药用植物草珊瑚快速繁殖体系的建立

对草珊瑚(Sarcandra glabra)进行组织培养快速繁殖技术研究,建立草珊瑚的快速繁殖体系。结果表明,草珊瑚外植体的最佳消毒灭菌方法为使用75%乙醇消毒30 s,再用无菌水涮洗1遍,然后置于0.1%HgCl_2溶液(加1～2滴表面活性物质吐温-80)浸泡消毒8～9 min,用无菌水浸洗2次,每次浸洗5 min。草珊瑚不定芽诱导的最适培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L IAA+0.5 mg/L NAA;草珊瑚丛生芽继代增殖的最佳培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L IBA。诱导草珊瑚生根的最适宜培养基为1/2MS+1.0 mg/L IBA+0.3 mg/L NAA。草珊瑚试管苗移栽的最佳基质为泥炭土+蛭石,比例为1∶1。     

岩黄连的高频再生体系建立与优化

以岩黄连(Corydalis saxicola Bunting)茎尖为外植体,以MS、1/2MS为基本培养基,采用正交试验探讨植物生长调节剂多因素组合(6-BA、NAA、IAA、IBA、AC)对岩黄连初代诱导、不定芽分化、诱导生根的影响。结果表明,岩黄连不定芽最佳诱导培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IAA。6-BA浓度过低会导致植物丛生芽较少、繁殖速度减缓,6-BA浓度过高又会导致丛生芽出现玻璃化、变形。在MS+0.6 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA+0.2 mg/L IAA培养基中,岩黄连不定芽能够进行高效繁殖,不但增殖倍数非常高,而且芽苗质量非常好。     

西洋参细胞悬浮培养体系的建立

目的:建立西洋参细胞悬浮培养体系。方法:通过不同激素和物理影响因素筛选出西洋参细胞培养的最佳条 件。结果:将西洋参愈伤组织接种于附加0.5mg·L-1 2,4-D + 0.1 mg·L-1 KT + 0.2 mg·L-1 NAA 的MS 培养基上最适合 西洋参愈伤组织的生长;用西洋参愈伤组织制作西洋参细胞,发现西洋参悬浮细胞生长曲线类似“S”型;通过改变西洋 参细胞悬浮培养的外界条件发现,西洋参悬浮细胞生长的最佳接种量为1.5 g/30mL,摇床转速和光照条件对西洋参细 胞生长影响没有显著差异。结论:建立了西洋参细胞悬浮培养体系,该技术为西洋参细胞的扩大培养和有效成分的提 取提供了物质基础。     

瑶药四方钻的化学成分研究

[目的]分析瑶药四方钻的化学成分。[方法]采用硅胶色谱法和聚酰胺色谱法分离纯化,根据化合物理化性质和核磁共振结构数据进行化合物结构鉴定。[结果]从四方钻乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分中分离得到8个化合物,分别为熊果酸(A)、β-谷甾醇(B)、蒲公英赛酮(C)、没食子酸(D)、白藜芦醇(E)、岩白菜素(F)、胡萝卜苷(G)、11-O-没食子酰岩白菜素(H)。[结论]化合物熊果酸(A)为首次从该植物中分离得到。     

红麻不育系与保持系基因组DNA甲基化比较分析

为分析红麻不育系中甲基化模式,以红麻不育系UG93A和保持系UG93B为试验材料,分别提取2个材料的苗期叶片、四分体时期和双核期花药的基因组DNA(gDNA),采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析比较其不同生长发育时期基因组DNA甲基化的变化规律,并研究甲基化变化基因的表达模式。结果表明:1)红麻生长发育过程中基因组DNA甲基化呈现一定的时空动态变化规律,不育系UG93A和保持系UG93B苗期叶片的甲基化率分别为56.79%(全甲基化率为44.25%,下同)和58.89%(43.24%);花药发育的四分体时期的甲基化率分别为48.08%(36.24%)和44.25%(33.22%);花药发育的双核期的甲基化率分别为45.30%(34.15%)和48.78%(37.98%);2)不育系UG93A基因组DNA的甲基化率在苗期最高、花药败育发生前的四分体期次之、败育后的双核期最低,在整个生长发育过程中呈现先高后低的趋势;保持系UG93B基因组DNA的甲基化率在苗期最高、花药发育的四分体期最低、双核期次之,在整个生长发育过程中呈现先高后低、再缓慢上升的趋势。保持系UG93B基因组DNA的甲基化水平总体上高于不育系UG93A,但在花药败育发生前的四分体时期,不育系的甲基化水平明显高于保持系;3)ATP8、SCL13、SRF6和植物磺肽素受体2等基因在不育系UG93A与保持系UG93B中存在甲基化差异。qRT-PCR分析结果表明,甲基化发生变化的基因在不育系和保持系之间的表达差异显著,推测这些基因的甲基化变化在红麻细胞质雄性不育(CMS)中发挥重要的作用。     

