[目的]胡萝卜受低温及长日照的影响易发生先期抽薹现象,挖掘与胡萝卜抽薹性状相关联的SNP位点及候选基因,有利于胡萝卜耐抽薹新品种的选育.[方法]以 240 份胡萝卜种质资源为材料,分别在 2021 年及 2022 年调查胡萝卜抽薹(抽薹时间、抽薹率、薹高、抽薹速度)性状,基于质控得到的高质量SNP位点进行抽薹相关性状的GWAS分析.[结果]240 份胡萝卜种质资源的抽薹性状具有丰富的遗传多样性,对 2 年的数据进行分析发现各性状表型均有较大的变异,抽薹率的变异系数最大为 144.32%、187.89%,抽薹时间的变异系数同比最小为 94.89%和 74.63%,BLUE值降低了环境所带来的误差,其变异系数最小为 22.53%.相关性分析结果表明,2021 年抽薹率与 2022 年的抽薹性状呈显著正相关,与BLUE值为极显著相关,BLUE值除与 2021 年的抽薹时间无显著相关外,与其它性状均为极显著相关.GWAS分析共检测到与抽薹性状显著相关的 344 个SNP 标记位点,其中有 20 个多效位点,根据注释信息筛选出 29 个与抽薹相关的候选基因,主要与光周期途径、春化途径和开花整合子有关.[结论]通过GWAS分析获得多个与抽薹性状相关联的SNP位点,并挖掘到相关候选基因.

目的 探究防风气味与化学成分的相关性.方法 收集野生、栽培及野生抽薹防风共 15 批,采用紫外分光光度法测定多糖含量,水蒸气蒸馏法测定挥发油含量,HPLC法测定 4 种色原酮的含量.借助电子鼻测定不同防风粉末气味的响应值,并使用SIMCA软件分析气味与化学成分之间的相关性.结果 防风挥发性气味的主要组成为萜烯类芳香化合物及烷烃化合物类.防风气味中W2S传感器(部分芳香化合物)与色原酮的含量呈显著正相关,W3S(烷烃类成分)和W6S(氢化物)传感器和挥发油的含量呈显著正相关.结论 可根据W2S和W3S、W6S传感器响应值判断防风中色原酮与挥发油的含量,但具体的气味浓郁程度是否会影响药效发挥还需要进一步研究.

目的:克隆得到白花前胡花发育关键基因CAULIFLOWER(CAL)并对其进行原核表达和基因表达分析.方法:根据白花前胡转录组数据中的基因序列信息,通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)从白花前胡中克隆CAL基因,命名为PpCAL1 和PpCAL2.构建原核表达载体pET-32a-PpCAL1 和pET-32a-PpCAL2,并转化至大肠埃希菌Transetta(DE3)进行诱导表达.运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析抽薹开花前后白花前胡不同组织的基因相对表达量.结果:PpCAL1 和PpCAL2 的开放阅读框(ORF)长度分别为 645、738 bp,分别编码 214、245个氨基酸.结构功能域分析表明,PpCAL1 和PpCAL2 蛋白都具有MADS_MEF2_like和K-box保守结构域.原核表达结果显示,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷可成功诱导目的蛋白表达.系统进化树分析显示,白花前胡PpCAL1 与胡萝卜DcCAL聚为一支,白花前胡PpCAL2 与橡胶树HbCAL聚为一支.基因表达结果显示,PpCAL1 和PpCAL2 在不同组织中均在开花后表达量上调.结论:克隆并分析白花前胡PpCAL1 和PpCAL2 基因,为进一步研究白花前胡开花基因提供参考.

通过探讨根际土壤微环境在当归抽薹时的变化,尝试为解决当归早期抽薹问题提供新的思路.以当归为研究对象,测定抽薹与未抽薹当归的根际土壤理化性质,利用 16S rDNA和GC-MC技术测定根际土壤细菌群落及代谢组变化,并研究根际土壤性质、细菌群落及代谢物之间在当归抽薹现象中的关联性.结果显示,抽薹当归根际土壤中硝态氮含量较未抽薹当归明显升高.根际土壤细菌群落多样性及优势菌群在抽薹和未抽薹当归间并无差异,细菌群落较为相似,但 10 个非优势菌属在组间存在显著差异.抽薹当归根际土壤中有 66 种代谢物与未抽薹当归存在显著差异,其中 52 种明显上调,14 种明显下调.差异代谢物主要富集在氨基酸代谢、异种生物降解和代谢、脂质代谢等 7 条相关通路上.硝态氮含量、Phaselicystis属和Rubellimicrobium属与抽薹当归差异代谢物显著负相关(P<0.05),硝态氮主要与不饱和脂肪酸的生物合成显著负相关,Phaselicystis属和Rubellimicrobium属主要与氨基苯甲酸酯降解、精氨酸和脯氨酸代谢显著负相关.当归早期抽薹与根际土壤硝态氮含量上升存在关联,同时当归早期抽薹会引起根际土壤代谢物和非优势菌群的相对丰度显著变化.根际土壤中硝态氮含量上升与Nitrosomonas属的相对丰度变化可能存在联系,但仍需进一步研究论证.

