大豆HMGR基因家族的鉴定与表达分析

[目的]3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是大豆皂苷合成途径的关键酶之一。从全基因组水平鉴定大豆HMGR基因家族并进行生物信息学和表达模式分析,为研究和利用大豆HMGR基因家族生物学功能奠定基础。[方法]根据Pfam数据库中HMGR基因的保守结构域(编号PF00368),利用HMMER3.0、PFAM和SMART软件鉴定大豆基因组中的HMGR基因。采用ProtParam等软件对其基因和蛋白序列进行生物信息学分析。利用qRT-PCR方法分析GmHMGR基因在苗期根、茎、叶等不同组织中和籽粒不同发育时期的表达情况。[结果]大豆基因组中鉴定得到8个GmHMGR基因,分布于8条染色体上,编码80～608个氨基酸,相对分子质量介于8.23～64.96kD,理论等电点变化为4.89～8.24,二级结构中α螺旋和无规则卷曲所占比重较大,具有保守的基因结构和蛋白功能域。qRT-PCR分析表明,相比于其它GmHMGR基因,GmHMGR6在苗期根、茎、叶中高度表达,籽粒发育过程中GmHMGR3基因在开花后40d表达水平最高,开花后70d大豆的成熟籽粒中GmHMGR6的表达丰度最高。[结论]大豆基因组中含有8个HMGR基因,具有保守的功能结构域和基因结构。GmHMGR基因家族在苗期根、茎、叶及不同发育时期籽粒中具有多样化的组织表达模式和时空表达特征。     

人参HMGR基因的克隆与序列分析

以人参根RNA为模板,根据其他植物HMGR基因序列保守区设计特异性简并引物,进行RT-PCR扩增。纯化回收HMGR基因RT-PCR产物与pMD18-T载体连接,再转化到JM109大肠杆菌中进行克隆,对阳性克隆菌重组质粒进行测序和序列分析。结果表明:人参HMGR核心片段的大小为458bp,与其他植物核苷酸序列有较高的同源性,依次为杜仲86.1%、南京椴83.8%、长春花83.2%、马铃薯82.5%、苹果82.1%、景烈白兰81.6%、肾叶橐吾81.6%、南苍术81.0%、红豆杉80.4%、水稻80.3%。     

药用植物中HMGR的生物信息学分析

药用植物中萜类的次生代谢产物不但种类丰富,而且数量巨大,其药理活性也很突出。3-羟基-3-甲基戊二跌辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGR)作为三萜皂苷主要代谢通路甲羟戊酸(MVA)途径中的第一个重要限速酶,也是此途径中的重要调控点。将NCBI数据库中公布的所有药用植物HMGR蛋白序列进行整理,并分别利用BLAST和Mega6.0软件进行在线分析和构建分子进化树,发现亲缘关系较近的74%紫草HMGR(丹参)、74%龙胆HMGR(丹参)、78%长春花HMGR(丹参)、81%西洋参HMGR(桔梗)。为进一步研究HMGR基因序列在萜类代谢通路中的其它作用,以及是否还存在HMGR家族中的其它基因序列提供借鉴。     

试论甘肃不同产地甘草的质量评价

通过对甘肃不同产地的中药甘草采用传统鉴别经验与现代科学技术相结合的研究思路,从性状、显微及理化等不同方面进行比较研究,确定品质。结果是甘肃不同产地的甘草野生品与栽培品在性状方面存在较大差异,有效成分含量也有所不同,本研究为中药甘草的合理开发利用提供了一定的科学依据。     

甘草的特征特性及栽培技术

甘草又名甜草根、粉草、灵通、国老等,为豆科多年生草本植物.其品种有乌拉尔甘草、光果甘草、黄甘草、云南甘草、圆果甘草、刺果甘草,定西地区栽培的甘草品种主要是乌拉尔甘草.我国的甘草主产于内蒙古、新疆、甘肃,青海、宁夏、陕西、山西、河北及东北省也有分布.     

市售甘草种子质量分析

甘草是中国最大宗的药材之一,具有益气补中、清热解毒、调和诸药等功效。除了药用价值外,还具有重要的生态及工业价值。随着人工栽培甘草的面积的加大,对种子的需求也不断增加,而甘草种子的质量决定着甘草成品的质量。笔者从种子净度、千粒重、籽粒大小、发芽率、硬实、霉变等几方面考查研究了目前市售甘草种子的质量状况。研究结果表明:不同来源的甘草种子在千粒重、籽粒大小等方面存在显著差异,其中内蒙古、宁夏甘草种子的千粒重和种子直径要显著高于新疆甘草种子。不同来源甘草种子的发芽率、净度、硬实率、霉变率都存在较大的变异范围,大部分甘草种子未经过种子破硬实处理,硬实率较高,种子无包装,无说明。笔者认为中国应当尽快制定甘草种子的质量分级标准及检验标准,以加强甘草种子市场的规范化。     

