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降香黄檀心材因其色泽美观与独特香气而具有极高经济价值,其香气主要源于挥发性成分.为探究不同产地降香黄檀心材挥发性成分的差异,选取 7 个产地的降香黄檀心材样品,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)结合聚类分析法,对挥发性成分进行定性分析,并对特征成分进行定量分析.结果表明:从心材提取物中共鉴定出 16 种化学成分,以倍半萜类为主,主要包括榄香醇、反式-橙花叔醇、杜香醇、石竹烯氧化物、蓝桉醇和檀香醇等.7 个产地样品中,石竹烯氧化物和反式-橙花叔醇显著高表达,平均占比分别为 33.30%、28.87%.其中,反式-橙花叔醇被确定为特征性成分,采用外标法建立定量标准曲线为 y=6×109x+6×106(R2=0.999),该方法适用于心材质量评价.不同产地样品的挥发性成分含量存在显著差异,表明地理来源对心材的化学成分组成具有重要影响,其中以海南乐东产区的样品品质最佳.研究系统阐明了降香黄檀心材的挥发性成分组成,建立了特征成分的定量分析方法,为科学评价心材质量及建立相关标准提供了数据支持与理论依据.
降香黄檀心材不同产地挥发性成分气相色谱-质谱联用
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问题入口
"采一株少一株,种一株死一株",道出了百蕊草人工种植的困境.作为檀香科半寄生药用植物,百蕊草因清热解毒、广谱抗菌被称为"植物抗生素",市场需求旺盛,但半寄生特性导致其根系退化、依赖寄主,自然繁殖效率,加之过度采挖,野生种群濒临枯竭.本文的研究,正是针对这一痛点,为其种质快繁与资源保护提供了可行路径.
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[目的]檀香精油的主要活性成分为檀香醇,其生物合成关键酶——檀香烯合酶(SaSSy)基因的转录调控机制尚不清晰.本研究旨在克隆并初步鉴定檀香 SaSSy基因的启动子活性,探索其转录调控特征.[方法]采用 Tail-PCR技术克隆檀香 SaSSy 基因 ATG上游 1 437 bp 的启动子序列;通过生物信息学分析其顺式作用元件及潜在转录因子结合位点,并进行 KEGG 通路富集分析;利用烟草叶片瞬时转化实验验证启动子活性;使用 100 µmol/L茉莉酸甲酯(MeJA)处理檀香愈伤组织,通过 RT-qPCR 和 GUS活性检测分析 SaSSy表达及启动子响应;通过启动子截断实验鉴定核心转录调控区域.[结果]成功克隆获得 SaSSy 基因 1 437 bp的启动子序列,其顺式作用元件包含光、激素及胁迫响应元件.预测发现与之互作的转录因子主要富集于"植物激素信号转导""MAPK信号通路-植物""植物-病原互作"及"植物昼夜节律"通路.烟草瞬时转化证实该启动子具有转录激活活性.MeJA处理可显著诱导檀香愈伤组织中 SaSSy基因的表达上调及该启动子驱动的 GUS 活性增强.截断实验表明,-264 bp 的核心启动子区域(PSaSSy-D4)即可驱动转录,其活性与克隆的全长启动子相当.[结论]本研究揭示了 SaSSy基因启动子的基本特征,证实其表达受 MeJA正向调控,并确定了包含关键元件的-264 bp 核心启动子区域.该启动子的 MeJA 诱导特性为探索通过外源信号分子提升檀香精油生物合成提供了实验依据,也为进一步解析檀香醇合成的转录调控网络提供了候选靶点.
檀香烯合酶SaSSy启动子遗传转化烟草茉莉酸甲酯诱导
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檀香 A 和粮香 A 是湖南农业大学选育的优质水稻三系不育系,其中檀香 A 是以泰丰 B 与盛泰 B 杂交选育保持系,再以万象 A 为细胞质源回交转育而成;粮香 A 是以广 8B/泰丰//恒丰 B 改良株系作父本,以桃农 1A 为母本测交并连续回交转育而成.为进一步探究其生产应用价值,本试验以泰丰 A 为对照,研究檀香 A、粮香 A 的主要农艺性状和异交特性.结果表明:农艺性状方面,檀香 A 的生育期较短,分蘖能力较强,植株较高,有效穗数较多;粮香 A 的生育期较长,上 3 叶较长,分蘖能力较弱,植株较矮,穗部产量性状较优.异交特性方面,檀香 A 花时集中,开颖习性较好,柱头外露率较高,柱头活力较强,具有制种高产的潜力;粮香 A 不闭颖率较高,开颖历期较短,包颈粒率较高,柱头活力衰退较快,异交特性略差.
水稻育种不育系农艺性状异交特性
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本研究以来自不同地区的40份檀香石斛种质资源为对象,采用iPBS分子标记技术对其遗传多样性和居群遗传分化进行研究,并构建DNA指纹图谱.结果显示,5条iPBS引物共扩增出83条清晰条带,其中多态性条带达75条,多态性比率高达87.95％,表明所选引物具有较高的多态性检测效率.遗传相似性分析显示,40份种质间的遗传相似系数范围为0.5432～0.9703,均值为0.7736,跨度达0.4271,表明檀香石斛种质间存在显著的遗传变异.居群遗传参数分析显示,观察等位基因数(Na)为1.8795、有效等位基因数(Ne)为1.4642、Nei's遗传多样性指数(He)为0.2760,Shannon信息指数(I)为0.4183,这些指标进一步证实了该物种的遗传多样性水平.基于遗传相似系数的UPGMA聚类分析显示,当相似系数为0.756时,40份种质可明显划分为6个主要类群,这一分类结果与种质的地理分布特征具有显著相关性.本研究为檀香石斛种质资源的收集保存、品种选育及可持续利用提供重要的分子生物学依据.
