摘要：为全面解读杜仲的遗传背景,本研究在基因组测序(数据未公布)的基础上,通过MISA软件搜索杜仲基因组(26 947/854 758 160 bp)中的完整型(1 7核苷酸重复)及复合型SSR序列,共查找出25 694个Scaffolds含有488592个SSR位点,占总Scaffolds的95.3%。从SSR位点分布密度上讲,平均每1 749 bp出现1个微卫星,其中单核苷酸重复单元的SSR含量最多,约占总数的54.34%,其次为二核苷酸(20.47%),而复合模式、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸和七核苷酸重复分别占20.29%、23.89%、0.77%、0.13%、0.10%和0.01%,并发现SSR中均以含A、T的重复类型占主导地位。根据SSR位点设计并合成引物290对,162对SSR引物扩增出清晰的目的条带,其中16对引物多态性高、稳定性好,在8份杜仲资源中共检测到84个等位基因,平均每个SSR位点检测到5.25个等位基因。本研究对于进一步利用SSR分子标记分析杜仲遗传多样性、遗传图谱构建、杜仲雌雄株早期鉴定等具有较高的应用价值。

摘要：采用滤袋技术依据减重法原理测定了杜仲叶片中杜仲胶含量。通过正交设计比较了不同滤袋孔径、样品量和提取时间对提取效果的影响,并采用该方法比较了同一产地不同品种、同一品种不同产地的杜仲叶中胶含量的差异。结果表明,不同孔径的提取效果差异显著(F=3.685,p=0.043),样品量和提取时间对提取效果无显著影响。适宜的测定条件是样品量0.1 g、滤袋孔径25μm/10μm、提取时间60 min。滤袋法测得的‘华仲6号’胶含量为4.49%,传统碱煮法为3.64%。同一产地不同品种、同一品种不同产地的杜仲叶中胶含量差异极显著(F=92.689,P=0.001),其中郑州的‘华仲11号’含量最高,平均为7.00%,灵宝的‘华仲12号’含量最低,为4.28%。生产杜仲胶的原料应标明品种、产地以及树龄,这样有助于合理评估预期产量和生产成本。

摘要：通过对比外源激素提高杜仲短周期矮林地上部分生物量和杜仲胶产量的效果,筛选出合适的外源激素种类及其田间施用质量浓度,为杜仲胶资源林培育提供技术支撑。以1年生栽植密度为66 666株·hm^(-2)的杜仲短周期密植矮林为对象,采用芸苔素内酯和赤霉素2种外源激素,按完全随机区组设计,通过比较杜仲叶和皮内杜仲胶含量的变化,苗木生长特性以及叶、皮、茎秆等地上部分生物量指标,分析施用外源激素对杜仲胶产量产生的作用效果。结果表明:(1)赤霉素显著促进苗高生长,但对其它指标的增效作用不明显。(2)经质量浓度为1 mg·L^(-1)和5 mg·L^(-1)的芸苔素内酯处理后,杜仲叶片内杜仲胶含量达到了4.74%、5.01%,分别是对照的3.21和3.04倍;苗高分别较对照增加了12.26%和16.09%;平均单株叶片数分别均比对照多8片;单株叶片质量分别是对照的2.21和2.25倍;单株树皮质量分别是对照的1.97和2.05倍;叶片生物量为2 993.54和3 089.83 kg·hm^(-2),树皮生物量为576.87和543.78 kg·hm^(-2),茎杆生物量为2 060.71和1 935.24 kg·hm^(-2),分别是对照的2.16和2.23倍、2.00和1.89倍、2.07和1.94倍。按平均含胶量计算,单位面积杜仲胶产量分别达到了167.28和182.90 kg·hm^(-2),分别为对照的4.58和5.01倍。(3)芸苔素内酯通过提高叶片胶含量、苗高生长量、单株叶片数、单株叶、皮、杆干质量等综合效应,在第一个采伐期即表现出极显著提高高密度杜仲矮林生物量和杜仲胶产量的效果。

