陕西王益区第四次全国中药资源普查初报

[目的]全面调查铜川市王益区野生和栽培药用植物的种类、分布、蕴藏量,为王益区制定中药材资源保护与合理利用、中药产业发展政策以及长远规划提供科学依据;采集和保存药用植物标本,为国家提供王益区第一手资料,为中药材资源数据库奠定基础.[方法]通过查阅文献、地方植物志等相关资料,结合野外实地走访调查,以中药资源普查技术规范为指导,对野生药用植物资源的调查采用代表区域-样地-样方套-样方的方法,选取草丛、灌丛、针叶林、阔叶林4种代表区域进行调查.[结果]覆盖10多个乡镇38个样地190个套方1140个样方的调查;调查药用植物种类179种,采集药用植物标本136种共达587份,种质资源29种,药材资源35种.[结论]王益区野生药用植物资源丰富,种类繁多;通过第四次中药资源调查,全面掌握王益区野生、栽培中药资源种类、分布和蕴藏量,为保护好中药资源、促进中药产业健康发展、推动王益区药材经济发展提供了依据.     

84K杨基因转化受体系统的建立

以84K杨为研究对象,通过建立叶片再生系统及卡那霉素敏感性试验,确立了稳定高效的基因转化受体系统。结果表明,以MS培养基为基本培养基,0.5～1.0mg/L6-BA+0.01～0.1mg/LNAA组合时,叶片出芽率不到50%,每叶平均生芽数5～6个;1.0～1.5mg/L6-BA+0.02mg/L2,4-D组合时,叶片出芽率达90%～100%,每叶平均生芽数约20个。用后者附加不同质量浓度梯度卡那霉素,确定叶片外植体芽诱导卡那霉素临界筛选质量浓度为20mg/L。利用对84K杨芽生根效果较好的培养基GMS+0.01mg/LNAA+0.25mg/LIBA,附加不同质量浓度梯度卡那霉素,筛选出芽生根卡那霉素临界质量浓度亦为20mg/L。     

黄芩种子质量的分级标准

为了研究黄芩种子的质量分级标准,对20个不同产地不同年份的黄芩种子的品质进行净度、千粒重、形态大小、含水量、饱满度、生活力和发芽率7项指标检测,并将各项数据进行主成分分析、k-均值聚类分析,以此作为分级参考依据,建立了黄芩种子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级各级指标范围。其中,发芽率和种子活力作为主要分级依据,净度、千粒重、形态大小、含水量、饱满度作为次要分级依据。制定了的黄芩种子质量分级标准为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级,其质量分级标准符合实际情况,为黄芩种子的质量评价和人工栽培提供了参考和指导。     

基于全长转录组测序的掌叶大黄bZIP基因家族鉴定分析

bZIP转录因子在调控植物生长发育、次生代谢产物合成以及胁迫响应中发挥着重要作用。本研究基于全长转录组测序分析,系统筛选掌叶大黄(Rheum palmatum) bZIP基因家族,分析其编码蛋白的理化性质、保守基序及系统进化等特性,利用RNA-seq进行基因组织表达分析和茉莉酸甲酯(MeJA)处理基因表达分析。结果表明,掌叶大黄bZIP基因家族有63个成员(RpbZIP1～RpbZIP63);根据其与拟南芥(Arabidopsis thaliana) bZIP系统发育关系被分为A～I和K、S等11个亚族;RpbZIPs基因主要编码不稳定的亲水蛋白,均定位于细胞核;RpbZIPs蛋白二级结构主要为α螺旋和无规卷曲。基于RNA-seq数据,筛选出掌叶大黄根及根茎中高表达且响应MeJA的RbZIP16、RpbZIP17、RpbZIP61等6个基因,qPCR验证了其中4个与转录组测序表达结果一致。本研究系统分析掌叶大黄bZIP基因家族,为后续进一步研究基因功能及大黄次生代谢转录调控机制提供了科学依据。     

条锈菌诱导的小麦MBF1转录辅激活因子基因的克隆及其特征分析

应用电子克隆和RT-PCR方法,从小麦叶片中分离出一个条锈菌诱导的编码MBF1基因的cDNA序列,暂被命名为TaMBF1a。TaMBF1a包含一个完整的429 bp的开放阅读框,编码142个氨基酸,具有MBF1保守结构域;小麦TaMBF1a氨基酸序列与水稻OsMBF1相似性达92%,与拟南芥AtMBF1a相似性达80%。TaMBF1a编码的蛋白可能是核蛋白,且该基因在小麦根、茎、叶组织中表达量基本一致。在小麦与条锈菌的亲和、非亲和互作中,TaMBF1a基因均受条锈菌诱导高水平表达,且非亲和组合表达量高于亲和组合。外源植物激素水杨酸、乙烯、脱落酸也可诱导该基因快速上调表达,表明TaMBF1a可能通过水杨酸、乙烯等信号途径参与小麦对条锈菌的防御反应。     

