紫苏(Perilla frutescens)含有丰富的生物活性物质和营养成分,是严格的短日照植物.目前,对紫苏的研究主要集中在产量和脂肪酸积累等农艺性状,而对紫苏开花进程及花器官形成的研究较少,其分子调控机制尚不明确.FLOWERING LOUC T(FT)是目前公认的感知光周期的关键基因,在花转变中发挥重要作用.PfFT3是FT-like亚家族基因,其在植物开花调控的功能尚待揭示.本研究首先通过亚细胞定位证明PfFT3定位于细胞核和细胞质.之后构建植物表达载体pCAM-BIAI1303-PfFT3,并通过农杆菌介导的花序浸染法转化野生型Col-0和突变体fd-2、fd-3和ft-10拟南芥,以此分别获得稳定遗传的纯合的过表达和回补转基因株系.结果分析表明,PfFT3的过表达能够显著促进拟南芥开花并且能够挽救突变体fd-2、fd-3和ft-10的晚花表型,进一步研究表明,外源PfFT3基因的表达促进下游内源开花基因AtSOC1、AtAP1、AtFUL和AtLFY的表达.综上所述,本研究阐明了 PfFT3在促进开花过程的积极作用,为深入研究PfPEBP基因的功能及紫苏短日照早花优良种质培育奠定基础.

目的:明确太子参新品种的生产适应性,为新品种的推广应用提供指导.方法:采用小区试验结合区域生产试验,在贵州省选取9个试验点对3个太子参品种的生长、抗病性、产量、品质进行考察.结果:与'施太1号'和农家种相比,'贵参1号'在株高、叶片大小、花朵数等地上部分农艺性状上有明显优势;病毒病病株率和病叶率显著降低,仅为2.53％和9.09％;药材平均亩产达到389 kg,多个试验点较农家种平均增产120％左右;药材形状近纺锤形,单个药材重量显著高于农家种,一、二等药材比例较'施太1号'和农家种均显著增加,统货比例显著降低.药材质量均符合规定,水溶性浸出物含量45％、灰分2.6％均显著低于'施太1号';水分8.9％、环肽B含量0.0127％、多糖含量27％,均与'施太1号'及农家种无显著差异.结论:综合考虑生长、抗病性、产量和品质,太子参新品种'贵参1号'在贵州省东部到西部均有较强的适应性,建议作为优良品种在贵州省推广种植.

目的:研究18株野生云芝种质资源的农艺性状和药材品质,为筛选可供人工培育的高产优质云芝药材菌种提供理论参考.方法:测定18株云芝菌丝、子实体农艺性状及子实体多糖、浸出物、麦角甾醇含量和重金属含量,并进行综合评价.结果:菌株YUN5、HN04、JL3、NX17首茬子实体生物产量较高;菌株YUN4、YUN5、DB5、NX4子实体多糖含量均超过2020年版中国药典规定的3.2％;14个菌株子实体浸出物含量均超过药典标准规定的18％,YUN1、HN02、NX6、NX18未达药典标准.子实体中麦角甾醇含量最高菌株为NX4,达到0.58 mg/g;菌株YUN5、HN01、DB4、JL2、NX4子实体中Cr、Cu、As、Cd、Pb含量均未超过标准规定的限量值.结论:菌株NX4、DB5、YUN5在加权评分及主成分分析评价中排名前列且符合2020年版中国药典规定的云芝外观、多糖含量和浸出物含量要求,可作为优质云芝种质资源,同时也可作为云芝药材品质优良菌种;加权评分排名靠前的YUN2、YUN4以及主成分分析排名靠前的NX17子实体外观不符合药典要求,但菌株YUN4的多糖含量、菌株YUN2的浸出物和麦角甾醇含量、菌株NX17的麦角甾醇含量和单袋首茬产量上相对于其他菌株具有优势,可分别考虑作为有效成分提取的菌种资源.

基因互作与表型的内在关系是生命科学研究的关键问题,大部分表型受多基因协同控制,除加性效应外还存在显性和上位性等复杂遗传效应.最近一项研究构建了包含18 421个永久株系的水稻"混血杂交"群体,成功鉴定到控制16个农艺性状的96个高置信候选基因,通过分析基因间上位性效应,构建了包含19个枢纽基因的遗传互作网络,揭示出基因间潜在的互作效应,发现170个"掩蔽"型上位互作对.该工作建立了作物遗传学研究的新范式,且为水稻(Oryza sativa)遗传研究提供了重要数据和材料资源,极大地加速了重要性状相关基因的挖掘,推动了数量性状基因遗传互作的功能解析,为分子设计育种奠定了理论基础.

采用田间农艺观察、单因素方差分析、相关性分析和分子鉴定等方法对我国梭梭属2个物种梭梭和白梭梭的主要生物学性状以及肉苁蓉寄生情况进行比较分析.结果表明梭梭和白梭梭在形态特征、农艺性状及花粉结构方面均存在显著差异,其中成熟的梭梭种子果翅长度和千粒重显著低于白梭梭,但发芽率和发芽势显著高于白梭梭;梭梭花粉网眼较深,网脊颗粒结构的数量显著少于白梭梭,且花粉体积小于白梭梭.相关分析表明梭梭和白梭梭农艺指标与气温和相对湿度等气候因子显著相关,其中梭梭对水分及光照等环境因子变化适宜能力较强,分布较广;而白梭梭受水分等因子限制,仅在新疆准噶尔盆地长势较好.核基因内转录间隔区(ITS,internal transcribed spacer)分子鉴定技术可以有效鉴别梭梭和白梭梭,并且证明二者均可被肉苁蓉寄生,但二者寄生的肉苁蓉持续成活率存在差异.根据梭梭和白梭梭生物学性状特征和肉苁蓉寄生情况,适宜推广梭梭作为寄主植物生产肉苁蓉药材.本研究为我国梭梭属植物的分类鉴定、引种栽培以及肉苁蓉优良寄主种质筛选提供科学依据.