檀香石斛种质资源iPBS标记亲缘关系遗传多样性
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为了阐明棱枝槲寄生(Viscum diospyrosicola)的叶绿体基因组特征并解析槲寄生属物种的亲缘关系,该研究基于Illumina高通量测序平台完成其叶绿体基因组的测序,并采用生物信息学分析方法进行组装、注释与比较基因组分析.结果表明:(1)棱枝槲寄生叶绿体基因组具有典型环状四分体结构,全长126 315 bp,总GC含量为36.40%,注释得到111 个基因,其中包括69 个蛋白编码基因、34 个tRNA基因和8 个rRNA基因,未检测到转录起始因子infA.(2)比较基因组分析结果显示,5 种槲寄生属物种叶绿体基因组LSC区变异率显著高于IR区,其中ycf1、ycf2、ycf3、atpA、rpoC2、rpoC1 等基因的编码区存在特异性变异,为分子标记开发提供潜在靶点.(3)密码子使用偏好性分析表明,密码子第 3 位碱基以A/U结尾为主,密码子使用模式主要受到自然选择的影响.(4)系统发育分析结果表明,主要分为桑寄生科和檀香科 2 个主要分支,棱枝槲寄生与枫香槲寄生聚为一支,亲缘关系最近.该研究首次解析了棱枝槲寄生叶绿体基因组特征,明晰了槲寄生属系统发育关系,以及为槲寄生属植物分子鉴定和系统发育相关研究提供理论依据.
棱枝槲寄生槲寄生属叶绿体基因组序列比对密码子偏好性系统发育分析
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云 杉 寄 生(Arceuthobium sichuanense(H.S.Kiu)Hawksw.& Wiens)是檀香科油杉寄生属植物,为寄生性亚灌木.植株比较矮小,高2～6 cm,枝条黄绿色或绿色,对生,主茎基部粗 1.0～1.5 mm,节间长7～8 mm.叶对生,退化呈鳞片状,相对合生呈鞘状.雌雄异株;雄花单朵生于枝顶,黄色,花蕾时近球形,长约1mm,展开后直径1.5～2.0 mm,萼片 3 枚或 4 枚,花梗长约 0.5 mm;雌花单生枝端或叶腋,花蕾时呈卵圆形,果时花梗长1.0～1.5 mm.浆果椭圆形,长 3～4 mm,直径 1.5～
2.0 mm,上半部为宿存花萼包围,下半部光滑,黄绿色.花期6—7月,果成熟期直至次年8—9月.生于海拔 3 400～4 100 m的山地云杉林,我国西藏、四川、青海均有分布.云杉寄生主要寄生于川西云杉、西藏云杉和青海云杉上,对寄主有较大的危害性,受侵害的树木常出现丛生疯长枝,在疯长枝上会萌生许多云杉寄生植株,从而导致寄主的长势逐渐衰弱.
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[学位论文]作者：
观赏园艺 中国农业科学院 2025(学位年度)
梳唇石斛种质资源评价代谢组学分析形态学评价
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MYB转录因子在萜类化合物的生物合成中发挥重要作用.通过酵母文库筛选得到1个可能与檀香萜合成酶基因启动子相互作用的候选基因SaMYB36.本研究从檀香中克隆SaMYB36基因,对其进行生物信息学、蛋白亚细胞定位、组织表达、干旱胁迫表达和原核表达分析,为进一步探究其在干旱诱导檀香心材形成过程中的功能奠定理论基础.结果显示,SaMYB36基因开放阅读框全长744 bp,预测编码蛋白分子量为26.97 ku;SaMYB36蛋白含有典型的R2R3-MYB结构域,属于R2R3-MYB型转录因子.系统发育分析结果显示,SaMYB36蛋白与 MtMYB36和TwMYB36-like蛋白的亲缘关系较近.亚细胞定位表明,SaMYB36蛋白定位在细胞核.组织特异性分析表明,SaMYB36基因在檀香过渡区中显著富集表达.干旱胁迫处理的3和9 d,檀香中SaMYB36基因表达水平显著升高,表明SaMYB36基因对干旱响应明显.构建重组pET-SUMO-SaMYB36表达载体,在大肠杆菌中成功表达并纯化得到SaMYB36蛋白.
檀香SaMYB36干旱胁迫基因克隆原核表达分析
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植物特异性转录因子NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)在应对胁迫和调控植物发育中起到重要的作用.檀香是一种檀香科檀香属半寄生性常绿小乔木,广泛应用于高端家俱制造、宗教、化妆品等产业.本研究基于全长转录组数据,从檀香心材cDNA中克隆获得了一个NAC基因,命名为SaNAC30.SaNAC30基因开放阅读框长度为1098 bp,编码365个氨基酸,为不稳定的亲水性蛋白;系统发育树分析结果显示,SaNAC30蛋白与拟南芥ANAC072具有较高同源性;顺式作用元件分析结果表明,SaNAC30基因启动子区包含多个参与干旱响应的顺式作用元件;亚细胞定位结果表明,SaNAC30蛋白定位在细胞核;组织特异性分析表明,SaNAC30基因在檀香过渡区中显著富集表达;干旱胁迫处理的第0,3和9天,檀香中SaNAC30基因表达水平显著下降,表明SaNAC30基因对干旱响应明显;通过檀香幼苗真空渗透瞬时表达分析,进一步说明SaNAC30可能作为负调控因子响应干旱胁迫.构建重组pET-32a-SaNAC30表达载体,并在大肠杆菌中成功表达并纯化得到SaNAC30蛋白.本研究为探究干旱胁迫下SaNAC30参与檀香心材形成奠定了理论和材料基础.
檀香SaNAC30干旱转录因子原核蛋白表达
