植物反转录转座子分子标记及其应用

植物反转录转座子具有存在广泛和多态性丰富的特点,可用于植物基因组研究。本文对植物反转录转座子的结构与功能、反转录转座子分子标记的主要种类及其在农作物遗传改良中的应用进行了综述。     

用基于反转录转座子的分子标记IRAP分析茄子品种的遗传多样性

IRAP（Inter Retrotransposon Amplified Polymorphism）是一种基于反转录转座子的分子标记技术。本文应用几种Copia类型的反转录转座子进行引物设计,封35份茄子栽培品种进行了基于IRAP的遗传多样性分析。根据Tnt1,Tto1,Tnd-1和Bare-1设计的6个引物共扩增出195条带,多态性带179条,多态性比率平均为91．8％,每个引物检测到多态性带25．33条,平均为29.8条。Nei’s遗传相似系数在0．3540-0．7752之间,平均相似系数为0．5901。多维尺度分析从分子水平将供试品种分为4个类群。     

火龙果IRAP分子标记反应体系的建立与优化

基于火龙果Ty1-copia类反转录转座子的长末端重复序列信息设计引物,采用5因素4水平L16(45)的完全随机正交试验,对Mg2+浓度、dNTPs浓度、Taq DNA聚合酶用量、引物浓度和DNA含量进行优化,建立火龙果IRAP分子标记反应体系。结果表明,25μL反应体系含基因组DNA 20ng、2.5mmol/L MgCl2、0.10mmol/L dNTPs、10×PCR Buffer 2.5μL、Taq DNA聚合酶0.75U、0.25μmol/L LTR引物,0.080g/mL的非变性PAGE胶适于IRAP多态性检测。     

梨Ty1-copia反转录转座子的克隆及IRAP分子标记体系的建立

【目的】从早酥梨及其红皮芽变基因组中分离Ty1-copia反转录转座子全长序列,分析序列特点,并基于其中长末端重复序列(LTR)建立IRAP分子标记体系。【方法】以早酥梨及其红皮芽变和极早熟芽变植株叶片为试材,根据已知的Ty1-copia反转录转座子保守区域设计引物,利用同源克隆技术得到目的基因。根据基因两端LTR序列设计引物,建立IRAP分子标记体系,并对早酥梨及其芽变进行遗传分析。【结果】从早酥梨基因组中获得2条Ty1-copia反转录转座子全长序列,分别命名为PbTYZS1和PbTYZS2,长度分别是9 363和9 632bp。从红色芽变基因组中获得1条序列,命名为PbTYRM1,长度为9 652bp。经结构分析,获得的3条序列都是典型的Ty1-copia反转录转座子,但其开放阅读框(ORF)的完整性发生了变化。利用反转录转座子LTR保守区域设计引物成功建立了IRAP分子标记体系,早酥梨与红皮芽变的平均遗传距离为0.104,与极早熟芽变的遗传距离为0.115,并且早酥梨与极早熟芽变的多态性为20.41%,较之与红皮芽变的多态性(18.89%)更为丰富。【结论】早酥梨及其红皮芽变基因组中都含有完整结构的Ty1-copia反转录转座子,建立的IRAP分子标记体系可以得到清晰稳定的多态性指纹图谱。     

基于反转录转座子的REMAP和IRAP指纹图谱技术

基于反转录转座子的REMAP和IRAP技术自1999年由Kalendar等发展起来后,在系统发生学及生物进化学等研究领域起着重要作用。笔者对REMAP及IRAP技术的原理、应用等方面进行了综述。     

虎杖人工栽培研究综述

为全面了解虎杖栽培研究情况,查询并梳理与虎杖栽培有关的文献资料,纵向勾勒出我国虎杖栽培研究的历史演化趋势,横向展现虎杖栽培的主要研究成果。研究发现,近20年来我国学者对虎杖栽培的研究热度逐年增高,但存在研究领域过热与空白并存等问题。今后,我国相关学者对虎杖人工栽培的研究重点应该放在种质资源调查和筛选、新品种培育等方面。     

桃果肉近核色素copia-like反转录转座子序列分析及分子标记的建立（英文）

通过对与桃果实近核色素紧密连锁的SRAP标记Me07Em02扩增得到的片段进行了验证、回收、测序和分析,并登录桃基因组Peach v1.0进行比对,获得部分copia-like反转录转座子的部分序列,应用DANMAN和DNASTAR序列分析软件辅助,在桃基因组数据库和GenBank中进行BLASTn比对获得了桃copia-like反转录转座子的全基因组序列,位于Peach v1.0基因组的Scaffold-1的9 939 764～9 944 771 bp位置,全长5 008 bp,其左右两边的长末端重复序列(LTR)完全一致,长度为444 bp,其最大开放阅读框(ORF)位于该序列的487～4 545bp,编码1 535个氨基酸,将该氨基酸序列提交到GenBank中进行Protein BLAST比对,结果显示该序列也具有典型的copia-like反转录转座子的氨基酸序列特征。同时初步建立了桃反转录转座子标记方法,并对桃的遗传多样性进行了分析。     