目的:探究林下不同栽培模式的三叶青生长和光合特性的差异规律.方法:设置一年生三叶青林下地栽和袋栽2种模式,测定不同栽培模式下三叶青藤叶生长性状和光合特性的相关指标.结果:林下袋栽三叶青的主要农艺性状要优于林下地栽.袋栽模式下三叶青主茎长是地栽的3.04倍,林下袋栽的节数是地栽的2.09倍;林下袋栽模式下叶片的SPAD值和含氮量均显著高于地栽模式;2种模式下的光合指标之间变化趋势不尽相同,袋栽模式下叶片净光合速率、瞬时水分利用率、光合有效辐和叶面温度等指标均显著高于地栽模式;各个指标相关性分析表明三叶青的净光合速率与叶面温度呈显著正相关;光合有效辐射与SPAD值、叶片氮含量呈极显著正相关,与叶面温度呈显著正相关,而与主茎长和节数呈显著负相关.结论:林下袋栽模式下三叶青的生长和光合性能显著优于林下地栽,可为三叶青人工种植模式提供参考.

目的:探究不同来源当归种苗在不同试验地种植后的生长状况及有效成分含量.方法:选取甘肃定西、陇南和青海海东的当归种苗,并在定西、陇南、张掖及海东四地进行栽培试验.详细观测芦头直径、侧根数、归头长度等重要性状指标,并通过HPLC法测定阿魏酸和藁本内酯含量.结果:相较于其他处理,来自青海海东的当归种苗在当地栽培后,其农艺性状指标及有效成分含量皆为最佳,分别为芦头直径32.19 mm、侧根数12、归头长度0.8 cm、干重63.56 g、阿魏酸含量0.107 8%、藁本内酯含量0.369 9%.Pearson相关性分析显示,当育苗地和栽培地为同一地点时,当归药材品质更佳.这证明当归产量与品质紧密相连,并受到生长条件的影响.结论:在实际生产中,推荐选用青海海东的当归苗,并在当地栽培,以充分利用其生长优势,确保当归的高产优质.

在高等植物的生长发育过程中,根尖分生组织和茎尖分生组织不断分裂分化产生根系、茎、叶和花等器官,分别形成植物的地上和地下部分.小肽是胞间通讯的关键信号分子之一,参与了植物生长发育、抗病抗逆等诸多生命活动,其中包括植物根尖和茎尖分生组织的干细胞活性调控,进而影响了植物器官的生成和发育.近年来,越来越多的研究揭示了小肽分子在分生组织维持和发育中的重要性,及其在多种作物农艺性状调控中的关键作用.本文综述了小肽及其受体在拟南芥和作物中维持分生组织稳态的分子机制,探讨了小肽对作物产量性状的影响及在作物改良中的应用策略,并对小肽领域的研究方向进行了分析和展望.

为探讨太空环境对葛麻姆Pueraria montana的诱变效应,筛选出生长状态佳、异黄酮成分含量高的优良种质,实验对79株航天葛麻姆和10株对照葛麻姆进行农艺性状观测、花朵异黄酮成分与AFLP荧光分子标记,用Excel 2019、SPSS 25.0、NTSYSpc-2.11F、Popgen 32等软件进行遗传多样性分析并聚类.结果表明,航天组的叶片毛姿态与花结构等2个性状发生变化,数量性状的CV、H'均高于对照组,聚类后有5株航天葛麻姆分出.航天组共有10株葛麻姆花的6"-O-木糖鸢尾苷与鸢尾苷显著高于对照组,二者总量均超过11％,聚类后共有9株航天葛麻姆分出.从64对引物中筛选出9对多态性引物,多态性位点数共1 620个,多态位点百分率(PPL)平均值为83.33％;Nei's基因多样性指数(H)平均值为0.192 2、Shannon's信息指数(I)平均值为0.305 2,聚类后有4株航天植株分出.综合筛选结果,航天组30号、66号、89号葛麻姆受到太空环境的诱变作用较大,主要表现为生长状况更佳、花朵异黄酮含量更高,且30号有花结构变异、花重达到对照组2倍,可作为后续试验的重点研究材料.

为了探究葡萄种质资源果实香气成分的遗传多样性,以62份葡萄种质资源作为试验材料,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术检测样品中的挥发性物质,进行显著性分析.鉴定葡萄种质资源幼叶上表面颜色、幼叶上表面光泽、幼叶花青素着色和成熟果肉香味等8个农艺性状,将其与挥发性物质进行相关性分析,并进一步通过非度量多维尺度分析(NMDS,non-metric multidimensional scaling,stress＜0.2)和正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA,orthogonal partial least squares-discriminant analysis)筛选出特征挥发性物质.结果表明,在62份葡萄种质资源中共检测到7类99种挥发性物质,主要是醇类、酯类和萜烯类,含量分别为13.83 mg/L、13.53 mg/L、8.99mg/L.各类挥发性物质之间存在显著的差异.8个农艺性状与香气物质相关性分析结果显示,幼叶上表面颜色、上表面光泽、花青素着色、果皮颜色、果肉香味与萜烯类、酯类及酮类具有显著相关性.非度量多维尺度分析可以明显区分幼叶花青素着色极弱的种质和幼叶花青素着色中的种质.以变量投影重要性VIP(Variable importance in projection)＞1,P＜0.05为标准,筛选到17种主要的挥发性物质,其中正己酸乙酯的VIP值最高(4.07),萜烯类中橙花醇VIP值最高(2.07).本研究结果可为改善浆果香气品质性状和葡萄种质资源的创新提供一定的理论参考.