人参发状根的相关研究进展

人参发状根具有生长速度快、激素自养、皂苷含量高等特点,是大规模生产人参皂苷的有效途径。本综述在发根农杆菌转化机理、诱导体系建立、发状根鉴定研究的基础上对Ri质粒作用机理、影响诱导率的因素、人参发状根的形态及分子鉴定进行了重点分析,并对今后急需研究的几个方向进行了展望,以期为人参发状根的有效开发和合理利用提供参考。     

犬SLAM基因真核表达载体的构建及Vero细胞系转染的研究

为了研究犬瘟热病毒细胞受体SLAM基因的特性和功能。将基因SLAM克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+)上,构建真核表达载体pCDNA3.1/SLAM,重组质粒纯化后应用脂质体2000转染到Vero细胞中,通过RT-PCR和免疫印迹方法检测犬SLAM基因在Vero细胞中的转录和表达情况。结果表明：成功构建了表达SLAM基因的真核表达载体,RT-PCR和免疫印迹显示SLAM基因获得表达;pcDNA3.1/SLAM载体的构建为研究犬SLAM基因在Vero细胞中的稳定表达奠定了基础。     

与茄子青枯病抗性相关基因连锁的AFLP标记研究

本文以茄子高感青枯病亲本自交系5810、高抗亲本自交系5556单1、两自交系杂交得到F1,F1单株自交得到F2群体为试材,采用苗期接种鉴定及BSA法结合AFLP技术,探讨了茄子青枯病抗性的遗传规律,获得与茄子青枯病抗性相关基因连锁的AFLP分子标记。结果表明：抗病亲本5556单1青枯病抗性受一对单隐性基因控制,感病亲本控制的感病基因是不完全显性的。在抗、感池中未发现标记,而通过抗、感池单株分析得到了相引相AFLP分子标记E13M10,如及相斥相AFLP标记E16M5240,估算它们与目标基因间的遗传距离分别为10．14cM和7．56cM。     

小麦类甜蛋白基因的转化及转基因植株的抗病性分析

目前已克隆出许多类甜蛋白基因并成功转化马铃薯、水稻和小麦等植物,均可引起植株抗病性的提高。在以往的研究中我们从小麦中克隆了一个类甜蛋白基因(Ta-Tlp),该基因在高抗白粉病的小麦6VS/6AL易位系中能够高水平表达,推测它与白粉病抗性密切相关。为进一步研究该基因的功能,本研究构建了包含在ubi强启动子控制下的Ta-Tlp基因的表达载体pAHC-TlP,用基因枪将其导入小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织,在含除草剂的选择培养基上经两轮筛选和分化,获得再生抗性植株。对T0、T1和T2代植株进行PCR、Southern杂交与RT-PCR分析,结果表明Ta-Tlp基因已整合进受体基因组并且能够表达。对T0代及其衍生的T1代(来自6个T0代阳性株系的183个单株)和T2代(来自6个T0代阳性株系的241个单株)转化植株进行白粉病抗性鉴定,Ta-Tlp基因超量表达的转基因植株,能延缓白粉病发病进程,其白粉病抗性有一定提高。对T2代阳性转化植株进行赤霉病抗性鉴定表明,其抗性与受体对照相比无显著差异。     

黑龙江省粳稻品种稻瘟病主效抗性基因鉴定与抗性评价

为明确黑龙江省粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型、评价品种及抗瘟基因利用价值,利用8个已克隆主效抗性基因Pita、Pia、Piz-t、Pib、Pikm、Pi9、Pii和Pid3的特异性分子标记,结合402个黑龙江省各稻区的菌株接种供试品种的抗性表型,对20个黑龙江省粳稻品种的抗性基因型及抗病性进行分析。结果显示,Pia检出率最高,20个粳稻品种均检测到该基因,其次是Pita和Piz-t,检出率为80%;Pia、Pita、Piz-t、Pikm和Pi9在不同生态型品种育种中得到了较为广泛的应用,Pib、Pii和Pid3在不同生态类型品种间分布存在差异,仅在第1积温带的品种中发挥较好作用;唯一携带Pid3且具有Pita+Pia+Piz-t+Pib+Pii+Pid3基因型的龙洋16抗性表现最好,抗性频率高达93%;携带Pita+Pia+Piz-t基因组合的品种均表现出较好的抗病性,对黑龙江省粳稻品种的抗瘟贡献较大。揭示了黑龙江省20个粳稻品种的稻瘟病主效抗性基因类型及其对稻瘟病抗性的贡献,为寒地水稻种质资源的抗病性筛选和广谱抗病基因的利用提供重要依据。     

