摘要：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1020 bp,编码339个氨基酸,分子量为37958.28,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。

摘要：为了明确花生根和荚果对外源钙的吸收特性,本研究选取对钙敏感性不同的豫花37和豫花23为试材,利用自主研发的花生根果分区培养装置开展试验,设置不施钙(CK)、根区施0.20 g·kg^(-1)CaO(RL)、根区施0.80 g·kg^(-1)CaO(RH)、荚果区施0.20 g·kg^(-1)CaO(PL)、荚果区施0.80 g·kg^(-1)CaO(PH)共5个处理,探究根区和荚果区不同外源钙处理对土壤钙含量、花生生长发育及产质量、钙吸收积累分配特征的影响。结果表明,饱果成熟期,同一基因型花生根区施钙土壤钙含量低于荚果区相同施钙量处理,且以酸溶态钙为主,占土壤全钙的37.97%~64.52%;与根区施钙相比,荚果区施相同量的外源钙提高了花生的饱果数、出仁率和荚果产量,降低了籽仁可溶性糖含量,增加了油酸/亚油酸比值(O/L)和粗蛋白、粗脂肪、蛋氨酸、赖氨酸的含量;根区施钙花生根茎叶的吸钙量占花生植株总吸钙量的87.39%~91.11%,果壳和籽仁占8.89%~12.61%,荚果区施钙花生根茎叶占74.10%~84.85%,果壳和籽仁占15.15%~25.90%;与根区施钙相比,荚果区施钙显著提高了钙利用效率,豫花37荚果和籽仁钙利用效率分别提高了42.35%~49.28%和37.73%~43.89%,豫花23分别提高了32.43%~46.17%和21.05%~47.09%。总体来看,荚果区施钙较根区施钙显著提高了花生产质量和钙的利用效率。本研究结果为指导花生钙肥施用提供了理论依据。

摘要：为了明确红花牛蒡长管蚜发生规律,并获得抗蚜种质和常用化学杀虫剂的药效,以167个红花种质作为试验材料,对红花牛蒡长管蚜发生规律、抗蚜能力、常用化学杀虫剂的药效进行分析。结果表明,红花的整个生长季节都受到牛蒡长管蚜的危害,高峰期为盛花期到灌浆期。经鉴定,10份红花种质在盛花期表现出牛蒡长管蚜高抗,分别是新疆昌吉、新疆呼图壁、肯尼亚-xy017、印度-04、新疆伊犁-09、肯尼亚-xy016、新疆伊犁-06、新疆米泉、新疆伊犁-08和印度-02。药效试验表明复配药剂5[10%高效氯氟氰菊酯水乳剂+25%吡虫啉可湿性粉剂(1:1)]3 000倍液和复配药剂6[25%噻虫嗪水分散粒剂+25%吡虫啉可湿性粉剂(1:1)]3 000倍液的牛蒡长管蚜防治效果均达到95%以上。本研究明确了牛蒡长管蚜发生规律,并筛选出抗牛蒡长管蚜红花种质和最佳化学杀虫剂,为红花牛蒡长管蚜的综合防治提供了理论依据和技术参考。

摘要：丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.),又叫活血根,为唇形科(Labiatae)鼠尾草属(Salvia Linn)多年生草本药用植物,干燥根入药,主要用于治疗心脑血管等疾病[1]。近年来,随着丹参种植规模的扩大,丹参根腐病[2-3]、枯萎病[4]和茎基腐[5]等病害的大规模发生,限制了丹参种植产业的发展。2019—2021年在河南省禹州、方城和三门峡丹参种植基地发现了一种与已报道的Alternaria zinnia Pape引起丹参叶斑病[6]症状不相同的叶部病害,该病害在河南产区发生普遍,为害重,田块发生率为100%,病株率为20%~70%。

摘要：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。

摘要：通过分析茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理对羟基红花黄色素A(hydroxysafflor yellow A,HSYA)生物合成相关基因表达影响及不同花色HSYA生物合成相关基因表达差异,为HSYA生物合成及调控提供参考。首先用0、50、100、200μmol·L^(-1)的MeJA对离体培养的红花花冠进行处理,找出最适MeJA处理浓度,然后用100μmol·L-1 MeJA处理红花,在处理后的0、3、6、12、24 h不同时间点采样,用高效液相色谱法对HSYA的含量进行定量分析,找出最佳处理时间;以100μmol·L^(-1) MeJA处理6 h的红花花冠提取RNA,通过qRT-PCR对参与HSYA生物合成的关键基因进行定量分析,找出表达差异基因;用HPLC和qRT-PCR对不同花色红花品系的HSYA含量及其相关合成基因进行定量分析,找出差异基因。结果表明,不同浓度的MeJA处理均能够显著增加HSYA的积累,其中100μmol·L^(-1)MeJA处理6 h后HSYA的含量达到最高峰。qRT-PCR结果显示,MeJA处理红花花冠能够显著提高HSYA合成关键基因PAL2、PAL4、4CL2、4CL4、4CL5、CHS3、CHS4和CHI2的转录水平。不同花色红花中HSYA含量不同,呈现红色>橙黄色>黄色>白色的趋势,qRT-PCR结果表明CHS1和CHI2在红色、橙黄色、黄色红花中的表达量明显高于白色。以上研究表明MeJA对HSYA合成的调控主要通过影响PAL2、PAL4、4CL2、4CL4、4CL5、CHS3、CHS4和CHI2的转录水平来实现;CHS1和CHI2的基因表达差异是不同花色红花HSYA含量不同的主要因素。

