草果AtNCED基因克隆、表达和植物表达载体构建

9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase, NCED)是ABA生物合成的限速酶。诸多研究表明NCED基因表达量的变化与ABA含量显著相关,在种子休眠过程中发挥重要作用。为探究草果AtNCED基因的序列特征和功能,本研究以草果(Amomum tsaoko Crevost et Lemarie)种子转录组为基础,采用RT-PCR技术克隆了一个AtNCED基因。该基因全长2 372 bp,包含一个1 830 bp的开放阅读框(open reading frame, ORF),编码610个氨基酸。生物信息学分析显示,AtNCED基因编码的蛋白在N-末端包含典型的叶绿体转运肽序列,在催化结构域含有4个高度保守的组氨酸残基。AtNCED蛋白与芭蕉科马来西亚蕉同源性较高,与其他单子叶植物处在同一进化分支。实时荧光定量PCR分析结果表明,AtNCED基因表达量随着层积时间的增加逐渐下降,该基因可能正向调控种子休眠,在草果种子休眠诱导与维持中发挥重要作用。进一步地,利用同源重组方法,成功构建了pBI121-AtNCED过表达载体,并转化至农杆菌EHA105。该研究结果为弄清ABA激素信号在种子休眠中的调控作用提供了帮助。     

不同栽培基质对青天葵生长及生理特性的影响

以蔗渣、锯末、菇渣等不同基质为试材,以土壤为对照,研究不同栽培基质对药用植物青天葵生长的影响,并测定叶片POD、CAT及叶绿素含量等生理指标,以筛选出适合青天葵无土栽培的基质。结果表明:不同栽培基质对青天葵叶长、叶宽、根长等生物量具有不同的效应,4种试验栽培基质中,菇渣∶木糠∶蔗渣配比1∶1∶1作为基质时效果最好,可适用于青天葵无土栽培。     

肿节风炭疽病病原学研究及其对药材质量的影响

为明确肿节风炭疽病的致病菌及其生物学特性,研究病害发生后对药材质量的影响,采用柯赫氏法则验证菌株致病性,根据菌株的形态特征及ITS序列分析进行病原菌鉴定;参照2010年《中国药典》HPLC方法测定肿节风主要活性成分异嗪皮啶的含量。结果表明:肿节风炭疽病的病原菌为Colletotrichum dematium,肿节风为其新记录寄主。病原菌菌丝生长及产生孢子的适宜温度为24～28℃,pH值为5～9;肿节风炭疽病病情指数达到50～60时植株鲜重显著降低,当病情指数达到60～70时异嗪皮啶含量开始显著下降;表明肿节风炭疽病发生到一定程度时,会造成药材质量下降,田间病害病情指数大于60时,药材不适宜应用。     

广豆根幼苗对干旱胁迫的生理响应

以广豆根幼苗为试材,采用不同质量浓度PEG-6000模拟土壤干旱胁迫处理广豆根(Sophora tonkinensis Gagnep.)幼苗60d后,测定叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量,探讨山豆根对干旱胁迫的适应机理,观测广豆根在干旱胁迫下的生理响应。结果表明:经不同质量浓度PEG-6000胁迫后,广豆根MDA的含量显著提高,几种保护酶活性在不同浓度干旱胁迫后都有不同程度的变化,但都显著或极显著高于正常水分处理;在15%处理下CAT活性显著高于其它处理;随着PEG浓度的增加,SOD活性表现出一直上升的趋势。     

茉莉酸甲酯对罗汉果SQS、CS和CAS基因表达的影响

以人工授粉后50d的罗汉果果实为试材,喷施不同浓度的茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MeJA),诱导不同时间后取样并提取RNA,采用实时荧光定量PCR测定罗汉果甜苷V代谢途径3个关键酶(角鲨烯合酶:squalene synthase,SQS;葫芦二烯醇合酶:cucurbitadienol synthase,CS;环阿乔醇合酶:cycloartenol synthase,CAS)基因的相对表达量,以期为掌握SQS、CS和CAS的表达规律,进而为提高罗汉果甜苷V的代谢提供参考依据。结果表明:MeJA对SQS和CS的表达均有促进作用,在200μmol·L~(-1)的MeJA诱导后12h和24h,SQS和CS的相对表达量最高,分别为处理前的11.12倍和9.82倍;MeJA能抑制CAS的表达,在100μmol·L~(-1)的MeJA处理后6h,CAS相对表达量降至最低,仅为对照的0.13倍。     

