不同种源苦参种子质量标准指标及硬实破除方法研究

对来自16个不同种源的苦参种子净度、千粒重、生活力、含水量、硬实率以及不同处理下发芽率等质量标准指标进行研究,结果表明:不同种源的苦参种子净度均在92%以上;千粒重除安徽亳州外,其他种源均在40g以上;含水量均不超过12%;硬实率均在85%以上;综合生活力、未处理种子、发芽率2个指标发现山西长治西河底、河北安国、内蒙古赤峰的苦参种子种质较好;经破除硬实处理的种子发芽率显著高于未处理,不同种源最优处理不同,其中6个种源苦参种子的3种处理之间没有显著差异,3个种源浓硫酸处理下发芽率显著高于其他处理,4个种源摩擦处理发芽率显著高于其他处理,还有3个种源浓硫酸与摩擦处理之间差异性不显著,但显著高于热水处理。     

药用植物金银花Dof基因家族的筛选及表达分析

Dof(DNA-binding one zinc finger)蛋白是一类植物所特有的转录因子,N-末端具有高度保守的C₂-C₂单锌指结构域,C-末端的转录调控区的氨基酸具有高度多样性,其在植物光合、细胞周期及逆境响应等过程中发挥着重要的作用。本研究基于金银花测序数据,利用生物信息学的方法筛选了候选的LjDof基因,并对其理化性质、亚细胞定位、同源序列比对、保守基序、系统进化发育和表达模式进行了深入分析。结果表明,金银花Dof转录因子家族包含11个基因,编码的氨基酸的个数为157~492,理论等电点为5.45~9.48,均为不稳定亲水性蛋白。亚细胞定位显示,LjDof基因都在细胞核中有定位,个别在其他部位也有定位。同源比对和Motif分析发现,11个LjDof基因都含有完整的C₂-C₂单锌指结构。系统进化发育分析表明,金银花Dof蛋白分为五个亚类。实时荧光定量PCR及表达模式分析表明,LjDof基因在金银花低温胁迫不同时间下有着不同的表达规律。本研究结果为进一步研究金银花Dof基因在逆境胁迫下的功能提供了理论基础。     

13种蒲公英属植物核型似近系数聚类分析

为探究蒲公英属植物亲缘关系,本研究对13种蒲公英属（Taraxacum. F. H. Wigg.）植物进行了核型似近系数聚类分析,并计算了物种间遗传距离。结果表明：当核型似近系数接近0.6960时,13种蒲公英可以聚为4大类群;当核型似近系数接近0.4641时,13种蒲公英共属一类。异苞蒲公英与狭戟片蒲公英的亲缘关系最近,其似近系数最大,为0.9969,核型进化距离最小,为0.0031;多裂蒲公英和亚洲蒲公英的亲缘关系最远,似近系数为0.3343,核型进化距离为1.0959。本研究结果为蒲公英属植物的亲缘关系辨析、种质鉴定及物种进化分析提供依据。     

Na2CO3对黄秋葵种子萌发及生理特性的影响

为研究碱环境下黄秋葵种子萌发及生理特性,采用不同浓度(0、10、20、30、40 mmol·L^-1)Na2CO3溶液处理黄秋葵种子,测定其种子的萌发特性、胚根生长速度及第3天时胚根的生理特性。结果表明,随着碱浓度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈下降趋势,相对碱害率升高;发芽期间胚根长度与碱浓度呈负相关关系,且生长速度降低;碱胁迫下种子的抗氧化物酶(POD、CAT、SOD)活性较对照组无显著变化,MDA随碱浓度增加呈升高趋势,脯氨酸积累量变化不明显。发芽7 d后对照和10 mmol·L^-1碱液处理可萌发为幼苗,对其复水5 d后,发现10 mmol·L^-1处理侧根生长量远少于对照组。说明碱胁迫能抑制黄秋葵种子萌发及其幼苗生长,但黄秋葵种子对10 mmol·L^-1碱胁迫具有耐受性。     

连翘异型花柱植株花芽生长发育与传粉习性研究

为探究异型花柱连翘（长花柱和短花柱）花芽分化与生长发育差异及其传粉习性，利用石蜡切片技术观察连翘花芽分化及发育过程，并进行了授粉试验。5月中旬连翘新梢萌发时，分别取长为1、2、3、4、5和6 mm的异型花柱连翘花芽并制作石蜡切片，对连翘植株的花芽结构进行观察和拍照。连翘花期进行自交、同型与异型杂交授粉试验。结果表明：连翘花芽分化及花器官生长发育过程包括花芽分化期、休眠期、花芽萌动与膨大期、鳞片脱落期、现蕾期、露冠期、开花期；其中花芽分化期可划分为分化初期、萼片原基分化期、花冠原基分化期、雄蕊和雌蕊原基分化期、雌雄蕊形成期、花粉粒形成期。开花前1年异型花柱连翘的花芽分化及发育无明显区别；开花当年花芽外层鳞片脱落后，观察到长花柱伸长并明显超过其雄蕊高度，花丝开始发育，而短花柱发育基本完成，花丝快速伸长并超过其花柱。授粉试验结果表明，连翘异型杂交坐果率大于50%，同型杂交坐果率略大于20%，自交坐果率在5%左右，具有自交不亲和的特性。     