不同类型大豆品种广西南宁引种试验

[目的]筛选出适合广西种植的大豆品种,同时为广西地区大豆品种遗传改良提供丰富的种质资源。[方法]以广西区外引进的24个大豆品种及作对照的广西大豆品种为研究材料,在大豆生长成熟期测定大豆的株高、茎粗、SPAD和主茎分枝数等农艺性状指标,在大豆采收期测定单株荚数、单荚粒数、百粒重和小区产量等产量性状指标。[结果]不同大豆品种的农艺性状各有差异,株高为42~75 cm,株高较高的品种是22、2、4和25号,株高均在70 cm以上;茎粗为3.5~8.3 mm,茎粗较粗的品种是25、4和3号;SPAD值为28~46,较高的是25、18和8号品种;主茎分枝数为7~16个,其中分枝比较多的是9和24号品种;20号品种的单株荚数最高,17号品种的单荚粒数和百粒重最高。产量前3的品种是20号、17和25号,产量分别为3 058.7、3 045.9和2 599.4 kg/hm~2。[结论]20号和17号这2个品种的株高较高,茎粗较粗,分枝数较多;单株荚数、单荚粒数和百粒重都较高,生育期合适,实际产量较高,增产潜力较大。这2个品种综合性状表现良好,且适宜广西种植,有引种改良当地品种的前景,可在后续几年继续进行试验。     

红麻miR394基因的克隆及CRISPR/Cas9载体构建

为探明miRNA在红麻中的功能,以红麻基因组DNA为模板,根据红麻microRNA(miRNA)高通量测序数据结果,克隆红麻miR394前体基因序列,并构建CRISPR/Cas9载体。结果表明红麻miR394前体基因序列大小为175bp,用Mfold在线软件分析,其前体序列能形成稳定的二级结构。根据红麻miR394前体基因序列,设计合适的CRISPR/Cas9靶标序列,利用改良的CRISPR/Cas9多靶点载体系统,以AtU3b和AtU6-29质粒为模板,使用Overlapping PCR法构建AtU3b-sgRNA和AtU6-29-sgRNA表达盒,使用Golden Gate Cloning方法成功把靶标AtU3b-sgRNA和AtU6-29-sgRNA表达盒构建到pYLCRISPR/Cas9载体中,并将构建好的载体命名为pCas9-miR394。分离红麻叶片原生质体,将pCas9-miR394载体转入红麻叶片原生质体中进行瞬时表达,测序结果表明:2个靶点Target site 1(T1)和Target site 2(T2)处都发生碱基突变,表明pCas9-miR394载体在红麻原生质体中具有靶向切割的活性。     

山豆根毛状根培养体系的建立与优化

为探索定向培养山豆根植物细胞及器官获取有效药用成分的新途径,为山豆根有效药用成分的大规模生产奠定基础,采用共培养法研究发根农杆菌R1601感染诱导山豆根无菌苗子叶产生毛状根,并在此基础上从不同培养液、不同蔗糖浓度和外源激素对毛状根生长的影响方面筛选山豆根毛状根生长的最佳培养液。结果表明:利用发根农杆菌R1601感染山豆根无菌苗子叶16min,在MS+AS 100μmol/L的固体培养基上培养可诱导产生毛状根,且诱导率最高,达66.67%;1/2 MS+IAA 0.5mg/L+5%蔗糖的培养液最有利于山豆根毛状根的生长。     

镉对两个同核异质红麻杂交种种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究重金属镉对红麻杂交种种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响,为揭示红麻对重金属镉胁迫的生理响应机制打下基础.[方法]以同核异质的两个红麻杂交品种C1P3A/992(简称C1)和C2P3A/992(简称C2)为材料,采用Cd2+浓度分别为0(对照)、15和30 mg/kg的CdCl2溶液处理红麻种子,测定种子的发芽率、发芽势和发芽指数;同时采用Cd2+浓度分别为0(对照)、10、20、30和50 mg/kg的CdCl2溶液处理两个红麻杂交品种幼苗,8 d后测定幼苗的株高、茎粗、根长及其鲜重和干重的相对抑制率,以及叶片抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量,综合分析两个品种间的差异.[结果]不同浓度的Cd2+胁迫对两个红麻杂交种种子的萌发均有促进作用,在同一Cd2+浓度下,C2品种的发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于C1品种(P<0.05,下同).随着Cd2+浓度的升高,两个红麻杂交品种幼苗的株高、茎粗、根长及其鲜干重均受到明显抑制,在Cd2+浓度为50 mg/kg时抑制程度最大;在同一Cd2+浓度下,C2品种幼苗各部分鲜干重相对抑制率均显著低于C1品种.两个杂交种幼苗的叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及MDA含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,3种酶的活性均在10 mg/kg Cd2+浓度处理时达最大值,MDA含量在30 mg/kg Cd2+浓度处理时达最大值,在10~50 mg/kg Cd2+浓度处理下,C2品种幼苗叶片的SOD和CAT活性均显著高于C1品种,而MDA含量显著低于C1品种.[结论]两个红麻杂交品种对Cd2+的敏感度不同.在0~50 mg/kg范围内,C2品种在种子萌发、幼苗生长及生理指标方面均表现出更好的适应性,对Cd2+的耐性优于C1品种,可作为母本用于配制抗镉胁迫的三系杂交种.