摘要：为筛选出对丹参根腐病菌层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)具有防治效果并能促进丹参生长的根际促生细菌(PGPR),采用稀释涂布平板法从丹参根际土中进行细菌分离,通过平板对峙法和吲哚乙酸(IAA)含量测定进行PGPR菌的筛选,并对筛选出的PGPR菌进行鉴定和生防、促生作用评价。结果表明,从丹参根际土分离获得的657株细菌中筛选出了3株PGPR菌(K03-4、Pp03-41、Pp146),经形态鉴定和16S rRNA基因序列分析鉴定,3株PGPR菌均为多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。K03-4、Pp03-41和Pp146对***的抑菌率分别为66.15%、61.03%、48.21%,均可分泌IAA,并有解无机磷、固氮和产嗜铁素的能力。盆栽试验结果显示,3株PGPR菌悬液对丹参根腐病的防效分别为83.46%、49.02%、68.31%,发酵液接种后丹参株高分别增加了29.77%、32.60%、27.64%,茎叶鲜质量分别增加了18.76%、30.57%、28.42%,分根数分别增加89.12%、76.53%、112.59%,根鲜质量分别增加了88.82%、122.49%、144.78%。综上,3株丹参PGPR菌兼具生防和促生作用。

摘要：为了探索二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)基因在红花(Carthamus tinctorius L.)花色形成中的作用机制,本研究在分析红花转录组数据的基础上,以红花二氢黄酮醇4-还原酶为研究对象,通过PCR方法从红花的管状花中克隆得到一个红花DFR基因家族的成员,命名为CtDFR1。测序结果表明,该基因开放阅读框包含1029 bp,编码342个氨基酸;为稳定的亲水性蛋白,具有二氢黄酮醇4-还原酶结构域,属PLN02650超基因家族。多重序列比对及进化树分析表明,红花与矢车菊、斑点矢车菊DFR的氨基酸相似性较高,分别为95.06%和95.03%。荧光定量PCR结果显示,CtDFR1基因在花中表达量最高,其次是叶和苞片,在根和茎中检测不到该基因的表达。对不同花色红花品种的表达分析表明,CtDFR1基因在橙色和白色红花中表达量最高,在黄色和红色中表达量较低,预示了CtDFR1与红花的花色差异具有相关性。本研究获得了CtDFR1基因的序列及表达情况,为深入研究CtDFR1基因的功能提供了科学依据。

摘要：为构建红花最佳扩增体系,为以后研究红花遗传多样性和目的基因标记提供了科学依据。本研究采用L_(16)(4^(5))正交试验和单因素试验相结合的方法对红花SCoT-PCR反应体系中的引物,DNA、dNTPs、PCR Buffer (含Mg^(2+))、Taq DNA聚合酶进行优化,每个因素都设为四水平。结果表明,五个影响因素中dNTPs的影响最大,红花最佳反应体系为引物0.6 mmol/L,DNA 60 ng,dNTPs 0.25 mmol/L,Taq DNA聚合酶1.5 U,PCR Buffer (含Mg^(2+)) 2μL,ddH_(2)O补足至20μL。选用引物S15对八种红花资源对扩增体系进行验证,结果显示扩增条带清晰,多态性好,表明该体系适合红花分子标记研究。

摘要：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)是2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)途径中的第一个关键酶,在植物萜类化合物生物合成中起着重要作用。为了明确红花DXS基因的序列特征和表达特点,结合红花转录组数据,以豫红花1号为试验材料,首次克隆得到1个红花DXS基因的全长cDNA序列,命名为CtDXS1,并对其进行生物信息学分析和基因表达特点分析。结果表明,红花CtDXS1基因的开放阅读框(ORF)长2136 bp,编码711个氨基酸,其蛋白质分子质量是76503.10 u,蛋白质保守区预测表明,CtDXS1具有典型的转酮醇酶家族功能结构域。系统进化分析显示,CtDXS1与来自黄花蒿的DXS亲缘关系最近,属于DXS基因家族的Ⅰ类基因。组织特异性表达分析表明,CtDXS1基因在苞片中表达量最高,其次是叶和茎,在其他组织部位中表达量较低;不同花色红花基因表达定量分析表明,CtDXS1基因在黄色红花中表达量较高;干旱、低温胁迫能够诱导CtDXS1基因表达上调;茉莉酸甲酯(MeJA)能诱导CtDXS1基因的表达,而赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对CtDXS1基因表达有一定的抑制作用。构建原核表达载体pET28-CtDXS1并转化至大肠杆菌Transetta(DE3)进行原核表达,成功表达了CtDXS1重组蛋白。