不同种质野菊栽培表现型及质量分析

[目的]比较不同种质野菊植物学特征、产量及质量,为野菊优良品种选育提供依据.[方法]收集大别山不同县域6份野菊种质移栽至湖北阳新种质圃,观察物候期及形态特征,测定花期茎粗、株高、冠幅和产量,UPLC测定蒙花苷含量.[结果]不同种质野菊叶片大小、有无叶耳、茎颜色、是否被毛、花期等差异较大;6份种质花序直径、管状花盘直径、舌状花数量、管状花数量、舌状花长、舌状花宽、花柄长的变异系数分别为11.49％、18.76％、8.71％、14.72％、10.81％、27.43％、27.33％;6份种质中,湖北罗田单株花最多,安徽桐城百花干重最高,安徽桐城单株产量最高;河南潢川、安徽舒城、桐城蒙花苷含量不合格,安徽霍邱、湖北新洲、罗田蒙花苷含量合格,以湖北新洲含量最高.[结论]野菊植株形态特征和药材质量具有丰富多样性,湖北新洲和安徽霍邱种源可作为品种登记优先候选材料.     

甘草栽培技术及效益分析

甘草是重要的药用植物,本文介绍了甘草的应用价值、市场需求、植物学特征、生物学特性与人工栽培技术。人工种植甘草不但具有经济效益,而且具有生态效益和社会效益。     

甘草组培苗的培养基优化及其有效成分分析

为了探明用甘草种子无菌幼苗不同部位进行组培繁育的优化条件及其有效成分含量,利用组织培养技术结合高效液相色谱法和紫外分光光度法研究了甘草幼苗各部位进行组培的适宜外植体、组培苗的优化培养基及其有效成分。结果表明:1)适宜分蘖培养的外植体为生长4～7d的无菌幼苗子叶段,培养基为MS+0.2mg/L NAA+1.0mg/L 6-BA。2)以MS+3.0mg/L IBA+0.1mg/L KT培养基进行生根培养,其真叶段的效果最好,成苗率达79.33%,但相同培养基又以茎尖的生根效果最好,成苗率达94.67%。3)组培苗移栽以培养30d以上,蛭石和河沙为基质的效果较好,移栽成活率可达88%以上。4)组培苗中检测的8种甘草黄酮成分都低于甘草药材,但甘草组培苗中的总黄酮含量高于甘草药材,多糠含量为154.2mg/g,极显著高于甘草药材(145.5mg/g)。甘草不同部位、培养基、移栽时间和基质都会显著影响甘草的成苗和移栽成活率,甘草组培苗都含有甘草黄酮和多糖等有效成分。     

黄淮海地区不同抗旱类型大豆种质资源根系特征及抗旱性研究

选用来自黄淮海地区不同抗旱类型 (强抗、中抗、弱抗或不抗 )大豆种质资源 2 5个 ,采用盆栽试验法 ,对其根系的主要数量特征及其与抗旱性的关系作了比较系统的研究。结果表明 ,黄淮海地区不同抗旱类型大豆品种间根系特征存在着基因型的本质差异 ;根系特征中不同性状对大豆抗旱性所起的作用是不同的 ,根总数、根总长度较大的品种表现抗旱性较强的趋势下 ,新生根数目与大豆抗旱性关系比较密切 ;苗期根系特征特别是根总数、根总长度、2级侧根数目与后期平均抗旱指数极显著相关 ,因此认为这 3个性状可作为大批量材料抗旱性筛选的早期形态指标。     

