应用隶属函数法评价33个苎麻资源的营养品质

为筛选出适宜的饲用苎麻(Boehmeria nivea)品种,对国家苎麻种质资源圃中33个苎麻资源的主要营养成分进行了测定,并利用隶属函数法对其营养价值进行综合评价。结果表明,33个苎麻资源主要营养平均含量为粗蛋白17.70%、粗脂肪2.60%、粗纤维24.97%、粗灰分13.83%、磷0.35%、钙3.56%。根据隶属函数分析结果,将33个苎麻品种分为3级,第Ⅰ级为综合营养品质优质型5个苎麻品种,Ⅱ级为品质中等型25个品种,Ⅲ级为品质差型3个品种。研究结果表明采用隶属函数法综合评估苎麻的营养品质是可行的,可以较好地揭示其综合营养品质,为饲用苎麻品种选育提供参考。     

苎麻品种叶片光合作用特征研究

采用LI-6400便携式光合作用系统测定昆明室外盆栽旺长期苎麻的叶片光合作用,结果如下:各品种的净光合速率(Pn)、羧化速率和表观量子效率的光强响应曲线的总体趋势相同;光补偿点较低(50-60mmolm-2s-1)且品种间差异较小,但光饱和点较高(>=1300mmolm-2s-1)而品种间差异较大。蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的光强响应曲线分别为不对称下行抛物线和拟S形曲线,品种间差异不明显。各品种的Pn-CO2响应曲线基本一致,且CO2补偿点较低(38-45mmolmol-1)。供试品种的Pn(12.62-14.80μmolm-2s-1),Tr(3.72-4.80mmolm-2s-1)和WUE(3.07-3.65mmolCO2mol-1H2O)有差异。试验结果表明,苎麻品种对弱光、强光和低CO2浓度均有较好的适应性,而品种间光合特性差异更主要地是对较强光照的适应。     

苎麻属植物资源的搜集、保存与开发利用

1995年以来,我所在我国长江流域及以南14个省(市)、自治区搜集到荨麻科植物资源222份,其中苎麻属130份,分属19个种7个变种。根据形态特征,将已搜集到的苎麻属植物划分为腋球苎麻组、帚序苎麻组、苎麻组、序叶苎麻组和大叶苎麻组五个组。苎麻属植物的种群分布与海拔高度有关,按其生态特点可分为湿生性、湿中性、半阴湿性和旱生性四大生态类型。来自于不同地域、不同气候和生态环境的苎麻属植物,异地保存时有的不易成活,建圃保存时要从水分、光照、温度上创造有利条件,满足其生长发育需要。     

苎麻属植物种子微结构和油脂及功能特性分析

以苎麻属植物种子为材料,分别应用光镜和扫描电镜及GC-MS联用仪,对其微结构、出油率、油脂肪酸组成与含量、油脂理化特性等进行研究,探讨了苎麻属植物种子的微结构和油脂的功能特性,为苎麻进一步开发和利用提供科学依据。结果表明,苎麻属植物种子外形多样且种子表面纹饰以网状纹和线状纹为主;千粒重、粒长和粒宽分别在0.034~0.049 g、0.455~0.694 mm和0.250~0.322 mm之间;在以石油醚为萃取溶剂、80℃水浴和12h萃取时间的最佳条件下,种子出油率为13.45%~28.19%,属于高含油量种子,但不同基因型种子的出油率差异较大,野生种的平均出油率要高于栽培种的;种子油脂肪酸以棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为主,不饱和脂肪酸总量达87.82%~93.69%。种子出油率与千粒重和粒长之间为极显著的正相关,与粒宽之间为显著的正相关。     

苎麻属植物RAPD PCR反应体系的双重正交法优化*

 以苎麻属植物为材料,研究苎麻属植物RAPD分析中的主要影响因素,采用差异性材料DNA为模板和双重正交优化设计的方法。建立苎麻属植物RAPD PCR反应体系：25μL反应体系中含Taq DNA聚合酶1.5U,Mg2+2.1 mmol/L,dNTP 0.2μmol/L,Primer 0.75μmol/L,模板DNA 150ng。最佳扩增程序：先94℃变性4min,再94℃变性45s,37℃复性45s,72℃延伸90s共36个循环,最后 72℃延伸5min,4℃保存。经检验,该体系能适应苎麻属多个种植物的RAPD PCR的正常扩增。     