目的:通过生长调节剂打破温室当归苗的休眠状态,并促进其出苗及生长进程.方法:以当归温室苗为材料,设计3因素4水平正交试验,于移栽时采用不同浓度梯度的赤霉素(GA3),胺鲜酯(DA-6)和萘乙酸(NAA)混合溶液浸根,于出苗期监测出苗动态,于生长稳定期测量茎叶形态指标并统计抽薹率,于采挖期测量根部形态指标并统计产量.结果:GA3,DA-6和NAA对温室当归苗的出苗率的影响极显著,影响作用的大小顺序为GA3＞ DA-6＞ NAA;当归温室苗的出苗率、产量均与GA3在0.01水平上显著相关,但与DA-6和NAA均不相关.结论:GA3,DA-6和NAA药剂组合能有效打破当归温室苗的休眠状态,并显著促进其出苗及生长进程;筛选出的当归温室苗移栽时浸根的最佳药剂组合为96.00 mg· L-GA3,20.26 mg·L-DA-6,53.12 mg ·L-1 NAA,当归温室苗的出苗率达到83.75％,当归产量达到363.22 kg ·666.7 m-2.

近年来,分子标记、转录组、功能基因组等分子生物学技术已应用于当归植物基源鉴定、遗传多样性、当归早期抽薹调控以及药效物质代谢分子机制的研究.该文介绍近年来分子生物学技术在当归资源学研究中的应用进展.

中药材基源植物优良品种是提升中药材质量的重要前提,当归为我国常用大宗中药材之一,人工栽培种植历史悠久,总结当归育种研究进展,为后期育种研究工作提供参考.文章对当归种质资源、细胞学、组织培养以及自然变异选择、杂交选育、辐射与倍性诱变等育种方面的研究内容进行了综述分析.文献分析表明,当归育种起步相对较晚,尽管近十余年来已经育成了一些品种,但在抗病品种和抗抽薹品种选育方面相对滞后,而生产中当归连作障碍凸显,病虫害逐年加重.因此,抗性育种将是当归今后育种的主要方向.

前胡的品质评价要素包括基原、产地、采收、“雄雌”等.历代正品前胡的来源均为白花前胡Peucedanum praeruptorum Dunn,以安徽、浙江一带所产前胡为道地,并只采收立冬时未抽薹开花的“雌前胡”.前胡的“辨状论质”包括了“蚯蚓头”“皮色黑”“金镶白玉嵌”“质软糯”“气香浓”等特征.“辨状论质”不仅是形、色、气、质等要素的概括性总结,也是前胡品质评价要素的评判依据,体现了历代本草学家经验鉴别的智慧.

为了将四分子分析应用于多倍体遗传重组的研究,本研究从qrt1基因突变的二倍体Columbia(Col)与Landsbergerecta(Ler)生态型拟南芥出发,利用秋水仙素诱导核基因组加倍,利用流式细胞技术及荧光原位杂交技术筛选出成功加倍的qrt1基因突变的四倍体Col与Ler生态型拟南芥.并对其进行营养及生殖相关表型分析.首先qrt1突变抑制了侧根数量、基部侧枝数量以及莲座叶片面积.其次,四倍体莲座叶片面积、花粉、花药以及种子更大,侧根及茎基部分枝减少,抽薹时间推迟,每株果荚数与每果荚种子数更少,但种子发芽率都接近100％.倍性还对某些表型的影响具有背景依赖性,如对主茎分支数量、最终株高以及果荚长度的影响在Col与Ler生态型中表现不同.

当归[Angelica sinensis(Oliv.)Diels为伞形科2年生草本植物,其根入药,是一种常用中药材,素有“十方九归”之称,具有补血活血、调经止痛、润肠通便之功效.当归药用已有2000多年历史[1-2],早在汉代和三国时期,当归人工栽培已见诸文字记载,距今已有1700多年.随着气候变化与科技进步,当归栽培技术不断变革创新,经历了平地作畦种、育苗移栽三年延后栽培、覆盖起垄栽培等阶段,形成了种子繁育、种苗生产、移栽管理等一套成熟栽培技术体系.但在目前当归栽培技术体系中,还面临一些技术瓶颈,如成药期抽薹问题、缺乏抗病及抗抽薹品种、连作障碍凸显、病虫害绿色防治技术滞后以及种子、种苗生产加工技术不完善等.因此,总结当归栽培研究进展,探讨下一步研究方向,旨在为进一步提升当归栽培技术提供参考.