摘要：【目的】杜仲橡胶是一种多萜类物质,而甲羟戊酸(MVA)途径是合成萜类物质的重要途径之一。分析杜仲MVA途径相关基因表达的差异,预测杜仲橡胶合成的主要上游途径。【方法】在杜仲幼果和叶片转录组测序的基础上,根据基因功能注释和表达分析,确定MVA途径的系列基因,并对其进行表达差异分析。【结果】杜仲橡胶合成的MVA途径共涉及23条Unigene,分别为3条EuACOT、3条EuHMGS、8条EuHMGR、2条EuMK、1条EuPMK和6条EuMDP基因。根据转录组RPKM(Reads Per Kilo bases per Million reads)数据对基因表达差异进行分析,结果表明杜仲MVA途径中的EuACOT8、EuACOT10、EuHMGS4、EuHMGS5、EuHMGS6、EuHMGR18、EuMK3、EuMK4、EuMDP7、EuMDP8、EuMDP9、EuMDP10、EuMDP11基因在幼果和叶片中的表达量具有显著差异,其中仅EuMDP9在叶片中的表达量大于幼果,而其余基因在幼果的表达量大于叶片;EuHMGR15和EuHMGR17只在幼果中特异表达。【结论】MVA途径绝大部分基因在果实中大量表达,这与果实中杜仲橡胶含量远超过叶片的现象相吻合,推测杜仲果实MVA途径为杜仲橡胶合成的主要途径。

摘要：该研究采用方差分析、相关性分析和聚类分析等方法,对105份杜仲种质资源叶片6种主要活性成分含量进行比较分析,探讨其遗传变异特征,为叶用杜仲的良种选育及开发利用提供理论依据。结果显示:(1)不同种质间杜仲叶片6种活性成分含量的变异程度不同,异槲皮苷含量变异系数(34.42%)最大,变异幅度为1.16~6.92mg·g^(-1),总黄酮变异系数(19.35%)最低,变异幅度为6.70~22.53mg·g^(-1);6种活性成分多样性指数较高,均在2.0以上;不同种质间杜仲叶6种活性成分含量差异性均达到极显著水平(P<0.01)。(2)不同地理来源间杜仲叶片的绿原酸、京尼平苷酸、车叶草苷、异槲皮苷和总黄酮含量存在显著差异。(3)相关性分析表明,3种环烯醚萜类化合物桃叶珊瑚苷、京尼平苷酸及车叶草苷的含量间呈极显著正相关关系;绿原酸与桃叶珊瑚苷、车叶草苷、异槲皮苷、总黄酮间呈极显著正相关关系;总黄酮与异槲皮苷呈极显著正相关关系。(4)根据杜仲叶片6种活性成分的含量聚类,将杜仲种质资源分为4大类群,其中类群Ⅳ为高含量类群,可为优良叶用杜仲资源筛选提供参考。研究表明,杜仲种质资源叶片主要活性成分存在较大变异,表现出丰富的多样性。

摘要：【目的】了解杜仲短周期矮林模式适宜的收获时间和种植密度。【方法】在66 667株/hm^2栽植密度下,按完全随机区组试验设计,设定4个收获时间,分别为2017年8月30日、9月15日、9月30日和10月15日,每个时间点收获时分成2组,一组平茬后将根桩覆土,另一组不覆土,于次年观察发芽时间,测定生长指标和生物量,比较66 667、33 333、22 222、16 667和13 333株/hm^2种植密度下杜仲矮林地上部分生物量。【结果】收获时间影响次年杜仲的发芽时间,总体上收割越早,发芽越晚。对收割后根桩进行覆土,次年不同收获时间叶片、树皮和茎各自处理间的生物量差异均显著。其中,2017年9月30日和10月15日收割的矮林,次年叶片、树皮和茎的生物量较其他处理高;平茬后根桩未覆土组中,次年不同收获时间叶片、树皮和茎各自处理间的生物量差异均不显著,而且各器官未覆土组生物量大多高于覆土组。另外,33 333和66 667株/hm^2栽植密度下的叶片、树皮和茎生物量显著高于其他3个栽植密度的生物量,其中33 333株/hm^2栽植密度下叶片、树皮和茎的生物量均值分别为4 656.71、1 967.28和15 121.02 kg/hm^2。【结论】应尽量待杜仲短周期矮林苗木进入休眠期进行收割,及时进行平茬后根桩的覆土作业,栽植密度最好采用33 333株/hm^2,每个根桩留置2~3个主枝,有利于次年生物量的积累。

