中国野生百合种质资源的研究·保护与利用

以评述我国野生百合种质资源研究进展为基础,针对性地提出了野生百合种质资源的研究和利用对策。     

类胡萝卜素代谢途径基因变异导致园艺植物色泽差异的研究进展

类胡萝卜素是园艺植物中广泛存在的次生代谢物和色素物质,在植物生长发育和观赏价值中发挥重要作用。同时它也是高价值的天然活性物质,对人体健康有益。因此,类胡萝卜素的代谢调控一直是园艺植物的研究热点。类胡萝卜素组分和含量的差异是造成园艺植物色泽和营养成分多样性的重要原因之一,解析优质性状形成的分子机制是进行定向改良的前提和基础。目前,植物类胡萝卜素代谢途径已明确,大量研究表明代谢通路上基因的启动子和编码区变异是造成类胡萝卜素代谢多样性的关键因素之一。本文对园艺植物类胡萝卜素变异遗传机制的研究策略、启动子和编码区的变异类型及变异对类胡萝卜素代谢的影响进行综述,为园艺植物类胡萝卜素的定向改良提供理论依据。     

桂花不同品种开花过程中香气活性物质的变化

以12个桂花品种盛花期的花瓣为材料,用气质联用法检测到59种挥发物,其中占主导地位的是萜烯类化合物。选择相对含量均高于0.05%的21种挥发性物质进行主成分分析,12个桂花品种可分成3类,花色为黄色或金黄色的金桂和四季桂(6个品种)为一类,花色为白色或浅黄色的银桂(3个品种)为一类,花色为橙色或红色的丹桂(3个品种)为一类。黄色桂花中以‘柳叶金桂’香气活性物质贡献率最高,达56.75%;白色桂花中以‘厚瓣银桂’贡献率最高,达51.91%;橙色桂花中以‘镉橙丹桂’贡献率最高,达58.88%。以此3个品种为代表材料,用气相色谱—嗅闻技术测定了其开放过程中香气活性物质的变化。结果表明,3个品种在铃梗期都以释放具有罗兰香/木香/果香型的物质为主。初花期到盛花期,橙色花的‘镉橙丹桂’以释放花香型物质为主,白黄色花的‘厚瓣银桂’以释放香草香型物质为主,黄色花的‘柳叶金桂’以释放紫罗兰香/木香/果香型物质为主;到了末花期,‘镉橙丹桂’与‘柳叶金桂’中都是青草香/清新香型的物质占主导地位,而‘厚瓣银桂’中依然是香草香型物质居多,这可能是银桂香气更持久的原因。     

《盆景学》理论课教学设计初探

《盆景学》是面向园林和园艺专业高年级本科生开设的专业性选修课,是一门技术与艺术有机结合的综合性课程。本文通过教学内容和学情分析,提出在理论课教学设计时要注重盆景与绘画、诗歌等中国传统艺术的结合,让学生领略艺术魅力,提升审美情趣;同时,在教授过程中主要点面结合,通过丰富而有趣的案例启迪思考,激发兴趣。     

月季花瓣特异表达启动子的筛选和鉴定

以月季品种‘萨曼莎’（Rosa hybrida‘Samantha’）为试验材料，选取了13个花色、花香相关的基因，研究其在根、茎、叶和花等器官中的表达规律及其启动子活性。结果表明，RhOOMT2（Rosa hybrida orcinol o-methyltransferase 2）和RhCCD4（Rosa hybrida carotenoid cleavage dioxygenase 4）在花瓣中具有相对较高的表达量，RhNUDX1（Rosa hybrida nudix hydrolase 1）在根部表达量最高，花瓣中其次，在茎和叶中几乎没有表达，另外10个类黄酮代谢途径相关基因在各器官中表达差异较小。使用FPNI-PCR的方法克隆到ATG上游1 601 bp的RhOOMT2启动子、1 539 bp的RhCCD4启动子和1 433 bp的RhNUDX1启动子。将携带RhOOMT2、RhCCD4和RhNUDX1启动子的PBI121载体通过农杆菌的介导，在月季‘Samantha’、洋桔梗（Eustoma grandiflorum‘Green Pelleted’）和百合（Lillium Oriental hybrida‘Siberia’）花瓣中进行瞬时表达，GUS染色结果表明，与阳性对照35S启动子相比，RhOOMT2启动子在月季、洋桔梗和百合花瓣中具有更强的活性，RhCCD4启动子在百合花瓣中具有较弱的活性，而在月季和洋桔梗中活性很弱，RhNUDX1启动子则在3种花中均无活性。进一步在4个月季品种‘萨曼莎’、‘戴安娜’、‘香槟月季’和‘雪山’中比较了RhOOMT2和35S的启动子活性，证实了在花瓣中RhOOMT2启动子具有比35S更高的活性。     