药用蒲公英低温和高温胁迫下内参基因筛选与相关基因表达分析

为研究不同温度胁迫下药用蒲公英最适内参基因与温度响应相关基因的表达，分别以低温（4 ℃）和高温（38 ℃）胁迫0、3、6、12、24和48 h共12个处理的叶片为材料，选取10个候选内参基因18S、EF1α、TUB、40S、GAPDH、β-actin、ACT11、TUA、60S和SKIP，利用RT-qPCR技术以及geNorm、NormFinder和BestKeeper软件评价其稳定性。利用筛选出的最适内参基因对药用蒲公英12个温度响应基因（AP2/ERF、Dof、ICE1、MYB、bZIP、NTL6、HSF、Gols、HSP、NAC、XCT和WRKY）的表达水平进行定量分析。结果显示：温度胁迫下药用蒲公英最适内参基因为18S和GAPDH；药用蒲公英AP2/ERF、HSF、Glos、HSP、NAC、XCT基因在低温和高温胁迫下均为先上调后下调表达，bZIP、NTL6在温度胁迫下波动变化，Dof、ICE1、MYB在低温胁迫下先上调后下调表达，高温胁迫下持续下调表达，WRKY在高温胁迫下表达量远远高于低温胁迫。依据基因表达量推测，药用蒲公英低温和高温胁迫的响应机制存在差异，AP2/ERF、Dof主要响应低温胁迫，HSF、XCT、WRKY主要响应高温胁迫。     

苦参硬实性及硬实相关基因SfHs1-1的克隆与表达分析

硬实性是种子休眠类型之一,为研究苦参(Sophora flavescens Ait)种子硬实性并探究其分子机制,测定苦参种子的硬实率及发芽率,观察种皮解剖结构,并从苦参中克隆得到SfHs1-1基因(GenBank:MK840-983),进行生物信息学分析.结果 表明,苦参具有高硬实率,观察种皮解剖结构发现在发育过程中种皮不断增厚,且栅栏组织所占比例越来越大.克隆获得苦参SfHs1-1基因共1495 bp,其开放阅读框序列长1386 bp,编码461个氨基酸;预测SfHs1-1蛋白分子量为52267.15 kD,等电点为9.21,是一个稳定的亲水性蛋白,含有信号肽和多个磷酸化位点,且具有一个保守结构域,属于典型的碱性磷酸酶D家族;系统进化分析表明SfHs1-1蛋白与豆科狭叶羽扇豆(Lupinus angustifolius)的PhoD亲缘关系最近.对苦参SfHs1-1基因的表达分析可知,该基因在茎、叶、种皮等各个组织中均有表达,在开花初期表达量基本没有差异,随着种子的生长发育,在第4周种皮中的表达量显著高于其他组织.本研究为苦参硬实性形成机制的探索及改造提供了一定的分子基础.     

连翘叶绿体基因组特征分析

为探究连翘叶绿体基因组特征及该属物种的系统进化发育关系,利用高通量测序技术对连翘长花柱与短花柱植株叶绿体基因组进行测序和功能注释,利用PCR对高通量测序结果进行验证。结果显示:连翘长花柱与短花柱植株叶绿体基因组全长均为156 386bp,为典型的四段式结构。连翘叶绿体基因组注释到114个基因,包括80个蛋白编码基因,30个tRNA基因,4个rRNA基因。基因组56个简单重复序列(SSR)位点分析显示其SSR序列主要由A和T碱基组成。连翘叶绿体基因组编码区偏向使用A、T碱基,但整体密码子偏好性较弱,主要表现在Arg和Ser的差异。与已公布的32种植物(包括14种连翘属)叶绿体基因组序列构建系统发育进化树,结果显示连翘的叶绿体基因组与产自山西泽州的连翘高度同源。连翘异型花柱具有相同的叶绿体基因组序列,推测连翘的异型花柱是由同型花演化而来。     

基于叶绿体SSR分子标记的苦参种质资源遗传多样性分析

以来自15个不同产地的150份苦参为材料，采用cpSSR分子标记技术探究不同产地苦参种质资源的遗传多样性。结果表明，18对cpSSR引物共扩增出311个条带，检测出97.47个等位基因，平均每对cpSSR引物扩增出17.28个条带。平均检测到的等位基因数（Na）为5.415，有效等位基因数（Ne）为4.395,Shannon?s信息指数（I）为1.535，多样性指数（h）为0.748，无偏多样性指数（uh）为0.832，多态信息含量（PIC）为0.886,PIC>0.5说明18对cpSSR引物具有较高的多态性。不同产地的苦参遗传多样性丰富，其中山西武乡土河坪种质（THP）的I为1.600,Ne为4.786，其他遗传多样性指数均较大，是遗传多样性较丰富的苦参产地。居群分子方差分析（AMOVA）表明，苦参种质内个体间差异大，苦参种质内遗传变异率大于种质间的。聚类分析、主坐标分析（PCoA）和STRUCTURE软件进行的遗传结构分析结果均将不同产地的苦参分为2个类群，并且分类结果有明显的地理相关性。第1类群中的9个苦参种质主要来自山西、河北、陕西和内蒙古等地，第2类群主要来自山东、河南...