美国的桑树种植历史与现状

通过查阅史料和在美国加利福尼亚州的实地考察,较为系统地回顾了美国历史上的"植桑热"和桑种分布情况,介绍了桑树在美国的应用现状,对桑树在美国的利用价值进行了解读,并阐述了美国"植桑热"快速兴衰对桑树学科发展的启示,以期为我国方兴未艾的桑树多元化开发利用产业提供积极的借鉴。     

桑树花青素合成酶(ANS)基因的克隆及在2种果色桑树中的表达特征

花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)是植物花青素生物合成途径末端的关键酶,催化无色花色素到有色花色素的转变。从广东桑品种粤椹大10中克隆得到一条ANS序列,其ORF为1 077 bp,编码358个氨基酸,预测蛋白质分子质量为41 kD,等电点为5.62,具有2-酮戊二酸双加氧酶的保守结构域。多重序列比对表明物种间的ANS序列高度保守,系统进化树中桑树ANS与芍药科、芸香科、葡萄科等植物的同源序列聚在一个类群上。RT-PCR检测桑树ANS在结紫色果的粤椹大10的幼叶和桑椹中特异性表达,并且随着果色加深其表达水平呈上升趋势,而在结白色果的桑品种珍珠白的幼叶和桑椹中检测不到ANS的表达,暗示桑树ANS在桑椹的颜色形成中起到重要作用。     

植物对水淹胁迫响应的研究进展

水淹胁迫指植物处于周期或长期厌氧或缺氧环境下,其有氧呼吸和维持生命活动所需能量产生受到限制,是植物常遭受的非生物胁迫之一。为适应水淹胁迫环境,植物体一方面感知能量、胞质pH、内源激素等变化而形成一系列形态、生理适应性特征;另一方面,通过体内产生的乙烯响应因子(ethylene response factors,ERFs)感应低氧信号并启动低氧相关基因的表达以调节抵抗能力。本文就近年来对植物体响应水淹胁迫的适应性特征及感应信号通路的研究进展进行简要阐述,旨在为研究桑树耐涝机制提供借鉴。     

“现代桑树学科发展研讨会”在西南大学召开

正2014年11月7日,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室成功召开"现代桑树学科发展研讨会"。来自中国蚕学会、农业部种植业司、中国农业科学院蚕业研究所、广东省农科院、浙江省农科院、广西壮族自治区蚕业技术推广总站、浙江大学、西北农林科技大学、苏州大学、山东农业大学、安徽农业大学及西南大学共计40余位蚕桑学专家出席会议,专题讨论研究     

桑树基因组计划与桑树产业

桑树是一种重要的生态经济型林木,桑树资源的综合利用及桑树产业的开发正得到越来越多的重视。桑树的基础研究是实现桑树产业核心技术创新及产业发展的重要支撑。从桑树DNA分子标记、重要功能基因克隆和转基因研究3个方面概述了桑树分子生物学的研究现状,在此基础上阐明桑树基因组研究的意义,并以桑树蛋白质合成代谢、次生物质合成代谢以及优势性状的分子机制为例,阐述桑树功能基因组实施的关键问题,探讨桑树产业可持续发展的策略。     

单倍体川桑(M.notablisSchneid)愈伤组织诱导及丛生芽分化培养

川桑(M.notabilisSchneid.)是分布在四川、云南等山区的珍稀濒危单种桑树,资源稀少,单倍体,是桑树研 究的重要材料.实验的目的是通过植物组织培养手段培养川桑离体再生植株,保存川桑种质资源及展开桑树的基 础研究.实验内容包括了选择外植体、优化培养基成分和探讨生长调节物质对川桑离体再生的影响.结果表明:茎 段容易被污染、叶片只能诱导出愈伤组织、以腋芽作为外植体大大降低了外植体的污染率,并且较好地诱导出愈伤 组织和丛生芽;植物生长调节剂 TDZ、6-BA 都能诱导出愈伤组织,但是只有6-BA 的培养基中没有丛生芽的发生; 最适培养基为改良 MS 6-BA2.0mg/L IAA0.02mg/L TDZ0.1mg/L AgNO35.0mg/L 蔗糖30g/L 琼 脂6.8g/L.其愈伤组织诱导率为90%,丛生芽诱导率为85.7%.这为后续生根研究奠定了基础.     

TDZ在木本植物再生中的应用趋势及桑树中的前景

TDZ(thidiazuron,噻二唑苯基脲)是人工合成的苯基脲衍生物,在植物(尤其是木本植物)的愈伤组织诱导、芽的再生、体细胞胚胎发生、原生质体培养等过程中具有重要的作用,被广泛应用于植物组织培养。桑树作为一种多年生生态、经济型木本植物,其多用途综合利用已成方兴未艾之势。随着桑树基因组测序的完成,桑树转基因体系已成为制约桑树功能基因组研究的瓶颈。鉴于桑树再生频率相对较低,本文在分析了TDZ促进木本植物再生的基础上,提出TDZ在建立和完善桑树再生体系中的作用和应用前景。     

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)诱导的桑树差异表达基因及功能分析

桑椹菌核病是影响桑椹产量和品质的主要病害,核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一种新发现的疑似桑椹菌核病的病原真菌。以果桑品种大10为供试材料,利用数字基因表达谱技术,筛选核盘菌侵染相关的差异表达基因(DEGs)并分析其功能与代谢途径。在感染和未感染核盘菌的桑树幼果样品之间检测到了显著差异表达基因1 226个(上调表达基因1 088个,下调表达基因138个),其中包含33类172个抗性相关基因,35类112个转录因子基因。生物信息学分析发现,显著差异表达基因显著富集于4个细胞组分(胞外区、细胞壁、外部封装结构、质外体)、6种分子功能(抗氧化活性、酶催化活性、酶调节活性、核酸结合转录因子活性、营养物质代谢、翻译调控活性等)和6个代谢通路(亚油酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、植物-病原互作、苯丙氨酸代谢、芳香族氨基酸生物合成、糖类次生代谢产物生物合成)。选取可能与桑树对核盘菌感染应答相关的Fbox等5个基因作为目的基因,进行实时荧光定量PCR检测验证,检测数据与RNA-seq表达谱的分析结果基本一致。研究结果为阐释桑树应答核盘菌侵染的分子机制积累了基础数据。     

盐胁迫下不同桑品种种子萌发特性研究

设置7个NaCl质量浓度梯度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)对粤桑69851、沙2×伦109、河南实生桑、桂优62四个桑品种种子进行NaCl胁迫处理,测定不同品种在不同处理下的发芽率、发芽势、发芽指数、盐害指数及胚根、胚芽长等指标,以研究NaCl胁迫对不同桑品种种子萌发特性的影响。结果表明,NaCl胁迫对不同桑种种子的萌发有相似的作用模式。低浓度的NaCl溶液(小于0.4%)可促进沙×伦109、河南实生桑、桂优62种子的萌发,当NaCl溶液浓度高于0.4%时则变为抑制作用。综合各项指标分析表明桂优62的耐盐性最强,其次为沙×伦109,再次为粤桑69851,河南实生桑的耐盐性最差。