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兰科植物多倍体诱导研究进展

江苏农业科学 2022年第1期50卷 6-13页

作者：罗远华方能炎樊荣辉黄敏玲福建省农业科学院作物研究所/福建省农业科学院花卉研究中心/福建省特色花卉工程技术研究中心福建福州350013

总结近20年来兰科植物多倍体诱导的研究进展,对诱导方法中诱变材料与诱变剂种类的选择、处理方法、诱变剂浓度与处理时间,鉴定方法中的形态学鉴定、细胞学鉴定、染色体计数鉴定及流式细胞术鉴定等进行了综述,从提高观赏性、克服远缘杂... 详细信息

总结近20年来兰科植物多倍体诱导的研究进展,对诱导方法中诱变材料与诱变剂种类的选择、处理方法、诱变剂浓度与处理时间,鉴定方法中的形态学鉴定、细胞学鉴定、染色体计数鉴定及流式细胞术鉴定等进行了综述,从提高观赏性、克服远缘杂交障碍、提高抗逆性与次生代谢物质含量等方面阐述了兰科植物多倍体诱导的意义,并对多倍体诱导中嵌合体的分离、多倍体的繁殖等主要问题进行了讨论,以期为今后兰科植物多倍体育种提供参考。

关键词：兰科多倍体诱导鉴定嵌合体分离

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杂交兰花瓣类黄酮成分分析及其对花色的影响

西北植物学报 2022年第10期42卷 1711-1719页

作者：孔兰林榕燕樊荣辉林兵方能炎钟淮钦福建省农业科学院作物研究所福州350013 福建省特色花卉工程技术研究中心福州350013

为探究杂交兰花色形成的物质基础,以7个杂交兰品种为研究材料,采用显色反应、紫外-可见光谱方法初步判断花瓣中色素的类型;利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析黄色系品种‘玉凤’和红色系品种‘福韵红霞’中代谢物组分及... 详细信息

为探究杂交兰花色形成的物质基础,以7个杂交兰品种为研究材料,采用显色反应、紫外-可见光谱方法初步判断花瓣中色素的类型;利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析黄色系品种‘玉凤’和红色系品种‘福韵红霞’中代谢物组分及其含量差异,为探索杂交兰花色形成机理和兰花育种提供理论依据。结果表明:(1)7个品种均含有黄酮类化合物,不含类胡萝卜素,除‘玉凤’和‘双艺雅凤’外均含有花青素。(2)在代谢物中检测到160种差异代谢物,显著富集在花青素生物合成途径与黄酮和黄酮醇生物合成途径。(3)矢车菊素衍生物和芍药素衍生物是红色系杂交兰‘福韵红霞’的主要花色素成分;槲皮素类衍生物是黄色系‘玉凤’的主要花色素成分,推测花青素和黄酮醇生物合成的分流是杂交兰花色变化的主要原因。

关键词：杂交兰花色 UPLC-MS/MS 矢车菊素黄酮醇

红梦香文心兰萜类合成酶基因OnTPS的克隆与表达分析

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核农学报 2022年第2期36卷 313-321页

作者：钟淮钦孔兰樊荣辉方能炎林榕燕林兵福建省农业科学院作物研究所/福建省特色花卉工程技术研究中心福建福州350013

单萜化合物是香味文心兰花香的主要成分。为研究文心兰单萜化合物合成的分子机理,本试验以文心兰香味品种红梦香为材料,基于文心兰转录组数据克隆获得萜类合成酶基因OnTPS,利用生物信息学方法鉴定其分子特性,通过实时荧光定量PCR(qRT-P... 详细信息

单萜化合物是香味文心兰花香的主要成分。为研究文心兰单萜化合物合成的分子机理,本试验以文心兰香味品种红梦香为材料,基于文心兰转录组数据克隆获得萜类合成酶基因OnTPS,利用生物信息学方法鉴定其分子特性,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析其表达模式。结果表明,OnTPS的开放阅读框为1797 bp,编码598个氨基酸,其编码蛋白质含有单萜合成酶基因家族典型的RRx8W、DDXXD和XDLGTSXXE保守基序,与铁皮石斛α-松油醇合成酶和月桂烯合酶序列同源性达68%,属于TPSb亚家族。亚细胞定位分析发现OnTPS蛋白质定位于质体中。qRT-PCR分析表明,OnTPS主要在红梦香萼片和花瓣中表达;在开花过程中,该基因在盛花期高表达,且呈明显昼夜节律变化;OnTPS在不同梦香品种花中也有较高表达。本研究构建了OnTPS过表达载体,并成功在文心兰瘤状物中瞬时表达。该研究结果为文心兰OnTPS的生物学功能研究及花香遗传改良提供了理论参考。