逆境启动子的鉴定及在大豆中的应用

为减少抗逆分子育种中因引入外源抗性基因造成的基因多效性,降低外源基因对植物的伤害,本研究设计并合成逆境响应顺式元件不同组合的启动子,将其连上GUS报告基因后转化为拟南芥野生型Col-0;通过转基因拟南芥中GUS报告基因的表达强度分析各种启动子对干旱和盐害的响应情况,筛选出了在正常条件下无渗漏、在干旱和盐害胁迫下被诱导的启动子AXpro。然后,利用发根农杆菌介导转化大豆,发现干旱诱导生物钟基因GmTIC的沉默能提高大豆的抗旱能力。研究结果为农林业的抗逆分子育种提供了理论基础和应用方法。     

菜豆几丁质酶基因Bchi的克隆及其在转基因烟草中的表达

本文根据GenBank中公布的菜豆几丁质酶基因cDNA序列设计引物,通过RT-PCR得到一个菜豆几丁质酶基因家族基因Bchi.该基因编码一个327个氨基酸的多肽,其结构包括信号肽、几丁质结合区、铰链区、催化区和液泡定位多肽,属于Class Ia类内切几丁质酶.构建该基因的植物表达载体pMHL7133-Bchi,并通过发根农杆菌R1000介导转化烟草,经PCR和Southern blot鉴定获得了4株转基因烟草株系.几丁质酶活性分析表明,转基因烟草几丁质酶活力明显高于对照.抗真菌实验结果显示,转基因烟草的叶片基本无病斑产生,表明Bchi基因在烟草中高水平的表达显著提高了烟草对真菌病害的抗性.     

发根农杆菌转化银杏等药用植物研究进展

利用发根农杆菌转化药用植物,并对毛状根进行离体培养,大量提取重要成分,是药用资源植物可持续发展的有效途径之一。讨论了发根农杆菌影响发根诱导的因素即转化组合的研究、转化条件的研究及影响发根生长量和有效物质含量的研究进展,并对其发展前景和今后的研究方向及重点进行了展望     

pCB-zeolin-GFP表达载体的构建及瞬时表达

为利用荧光蛋白基因GFP检测外源基因在转基因植株中的表达和定位,构建含有GFP基因的植物表达载体pCB-zeolin-GFP。在目的基因的开放阅读框（ORF）两端设计引物,并引入酶切位点和保护碱基,用PCR方法从pDHA扩增得到zeolin基因的全长,克隆到中间载体pMD18-T,分别用NcoⅠ和BglⅡ2种限制性内切酶酶切重组质粒和经过改良的pCAMBIAI1302植物表达载体,经回收、连接、转化、鉴定后,利用基因枪转化法将重组载体转入洋葱表皮细胞,通过共聚焦显微镜检测绿色荧光蛋白在洋葱表皮细胞中的瞬时表达。构建了zeolin基因与绿色荧光蛋白（GFP）融合的植物表达载体pCB-zeolin-GFP,并在洋葱中得到了表达。构建的融合植物表达载体pCB-zeolin-GFP正确,该载体的成功构建为今后进行基因转移、基因功能研究及培育新品种奠定了基础。     

以对潮霉素抗性为筛选标记的棉花遗传转化

以 HPT基因作为筛选标记基因 ,潮霉素作为筛选剂 ,通过农杆菌介导法将 GFP基因导入棉花细胞并得到再生植株。经过 Southern杂交证实外源基因已经整合到棉花基因中 ,荧光显微镜可以观察到绿色荧光 ,说明 GFP基因得到表达。研究确定了潮霉素作为棉花转化的筛选剂在农杆菌介导的转化中适用的浓度范围及筛选方法 ,即棉花转化中潮霉素的筛选浓度范围为 2 .5～ 1 0 mg· L- 1,在有 GFP等一些易于观察和检测的标记基因存在时 ,起始浓度可用较低 ( 2 .5 mg· L- 1)的筛选浓度 ;而在没有标记基因或检测方法较复杂时 ,起始浓度用较高 ( 1 0 mg· L- 1)的筛选浓度     

茉莉酸甲酯对人参β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的影响

为了明确β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在茉莉酸甲酯（MeJA）诱导人参抗人参锈腐病过程中的作用,试验设4个处理：MeJA、Cylindrocarpon destructans、MeJA+Cylindrocarpon destructans和CK。MeJA浓度为200 mg/L。处理后3,6,9,12,15,20,25,30天测定酶活。结果表明,经MeJA处理后接种人参锈腐菌,人参根系β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性均较对照增强。β-1,3-葡聚糖酶活性在第12天达到峰值,是对照的1.39倍;几丁质酶活性在第15天达到峰值,是对照的1.51倍。这表明β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在MeJA诱导人参抗人参锈腐病的过程中起重要作用。     

