重要食药两用植物余甘子遗传改良研究进展

余甘子(Phyllanthus emblica L.)是著名的药食两用植物,其果实富含多种有效成分,具有极高的药用价值和开发潜力。但是,余甘子果实口感酸涩等缺点,严重制约了其相关产业的发展,急需对余甘子相关性状进行遗传改良。本综述论述了余甘子常规遗传改良(种质资源收集与分类,繁殖培育)和分子遗传改良(分子标记技术,转录组高通量测序技术和基因工程技术在余甘子遗传改良中的应用)的研究进展,探讨了余甘子遗传改良中存在的主要问题及发展方向,提出余甘子遗传改良应采用常规育种方法结合分子辅助育种的研究策略,为今后余甘子遗传改良研究提供参考和借鉴。     

馥郁滇丁香LgFKF1基因的克隆及节律表达分析

[目的]研究馥郁滇丁香LgFKF1基因的结构特点及其在特异组织中的节律表达特征,探索其在成花调控过程中的作用。[方法]采用RACE技术克隆获得馥郁滇丁香LgFKF1基因的cDNA全长序列,利用生物信息学方法对获得的基因核昔酸序列及编码蛋白质序列进行分析,利用qRT-PCR技术对特异组织的节律表达模式进行分析。[结果]序列分析表明:LgFKF1基因cDNA全长为2 271 bp,开放阅读框为1 917 bp,编码一个638个氨基酸的蛋白质;推导的氨基酸序列与扁果树、软枝黄蝉、纳塔尔倒吊笔、马利筋的FKF1蛋白具有较高同源性,达92.59%;预测LgFKF1蛋白属于不稳定的亲水性蛋白,定位在细胞核,无信号肽和跨膜区;结构主要由无规则卷曲结构、α螺旋结构、扩展长链和β-转角构成;遗传进化关系与扁果树最亲近。qRT-PCR分析表明:Zg如7在诱导光周期下处理7d时较非诱导光周期下的表达量高,而诱导光周期下处理10d后其表达量则低于非诱导光周期的表达。一天中,在各组织中均有表达,且以叶片中的相对表达量较高。LgFKF1因组织不同在不同的时间呈现出单峰和双峰表达,其中,根、芽及花蕾中均在夜间23:00出现单峰表达;茎、叶及开放的花朵中在不同时间出现双峰表达,茎在晚上20:00和凌晨5:00,叶在凌晨2:00和早上8:00,开放花朵在夜间23:00和凌晨5:00. [结论]从馥郁滇丁香中克隆获得了LgFKF1基因,其编码的蛋白序列与其它植物的FKF1具有较高的同源性。LgFKF1基因的表达受光周期影响,在诱导光周期下,不同的组织呈现出不同的表达模式,其中,仅叶片中的1个表达峰值出现在白昼,其余组织中的表达峰值均出现在夜间。在各组织中,叶片中的表达量较高。LgFKF1基因的特异组织节律表达有助于为其生物学功能的进一步研究提供参考依据。     

滇丁香属杂交新品种‘香魂’

‘香魂’是从以滇丁香（Luculia pinceana Hook.）品种‘红福’为母本、鸡冠滇丁香（L. yunnanensis Hu）为父本的F₁代群体中选育出的新品种。多年生常绿灌木，株形开张；叶片薄革质，长椭圆形，先端锐形，全缘；聚伞花序，花序轴被秕糠状毛；副花冠浅紫色，与花裂片颜色一致；花冠管长（3.21 ± 0.21）cm，花冠直径（5.07 ± 0.52）cm，花冠裂片间有羽状附属物；长花柱；花香怡人，观赏性强。     

滇东南濒危植物长梗杜鹃的花粉形态及其特性研究

[目的]对滇东南特有濒危植物长梗杜鹃花粉形态及其特性进行系统研究,为长梗杜鹃进一步的遗传育种、花粉种质保存和传粉生物学等相关保护利用提供一些科学依据,并为系统分类研究作旁证。[方法]利用光学显微镜和扫描电子显微镜对长梗杜鹃花朵不同发育时期(花蕾膨大期、花瓣初开期和花瓣盛开期)的花粉形态进行了观察;通过TTC染色法对开花当天不同时段及开花后不同天数的花粉活力进行了快速检测;做L25(53)正交试验探讨10 g·L-1琼脂和不同浓度的蔗糖、H3BO3、Ca Cl2组成的培养基配方对长梗杜鹃花粉萌发的影响。同时,研究了其花粉在不同贮藏温度下活力随贮藏时间的变化情况。[结果]表明:从花蕾膨大期到花瓣盛开期,花粉逐渐成熟,为四合体花粉,呈正四面体排列,四合体直径为43.0 65.4μm,平均51.3μm;单粒花粉近球形且表面有粘丝,具三孔沟。在扫描电镜下,花粉粒外壁为均匀的颗粒状,孔沟周围颗粒细密呈波状突起;在光镜下,花粉粒外壁为内外2层,厚度约相等为0.8 1.2μm。长梗杜鹃整个单花花期花粉活力较强,于开花当天9:00达最高,为92.18%,至花末期(花后第9天)仍保持着48.5%的活力,适宜做父本开展相关杂交育种工作。长梗杜鹃开花当天9:00的花粉在10 g·L-1琼脂+100 g·L-1蔗糖+200 mg·L-1H3BO3+0 mg·L-1Ca Cl2的培养基中萌发率最高,达90.26%;极差分析表明,影响长梗杜鹃花粉萌发率高低的主次顺序为蔗糖→Ca Cl2→H3BO3,一定浓度的蔗糖和H3BO3均起到了很好的促萌效果,而Ca Cl2的添加则显著抑制了其花粉萌发。此外,适宜的低温有利于长梗杜鹃花粉的贮藏,-18℃条件下贮藏48 d仍有一定的萌发力。[结论]长梗杜鹃特殊的花粉外壁纹饰支持了前人对其系统位置划分的合理性。其较高的花粉活力、适宜的固体萌发培养基及贮藏温度的研究为今后以长梗杜鹃为父本的杂交育种提供了可靠的理论依据,对其他同属植物花粉形态及特性研究具有重要的指导意义。     