基于主成分和系统聚类分析的烤烟种质资源化学品质评价

[目的]评价烤烟种质资源的化学品质,筛选出化学品质优良的烤烟种质资源,为烟草育种亲本选择及其种质资源有效利用提供参考.[方法]对124份烤烟种质资源的10项化学指标进行标准化处理,并进行主成分分析和系统聚类分析,以普遍认可的烟叶化学成分适宜范围衡量各种质资源的烟叶化学品质.[结果]第I类的主成分综合得分为2.040,包括42份种质,其化学品质特点是还原糖、总糖、总氮、烟碱、氮碱比、糖碱比、蛋白质和两糖差等主要化学成分指标适宜,钾较高,综合化学品质好,多数审(认)定品种和优质资源被聚在此类;第II类的主成分综合得分为2.450,包括7份种质,其化学品质特点是总糖、还原糖、总氮、烟碱、糖碱比、氮碱比和蛋白质等指标适宜,化学成分协调,烟叶品质较好;第III类的主成分综合得分为-1.360,包括20份种质,其化学品质特点是总氮适宜,糖碱比、烟碱、总糖和还原糖较适宜,但钾、氯、两糖差和蛋白质等的标准化值不适宜,综合化学品质中等;第IV类的主成分综合得分为-1.180,包括11份种质,其化学品质特点是总氮、钾、氯适宜,总糖、还原糖和氮碱比较适宜,综合化学品质中等;第V类的主成分综合得分为-0.110,包括13份种质,其化学品质特点是总氮、烟碱、氯和氮碱比适宜,总糖、还原糖、糖碱比和两糖差较适宜,但钾含量较低,品质较好;第VI类的主成分综合得分为-1.380,包括23份种质,其化学成分特点是总糖、还原糖、总氮、蛋白质和糖碱比适宜,烟碱、钾、氯和氮碱比较适宜,其余指标不适宜;第VII类的主成分综合得分为-3.700,包括8份种质,其化学成分特点是氮碱比适宜,总氮、氯和钾较适宜,其余指标不适宜.[结论]各类烤烟种质资源的化学成分存在明显差异,其中金星6007、白花205、春雷一号、春雷三号、G-28、中烟90、K326、Kutsaga 51E、保山团叶、寸茎烟、潘圆黄、581永定一号、吉烟7号、Kutsaga E1、SC58、T.I.706和朝鲜抗赤等化学品质较好的种质资源,可作为亲本材料用于烟草新品种选育.     

洋葱种质资源的RAPD分析

利用RAPD分子标记技术对52份洋葱(Allium cepa L.)种质资源进行遗传多样性聚类分析。从150个10 bp随机引物中筛选出28个扩增效果较好的引物进行扩增,80.3%的扩增条带表现出多态性。在遗传距离为0.150和0.132的水平上,52份材料分别被分为2类和5类,与生态型分类及以熟性、产量为特征的经济性状分类有一定的相关性。     

广东水稻地方品种稻米品质分析

利用Microsoft Excel、DPS、SPSS软件,对部分气候因子跟稻米品质性状进行相关性分析;对广东地方稻种资源的9个品质性状进行了多元相关系数、聚类分析,并初步将品种分为7个类别.其分析结果可为挖掘和利用优异资源、优质稻育种研究、生产等领域提供参考依据.     

不同马铃薯种质资源的遗传多样性分析

[目的]分析我国南方冬种马铃薯种质资源的遗传多样性,为选育南方冬种马铃薯新品种及生产利用提供参考.[方法]对24份马铃薯种质资源的13个质量性状和12个数量性状进行调查及测定,并进行遗传多样性分析和聚类分析.[结果]24份马铃薯种质资源质量性状的遗传多样性指数均较高,为0.7415~2.3303,其中以薯形最高,以株型、叶缘形状和顶小叶形状较低.24份马铃薯种质资源的数量性状变异系数为0.70%~188.16%,其中以单株块茎重最高,其次为单株蔓重,说明其变异程度较大,易出现性状分离;以比重最低,表明马铃薯出苗率的性状在种质间较稳定.相关性分析结果表明,24份马铃薯种质资源的生育期与单株蔓重、平均产量呈极显著正相关(P<0.01,下同),与小叶对数呈极显著负相关;株高与单株块茎重、单株蔓重呈极显著正相关,与单株主茎数呈显著负相关(P<0.05,下同);单株蔓重与单株块茎重、平均产量呈显著正相关;单株块茎数与小叶对数呈显著正相关,与商品薯率呈极显著负相关;出苗率与平均产量呈显著正相关,与小叶对数呈极显著负相关;比重与块茎干物质量呈极显著正相关,与平均产量呈显著负相关.聚类分析结果表明,24份马铃薯种质资源可分为高产高株型、中产中株型、低产中株型和低产低株型四大类,以中产中株型为最多,以高产高株型最少.[结论]24份马铃薯种质资源具有丰富的遗传多样性,其中有2份属于高产高株型(闽08085008和闽09330143),可作为选育南方冬种高产马铃薯新品种的亲本材料.     

广西肿节风种质资源调查及质量评价

采用走访和实地调查相结合的方法,对广西大宗药材肿节风种质资源的地理分布及生境、生物学特性 群落特征和伴生植物等进行调查并按照叶中国药典曳2010 年版肿节风药材项下的质控标准对广西不同产地的肿节 风药材进行质量评价结果表明,广西肿节风种质资源丰富全区各地都有分布尤以海拔60~1 306 m 植被较好的 沟谷或近水的阴湿林下最为丰富,肿节风喜温暖湿润的阴湿环境对湿度要求较高耐旱性较差,适应肥沃疏松的各 种土壤,广西肿节风药材品质佳,质量好,有较好的开发利用价值。肿节风生境正不同程度地遭受人为破坏资源量 逐年减少,存在资源危机亟待保护。     