西兰花毛状根悬浮培养体系建立

为建立西兰花毛状根高增殖能力悬浮培养体系,实验对通过发根农杆菌ATCC15834浸染西兰花叶片获得的毛状根进行PCR检测,高增殖液体悬浮培养体系条件的优化,毛状根生长动态与萝卜硫素合成动力学研究。实验结果表明,诱导出的毛状根整合了发根农杆菌ATCC15834的rol B基因。毛状根液体悬浮培养的最佳条件为:接种量为1mg/mL、转速为110r/min、培养基体积100mL、培养温度为25℃,增殖倍数达26.47倍。毛状根悬浮培养生长分为迟滞期、分化期、增殖期、静止期、衰亡期五个时期,萝卜硫素的合成于培养的静止期,并向培养基中少量释放,且最佳收获时间为接种后的第21天。这一研究结果可为次生代谢产物萝卜硫素的生产提供一定的理论基础。     

人参根系分泌物对几种药用植物的化感作用研究

本文研究人参根系分泌物对几种药用植物种子的化感作用。采用灭菌复合基质栽培人参,对人参根系分泌物进行原位收集,依次用水和甲醇提取人参根系分泌物,合并后用乙酸乙酯萃取分为水相和乙酸乙酯相两部分,设计不同浓度,采用室内培养,研究其对四种药用植物种子萌发和胚轴、鲜重的化感作用。结果表明人参根系分泌物对四种药用植物种子的化感作用是有所差异的。其中对大黄和水飞蓟种子萌发具有不同程度的抑制作用,降低了种子的α-淀粉酶活性。对大黄下胚轴和鲜重表现为高浓度抑制中低浓度促进。对水飞蓟种子上下胚轴和鲜重表现为水相促进乙酸乙酯相抑制。人参根系分泌物水相中低浓度促进而高浓度抑制牛蒡种子的萌发和种子α-淀粉酶的活性。乙酸乙酯相抑制牛蒡种子萌发和种子α-淀粉酶的活性。水相促进下胚轴的伸长,乙酸乙酯相抑制下胚轴的伸长,与对牛蒡鲜重的影响是一致的。人参根系分泌物水相高中浓度抑制白花草木犀种子的萌发,而低浓度促进其萌发。乙酸乙酯相高中浓度时促进白花草木犀种子的萌发,低浓度抑制种子的萌发,这与对种子α-淀粉酶活性影响基本一致。人参根系分泌物抑制下胚轴的伸长和鲜重的增加。因此,人参根系分泌物对四种药用植物具有不同程度的化感作用,并且化感作用与化感物质浓度密切相关,种子萌发与种子α-淀粉酶的活性,种子鲜重与下胚轴伸长有密切关系。     

吉林省人参产业实现跨越式发展的初探

摘要：人参( Panax ginseng C.A.Meyer)是中国传统药用植物,世界上享负盛名。我国是世界上人参生产大国,中国人参产量占世界产量的一半以上。吉林省是中国人参产业大省,人参产业的发展已经取得阶段性成果,政府扶持力度也在不断加大,自有品牌声誉逐年提高。但在国际市场的冲击下,我省人参产业却面临着转型升级、产品换代和附加值提高等问题。本文分析了吉林省人参产业的优势与弊端,初步探讨实现跨越式发展的先决条件、发展思路和可持续发展的战略部署。     

人参中ACE抑制蛋白的提取

从人参粉中提取纯化人参蛋白,以检测人参蛋白对血管紧张素转换酶（ACE）的抑制活性。将人参粉加水（pH 9.0）搅拌,3000 r/min离心20 min。用连续的色谱柱分离：D101大孔树脂分离色谱,离子交换色谱,凝胶过滤色谱。以体外ACE抑制率为指标确定提取的人参蛋白具有抑制ACE的作用。结果表明：人参蛋白对ACE酶具有很高的抑制效果,通过连续的色谱分离方法可将ACE抑制蛋白分离,得到具有较高抑制率的ACE抑制蛋白,该抑制蛋白的抑制率可达92.5%。     

Production of phenolic compounds in hairy root culture of tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn)