关键词：红梦香文心兰香气萜类合成酶(TPS) 亚细胞定位表达分析

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荷兰鸢尾突变株‘紫韵’的花色突变相关机理分析

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西北植物学报 2021年第9期41卷 1509-1515页

作者：林兵陈艺荃方能炎钟淮钦叶秀仙樊荣辉福建省农业科学院作物研究所福州350013 福建省农业科学院农业工程技术研究所福州350013

为了探索荷兰鸢尾蓝紫色花及突变紫色花的显色分子机制及色素沉积差异,该研究以蓝紫色野生型‘展翅’和紫色突变株‘紫韵’为材料,通过花色素苷测定、转录组测序和qRT-PCR方法对花色变异进行分析。结果表明:(1)紫色突变株‘紫韵’花旗... 详细信息

为了探索荷兰鸢尾蓝紫色花及突变紫色花的显色分子机制及色素沉积差异,该研究以蓝紫色野生型‘展翅’和紫色突变株‘紫韵’为材料,通过花色素苷测定、转录组测序和qRT-PCR方法对花色变异进行分析。结果表明:(1)紫色突变株‘紫韵’花旗瓣中的总花色素苷含量(392.7μg·g^(-1))显著低于野生型‘展翅’(543.5μg·g^(-1));与‘展翅’相比,‘紫韵’有3种花色素苷含量显著下降[矢车菊素-3-芸香糖苷含量由144.42μg·g^(-1)降为46.39μg·g^(-1),矮牵牛素-3-(6-鼠李糖基-2-木糖基葡萄糖苷)含量由61.86μg·g^(-1)降为31.67μg·g^(-1),矢车菊素-3-(2G-木糖基芸香糖苷)含量由25.22μg·g^(-1)降为7.65μg·g^(-1)],但6-羟基矢车菊素-3-葡萄糖苷含量由5.88μg·g^(-1)升为10.34μg·g^(-1)。(2)RNA-seq分析共获得46530个unigenes,与‘展翅’相比,‘紫韵’有43个基因上调表达,73个基因下调表达;层次聚类分析发现,花色素苷途径中共有2个差异表达基因——查尔酮合成酶(CHS)基因(IhCHS1)和花青素3-O葡萄糖转移酶(UFGT)基因(IhUFGT1),且二者均下调表达。(3)qRT-PCR分析表明,随着花的发育,IhUFGT1在2个品种中表达量均上升,始花期达到最高,且在‘紫韵’花中的表达明显低于‘展翅’。研究认为,4种花色素苷含量的显著变化,可能是导致花色由野生型‘展翅’蓝紫色向突变株‘紫韵’紫色方向转变的主要原因;IhUFGT1基因在紫色‘紫韵’花中表达量比‘展翅’相对大幅度的降低,致使花色素苷含量相应变化,最终导致花色由蓝紫色转为紫色。

关键词：荷兰鸢尾花色素苷转录组分析花青素3-O葡萄糖转移酶基因

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山茶花花香成分鉴定及相关基因的转录组分析

核农学报 2024年第12期38卷 2281-2293,I0001页

作者：陈艺荃林榕燕孔兰方能炎樊荣辉钟淮钦福建省农业科学院作物研究所(福建省种质资源中心) 福建福州350013

为了探究山茶花品种香太阳、香妃和赤丹不同花期花瓣中的挥发性成分,采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,并结合相对气味活度值(ROAV)鉴定关键香气成分。通过转录组测序技术,探究山茶花花香生物合成途径及花... 详细信息

