芒属植物叶绿体InDel标记的开发与应用

研究利用芒属植物(芒02381和荻04005)叶绿体全基因组测序的结果,开发12对InDel标记。采用正交设计法优化cpInDelPCR体系,得到模板DNA、dNTPs、Mg2+、引物、TaqDNA聚合酶5个关键因素在体系中的最佳组合。12对InDel标记对43份芒属和2份甘蔗材料进行扩增,共扩增出538条条带,其中3对引物扩增出13条多态性条带,占总数的2.4%。将所有位点读带转化为数值矩阵并用UPGMA法聚类,在遗传相似系数1.4的水平上,和南荻聚为一类,而芒和与五节芒、双药芒、红山茅、尼泊尔芒、甘蔗聚为一类,4个具有杂交种特征的材料单独聚为一类。试验开发的芒属植物cpInDel标记可用于芒与荻的区分,指导芒属植物的杂交育种。     

南荻MlNAC2基因差异表达与耐盐生理响应的相关性分析

为探究南荻（Miscanthus lutarioriparius）耐盐生理及其与基因表达的相关性,采用0%,0.2%,0.5%,0.8%浓度的NaCl处理奇岗和不同基因型南荻,测量NaCl溶液胁迫下的MlNAC2基因相对表达量和6个耐盐指标,并对二者之间的相关性进行分析。结果显示,南荻MlNAC2基因的表达量变化在不同材料之间差异较大,L2,L6,L9,P1出现10倍以上增加,而L1,L5,L8,L10变化量都在3倍以内。生理指标中叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、脯氨酸与无胁迫对照相比均差异显著;丙二醛、超氧化物歧化酶在部分材料中与对照相比无显著差异。相关性分析表明,与MlNAC2基因的表达量变化最相关的生理指标是一系列光合作用相关因子：叶绿素含量、净光合速率、气孔导度。本研究结果可为探究南荻耐盐生理响应与分子机理层面的相互关系提供借鉴。     

五节芒栽培糙皮侧耳的子实体质构分析

利用质构分析仪,比较分析分别以五节芒(Miscanthus floridulus)和棉籽壳为主料栽培获得的糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)子实体的质构指标,同时测算二者干制率和杀青率差异。结果表明,相对于常规棉籽壳培养料栽培,菌草配方栽培糙皮侧耳的菌盖咀嚼性、硬度和回复性较差,菌柄回复性、硬度、内聚性和咀嚼性较差,而且子实体的干制率和杀青率也较低。     

Towards an integrative biology research: a case study on adaptive and evolutionary trends of Miscanthus populations in Taiwan

A program of research named Towards an Integrative Biology (TAIB) has recently been promoted by the International Union of Biological Sciences, involving multidisciplinary and interdisciplinary research. Studies of Miscanthus plants which emphasized the TAIB theme were undertaken. Miscanthus species are the most widely distributed and dominant species in Taiwan, growing everywhere from the coastal to mountainous areas, and from agricultural to polluted land. Particularly, the grasses grow well in habitats under environmental stresses. Physiological and genetic adaptations are fundamental mechanisms for these grasses' survival in stressful environments. Findings based on field measurements and laboratory analyses were able to elucidate some of the mechanisms of grasses adapted to stressful environments. Adaptive radiation occurred when most niches were open during the postglacial periods. Particularly, population discontinuity of the grasses was found on the Orchid and Green islets of Taiwan. Likewise, Miscanthus sinensis var. glaber and var. formosanus occupied lands from low to middle elevations of Taiwan, while Miscanthus transmorrisonensis appeared in the highlands above 2400 m. Phylogenetically, Miscanthus has evolved into various ecotypes, varieties and species in Taiwan as well as in other parts of Asia. The grass then evolved into Miscanthus floridulus , M. sinensis var. formosanus , Miscanthus flavidus , then to M. transmorrisonensis . Furthermore, the phylogeny of the Miscanthus sinensis complex of Taiwan was reconstructed by cladistic analysis on nucleotide sequences of nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacers (nrDNA ITS) region and atpB - rbc L non-coding spacer of the chloroplast DNA. Rooted at M . floridulus the monophyly of M . sineneis was significantly supported by molecular evidence. The origin of this complex could be dated to the last glacial withdrawal about 20 000 years ago.     