不同淮山药品种(种质)资源营养特性与聚类分析

通过对不同淮山药品种(种质)的营养成分进行测定,并对结果进行相关与聚类分析,结果表明,蛋白质含量最高的是桂淮5号和GY2,分别为3.03%和2.69%;淀粉和总氨基酸含量最高的是GY2和GY62,分别为2976%、1.95%和27.9%、1.88%;总皂甙含量最高的是GY2和GY47,铁、锌、铜含量最高的是GY2.因此,GY2的综合营养品质较好.相关分析结果显示,不同营养品质成分之间具有相互促进关系:淀粉与总皂甙含量呈极显著正相关,脂肪与锌含量呈极显著正相关,可溶性总糖与锌、铁、铜含量均呈极显著正相关.通过聚类分析,可将不同淮山药品种(种质)分为总皂甙含量较高型、铁含量较高型、淀粉含量较高型、蛋白质氨基酸含量较高型等4大类,营养品质差异也可作为淮山药种质分类的依据之一.     

木豆种质资源农艺与品质性状的相关性及遗传参数分析

对74份木豆种质资源的10个农艺性状及其中38份材料的种子、34份材料的叶片进行主要品质性状相关性分析,并对这些性状的遗传力和遗传进度等遗传参数进行估算。结果表明,木豆种质资源的大部分田间农艺性状之间的相关性达极显著水平,种子、叶片的不同品质性状之间多呈负相关但未达显著水平。不同田间农艺性状的遗传力、遗传变异系数和遗传进度差异较大,变化幅度分别为26.08%～91.37%、9.36%～44.14%和14.23%～70.24%。种子与叶片的品质性状遗传力较高,大部分达80%以上;种子的4个品质性状的遗传变异系数和遗传进度差异较大,变化幅度分别为6.10%～35.33%、10.62%～72.17%;叶片的3个品质性状的遗传变异系数和遗传进度差异不明显,变异幅度为8.89%～16.39%和17.35%～32.27%。因此,在木豆育种时,其品质性状可以在较早的世代里进行选择;选择田间农艺性状时,百粒重、荚长和株高可以在早代进行选择,叶长、单株粒重、荚宽等性状则在高世代选择。     

16种烤烟种质资源品质鉴定与评价

对2010年参加烟草品质鉴定试验的16份烤烟材料进行主要农艺性状、经济性状、原烟外观质量、常规化学成分和评吸质量的鉴定,并调查了田间主要病害的自然发病情况。结果表明,主要农艺性状符合育种目标的品种为10份,经济性状较好的品种为5份,原烟外观质量较好的品种为7份,化学成分较协调的品种为4份,卷烟评吸结果质量档次较好的品种只有1份,其余的均为中等。     

国外甘蔗种质工、农艺性状主成分与聚类分析

采用相关分析、主成分分析及聚类分析法,对Q、VMC、FR、RB、CP、TCP等系列113份引进甘蔗种质的出苗率、分蘖率、宿根发株数、株高、茎径、有效茎、单茎重、蔗产量、锤度、蔗糖分、简纯度、纤维分、含糖量等13个工艺及农艺性状进行研究。相关分析结果表明,含糖量、蔗产量与株高、有效茎、单茎重呈极显著正相关,蔗糖分与锤度、简纯度呈极显著正相关,有效茎与茎径呈极显著负相关,宿根发株数与出苗率、分蘖率呈极显著正相关,各性状间存在多重共线性。主成分分析结果表明,13个工、农艺性状可简化为5个主成分,即产量因子、糖分因子、发株与纤维分因子、分蘖因子、茎径因子,5个主成分所提供的信息量占全部信息量的75.16%。基于主成分分析结果,对113份引进种质进行聚类分析,将其划分为7个类群,Ⅰ类群属高纤维、低产种质;Ⅱ类群属出苗发株差、低产种质;Ⅲ类群属强宿根、高产种质;Ⅳ类群种质可作为能源甘蔗育种亲本进行杂交利用;Ⅴ类群属于高产、低糖种质;Ⅵ类群属低产、高糖种质;Ⅶ类群属于丰产、高糖种质。     

苜蓿种质资源特性的灰色关联度分析与评价

应用灰色关联度分析研究了 31个国内外优良苜蓿种质资源的生产特性。结果表明 :众多性状中茎粗对产量的贡献最大 ,其次为抗病能力、株高、分枝数。评价筛选出北疆苜蓿综合性状最好、生产性能优异 ,其次为侵略者、巨人 2 0 1、牧歌 4 0 1。同时此方法可以明确资源筛选中的侧重点和资源对育种工作的价值大小 ,避免以前工作中的盲目性