杜鹃属植物自然杂交研究进展

杜鹃花是闻名世界的观赏花卉，由于不少种类较弱的生殖隔离屏障，大量人工杂交选育品种得以问世。而在其野外重叠分布区，自然杂交种也屡见不鲜。文中着重从繁育系统、传粉特征、杂交后代与杂交区构成、人为干扰因素与分子鉴定等方面综述杜鹃属自然杂交研究现状，探讨杜鹃属植物自然杂交研究存在的问题并展望今后的研究方向及内容，提出杜鹃属植物自然杂交研究应注重特有传粉昆虫、人工干扰与杂交区构成关系、子代适应力和染色体组等方面，以期为将来揭示杜鹃属植物自然杂交历史、成因及新品种选育研究提供参考。     

滇东南濒危植物长梗杜鹃转录组微卫星特征分析

[目的]全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征,为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。[方法]利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗杜鹃叶片进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。[结果]发现含SSR的序列17 354条,共得到23 192个SSR,出现频率为31.30%,平均每3 kb出现1个SSR。二碱基和三碱基重复为长梗杜鹃SSR主要重复单元类型,分别占SSR总数的69.25%和15.07%,187种重复基元中,所占比例最高的是(AG/CT)n(62.01%),其次是(A/T)n(12.34%)、(AC/GT)n(4.52%)和(AAG/CTT)n(4.23%)。在SSR和CDS的交集基因中,共发现15 908个SSR位点,其中2 792个位于编码区,出现频率为0.076 SSR/kb,而非编码区为0.344 SSR/kb,在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(1 356,48.57%)。在不同长度重复单元中,二碱基重复SSR长度变异程度最高,其次是单碱基重复。长梗杜鹃SSR的频率和长度呈显著负相关(P0.01),相关系数为-0.566。[结论]长梗杜鹃转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多,具有较高的多态性潜能,用于遗传分析的潜力很大,能满足该物种的保护遗传学研究。     

云南干热河谷地区余甘子转录组分析

[目的]对云南干热河谷地区余甘子转录组特征进行描述,旨在为余甘子微卫星标记的开发和功能基因的挖掘提供较全面的背景信息。[方法]采用Illumina Hiseq 4000测序平台对余甘子叶片进行转录组测序,对原始数据进行过滤、de novo组装及聚类去冗余等处理后,再与公共数据库进行比对,对Unigenes进行基本功能注释、CDS预测、TF编码能力预测及R-Gene预测等分析。[结果]本研究共获得10. 52 Gb的Clean reads,Q20、Q30分别为98. 47%、95. 28%。组装并去冗余后获得76 881条Unigenes,平均长度、N50分别为713、1 257 nt。通过与NR、COG、KEGG和Swiss Prot数据库进行比对,44 768条Unigenes获得功能注释。余甘子转录组Unigenes根据COG功能注释信息大致分为25类;按GO功能注释信息划分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类47亚类;参考KEGG注释信息,可归为6大代谢通路、21类代谢途径,其中约3/5为代谢相关通路。根据以上注释结果共检测出42 953个CDS,其余未比对上的Unigenes用ESTScan预测后得到2 058个CDS。同时,预测到56个TF家族以及18种RGene。[结论]本研究获得的余甘子转录组Unigenes序列的组装质量较高、完整性较好、基因丰富、功能多样,极大地扩充了余甘子基因信息库,为今后余甘子乃至叶下珠属植物功能基因挖掘、抗性机理分析、分子标记开发、分子辅助育种等研究提供了重要的基础数据。     

杜鹃属植物保护生物学研究进展

杜鹃属（Rhododendron）隶属杜鹃花科（Ericaceae）杜鹃花亚科（Rhododendroideae）。杜鹃或杜鹃花是杜鹃属植物的统称，为我国10大传统名花之一，因其观赏价值极高而备受园艺界青睐。文中着重论述了杜鹃属植物保护遗传学、繁殖生物学（包括繁育系统、传粉生物学、自然杂交和种子生理生态）以及种群生态学等方面的研究进展，提出了杜鹃属植物保护生物学要加强特有、稀有、濒危以及具有重要使用和科研价值种类的研究，并探讨了杜鹃属植物保护生物学研究存在的问题及发展方向，以期为杜鹃花研究与开发提供参考和借鉴。