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芍药PlFLS基因生物信息学分析及对拟南芥的遗传转化

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华南农业大学学报 2018年第5期39卷 93-100页

作者：史旻孙静陶俊扬州大学广陵学院江苏扬州225009 扬州大学园艺与植物保护学院江苏扬州225009

【目的】探讨类黄酮合成途径关键基因黄酮醇合酶基因(FLS)在芍药Paeonia lactiflora花色调控中的作用。【方法】克隆获得芍药Pl FLS基因,对其进行生物信息学分析,构建Pl FLS基因的过表达载体,通过农杆菌介导的Floral-dip法进行拟南芥遗... 详细信息

【目的】探讨类黄酮合成途径关键基因黄酮醇合酶基因(FLS)在芍药Paeonia lactiflora花色调控中的作用。【方法】克隆获得芍药Pl FLS基因,对其进行生物信息学分析,构建Pl FLS基因的过表达载体,通过农杆菌介导的Floral-dip法进行拟南芥遗传转化研究。【结果】生物信息学分析表明,芍药Pl FLS基因氨基酸序列与茶树相似性较高,存在2个功能结构域,但不存在信号肽位点。芍药Pl FLS蛋白预测模型揭示了其蛋白三级结构中存在1个2–氧代戊二酸配体,并与多条肽链相连接。试验成功获得了转Pl FLS基因纯合拟南芥植株,GUS染色和PCR鉴定证实了目的基因已经整合转基因植株基因组,q RT-PCR分析显示,相对于野生型,Pl FLS基因在遗传转化植株中显著高表达(P<0.05)。色谱分析结果显示,转Pl FLS基因拟南芥植株叶片中花黄素含量显著增加(P<0.05)。【结论】成功构建转Pl FLS基因拟南芥,并证明Pl FLS基因可以显著影响拟南芥类黄酮合成途径。

关键词：芍药类黄酮 PlFLS基因拟南芥转基因植株遗传转化

国外引进盆栽芍药品种在杭州的生长观测及筛选

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分子植物育种 2022年第1期20卷 334-342页

作者：史小华张佳平刘毅金亮马广莹浙江省园林植物与花卉研究所杭州311251 浙江大学农业与生物技术学院园林研究所杭州310058 中华人民共和国钱江海关杭州310012

以从荷兰引进的8个盆栽芍药品种为试验材料,中国传统盆栽品种‘大富贵’为参照材料,对9个芍药品种在杭州盆栽2年的株高、分株数、开花数、成活率等数量指标运用隶属函数法进行分析,结合绿叶期、茎秆直立性和花型等性状指标进行综合评价... 详细信息

以从荷兰引进的8个盆栽芍药品种为试验材料,中国传统盆栽品种‘大富贵’为参照材料,对9个芍药品种在杭州盆栽2年的株高、分株数、开花数、成活率等数量指标运用隶属函数法进行分析,结合绿叶期、茎秆直立性和花型等性状指标进行综合评价。结果表明:9个芍药品种连续2年多在杭州夏季高温高湿气候条件下盆栽的成活率为100%;‘Kiev’、‘Dublin’、‘Oslo’和‘Athens’的株型紧凑、茎秆粗壮、成花率高、绿叶期长、生长健壮,可作为江南地区盆栽芍药的优良品种进行推广。

关键词：芍药盆栽筛选

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芍药有效成分与药理活性研究进展

基因组学与应用生物学 2018年第9期37卷 4022-4029页

作者：苟丽琼姜媛媛吴一超佘启惠胡青青杨程张利四川农业大学理学院

芍药含芍药苷、芍药内酯苷、丹皮酚等多种活性成分,具有消炎保肝、解痉镇痛、抗惊厥和抗氧化等药理作用,应用越来越广泛,市场需求量也越来越大。但由于其自然条件下种子萌发率低,生长周期长,市场上出现了芍药资源供不应求的局面。因此,... 详细信息

