转录组测序研究兰州百合抗冻关键基因及途径

【目的】百合 (Lilium) 是国家卫生部首批公布的药食同源植物,也是著名的观赏植物。低温冻害严 重影响植物的产量和分布,探究兰州百合对零下低温胁迫应答的分子机制。【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 测序平台对兰州百合的 20℃常温对照与 -4℃寒冷处理 (D) 进行测序,并对测序数据进行分析研究。【结果】处 理 24 h 后检测到 24 465 个差异表达的基因,筛选后获得 4 143 个表达量上升的基因和 4 415 个表达量下降的基因, 占差异表达基因总数的 10.27%。【结论】经富集分析认为,与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及 ABA 等相关 的基因可作为研究兰州百合零下低温响应机制的主要研究对象。qRT-PCR 分析表明,随机选出的 10 个差异性 表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外,吲哚 -3- 甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙 结合蛋白、叶绿素 a/b 结合蛋白等基因可作为与兰州百合寒冷响应相关的应答候选基因,为揭示兰州百合抗冻分 子机制奠定了基础。     

睡莲叶片胎生发育转录组分析

睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果：筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。     

岷江百合天然群体的表型多样性

 以岷江百合(Lilium regale Wilson)的7个天然群体为研究对象,对其株高、花瓣长、叶片数、花朵数、叶片长和叶片宽等6个表型性状进行多样性分析。结果表明：岷江百合表型性状在群体间存在广泛变异,6个性状群体间的F值为4.878～34.915,达显著或极显著水平;群体内只有叶片长和叶片宽达极显著水平,其他4个性状均不显著。6个性状的平均表型分化系数(VST)为61.5%,群体间变异（26.2%）大于群体内变异（20.0%）,说明群体间变异是百合表型性状的主要变异来源。岷江百合表型性状与地理因子的相关分析表明：株高、花朵数和叶宽与纬度成显著正相关,而其它性状与地理因子的相关性均不显著。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,7个岷江百合天然群体可以划分为两类,说明性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。     

切割花柱方式对亚百系内杂交花粉管生长和结实的影响

用常规柱头授粉和切割不同长度花柱4种授粉方式对亚百系内杂交的花粉管生长和结实情况进行了研究.结果表明:同一系内各组合亲和性存在差异,亲和性较好的组合为"金色号角×多安娜"、"普瑞头×索莱尔",次之为"多安娜×普瑞头","金色号角×普瑞头","普瑞头×多安娜"为不亲和组合;同一系内组合中,采用常规柱头授粉比切割花柱授粉得到胚的比例高,所有组合花粉管均能进入子房,而且随着切割花柱长度的增加,花粉管在花柱中及进入子房的量是依次递减的,种子数目与花粉管的生长情况呈正相关;果实膨大系数不能反映果实是否结籽;所有组合中都存在胚囊不亲和现象,形成了无胚仅有胚乳的种子.     

百合灰霉病发生规律研究

本项研究表明：百合灰霉病的初侵染源主要是随病残体在土壤中越夏越冬的菌核。３月中旬左右百合芽苞出土展叶时,菌核萌发产生孢子,初次侵染植株引起发病。一般温度１５～２７℃、ＲＨ８０％以上的气候条件有利发病;连作、地势低洼、排水不良等情况发病严重。     

百合试管苗快速繁殖技术的研究

对百合鳞片进行了试管快速繁殖研究．结果表明：外植体取样部位影响百合小鳞茎的增殖率,幼嫩的基部增殖率高,而外部、顶部细胞老化的鳞片增殖率低．百合小鳞茎的形成主要靠不定芽的形成．     

百合快速繁殖条件的优化

百合的９ 个优良品种快速繁殖条件优化的研究表明,不同百合品种的鳞片分化小鳞茎能力有一定差异,高者达 ８６．０％ ,低者仅１３．０％ ;低温处理可大大提高鳞片的分化率;不同部位的百合鳞片分化小鳞茎的能力不一,分化能力大小依次为下部、中部、上部;生长调节剂组合对百合鳞片分化能力和小鳞茎增殖也有较大的影响,最适宜鳞片分化的组合为 Ｂ Ａ ０．５ ｍ ｇ· Ｌ－ １＋ Ｎ Ａ Ａ ０．５ ｍ ｇ· Ｌ－ １,最佳的小鳞茎增殖的组合为 Ｂ Ａ １．０ｍ ｇ· Ｌ－ １＋ Ｎ Ａ Ａ ０．１ ｍ ｇ· Ｌ－ １;适当提高蔗糖质量浓度对鳞茎的形成有促进作用,以１００ ｇ· Ｌ－ １效果最好．     

万载县百合的气候适应性分析和高产栽培技术探讨

对江西省万载县百合种植的气候适应性进行分析,从选择适宜地段、选用优良品种、适时播种、改善田间小气候、搞好病害防治、适时采收及繁育良种等方面入手,有针对性地提出趋利避害的百合优质高产栽培技术措施。     

兰州百合粗低聚糖对嗜热链球菌ATCC-14485和保加利亚乳杆菌ATCC-11842产酸及增殖的影响

益生元在促进益生菌生长、调节肠道微生态平衡方面发挥着重要作用。为探究兰州百合粗低聚糖（crude lily oligosaccharides, CLOs）的益生元特性,以兰州百合干为原料,提取、表征CLOs;以低聚果糖和菊粉作为阳性对照,测定CLOs在人工胃肠溶液的水解度,以及对嗜热链球菌ATCC-14485和保加利亚乳杆菌ATCC-11842的产酸、增殖作用的影响。结果表明：CLOs分子量为1 194 Da,主要由甘露糖、阿拉伯糖和葡萄糖组成,摩尔比为1:3.57:16.40;CLOs经人工胃肠溶液消化后水解度是26.96%,显著低于菊粉（P <0.05）;CLOs促进乳酸菌发酵产酸的效果显著优于菊粉和低聚果糖（P <0.05）;当CLOs的添加量为1.0%(W/V)时,能有效促进嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的增殖,并减缓二者在货架期的死亡速率。研究结果说明CLOs具有益生元特性,可为新型共生发酵乳的研发提供理论依据。     

施肥对食用百合植株氮磷钾分布、鳞茎产量和品质影响的研究进展

食用百合作为药、食兼用型植物,近年来受到了极大的关注,其产品远销海内外。食用百合的地下鳞茎部分具有食用品质优良、营养丰富、药用价值突出的特点,因此有着很大的开发利用空间和研究意义。通过梳理众多学者依食用百合施肥效益所取得的丰硕成果,为食用百合高产优质的栽培工作的开展及相关施肥技术的研究提供理论依据,助力农田食用百合的生产实现"高产量、优品质"这一长远目标。通过借助CNKI文献库资料,分析了二十多年来国内外对食用百合在生产过程中关于大田施肥的现状和研究进展,重点就施肥对食用百合中氮、磷、钾分布的影响,对食用百合地下鳞茎产量及品质的影响进行了阐述和总结。食用百合在栽培过程中,虽然各地区的百合的施肥量和时期不一,但均以施钾量的变化为关键,其次是氮肥和磷肥。为解决食用百合地下鳞茎近年来出现的产量下降、品质低劣等问题,提出研究发展趋势:(1)多种耕作措施的应用;(2)生物有机肥的施用;(3)专用肥施用;(4)施肥对百合植株代谢物质影响的研究。