为了探究山茶花品种香太阳、香妃和赤丹不同花期花瓣中的挥发性成分,采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,并结合相对气味活度值(ROAV)鉴定关键香气成分。通过转录组测序技术,探究山茶花花香生物合成途径及花香差异形成相关基因。结果表明,3个山茶花品种的主要花香成分由单萜和苯环型/苯丙素类化合物构成,单萜种类最多,品种间成分和含量有明显差异。共鉴定出16种特征香气成分,其中,芳樟醇为关键香气成分,对山茶花整体香气的表达起主控作用。从转录组数据中筛选出7个甲羟戊酸(MVA)途径结构基因和8个甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径结构基因,其中CaDXS2、CaDXS3为单萜合成关键结构基因。筛选出萜类合成途径关键酶基因CaLIS/NES1和CaLIS/NES2及苯环型/苯丙素类化合物合成途径关键酶基因CaPAR和CaSAMT,推测上述基因在花香关键成分芳樟醇、2-苯乙醇和水杨酸甲酯的合成中发挥关键作用。对差异表达基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和RNA-seq验证,结果显示二者拟合度较高,因此认为RNA-seq测序结果具有较高的准确性。研究结果为山茶花花香形成机理研究提供了依据。

关键词：山茶花花香差异表达基因萜类化合物

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秋石斛钙依赖蛋白激酶基因的克隆及表达分析

西北植物学报 2022年第11期42卷 1818-1826页

作者：林榕燕钟淮钦陈艺荃方能炎孔兰叶秀仙福建省农业科学院作物研究所/福建省特色花卉工程技术研究中心福州350013 福建省农业科学院农业工程技术研究所福州350003

钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)在植物的生长发育及逆境胁迫方面发挥着重要作用。该研究以秋石斛品种‘水芙蓉’为试验材料,采用RT-PCR方法克隆钙依赖蛋白激酶基因,并对其进行生物信息学分析;采用qRT-PCR方法对... 详细信息

钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)在植物的生长发育及逆境胁迫方面发挥着重要作用。该研究以秋石斛品种‘水芙蓉’为试验材料,采用RT-PCR方法克隆钙依赖蛋白激酶基因,并对其进行生物信息学分析;采用qRT-PCR方法对CDPK s基因在‘水芙蓉’不同组织及不同低温胁迫下的表达情况进行分析,为秋石斛CDPK基因的功能验证以及抗寒分子机制研究奠定基础。结果表明:(1)成功克隆获得了DenCDPK 1(GenBank登录号为MZ322902)、DenCDPK 2(GenBank登录号为MZ322903)、DenCDPK 3(GenBank登录号为MZ322904)基因,序列长度依次为1934、1971和2302 bp,分别编码534、541和536个氨基酸。(2)序列一致性结果显示,DenCDPKs蛋白质与铁皮石斛相应CDPK蛋白质序列的一致性均高于97%,且DenCDPKs均存在STKc_CAMK结构域和4个EF-hand结构域。(3)qRT-PCR分析显示,DenCDPK 1、DenCDPK 2和DenCDPK 3基因均在叶中高表达,分别在茎、花、茎中低表达;且‘水芙蓉’叶片中DenCDPK 1和DenCDPK 2的表达量高于其他3个供试品种;经8℃胁迫12 h后,叶片中DenCDPK s的表达量均显著高于对照组(25℃条件下),且DenCDPK 3的表达量在0℃胁迫12 h时达到最高值。(4)常温(25℃)下‘水芙蓉’叶片中的相对电导率显著低于其他3个供试品种;经低温(8℃、0℃)胁迫12 h后,叶片中的相对电导率均显著高于对照组,且随温度的降低呈上升趋势。研究认为,DenCDPK s基因可能参与秋石斛低温胁迫的响应过程,特别是DenCDPK 2可能在秋石斛抗寒过程中发挥着重要作用。

关键词：秋石斛 CDPK基因克隆 qRT-PCR

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遮光处理对文心兰生长发育和生理指标的影响

北方园艺 2019年第1期 91-97页

作者：罗远华方能炎林榕燕钟淮钦黄敏玲福建省农业科学院作物研究所福建福州350013 福建省农业科学院花卉研究中心福建福州350013 福建省特色花卉工程技术研究中心福建福州350013

以文心兰切花品种‘金辉’为试材,研究了在遮光率分别为60%、70%、80%、90%条件下其生长发育和生理指标的变化情况,分析了切花文心兰生长发育和生理指标与光照条件的关系,以期为筛选适宜光照条件提供参考。结果表明:持续60%遮光率显著... 详细信息