Fagopyrum tataricum Gaertn (tartary buckwheat) is an excellent medicinal and nutrient-rich crop. It has a high content of rutin and other phenolic compounds. An experiment was conducted to investigate in vitro production of phenolic compounds from hairy root culture of tartary buckwheat. Hairy root growth was promoted by increasing culture time in MS medium. The highest hairy root growth reached up to 11.2 g/l dry weight at 18 d after placement. Transformation was confirmed by PCR using rol genes, rol A (304 bp), B (797 bp), C (550 bp), and D (1035 bp) genes which is transferred into hairy roots from the Ri-plasmid in Agrobacterium rhizogenes and is responsible for the induction of hairy root from plant species. Rutin, quercetin, (−) epicatechin, (−) catechin hydrate, gallic acid, ferulic acid, chlorogenic acid, and caffeic acid were identified both in hairy and wild type roots of tartary buckwheat. The main compound found in the both types of root was epicatechin followed by rutin. The concentration of phenolic compounds in the hairy roots of tartary buckwheat was several-fold higher compared with wild type roots of same species. Our results indicate that hairy root culture of F. tataricum is a valuable alternative approach for the production of phenolic compounds.     

丹参毛状根生物反应器大规模培养的研究

以总丹参酮(脂溶性成分)的含量为监测对象,利用10L的球状气升式反应器进行了丹参毛状根培养的初级放大试验,发现球状气升式反应器培养50d时丹参毛状根的增殖倍数为241．71倍,高于三角瓶摇瓶培养的丹参毛状根的增殖倍数,其总丹参酮的含量接近三角瓶摇瓶培养的丹参毛状根总丹参酮的含量。接着,以原儿茶醛和丹酚酸B这两种水溶性成分为监测对象,利用75L的气升式反应器进行了进一步的放大培养,发现它们的含量在75L的气升式反应器培养50d时所获得的丹参毛状根中与10L的球状气升式反应器培养50d时所获得的丹参毛状根中相当。这些结果表明,利用气升式反应器进行丹参毛状根初级放大和中试规模的培养是可行的,它为今后丹参毛状根的工业化生产奠定了基础,有望为象丹参这样的名贵植物资源的持续开发与利用以及绿色原料药的生产开辟一条新途径。     

不同生育期光合叶面积对人参皂苷含量的影响

为了研究不同茎叶数人参在不同生育期人参皂苷含量变化规律,以三年生、四年生三茎、二茎和单茎人参为研究对象,以人参皂苷为检测指标,采集集安不同茎叶数和不同生育期的人参,用紫外分光光度计法测定总皂苷含量,并用HPLC法测定7种单体皂苷的含量,比较其变化规律。①人参皂苷的含量随生长年限的增加而增加;在不同的生育期内,三年生、四年生人参在红果期人参总皂苷含量最高,其含量分别为4.46%、4.94%、4.97%、6.69%、5.00%。②不同茎数人参、双茎叶人参总皂苷含量高于单茎叶人参和三茎叶人参的总皂苷含量。③不同时期参根中单体皂苷含量不同。总体而言,其不同生育期单体皂苷红果期Rb1含量最高,其四年双茎Rb1含量最高为1.035 mg/g;而枯萎期时Rd含量最低,三年单茎Rd含量最低为0.105 mg/g。且不同茎叶数人参,双茎叶人参的单体皂苷高于三茎叶和单茎叶的人参的单体皂苷。人参皂苷的含量与生育期和茎数有密切的关系,建议栽培时做双茎化处理,并在红果期末期采收。     

桑树毛状根生长动力学研究

为建立桑树毛状根的高效培养体系,采用液体摇瓶培养法,以培养30天的毛状根湿重为指标,对桑树毛状根的培养基及培养条件进行研究。结果表明,桑树毛状根的最佳培养基是pH 6.0的MS培养基,最优培养条件为26℃,130 r/min,暗培养。桑树毛状根的生长表现为“慢—快—慢”的趋势,呈“S”型曲线,生长21天左右进入稳定期。     

不同产地人参中4种脱氢酶活力比较

为了给人参的培育和优选提供理论依据,采用中性缓冲液提取粗酶液,应用分光光度法对15个不同产地的人参中苹果酸脱氢酶(Malate Dehydrogenase MDH),乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase, LDH),乙醇脱氢酶(Alcohol Dehydrogenase, ADH),葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate Dehydrogenase, G6PDH）4种脱氢酶活力进行比较。结果表明不同产地人参脱氢酶活力差别明显,同一产地4种脱氢酶活力趋势基本相同。其中安图县万宝镇的人参样品的MDH、LDH、G6PDH 3种酶活力均是最高值,分别为124.58U/(g?Fw)、129.88 U/(g?Fw)、109.84U/(g?Fw);黑龙江2个产地的4种酶活力普遍比较低。运用SPSS13.0软件对15批样品进行系统聚类分析,将样品分为4类。MDH、LDH、ADH、G6PDH的活力可以作为人参培育和优选提供理论依据。