外源激素及浸泡条件对青天葵球茎休眠破除率的影响

【目的】研究破除青天葵球茎休眠的方法,为促进青天葵产业的发展和球茎类植物打破休眠提供技术参考。【方法】分别用赤霉素(GA)、玉米素(ZT)和激动素(KT) 3种激素对打破青天葵球茎休眠进行试验;再取其中破眠效果较好的激素进行不同激素浓度、不同浸泡时间和不同培养温度进行破眠试验,研究各处理对打破青天葵球茎休眠的效果。【结果】3种外源激素破除青天葵球茎休眠的优先顺序为KT ZT GA; KT浓度为5和10 mg/L时,以及浸泡10 min和1 h处理,均可在第4天破除青天葵球茎休眠;青天葵球茎浸泡清水后或10 mg/L的KT处理的第6天,均可在28和31℃的条件下破除青天葵球茎休眠。【结论】打破青天葵球茎休眠以选KT激素,浓度为10 mg/L,浸泡10 min,在28℃的条件下培养,破除球茎休眠时间最短,出芽整齐、健壮。     

罗汉果分子生物学研究进展

罗汉果是广西著名的道地药材,也是我国特有的药食两用植物,具有重要的药用价值和开发前景。近年来,罗汉果分子生物学的研究涉及罗汉果种质资源鉴定、功能基因克隆、抗病性育种等方面,这些技术研究内容主要包括罗汉果性别鉴定、遗传多样性、转录组特征及功能基因克隆等。应用现代分子生物学技术已实现了罗汉果幼苗性别鉴定,全面揭示了其遗传多样性及品种间的亲缘关系;通过构建罗汉果转录组数据库,促进了对该植物的果实生长发育和代谢调控相关功能基因的研究;利用RNAi技术有望获得抗病毒病的罗汉果转基因植株。今后可利用罗汉果基因组数据,深入挖掘基因资源,研究候选基因的功能,明确罗汉果果实生长发育过程中的基因调控网络,利用基因工程手段促进罗汉果种质资源开发及分子遗传育种发展。     

三七RNase-like 基因的克隆及表达分析

 采用同源序列克隆法,结合RACE 技术,从三七[Panax notoginseng（Burk.）F.H]根茎总RNA 中克隆次生代谢相关差异表达RNase-like 贮藏蛋白的编码序列,并进一步以DNA 为模板扩增全长基因, 获得一条开放阅读框为717 bp 的cDNA 序列,命名为PMP（GenBank,KC751542),相应基因全长1 074 bp。序列及其进化分析表明,该基因包含3 个外显子和2 个内含子,编码238 个氨基酸,相应蛋白质的 分子量为27.47 kD,含有核苷酸结合的保守区域,属于RNase-T2 超家族成员。三七PMP 蛋白与人参 RNase-like 贮藏蛋白高度同源,序列相似性达95%。实时荧光定量PCR 研究表明,三七PMP 基因在其根、 茎、叶、花等器官中均有表达,且3 年生根中表达量最高,暗示该基因可能参与三七皂苷次生代谢调控 及其品质形成。     

不同浓度磷胁迫对大豆幼苗生长及根系DNA甲基化水平的影响

为明确不同浓度磷胁迫对大豆幼苗生长及基因组DNA甲基化水平的影响，采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析大豆材料‘CP016’的幼苗在不同浓度磷胁迫下根系DNA甲基化水平和相关基因的表达量变化。结果表明:1)随着磷浓度的逐渐增加，大豆幼苗的株高、鲜重、根长和根表面积呈先升高后降低的趋势，无磷和高磷胁迫(1 000 μmol/L)均显著抑制大豆的生长，低磷胁迫(100 μmol/L)促进地上部生长，极低磷胁迫(10 μmol/L)促进根系生长；2)随着磷浓度的逐渐增加，大豆幼苗根系中的POD和CAT活性呈先降低后升高的趋势，SOD活性、淀粉和蔗糖含量呈先升高后降低的趋势；3)MSAP分析表明，随着磷浓度的增加，大豆幼苗根系DNA甲基化率和全甲基化率逐渐升高。具体来说，在无磷、正常供磷和高磷处理下，大豆幼苗根系的DNA甲基化率分别为43.04%、48.52%和51.05%；4)qRT-PCR分析结果表明，无磷胁迫下，调控大豆幼苗根系POD活性和淀粉合成相关基因以及甲基化酶基因DRM2的表达量显著升高；调控SOD活性和蔗糖合成相关基因以及去甲基化酶基因ROS1的表达量显著降低。本研究表明，无磷和高磷胁迫显著抑制大豆的生长，并使其抗氧化酶系统紊乱，淀粉和蔗糖含量降低，但适度的低磷胁迫可以促进大豆幼苗的生长。无磷和高磷胁迫分别降低和提高大豆幼苗根系的DNA甲基化水平。     

贮藏温度及时间对山豆根种子活力的影响

采用沙培法研究了山豆根种子在-80℃、-20℃、4℃及室温条件下贮藏1个月、3个月、6个月、9个月的发芽率、发芽势和发芽指数,并与随采随播种子的活力进行比较。结果表明随着贮藏时间的延长,山豆根种子的活力逐渐下降,山豆根更适宜随采随播。贮藏条件下,4℃更适合贮藏（6个月）,其次是-20℃（3个月）、-80℃（3个月）,室温贮藏最好不要超过1个月。