五节芒的分化类型及生产性状的比较研究

通过长期的引种栽培，发现五节芒分化出宽叶和窄叶类型。经对形态特征、生产性状的比较研究，证明两个类型差异显著，性状稳定。还证明，宽叶类型的生产性状明显优于窄叶类型。     

抗褐化剂对荻外植体褐化和愈伤组织生长的影响

以荻(Miscanthus sacchariflorus)幼穗和诱导出的愈伤组织为材料探讨抗褐化剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸(Vc)、柠檬酸(CA)对外植体和愈伤组织抗褐化作用,以及愈伤诱导率及愈伤生长速度的影响。结果表明,3种抗褐化剂都能抑制外植体和愈伤组织褐化,并提高愈伤组织诱导率。添加0.2g/L PVP时荻外植体的褐变程度最低,0.2g/L CA时愈伤组织诱导率最高,为91.1%,向愈伤组织继代培养基中添加0.2g/L的Vc愈伤组织重量增加倍数最高,为21.38倍,且愈伤组织褐化率低为25.8%。     

芦苇作为环保型有机基质的可能性研究

20世纪80年代以来，岩棉一直是蔬菜无土栽培的主要栽培基质。但由于用后的岩棉条成为大量的不可降解的废物，于是科学家们开始寻找可多年重复利用的无机基质如海绵，以及环保型有机基质如椰子壳丝等。90年代以后，瑞士等国家将芦苇作为有机无土栽培基质应用于蔬菜无土栽培。本文分析比较了芦苇、松木、椰子壳基质使用前的物理和化学特性，并通过栽培樱桃番茄（品种EVITA）的试验，与椰子壳基质和海绵基质栽培性能进行了比较研究。结果表明，芦苇可作为很有应用价值的环保型有机基质在生产中推广与应用。而且由于芦苇生产适应性好，分布广泛，来源充足，基质生产成本低等特点，而显示出很好的应用前景。     

荻MsFT1及MsFT2基因的克隆及序列分析

FT(Flowering locus T)基因是最初在拟南芥中发现的一个控制光周期途径开花的一个关键基因,禾本科水稻中发现Hd3a(Heading date 3a)基因被证明与FT的同源且功能相同。该研究采用同源序列法通过水稻Hd3a的m RNA序列在近缘物种甜高粱基因组序列中进行BLAST得到c DNA序列进行引物设计,从禾本科芒属荻中克隆出2条FT的同源基因,命名为Ms FT1和Ms FT2。Ms FT1全长543 bp,编码181个氨基酸;Ms FT2全长540 bp,编码180个氨基酸。Ms FT1和Ms FT2的碱基序列相似性达98%,推导的氨基酸序列相似性达97%,均含有PEBP特异结构域。通过clustal软件将Ms FT1和Ms FT2与其他物种FT基因比较显示与甜高粱的相似性最高达98%、96%,其次是玉米、小麦、水稻等禾本科植物相似度较高。将Ms FT1和Ms FT2氨基酸序列和水稻FT家族18个成员进行对比,Ms FT1及Ms FT2属于FT家族中的FT-like亚族,且与Hd3a处于同一进化分支上。     

能源植物芒草的农学特性研究进展

芒草Miscanthus作为一类可再生能源植物,是解决环境问题和能源供应短缺的有效方法之一.芒草是一类具有根状茎的多年生C4植物,它的最高生物量可达到49 t·hm-2.综述了芒草的生物学特性、生物量、抗逆性以及水分、氮元素对其生物量及其组成的影响等农艺性状和生理特性,总结了在水分胁迫条件下增施氮肥可以提高芒草的生物量,土壤含水量和耐霜冻能力是提高芒草生物量的2个关键因素,并提出了今后进一步的研究主要是利用现代分子育种手段,选育出抗逆性强、适应不同生态环境条件的高生物量良种品系等.     

利用Photoshop软件处理芒属植物染色体图像的方法探讨

因具有诸多生长和利用优势,芒属（Miscanthus）植物被视为极具潜力的新一代非粮能源植物而引起国内外广泛关注。在有关芒属的相关研究中核型分析是常规性实验,有一定重要性,而染色体图像处理是核型分析中的重要一环。本研究主要从曝光度调整、背景初步净化、染色体区域转移、染色体色调调整、染色体提取、交叉染色体分离以及同源染色体配对等环节报道用Adobe Photoshop软件对芒属植物若干类群的核型分析中的染色体图像进行优化处理的方法。实践表明,该方法可使染色体图像在不失真的前提下,变得美观、易观察,利于后续操作和分析,具有较强的现实意义。