红花化学成分及分子育种研究进展

红花是我国重要的一种药食同源的经济作物,花瓣具有活血通经,散瘀止痛的功效,而红花油更是优质的保健食用油。通过查阅国内外学术界关于红花的研究文献,对红花的研究现状进行综述,并提出了今后的研究方向,以便于对该药材资源进行更好的研究、开发利用。     

2种预处理对玉米组织全蛋白质双向电泳图谱的影响

为探索适用于双向电泳分析的玉米组织全蛋白质提取的最佳方法,建立适用于玉米组织的全蛋白质双向电泳体系,以玉米叶片和花粉为材料,在相同条件下采用PDQuest分析,分别比较了丙酮预处理和TCA/丙酮预处理玉米组织对全蛋白质双向电泳图谱的影响。结果表明,丙酮预处理和TCA/丙酮2种预处理提取法在玉米叶片中分别检测到634个和540个清晰的蛋白质点,在玉米花粉中分别检测到410个和320个清晰的蛋白质点。丙酮预处理的玉米组织有少量拖尾,蛋白质点丰度高,适合做质谱分析;TCA/丙酮预处理的玉米组织拖尾较轻,蛋白质点丰度较低,适合做蛋白质差异分析。     

单叶刺槐半同胞子代苗期性状变异分析

刺槐材质优良,适应性广,抗逆性强,种质资源丰富,在其半同胞家系中存在丰富的遗传变异,为刺槐的杂交遗传改良提供了丰富的资源。本研究以单叶刺槐自由授粉的101株子代为试材,对其性状遗传变异进行检测分析,探究其遗传变异模式。结果表明:半同胞家系群体的小叶存在丰富变异,1~25叶均有分布。根据小叶数的不同将半同胞家系群体分为1~5叶(Ⅰ型)、7~15叶(Ⅱ型)、17~25叶(Ⅲ型)3类。Ⅰ型刺槐在小叶面积及周长上显著高于Ⅱ、Ⅲ型刺槐,在刺长度上显著低于Ⅲ型,在光合、荧光及叶绿素含量上,三者无显著差异。采用13对引物对所有子代进行SSR分子标记检测,推测半同胞家系群体中至少有78.22%的子代为异交,说明单叶刺槐半同胞家系群体自交率较低,以异交为主。本研究为刺槐杂交育种和种质资源的培育提供了参考。     

甘蓝型油菜BnDMC1.A01基因的分离及序列分析

人工合成甘蓝型油菜是进行基因组学研究和种质资源创新的重要材料，但其减数分裂过程中经常出现异常，导致基因组遗传的不稳定和花粉育性的下降。DNA meiotic recombinase 1 （DMC1）是植物中控制减数分裂的重要基因，为了解油菜DMC1同源基因的序列及表达变异，本研究利用拟南芥和芸薹属作物DMC1同源基因的外显子保守序列设计引物，分离了常规和合成甘蓝型油菜（Brassica napus L.）A01染色体上的DMC1全长序列。氨基酸序列比对发现，BnDMC1.A01编码的蛋白具有植物中已报道的DMC1典型的保守结构域。分离了19个不同品系中BnDMC1.A01的基因序列，共划分为六种单倍型，发现第二外显子内存在两个导致氨基酸残基变异的SNP位点，该SNP位点在3种类型的油菜中均有分布。基因表达量分析发现，BnDMC1.A01在合成甘蓝型油菜中的表达量较常规油菜高，这些变异是否同人工合成甘蓝型油菜减数分裂异常有关还需进一步的研究验证。     