以文心兰切花品种‘金辉’为试材,研究了在遮光率分别为60%、70%、80%、90%条件下其生长发育和生理指标的变化情况,分析了切花文心兰生长发育和生理指标与光照条件的关系,以期为筛选适宜光照条件提供参考。结果表明:持续60%遮光率显著降低花序梗长,且在夏季强光照时叶绿素含量显著降低,相对电导率显著上升;持续90%遮光率显著降低茎叶中可溶性糖、还原糖含量,同时假鳞茎长、假鳞茎茎围、开花率、花序长、分叉数及花朵数也显著降低;持续70%遮光率不仅开花率、花序长、分叉数及花朵数最高,且在夏季强光照时可溶性糖、还原糖的累积量最高,利于文心兰切花栽培。

关键词：文心兰遮光处理生长发育生理指标

文心兰杂交后代的EST-SSR和SRAP分子标记鉴定

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福建农业学报 2022年

作者：林榕燕罗远华樊荣辉叶秀仙方能炎钟淮钦黄敏玲福建省农业科学院作物研究所/福建省特色花卉工程技术研究中心

【目的】采用EST-SSR和SRAP分子标记技术，对文心兰杂交后代株系进行鉴定，以期为文心兰杂种后代的早期选择提供方法。【方法】以文心兰‘黄金午后’、‘百万金币’及其46个杂交后代株系为试验材料，前期先对21对文心兰EST-SSR引物和176...

【目的】采用EST-SSR和SRAP分子标记技术，对文心兰杂交后代株系进行鉴定，以期为文心兰杂种后代的早期选择提供方法。【方法】以文心兰‘黄金午后’、‘百万金币’及其46个杂交后代株系为试验材料，前期先对21对文心兰EST-SSR引物和176对SRAP引物组合进行初步筛选，而后利用筛选出的有效引物对供试材料进行扩增，根据扩增结果进行文心兰杂交后代真实性鉴定、聚类分析及遗传相似系数分析。【结果】共筛选出6对ESTSSR引物和10对SRAP引物组合用于文心兰杂交后代真实性鉴定，供试的46个杂交后代株系均鉴定为真杂种；6对EST-SSR引物共扩增到34个多态性条带，多态性比例为87.18%,10对SRAP引物组合共扩增到81个多态性条带，多态性比例为81.82%；从聚类结果可以看出，供试的杂交后代株系在亲缘关系上先倾向于母本后倾向于父本；遗传相似系数分析发现，杂交后代与母本间的平均遗传相似系数大于父本的，说明供试的杂交后代在遗传上更偏向母本，与聚类结果相吻合。【结论】本研究所筛选的6对EST-SSR引物和10对SRAP引物组合适用于文心兰杂交后代真实性鉴定。

关键词：

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温度对文心兰生长特性和生理指标的影响

福建农业学报 2018年第7期33卷 702-707页

作者：罗远华方能炎林榕燕钟淮钦黄敏玲福建省农业科学院作物研究所/福建省农业科学院花卉研究中心/福建省特色花卉工程技术研究中心福建福州350013

以文心兰切花品种‘金辉’为试验材料,分析了人工模拟不同昼夜温度(昼温/夜温)12/4℃、20/12℃、28/20℃、36/28℃等4种梯度温度条件下,叶绿素、可溶性糖、还原糖、淀粉及脯氨酸(Pro)等含量的影响。结果表明:处理相同时间,28/20℃叶绿... 详细信息

以文心兰切花品种‘金辉’为试验材料,分析了人工模拟不同昼夜温度(昼温/夜温)12/4℃、20/12℃、28/20℃、36/28℃等4种梯度温度条件下,叶绿素、可溶性糖、还原糖、淀粉及脯氨酸(Pro)等含量的影响。结果表明:处理相同时间,28/20℃叶绿素含量最高,36/28℃次之,12/4℃最低;随温度的升高,叶片中可溶性糖含量不断降低,12/4℃、20/12℃叶片中还原糖含量高于28/20℃、36/28℃,假鳞茎中还原糖含量20/12℃最高,12/4℃次之,36/28℃较低;12/4℃处理叶片及假鳞茎中淀粉含量均较高,36/28℃较低,所有处理叶片中淀粉含量均高于假鳞茎;36/28℃处理叶片及假鳞茎中Pro含量均较高,12/4℃次之,20/12℃及28/20℃较低。20/12℃处理利于茎叶生长,但延缓侧芽的萌发;36/28℃侧芽萌发率虽高,但不利于芽的生长和强健;28/20℃利于假鳞茎及其子代侧芽萌发与生长。

关键词：文心兰温度叶绿素可溶性糖还原糖淀粉脯氨酸