黑果枸杞LrDREB1基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

DREB(Dehydrate responsive element binding factor)转录因子是植物非生物逆境适应中的关键调节因子,该类转录因子具有保守的AP2/EREBP结构域,在低温、高盐等非生物逆境胁迫下,可调控下游逆境应答基因的表达,对增强植物的抗逆能力有重要作用。黑果枸杞具有极强的耐干旱、盐碱能力,为研究黑果枸杞DREB类基因在低温、盐碱响应中的功能,本研究以强抗盐灌木黑果枸杞总RNA为模板,基于前期转录组测序拼接序列,利用RT-PCR方法克隆得到一条DREB基因。该基因含有一个1116 bp的开放阅读框,编码372个氨基酸。系统进化树分析显示,Lr DREB1基因属于DREB亚家族A2组成员,与拟南芥AtDREB2B、AtDREB2E具有较高的相似性。荧光定量PCR结果显示,Lr DREB1受盐胁迫、ABA胁迫和低温胁迫诱导表达,可能参与依赖ABA的信号转导途径,调节黑果枸杞抗盐响应。本研究通过对黑果枸杞LrDREB1基因的克隆、序列分析和表达分析,为研究Lr DREB1的功能及黑果枸杞抗盐机理提供了帮助。     

枸杞主要品质性状的主成分分析与综合评价

利用SPSS 19.0软件对枸杞(Lycium L.)果实的VC、棕桐酸、油酸含量等主要品质性状进行主成分分析和聚类分析。主成分分析结果表明,将10个品质性状综合成4个主成分因子,可代表枸杞品质81.85%的原始数据信息量;聚类分析结果表明,15份枸杞种质资源可划分为4大类,各类别品质间的遗传距离较大。利用主成分分析和聚类分析进行枸杞品质性状的综合评价,可为枸杞亲本利用和品质育种提供重要的科学依据。     

4种枸杞果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢酶的关系

为了探讨枸杞Lycium果实糖积累差异及其品质形成的生理机制,以4种枸杞为试材,在枸杞果实发育期间,测定果实糖质量分数与蔗糖代谢酶活性变化。结果表明:宁夏枸杞Lycium barbarum果实中检测到10种糖,云南枸杞L.yunnanense和中国枸杞L.chinense果实中检测到7种糖,北方枸杞L.chinense var.potaninii果实中检测到6种糖;成熟期枸杞果实以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。在果实发育过程中4种枸杞果糖和葡萄糖质量分数整体呈现出逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而蔗糖质量分数呈现出2种变化趋势,不同发育时期种间有差异。4种枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中,酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,种间差别小,但在果实发育的后期活性高,种间差别大。在整个果实发育过程中供试种蔗糖合成酶（SS）活性始终高于磷酸蔗糖合成酶（SPS）;云南枸杞维持着较低果糖和葡萄糖质量分数。3种枸杞果实中果糖质量分数与AI活性显著正相关（P<0.05）,转化酶在枸杞果实糖积累过程中发挥着重要作用。图3表2参23     

枸杞光合特性评价及高光效指标筛选

通过对枸杞种质的光合特性进行综合评价,以期筛选出高光效种质,为枸杞品种选育提供参考依据。采用大田试验,连续2 a对76份枸杞种质材料的光合气体交换参数、叶片物理性状指标进行测定,利用主成分分析、层次分析法、聚类分析法对枸杞种质的光合特性进行综合评价,筛选出合理的高光效评价指标。结果表明：枸杞种质间净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、水分利用率、叶面积、叶鲜质量、叶干质量均存在极显著差异,其中气孔导度、叶鲜质量、叶干质量、比叶重、叶面积的变异系数大,为46.3%~57.6%,胞间CO₂浓度、水分利用率的变异系数小,在10.9%～27.4%。利用主成分分析,提取到3个主成分,累计贡献率达86.88%,具有代表性,筛选出净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、叶面积、叶鲜质量、比叶重作为评价指标,通过层次分析法得出权重值依次为蒸腾速率＞比叶重＞叶鲜质量＞气孔导度＞叶面积＞净光合速率＞胞间CO₂浓度。通过聚类分析将76份材料划分为3种类型,低光效型6个,中等光效型51个,高光效型19个。利用判别分析对聚类结果重新进行分类,只有1个材料被误判,总误判率为1.32%,判对的概率为98.68%,分类结果可靠,可为后续新品种选育提供材料。     