红花花青素还原酶基因ANR的克隆及表达分析

花青素还原酶(ANR)是类黄酮代谢途径下游合成原花青素的关键酶,对花青素含量有一定的负调控作用。为探索ANR基因在红花(Carthamus tinctorius L.)中的序列特征及其与红花花色的关系,采用反转录PCR方法从红花中克隆ANR基因,对其进行生物信息学和系统进化分析,并检测了其在不同花色红花品种的不同组织部位及不同花期的表达量。结果表明,CtANR最长开放阅读框(ORF)为1 020 bp, 编码339个氨基酸,分子量为37 958.28,理论等电点为5.87,为不稳定的亲水性蛋白,属于NADB-Rossmann超家族,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成。CtANR和刺菜蓟ANR的同源性最高,为83.98%,与刺菜蓟ANR的亲缘关系最近,与梅花、欧洲甜樱桃ANR的亲缘关系较远,模体基序相差较大。定量分析表明,红色和白色红花品种中,CtANR基因都是在果球形成初期表达量最低,其次是根和茎中表达量较低,而在花中的表达量相对较高。在花发育的不同时期,红色红花品种中CtANR基因的表达呈现降低-升高-降低的趋势,而白色红花品种中CtANR基因的表达呈现降低-升高的趋势。在不同花色的红花品种中,CtANR基因的表达量在花发育的S1、S3和S5时期差异极显著(P<0.01),S4、苞片、根、叶中差异显著(P<0.05),其他时期与其他组织中差异不显著。本研究为解析红花类黄酮生物合成的分子机制及红花花色相关基因的研究提供了理论基础。     

红花化学成分及分子育种研究进展

红花是我国重要的一种药食同源的经济作物,花瓣具有活血通经,散瘀止痛的功效,而红花油更是优质的保健食用油.通过查阅国内外学术界关于红花的研究文献,对红花的研究现状进行综述,并提出了今后的研究方向,以便于对该药材资源进行更好的研究、开发利用.     

甘蓝型油菜苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状的相关性分析

为解析甘蓝型油菜幼苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状的关系,以125份甘蓝型油菜品种(系)为材料,进行了室内和田间试验,并对幼苗期下胚轴长、根长与成熟期主要农艺性状及品质性状进行了相关性分析及灰色关联度分析。结果表明,甘蓝型油菜芥酸含量、硫甙含量变异系数较大,易受外界环境影响,而含油量、株高等变异系数较小,遗传力较高。幼苗期下胚轴长与根长呈极显著正相关,且与幼苗期根长关联度最大的也是幼苗期下胚轴长,幼苗期根长与倒伏级呈显著负相关。幼苗期下胚轴长、根长与主要品质性状均呈正相关,其中下胚轴长与芥酸含量呈显著正相关。可见,苗期根系越发达,成熟期抗倒伏性和品质性状越优良,选育抗倒伏和品质优的甘蓝型油菜时可将幼苗期下胚轴长与根长作为重要的参考指标。     

基于RNA-seq技术的甘蓝型油菜新转录本的鉴定

为了鉴定甘蓝型油菜基因组中新的未知转录本,以甘蓝型油菜叶片为材料提取总RNA,构建c DNA文库并使用Illumina双端测序Hiseq 2500平台进行测序。用生物信息学的方法分析高质量的测序reads来鉴定新的未知转录本。结果表明,在甘蓝型油菜基因组已知基因的间隔区共鉴定到7 720个候选新转录本,通过RT-PCR和克隆测序验证了15个新鉴定的转录本。     

红花花器官形态与小孢子发育时期的关系研究

以8个红花品种(系)为试验材料,分析小孢子不同发育时期的细胞学特征,研究小孢子发育时期与花器官形态特征的关系,为采用花器官形态特征判断小孢子发育时期开展红花小孢子液体培养提供依据.结果表明,相同播期条件下,不同红花品种(系)因生育期进程不同导致小孢子发育时期不同,但小孢子沿雄配子发育的进程相同,均经历了小孢子母细胞时期、二分体时期、四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,且各发育时期细胞学特征明显.同一品种(系)单果球管状花的小孢子发育时期不同.8个红花品种(系)单核早中期的果球直径为0.90～1.70 cm、管状花长度为0.37～0.45 cm;单核靠边期的果球直径为1.00～1.96 cm、管状花长度为0.45～0.50 cm.8个红花品种(系)小孢子单核早中期、单核靠边期、双核期果球直径在大部分品种(系)间差异达到极显著水平,而管状花长度则表现为大部分品种(系)间差异未达到极显著水平.因此,在红花田间取材操作过程中,可根据管状花长度判断小孢子发育时期,再选择直径一致的果球取材.