大别山山核桃果实与叶片性状的表型多样性研究

[目的]探讨大别山山核桃天然种群的表型多样性,为种质资源收集、优选、改良提供理论支持,为大别山山核桃的开发利用奠定基础。[方法]从19个大别山山核桃天然种群中选取198个单株,测定其果实和叶片的表型性状共16个,采用巢式方差分析,单因素方差分析,相关性分析,非加权配对算数平均法(UPGMA)等方法揭示大别山山核桃表型性状与地理分布的关系及其变异规律。[结果](1)大别山山核桃的16个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0.01),表明大别山山核桃的表型多样性非常丰富;(2)各表型性状的变异范围为1.64%-26.59%,平均变异系数为9.63%;果实表型与叶片表型的种群内平均变异系数分别为6.16%和15.42%,果实表型平均变异系数较小,性状相对稳定;(3)表型性状间的相关性分析表明,性状间达极显著相关的有60对,达显著相关的11对;(4)种群间和种群内的平均方差分量百分比分别为49.28%和17.53%,平均表型分化系数为66.25%,表明大别山山核桃表型变异主要来自种群间;(5)当距离系数为0.04时,19个种群被分为4类,聚类情况基本与经度的变化一致。     

与植物花发育相关的miRNA研究进展

植物花器官的形成是物种得以延续的基础。研究表明,植物的花发育过程不仅受外部环境影响,同时也受内在基因调控,其中microRNA(miRNA)分子在基因调控过程中起到重要的作用。本文通过介绍模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)及一些木本植物关于miRNA方面的最新研究进展,综述这种非编码小RNA分子在调控植物花期、花器官与花育性上的作用,指出目前在miRNA研究上存在的问题,并对miRNA在花器官发育中的深入研究做出展望。     

大别山山核桃果实品质与土壤性质的相关分析

测定显示,大别山山核桃适宜生长于微酸性土壤,其果实品质与土壤性质间存在明显的相关关系。其中粗脂肪含量与土壤有效磷含量呈显著正相关;粗蛋白含量与土壤有机质、水解N及有效磷间具有显著的相关性;钾元素含量与土壤有效钾呈显著正相关;钠元素含量与土壤pH值呈显著负相关;钙元素含量与土壤pH值呈极显著负相关;镁元素含量也与土壤pH值间具有较强的负相关关系。     

香榧体细胞胚发生、发育的形态与细胞学观察

将香榧(Torreya grandis‘Merrillii’)的未成熟合子胚置于SH+0.1 mg·L-1 NAA+500 mg·L-1AC+3%蔗糖+0.5 g·L-1 Gln培养基上暗培养45 d,诱导产生半透明颗粒状胚性愈伤组织;将胚性愈伤组织转入SH+20 g·L-1 PEG+10 mg·L-1 ABA培养基中暗培养3个月诱导体细胞胚。采用碘—碘化钾染色和石蜡切片技术对体胚起源、形态发育与细胞组织学进行了观察。结果表明:胚性愈伤组织起源于合子胚胚轴表皮或皮层细胞的对称分裂。胚性愈伤组织含有两类细胞,一种是细胞质浓厚、细胞核大、体积小的圆形胚性细胞,另一种是高度液泡化拉长的细胞。胚性愈伤组织包含由这两种细胞构成的原胚团Ⅰ、原胚团Ⅱ和原胚团Ⅲ,以及一些游离细胞。原胚团Ⅲ在无植物生长调节剂的SH基本培养基上形成原胚,原胚接入成熟培养基,历经球形、棒状、心形、鱼雷形胚后发育成子叶胚。将子叶胚转入萌发培养基后胚根伸长,胚芽发育长出针叶,形成完整的再生植株。同时在离体培养中合子胚胚柄处退化的裂生多胚也能重新发育形成胚体。在初生体胚发育过程中表面常伴有次生体细胞胚的形成。     

基于反射光谱的山核桃幼苗氮素营养状况分析

山核桃(Carya cathayensis)是世界著名的干果之一,也是重要的木本油料作物,其油味清香、营养丰富,是优良的休闲保健食品.山核桃长期以来产量不稳、大小年现象明显,通过肥水管理、病虫害防治等有效管理措施,大部分产区大小年现象都明显趋缓,产量逐年上升(黎章矩,2003).我国山核桃研究起步较晚,在其营养方面的研究甚少.     