两种苎麻纤维素合酶基因cDNA序列的克隆及表达

从苎麻转录组数据出发, 利用Blast工具从中分析出与多种植物纤维素合酶高度相似的片段CL789和Unigene20360。根据片段信息设计特异性引物, 从苎麻[Boehmeria nivea (Linn.)Gaud.]栽培种湘苎3号中克隆纤维素合酶核心片段, 并利用5'及3'RACE技术获得2个片段的全长cDNA。两者都具有典型的纤维素合酶特征结构域, 表明为2个苎麻纤维素合酶基因CesA的cDNA序列, 分别命名为BnCesA2和BnCesA3。BnCesA2基因编码区全长度3240 bp, 编码1 079氨基酸多肽; BnCesA3基因编码区全长3120 bp, 编码1039氨基酸多肽。对BnCesA2和BnCesA3基因在湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻苎麻品种木质部和韧皮部荧光定量PCR分析显示, 2个基因在不同品种苎麻的木质部及韧皮部都有表达, 但表达量存在着一定差异, 整体而言BnCesA2具有更高的表达水平, 其木质部和韧皮部的表达都为BnCesA3的2~5倍。推测BnCesA2和BnCesA3都参与了苎麻细胞壁的次生合成。     

环剥及束茎对雌性不育苎麻的性别比及花粉育性的效应

环剥与铁丝束茎处理５个苎麻雌性不育株,结果表明：环剥及束茎株与对照相比,增加了着雄花节数,减少了着雌花节数,提高了雄雌性别比,环剥的效果优于束茎;雌性不育株的花粉育性与雌雄正常株相比,花粉育性有不同程度的降低,而环剥株的花粉染色率反而显著高于正常株,束茎株的花粉染色率也接近正常株的水平。这对于苎麻雌性不育性的杂交转育、选育无籽苎麻具有重要意义,同时也暗示了一条双子叶植物细胞核雄性不育系自交保持的新     

苎麻咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因原核表达及其结构分析

采用大肠杆菌表达系统pQE,对苎麻木质素合成关键基因咖啡酰辅酶A-甲基转移酶（CCoAOMT） cDNA编码区进行了高效表达,获得了分子量为29.4 kD的苎麻CCoAOMT融合蛋白。利用SwissModel服务器模拟构建了该酶蛋白的空间结构。并利用InsightII软件包中的Docking模块构建了该酶蛋白与辅酶Sinapoyl、SAH和Ca2+相互作用的复合物的结合模型,并利用Discover模块对模拟的结构进行结构优化。可以推知所克隆的苎麻CCoAOMT cDNA编码烟咖啡酰辅酶A甲基转移酶,具有O-甲基转移酶蛋白典型的催化功能,参与苎麻木质素单体前体的甲基化反应。     

苎麻4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因的克隆与分析

以苎麻为材料,采用PCR方法,以简并引物从苎麻基因组DNA模板中,首次克隆了4-香豆酸辅酶A连接酶-1基因（4CL-1）的DNA部分序列,长度为983 bp;采用RT-PCR的方法,以特异引物,从苎麻茎RNA反转录的cDNA为模板中,首次克隆了苎麻4CL-1cDNA核心序列,长度为110 bp;经生物信息学方法分析,得知所获得的基因序列编码一段含37个氨基酸残基的多肽,该多肽与几个酰基合成酶和AMP结合酶的同源性较高,可以推论其编码了AMP形成与结合的保守区域。     

苎麻基因组微卫星的分离与鉴定

以苎麻[Boehmeria nivea (L.) Gaud.]栽培品种芦竹青为材料,经MseⅠ酶切并与相应接头连接,然后与生物素标记的探针(CT)15杂交,再用链亲和素包被磁珠(Dynabeads M-280)捕捉杂交产物,以21碱基接头寡核苷酸为引物经PCR扩增获得了双链目的片段,回收300~1 000 bp DNA片段,然后克隆到pMD18-T载体上,转化至DH5α中,这样就构建了苎麻富含(GA)n微卫星的部分基因组文库。随机挑取36个克隆,以锚定简单重复序列为引物对其进行PCR筛选。测序分析了22个阳性克隆,每个克隆都含有微卫星DNA,阳性克隆率为61.1%,微卫星种类以与探针互补的（GA/CT）_n为主,占83.3%,同时还存在（TG/AC）_n和三碱基、六碱基为单元构成的苎麻微卫星,如(GAC)_n、(ACG)_n、(TCT)_n、(TCG)_n、(GAA)_n、(CCGACG) _n、(GAGAAA)_n等。最后以18个微卫星位点设计了18对苎麻微卫星特异引物。GA/CT重复单元的长度从7到40范围内变化,平均为19.2,显示了它们将产生良好多态性,为一种强有力的遗传标记。苎麻微卫星DNA标记可广泛应用于苎麻基因型鉴定,基因和QTL分析,分子标记辅助育种,系谱分析等。