虎杖锈病研究

阐述药用植物虎杖的症状特点、田间发病情况、病菌形态特征与大小测量结果。     

大孔吸附树脂对虎杖中虎杖苷的吸附分离效果的研究

为了研究大孔吸附树脂吸附分离虎杖中虎杖苷的工艺条件及参数,考察了D101、AB-8、HPD-100、HPD-500型号树脂对虎杖苷的静态及动态吸附性能,并采用HPLC定量分析虎杖苷.结果表明:HPD-500对虎杖昔的吸附分离效果最好,上样溶液经它的吸附分离后,虎杖苷的由12.3%提高到32.0%,增加了近2.6倍.HPD-500大孔极性吸附树脂对虎杖中虎杖苷的分离是一种较为理想的介质.     

虎杖种子繁育技术研究

[目的]研究虎杖种子的田间繁育技术,为虎杖有性繁殖提供科学的理论依据。[方法]研究不同浸泡时间、浸泡温度、灭菌时间对恒温全光照培养下虎杖种子发芽率的影响以及不同田间管理措施对虎杖种子发芽率及长势的影响。[结果]浸种时浸泡时间为4 h,浸泡温度为30℃,50%多菌灵500倍稀释液浸泡时间为5 min时最有利于虎杖种子的萌发;虎杖田间育苗的最佳管理措施为不使用除草剂,不施用尿素,并覆盖透明塑料薄膜进行保温。[结论]适宜的水温和足够的浸泡时间有利于虎杖种子的萌发,温度过高过低均不利于种子萌发;虎杖种子为需光性种子,种子萌发必须保证足够的光照。通过覆盖透明塑料地膜提高地温的方式可使田间虎杖种子快速发芽,种子萌发前及幼苗前期不宜施用尿素等速效肥料。     

发根农杆菌介导的虎杖转基因体系的优化

为建立虎杖高效遗传转化体系,用携带有植物表达载体pCAMBIA1301的发根农杆菌ATCC15834侵染虎杖无菌苗获得毛状根。对影响虎杖毛状根诱导的因素如外植体种类、农杆菌活力、培养基种类、超声波辅助时间进行优化以获得最佳培养条件。通过潮霉素筛选阳性毛状根并确定最佳潮霉素浓度。结果表明以叶片为外植体,1/2MS为培养基,菌液OD600=0.8,超声波辅助5s时,虎杖遗传转化毛状根效果最佳。筛选出的毛状根经GUS染色和PCR分子鉴定表明,该方法的阳性转化率为92%。该研究优化了虎杖毛状根的培养条件,为后期实验探究建立了更加高效的虎杖转基因体系。     

虎杖白藜芦醇超临界CO2萃取研究

采用超临界CO2流体技术对虎杖中自藜芦醇进行萃取，获得了初步萃取条件；萃取釜压力25MPa，温度50℃；解析釜压力5．7MPa，温度46℃，用无水乙醇及CY(自制)作为改性剂，同时用HPIC对萃取物进行白藜芦醇含量测定，可知CY作为改性剂效果最佳。     

虎杖的离体快繁

[目的]为组培繁殖虎杖种苗提供参考。[方法]采用组培法,以虎杖带节的嫩茎段及顶芽为外植株进行离体培养。[结果]适于虎杖芽诱导的培养基为MS培养基,每一节段均长出一个芽;增殖培养基和生根培养基均为MS+0.05 mg/L BA+0.2 mg/L NAA+马铃薯5%;增殖系数为4～6,生根率96%以上,移栽成活率90%以上。[结论]此方法在很大程度上提高了虎枚组培的繁殖系数与移栽成活率。     