条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白TaPR10基因的克隆及特征分析

 【目的】克隆条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白PR10基因,研究其在小麦成株抗条锈病防御反应中的作用。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从条锈菌侵染的小麦兴资9104中,分离病程相关蛋白10基因;采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域及基本特性;利用实时荧光定量RT-PCR技术,分析该基因在小麦成株期和苗期受条锈菌CYR32侵染后的表达情况。【结果】分离到病程相关蛋白10基因,命名为TaPR10,ORF长483 bp,编码由160个氨基酸组成的蛋白质TaPR10;TaPR10不含跨膜区、无信号肽、定位在胞内,除具有典型的病程相关蛋白Bet_v_I家族保守结构域外,还有其它4类功能保守域;与小麦、高粱、玉米和水稻等4种植物PR10蛋白的氨基酸序列相似性在80%左右;TaPR10 DNA序列内部存在188至271位84 bp的内含子序列,其拼接位点序列具有GT-AG双核苷酸序列;TaPR10基因表达分析的结果表明,TaPR10基因在成株期和苗期反应中表达量均上调,成株期表达高于苗期。【结论】首次分离到一个条锈菌CYR32诱导的小麦TaPR10基因,该基因可能参与了小麦成株抗条锈病防御反应。     

基于生态修复的园林景观设计

园林景观设计不可避免地会改变原有自然生态,需要合理的设计施工,否则会对原本脆弱的生态环境造成无法挽回的损失,降低生活适宜度。介绍了生态修复基本概念和原理以及原理的应用,阐述了生态修复相关技术,分析了生态修复和园林景观设计两者之间的关系,可为园林生态的合理修复提供理论参考。      

铁皮石斛鲨烯合酶基因的克隆及其组织表达模式分析

【目的】克隆珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)鲨烯合酶(Squalene synthase,SS)基因(DoSS),并对其进行生物信息学与组织表达模式分析,为研究其生物学功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术,获得DoSS基因全长序列;利用生物信息学软件预测DoSS蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特性;用DNASTAR 6.0和MEGA 4.0分别进行DoSS蛋白氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助qPCR检测DoSS基因的组织表达模式。【结果】成功克隆获得铁皮石斛鲨烯合酶基因,命名为DoSS(GenBank注册号JX272631),其cDNA全长1 735bp,编码一条由410个氨基酸组成的多肽,分子质量46.99ku,等电点7.13;DoSS蛋白含有鲨烯/八氢番茄红素合成酶保守结构域(44-315位氨基酸);DoSS与其他多种植物SS基因的编码蛋白同源性很高(61%~75%),与水稻、玉米等单子叶植物的亲缘关系较近;DoSS基因为组成型表达,在根中的表达量最大,为叶的12.41倍;茎次之,为叶的1.87倍。【结论】成功克隆得到1个鲨烯合酶基因(DoSS)全长cDNA;DoSS基因的(在根中高)表达特征暗示,其可能在铁皮石斛根的生长发育中发挥重要的调控功能。     

油菜遗传转化体系中卡那霉素浓度的筛选及抑菌剂的选择

利用根癌农杆菌(Agribacteriumtumefaciens)介导的下胚轴转化方法,将一抗病基因转化甘蓝型油菜.在遗传转化体系的建立过程中进行了卡那霉素(Km)浓度的筛选及抑菌剂的选择,以确定合适的选择压力及适宜的杀菌剂.试验结果表明:选择培养基中附加25 mg/L Km较适宜;抗性苗筛选过程中羧苄青霉素(Cb)对芽苗分化影响较小,且在500 mg/L时能够很好的抑制农杆菌的过度生长.生根培养基中添加头孢霉素(Cef)和Cb对根分化的影响没有明显差异.     

甘草幼苗响应干旱胁迫的光合、抗氧化特性及转录组分析

为探究乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)对干旱胁迫的生理及分子响应机制,本研究采用聚乙二醇6000(polyethylene?glycol?6000,?PEG-6000)模拟干旱的方法,测定乌拉尔甘草幼苗光合指标和抗氧化酶活性,并进行转录组测序分析.结果表明:干旱胁迫至7?d时,甘草的净光合速率(net?photosynthetic?rate,?Pn)、气孔导度(stomatal?conductance,Gs)、蒸腾速率(transpiration?rate,?Tr)到达最低值.相对叶绿素含量(soil?and?plant?analyzer?develotrnent,?SPAD)表现为先上升后下降.干旱引起甘草的氧化应激,处理1?d时提高了叶片中过氧化氢酶(catalase,?CAT)活性,降低了根中CAT活性.处理7?d时提高了根中过氧化物酶(peroxide,?POD)活性,降低了根中超氧化物歧化酶(superoxide?dismutase,?SOD)活性.转录组分析结果显示,甘草地上部分和地下部分分别有差异表达基因(differentially?expressed?genes,?DEGs)7500和5298个;基因本体(gene?ontology,?GO)富集结果表明,地上和地下两部分的DEGs在三大类的分布基本一致,均被显著富集到细胞过程、代谢过程、细胞结构、催化活性、转导活性等功能;京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia?of?Genes?and?Genomes,?KEGG)代谢途径富集分析表明,地上部分和地下部分DEGs均显著富集在转录因子、蛋白激酶、苯丙烷类生物合成和细胞色素P450等代谢途径.转录调控网络分析预测表明,ERF?(ethylene?responsive factor)、bHLH?(basic?helix-loop-helix)、NAC?(NAM/ATAF/CUC)、MYB?(v-myb?avian?myeloblastosis?viral?oncogene?homolog)和WRKY类转录因子可能与甘草次级代谢产物相关基因存在转录调控关系.综上,本研究揭示了干旱胁迫对甘草生理特性的影响,分析了不同部位基因的表达,可为今后研究甘草抗旱机制提供有价值的信息.