烯效唑对东方百合‘索邦’生长的影响

以东方百合‘索邦’为试材,采用40、80和160mg/L烯效唑溶液叶面喷施处理方法,观察外源生长延缓剂对百合植株生长的影响。结果表明:烯效唑处理可以降低植株高度,减小叶面积和叶片厚度,且降幅随着施用浓度的增大而增大。3种浓度烯效唑处理均能增加叶绿素含量,加深叶色,提高观赏性,但是高浓度处理会引发单花直径和单花鲜重下降等负面影响,因此建议在百合植株营养生长初期向叶片喷施40mg/L以下浓度的烯效唑用以控制株型。     

桂花花瓣醇酰基转移酶基因的克隆与表达

为探讨桂花花瓣醇酰基转移酶基因的功能,从桂花品种‘柳叶金桂’花瓣中克隆得到1个醇酰基转移酶基因,命名为OfAAT1,该基因全长1 386bp,编码461个氨基酸;通过qRT-PCR分析发现,OfAAT1基因在花器官尤其在花瓣中大量表达,而在幼叶中基本不表达;其表达量随着花朵的开放逐渐增加,至盛花期达到最大,末花期又减少;OfAAT1基因的表达量在盛花期还呈现明显的昼升夜降的节律性变化;进一步的氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,该基因编码的氨基酸存在酰基转移酶BAHD家族特有的保守结构域,与矮牵牛PhCFAT亲缘最近,其次是大豆GmCHAT和马铃薯StCHAT;结合桂花花瓣香气挥发性成分分析,初步推测桂花OfAAT1的功能可能与矮牵牛PhCFAT相似,可催化松柏醇产生松柏二酯,进一步被降解为异丁香酚,或与大豆GmCHAT和马铃薯StCHAT相似,与以脂肪酸为底物的酯类香气合成相关。     

桂花‘莲籽丹桂’芳樟醇合酶基因OfTPS5的克隆及功能鉴定

以桂花(OsmanthusfragransLour.)‘莲籽丹桂’为材料,从基因组数据库中克隆到1个萜烯合酶基因OfTPS5,鉴定其序列信息及功能,分析其表达规律及其与香气形成的关系。结果表明,OfTPS5(Gen Bank登录号为MN366471)的开放阅读框为1 770 bp,编码589个氨基酸,其编码的蛋白质具有萜烯合酶基因家族的保守结构域,属于TPS-g亚家族。序列比对发现它与其他芳樟醇合酶基因的同源性在50%左右。OfTPS5在盛花期高表达,且呈现明显的昼升夜降的节律变化,其转录表达水平与单萜类物质芳樟醇及其衍生物的合成呈正相关。烟草瞬时表达试验证明,OfTPS5可催化形成芳樟醇。由此推测,OfTPS5在桂花萜类香气形成中发挥重要作用。     

花烟草再生与遗传转化体系的建立

以花烟草(Nicotiana forgetiana)无菌苗植株的叶片为材料,研究不同NAA和6-BA组合培养的再生体系,得到最佳培养基配方为NAA浓度为0.1 mg/L和6-BA浓度为1.5 mg/L,此时再生率达97%、平均芽数达8.65。以卡那霉素(Km)、头孢霉素(Cef)为筛选试剂,探讨了影响农杆菌介导的花烟草遗传转化因素,表明卡那霉素敏感性浓度为20 mg/L、头孢霉素抑菌浓度为300 mg/L,在菌液OD600 nm为0.2~0.4时最适侵染时间为5 min;最适筛选培养基(MS+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)、壮芽培养基Z2(MS+0.1 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)、生根培养基S2(MS+0.1 mg/L 6-BA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)。以最佳组合进行遗传转化培养,获得的生根苗经炼苗移栽后存活35个株系,用CTAB法提取植物组织DNA,经PCR检测证实外源基因已转入植物组DNA中,阳性率为71%。     

桂花C4H基因的克隆与表达特性分析

利用转录组测序获得的表达序列信息,结合RACE技术,从桂花(Osmanthus fragrans)花瓣中克隆到两个参与苯丙烷代谢第2步反应的肉桂酸–4–羟基化酶(C4H)基因。其ORF全长分别为1 518 bp和1 611 bp,各自编码505和536个氨基酸,命名为OfC4H1和Of C4H2(登录号分别为KR861466、KF254842)。系统进化树表明,OfC4H1与矮牵牛中的PhC4H1、PhC4H2等C4H蛋白聚为一类,属于ClassⅠ类型;OfC4H2与金银花中的LjC4H等属于ClassⅡ类型。进一步的C4H蛋白序列多重比较发现,OfC4H1和OfC4H2蛋白具有该基因家族特有的保守结构域,在这些保守结构域中存在区别两类C4H蛋白的典型特征。利用Real-time PCR比较分析了OfC4H1和OfC4H2基因的时空表达模式,结果显示,Of C4H1在花瓣中的表达量最高;OfC4H2在花瓣中的表达量较低,在花梗、雌蕊和幼叶等组织中表达量较高。构建原核表达载体pET6xHN-C4Hs,转化Transetta(DE3)大肠杆菌并诱导表达的结果表明,目的蛋白能在原核表达系统中顺利表达,而且与预期大小一致,但因溶解度较低无法进行酶活性分析。