枸杞间作耐盐作物种植模式的昆虫多样性特征

旨在揭示枸杞间作耐盐植物的生态调控作用。采用枸杞带间作大葱、油葵和玉米的生态种植模式,分析枸杞园昆虫的物种丰富度、种群密度、发生指数、多样性指数、植被盖度和景观多样性。结果表明:相对于枸杞连片种植,枸杞和油葵的行间间作可以降低害虫发生的丰富度,但对木虱和瘿螨的防治效果较差;枸杞和大葱间作具有降低害虫密度的作用,有利于形成较稳定的群落结构,昆虫多样性指数最高;枸杞和玉米间作具有降低虫口密度和害虫发生的丰富度;间作模式的植被盖度、基盖度和景观多样性均高于枸杞连片种植,其中盖度提高10%~34%,基盖度提高0.49‰~0.92‰,景观多样性提高0.14~0.26。因此,枸杞与大葱和玉米间作,具有很好的调控枸杞带中昆虫多样性的作用。     

一个美国枸杞野生种Lycium exsertum A.Gray

Lycium exsertum A. Gray是主要分布在美国亚利桑那州沙漠地区的一个枸杞野生种,2016年从美国引进种子,在宁夏种植后植株生长十分旺盛,形态特征与国内枸杞种差异大。该材料的引进不仅丰富了国内枸杞种质资源,而且能够在抗根腐病枸杞种质材料的创制和枸杞属物种的生殖进化研究中加以应用。     

枸杞MYB103转录因子的生物信息学分析

利用生物信息学方法对枸杞MYB103基因编码蛋白的理化性质、亲水性/疏水性、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构、结构域和功能分类等方面进行了预测和分析。结果表明:该蛋白属于不具有信号肽的亲水性蛋白,α?螺旋和无规则卷曲是蛋白质二级结构最大量的结构元件,并散布于整个蛋白;且含有2个典型MYB保守结构域,符合R2R3-MYB亚家族保守结构域的特点,这一结果可为植物MYB103的结构与功能及利用研究提供进一步的信息参考。     

17个枸杞品种的SCoT遗传多样性

采用目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记对17个枸杞品种进行遗传多样性分析。从80条引物中筛选出19条重复性好、条带清晰的引物进行PCR扩增,共扩增到96个条带,其中多态性条带71条,多态性比率为73.96%。多态信息含量(PIC)变化范围为0.055(SCoT-29)~0.239(SCoT-66),平均为0.132。聚类分析和主坐标分析结果表明,供试的17个枸杞品种遗传相似系数为0.43~1.00,在遗传相似系数为0.87处可将所有品种分为3个类群。综上,利用SCoT分子标记可揭示枸杞品种资源的遗传多样性,为枸杞品种资源保护和利用提供科学依据。     

产地差异对宁夏枸杞果实形态及糖分含量的影响

本研究调查分析了内蒙、青海、宁夏、新疆、甘肃五省的7个不同枸杞产地的宁夏枸杞的果实外观形态以及枸杞多糖、总糖含量的差异;结合当地气象数据,分析了气象因子与枸杞果实外观形态的相关性,并采用主成分分析法对7个产地枸杞果实外观形态指标进行统计分析,对不同产地枸杞果实大小进行了排名。结果表明:青海诺木洪农场、甘肃白银市靖远县和新疆精河县的枸杞果实较大,而宁夏银川和中宁产枸杞较小;海拔和平均温度是影响枸杞果实形态的主导因子,海拔越高,平均温度越低则果实越大、越长;宁夏中宁县所产枸杞的枸杞多糖的含量最高,达到了7.525 g·100g-1,显著高于其它产地(P0.05),但总糖含量最低;内蒙杭锦后旗、青海诺木洪农场和内蒙乌拉特前旗3个产地枸杞果实的总糖含量较高。该研究结果,将为药用枸杞栽培和种植区域的定位提供理论依据,为综合评价不同枸杞产区枸杞的品质提供数据基础。     

枸杞品种SRAP分析

应用相关序列扩增多态性(SRAP)标记,对15个枸杞品种进行了遗传多样性分析。从36对引物组合中筛选8对引物组合用于PCR扩增,共获得39条谱带,多态性条带为37条,平均多态性百分率为94.8%,每对引物组合扩增出条带数3~9条不等,平均每对引物组合得到4.8条。15份材料之间遗传相似系数范围介于0.13~1.00之间,说明供试枸杞品种间存在丰富的遗传多样性。