摘要：乙酰CoA酰基转移酶(acetylCoA Cacetyltransferase,ACOT)是萜类化合物生物合成甲羟戊酸(mevalonate pathway,MVA)途径的起始酶,为了揭示生物合成杜仲胶的机制,对杜仲ACOTS基因家族进行全面的生物信息学分析。EuACOTS家族含有3个基因,分别记为EuACOT8、EuACOT9、EuACOT10。对其氨基酸序列的理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性以及同源进化等性质进行了分析,结果发现EuACOTS蛋白质的性质结构均较为相似,均存在2个硫解酶的特异保守序列,均属于稳定的疏水蛋白,无明显的跨膜区。在对EuACOTS基因家族启动子顺式作用元件潜在功能的预测分析中发现,EuACOTS基因家族启动子顺式作用元件进行比较发现启动子作用既有保守性,又有特异性,其中EuACOTS家族含有大量基本顺式作用元件TATAbox,CAATbox以及光(AE-box、Box I、MNF1)、乙烯(ERE)、真菌诱导(Box-W1)和脱落酸(ABRE)等多个顺式调控元件。

摘要：甲基戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)是萜类物质合成的关键途径之一。为了探明杜仲胶的生物合成机制,利用杜仲幼果及成熟果实转录组数据库,确定了MVA途径的EuACOT、EuHMGS、EuHMGR、EuMK、EuPMK、EuMDP基因,并对其表达量进行了全面分析。结果表明:在杜仲幼果和成熟果实转录组中,萜类物质合成(MVA)途径共涉及基因30条,分别为EuACOT 7条、EuHMGS 3条、EuHMGR 11条、EuMK 2条、EuPMK 2条、EuMDP 5条;其中,EuHMGR4、EuHMGR5在杜仲幼果中有特异表达;EuACOT7、EuHMGR10在杜仲成熟果实中有特异表达;EuACOT2-EuACOT6、EuHMGS1-EuHMGS3、EuHMGR1、EuHMGR2、EuHMGR8、EuHMGR10、EuMK1、EuMK2、EuPMK1、EuMDP1-EuMDP5在杜仲幼果和成熟果实中的表达量具有显著差异。

摘要：杜仲橡胶是具有橡塑二重性的优异高分子聚异戊二烯材料。3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶(HMGS)是萜类物质合成MVA途径中重要的中间体。为了揭示EuHMGS对聚异戊二烯的分子调控机制的重要作用,对杜仲HMGS基因进行全面的生物信息学分析。杜仲HMGS基因编码452个氨基酸残基,属于不稳定的疏水性蛋白质。进化关系分析结果表明,杜仲HMGS基因与双子叶植物葡萄和拟南芥的HMGS基因亲缘关系较为接近;杜仲HMGS基因组中含有有11个外显子,10个内含子;其启动子序列中含有大量脱落酸(ABRE)、水杨酸(TCA-element)、乙烯(ERE)等顺式作用元件。

摘要：萜类物质合成关键酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGRS)是甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)的第1个限速酶,对萜类物质的合成具有重要的作用。为了探明EuHMGRS家族基因对杜仲萜类物质合成的调控机制,对EuHMGRS家族基因进行生物信息学分析,结果表明:杜仲EuHMGRS基因中存在HMGRS特有的保守的活性位点,其中包括2个HMG-CoA结合位点(EMPVGYVQIP、TTEGCLVA)和2个NADP(H)结合位点(DAMGMNM、GTVGGGT),因此可以确定为杜仲HMGRS基因家族,在杜仲中该家族成员至少包含3个基因,记为EuHMGR12、EuHMGR18、EuHMGR19。杜仲HMGRS与其它植物的HMGRS蛋白相比在中间区域和C端保守性高,在N端的序列相似性较低,预示不同的HMGRS基因功能上具有高度的保守性,但是对于在亚细胞定位可能会具有多样性。