在差异,其中以马雄山居群种子的发芽率和发芽势最高。

高山杜鹃品种光合特性比较

对红粉玉蝶、井岗紫霞等5个从河北石家庄等地引进的高山杜鹃优良品种的主要光合生理指标、光合日变化进行了比较研究,并对各品种的光响应曲线进行了拟合。结果表明:不同品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE)和光饱和点(LSP)之间的差异明显,各品种的光补偿点(LCP)均较低;净光合速率的日变化也存在明显的品种间差异,有3个品种呈"中午降低型"的双峰曲线,2个品种呈单峰曲线。品种红粉玉蝶、井岗紫霞具较高的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,表现出较高的光合作用能力和生产潜力;同时这2个品种又有较低的光补偿点和较高的光饱和点,表现出较强的弱光利用能力和强光利用潜力。因此,从光合特性角度考察,这2个品种适宜在江苏省推广种植。

马缨杜鹃不同完整性居群遗传多样性的AFLP分析

采用选择性扩增片段多态性（AFLP）技术对马缨杜鹃5个不同完整性居群的遗传多样性进行检测和分析。结果表明：筛选出的7对引物组合共扩增出527条带，其中多态带382条，多态带百分率为72.49%；5个居群间的多态性百分率在52.23%～69.64%之间，居群平均多态性百分率为57.80%；Nei’s基因多样性变化范围在0.1139～0.1738之间，Shannon信息指数为0.1868～0.2777；居群间遗传分化系数Gst为0.1688，表明83.12%遗传变异发生在居群内，居群间基因流为2.4624，足以维持居群间现有的遗传结构；AMOVA分析结果表明，18.34%的遗传变异存在于居群间，81.66%的遗传变异存在于居群内；基于UPGMA聚类结果，可将5个马缨杜鹃居群分为3组，紫溪山和板凳山居群、马雄山和小营地居群之间各为一组，老湾地居群独自一组。研究表明，该物种有些居群虽遭受严重的人为破坏，但居群的遗传多样性仍然较高。

马缨杜鹃组培苗移栽基质的筛选研究

以马缨杜鹃组培生根苗为材料,研究了不同移栽基质对马缨杜鹃组培苗移栽成活率及生长状况的影响。结果表明,园土+腐殖土+珍珠岩(1∶1∶1,体积比)是马缨杜鹃组培苗最适宜的移栽基质,其成活率最高,生长状况最佳。

营养元素对马缨杜鹃花芽发育和花期的影响

采用正交设计研究了N、P、K、Ca等营养元素对百里杜鹃花区马缨杜鹃花芽发育和花期的影响。结果表明:N、P、K、Ca各营养元素对花芽横径、花芽纵径、花朵直径无影响;而400mg/kg N5、0 mg/kg P2、00 mg/kg K5、0 mg/kg Ca组合对花芽纵径的影响最大;200 mg/kg N、200mg/kg P2、00 mg/kg K5、0 mg/kg Ca组合对花朵直径影响最大;400 mg/kg N、50 mg/kg P、200mg/kg K和50 mg/kg Ca组合能分别使始花期、末花期提前8 d和5 d。