虎杖(Polygonum cuspidatum)茎尖愈伤组织诱导及高频植株再生

    以虎杖(Polygonum cuspidatum)茎尖为外植体进行离体再生研究,探讨苗龄、接种方式、不同植物生长调节剂、硝酸银和蔗糖等对虎杖茎尖愈伤组织诱导、不定芽分化和生根的影响.结果表明:愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+蔗糖28 g·L-1+琼脂5.5g·L-1+2,4-D 1.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1,诱导率为100%;3～7 d苗龄的虎杖茎尖愈伤组织诱导能力无显著差异,诱导率均达到95%以上,此后随着苗龄的增加,愈伤组织诱导能力快速下降,苗龄为12 d时愈伤组织诱导率只有55.6%;以正插(形态学下端插入培养基)方式接种的外植体愈伤组织诱导率显著大于反插(形态学上端插入培养基)和平放;不定芽分化最佳培养基为MS+AgNO3 4.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂6.0 g·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+TDZ0.8 mg·L-1,分化率为83.9%,增殖系数为7.63;生根培养基选用1/2 MS+蔗糖26 g·L-1+琼脂6.5 g·L-1+活性碳3%+IBA 0.2 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1,生根率为89.6%.用聚氟乙烯(PVF)透气膜封口比用聚乙烯(POLY)菌膜生根率明显提高(达到100%),生根明显提前.     

陇东虎杖化学成分研究

[目的]对陇东地区产虎杖根及根茎的化学成分进行研究。[方法]采用超声波乙醇浸提法和硅胶柱色谱分离纯化,根据理化性质和波谱数据鉴定结构。[结果]从虎杖的乙醇提取物中分离鉴定出12种化合物,分别为:大黄素(Ⅰ)、fallacinol(Ⅱ)、大黄素-8-甲醚(Ⅲ)、大黄素-6-甲醚(Ⅳ)、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷(Ⅴ)、2-甲氧基-6-乙酰基-7-甲基胡桃醌(Ⅵ)、白藜芦醇(Ⅶ)、白藜芦醇苷(Ⅷ)、β-谷甾醇(Ⅸ)、香豆素(Ⅹ)、齐墩果酸(Ⅺ)、2-乙氧基-8-乙酰基-1,4-奈醌(Ⅻ)。[结论]化合物Ι~Ⅻ均是首次从陇东虎杖中分离得到的。     

虎杖主要农艺性状的相关及通径分析

为探明虎杖主要农艺性状间及其与单株产量间的相关关系,为虎杖育种和高产栽培提供参考,对采自川渝两地19份虎杖资源的主要农艺性状进行相关和通径分析。结果表明:9个主要农艺性状与单株产量(y)的相关系数绝对值为主根粗(x8)茎叶鲜重(x9)分枝数(x4)茎粗(x2)主根长(x6)冠幅(x5)株高(x1)主茎叶数(x3)侧根数(x7)。最佳回归方程y=-84.867+6.900x3-46.376x4+1.238x5+225.457x8+0.983x9,R2=0.909,F=23.988**,即主茎叶数、分枝数、冠幅、主根粗和茎叶鲜重是影响虎杖单株产量的主要因素。茎叶鲜重对单株产量的直接效应最大,其次是分枝数,第三是主根粗。茎叶鲜重、分枝数和主根粗是虎杖品种选育的主要目标性状和高产栽培的主攻方向。虎杖高产株型为茎叶茂盛,分枝数较少,主根较粗,主茎叶数、冠幅适中的植株。     

虎杖的组织培养及高效无性系的建立研究

研究了虎杖嫩茎愈伤组织诱导和分化、不定芽的分化和生根、试管苗移栽和扦插及田间栽培所需要的条件,并建立起虎杖嫩茎的高效无性系及快速繁殖技术。结果表明:MS+6-BA0.4 mg/L+NAA1.2 mg/L是诱导形成具有分化能力愈伤组织的理想培养基;MS+AgNO30.8 mg/L+6-BA0.3 mg/L+NAA0.1 mg/L是愈伤组织和不定芽分化的理想培养基;1/3MS+IAA0.4 mg/L+NAA0.1 mg/L是不定芽生根培养和试管苗生根继代培养的理想培养基;炉灰渣是试管苗移栽和扦插的理想基质。移植的试管苗具有长势粗壮旺盛、春天发芽早、秋天枯萎晚、根系发达的性状,其他各种性状保持不变。     

峨眉山虎杖中大黄素提取工艺及含量测定

[目的]研究峨眉山虎杖（Polygonum cuspidatum Sied.et Zucc.）中大黄素提取物收率及含量。[方法]以大黄素含量和纯度为考察指标,用95%乙醇-含水氯仿回流法提取,pH值梯度碱液萃取分离,HPLC检测含量。[结果]大黄素粗品中大黄素含量为94.90%,虎杖中大黄素收率为0.62%。[结论]95%乙醇-含水氯仿从虎杖中提取大黄素,其工艺稳定,大黄素纯度高,可作为以虎杖为原料制备大黄素的工艺。这可为峨眉山虎杖资源开发利用与质量控制提供科学依据。