SAD和FAD家族基因调控山核桃不饱和脂肪酸组分配比

以山核桃胚为试材,测定5个山核桃油脂合成积累关键时期(授粉后75、85、100、109和127 d)的油脂组分和油含量,并利用实时荧光定量PCR检测山核桃Δ9–硬脂酰–ACP脱氢酶(SAD)基因(CcSAD-1、CcSAD-2、CcSAD-3)和山核桃脂肪酸去饱和酶(FAD)基因(CcFAD2、CcFAD3-1、CcFAD3-2、CcFAD3-3、CcFAD6、CcFAD7、CcFAD8-1、CcFAD8-2、CcFAD8-3)的表达模式。结果表明:成熟的山核桃种仁含油率超过种仁干质量的70%,同时不饱和脂肪酸比例达到90%以上;山核桃5个时期的脂肪酸组分,主要由棕榈酸(C16︰0)、硬脂酸(C18︰0)、油酸(C18︰1)、亚油酸(C18︰2)以及亚麻酸(C18︰3)组成;随着山核桃SAD家族基因表达上升,山核桃油中的油酸含量上升并维持一定水平,其中CcSAD-3可能是影响油酸含量的主效基因;同时随着山核桃油酸含量上升,CcFADs基因表达上升,山核桃不饱和脂肪酸比例增加。     

香榧天然群体遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术,采用8对引物对6个香榧天然群体的92个个体进行了总基因组DNA水平上的多态性检测,共检测出364个位点,其中多态性位点63个.方差分析表明:基因谱带频率在群体间差异不明显,方差分量贡献率在群体间占11.14%,群体内占88.86%.6个群体均具有丰富的遗传多样性,多态位点百分率为79.73%～98.41%,其中绍兴>东白湖>磐安>钟家岭>嵊州>黄山,且群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性.等位基因数为1.7939～1.9841,有效等位基因数为1.5416～1.6759,Shannon信息指数为0.4548～0.5471.群体分化系数为0.1136,群体内遗传多样性为0.3512,基因流为3.8997.遗传一致度平均值为0.9174,遗传距离平均值为0.0797.根据遗传一致度进行了UPGMA聚类分析.     

山核桃嫁接过程中愈伤反应的细胞学观察

利用光学显微镜和透射电子显微技术研究山核桃本砧嫁接过程中的愈伤反应.结果表明:砧、穗形成层区域最先形成隔离层,嫁接后第1～3天形成隔离层,第3～6天逐渐加厚,随着隔离层细胞内物质逐渐被吸收,愈伤组织细胞分裂后突破隔离层,至嫁接后第12天隔离层完全解体消失;隔离层两侧愈伤组织细胞进行旺盛的生理代谢活动,切口外侧细胞的胞间连丝迅速关闭,而内侧细胞间胞间连丝物质交换活跃;近隔离层的细胞之间部分细胞壁破裂,细胞间的原生质体发生融合;线粒体、内质网、质体数量显著增加,多泡体、壁旁体等膜状结构频繁出现,淀粉粒先积累后逐渐消失.     

山核桃水溶性成分中神经营养活性因子的分离与鉴定

本研究旨在揭示山核桃水溶性成分的神经营养活性及活性因子。利用脱脂山核桃水溶性提取物处理SH-SY5Y细胞,用倒置相差显微镜观察细胞突触生长,用qPCR检测相关基因表达,使用HPLC 及LC-MS对山核桃水溶性成分神经营养活性因子进行分离鉴定。结果显示,山核桃的水溶性成分能够显著促进SH-SY5Y细胞的突触生长,并可以显著上调SH-SY5Y细胞NF160 基因的表达。HPLC及LCMS检测结果发现其水溶性成分主要组成为胞苷、尿苷、鸟苷、腺嘌呤、腺苷等。由此可知,山核桃水溶性成分通过上调NF160基因表达具有神经营养活性。     

山核桃果实成熟过程中矿质元素及脂肪酸组分变化

为探明山核桃Carya cathayensis果实发育成熟过程中主要矿质元素、种仁脂肪和脂肪酸的变化特征,以40年生山核桃为试材,对果皮和种仁中氮、磷、钾、钙、镁等主要矿质元素、种仁脂肪和脂肪酸进行了分析测定,并探讨了各组分间的相关性。结果表明:山核桃果实成熟过程中,果实干物质总质量没有显著增加,但果皮干物质大量向种仁转移,其中8月5-20日是种仁干物质快速积累期（从0.62 g·粒-1增长至1.34 g·粒-1）。钾大量从种仁向果皮转移,种仁钾质量分数从8月5日的11.71 mg·kg-1降至9月6日的3.44 mg·kg-1,而果皮钾质量分数从5.70 mg·kg-1升高至9.18 mg·kg-1,种仁与果皮中钾质量分数存在消长变化,拐点为8月17-20日;种仁氮、磷、镁质量分数均高于果皮;果皮和种仁中矿质元素质量分数有一定的相关性。种仁脂肪质量分数先快速上升后缓慢上升,8月5-10日是脂肪快速积累期（从243.20 mg·g-1上升至586.02 mg·g-1）。油酸、亚油酸、棕榈酸是种仁充实过程中脂肪酸的主要成分,三者占脂肪酸总量的92.33%~97.50%。脂肪与棕榈酸和亚麻酸极显著负相关（P < 0.01）,与油酸显著正相关（P < 0.05）;具有相近或相同碳链长度的脂肪酸存在较高的负相关关系,其中油酸与亚油酸和亚麻酸极显著负相关（P < 0.01）。氮、钾是山核桃果实发育过程中最重要的矿质营养,种仁氮、钾与脂肪酸组分的相关性最高。因此,丰产优质栽培建议施好果实膨大肥。