芍药含芍药苷、芍药内酯苷、丹皮酚等多种活性成分,具有消炎保肝、解痉镇痛、抗惊厥和抗氧化等药理作用,应用越来越广泛,市场需求量也越来越大。但由于其自然条件下种子萌发率低,生长周期长,市场上出现了芍药资源供不应求的局面。因此,本综述将从芍药资源分布及生长特性、有效成分、药理活性及机制等方面进行阐述,并对今后的研究方向进行展望,以期为芍药的合理开发利用提供参考。

关键词：芍药有效成分药理作用

利用iTRAQ技术和转录组筛选芍药属远缘杂交不亲和基因

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中国农业科学 2020年第6期53卷 1234-1246页

作者：贺丹谢栋博张佼蕊何松林李朝梅郑云冰王政刘艺平栗燕逯久幸河南农业大学林学院河南科技学院园艺园林学院

【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲... 详细信息

【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白(CALM)表达下调,腺苷酸转运酶(adenine nucleotide translocase,ANT)表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ(GloI)表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白(CALM)表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM(Reads Per Kilobase per Million)值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12(胼胝质酶)和SPL(squamosa promoter binding protein-like)表达上调,ABCF(ABC transporter family protein)表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。

关键词：牡丹芍药 iTRAQ 转录组远缘杂交

水涝胁迫对芍药根系形态及体内多胺含量的影响

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植物生理学报 2020年第7期56卷 1445-1457页

作者：张青侠徐金光鲍明月刘民民解安琪张东亮孙霞山东农业大学园艺科学与工程学院作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 山东省林业科学研究院济南250014

以前期筛选的耐涝能力不同的3个芍药(Paeonia lactiflora)品种(耐涝能力强的‘丽红’、中等的‘大富贵’和较弱的‘奇花露霜’)为供试材料,测定水涝胁迫下其内源多胺、营养物质含量及抗氧化酶活性的变化,并采用石蜡切片法对根部显微结... 详细信息

以前期筛选的耐涝能力不同的3个芍药(Paeonia lactiflora)品种(耐涝能力强的‘丽红’、中等的‘大富贵’和较弱的‘奇花露霜’)为供试材料,测定水涝胁迫下其内源多胺、营养物质含量及抗氧化酶活性的变化,并采用石蜡切片法对根部显微结构变化进行观察。结果表明:耐涝能力强的品种‘丽红’能够通过在胁迫期间积累更多的营养物质、根部产生更多的通气组织,提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加可溶性蛋白、可溶性糖、腐胺(Put)、精胺(Spm)的积累和利用来适应水涝胁迫;耐涝能力弱的品种‘奇花露霜’在胁迫期间积累的营养物质较少,过氧化氢酶(CAT)活性升高的同时SOD和POD活性略升高后显著下降,体内积累了较多的丙二醛(MDA), Put和Spm含量降低,根部形成的通气组织较少,对水涝胁迫的适应能力较弱。本文旨在探析水涝胁迫下不同抗性芍药品种根系形态及内源多胺等生理指标的响应,以期为芍药耐涝新品种的选育和生产中抗涝的综合调控提供新思路及参考依据。

关键词：芍药内源多胺抗氧化酶活性通气组织水涝胁迫

芍药晒干过程中有效化学成分及其抗氧化能力变化

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植物科学学报 2017年第5期35卷 783-789页

作者：徐峰王涛余玲张力张利四川农业大学理学院四川雅安625014 绵阳市农业科学研究院四川绵阳621023

为了解芍药根采后干燥过程中有效成分含量和抗氧化能力动态变化,采用高效液相色谱法测定芍药根在晒干过程中芍药苷、芍药内酯苷和苯甲酰基芍药苷的含量,同时测定其甲醇提取液抗氧化能力。结果显示,芍药根干燥过程中芍药苷和苯甲酰基芍... 详细信息

为了解芍药根采后干燥过程中有效成分含量和抗氧化能力动态变化,采用高效液相色谱法测定芍药根在晒干过程中芍药苷、芍药内酯苷和苯甲酰基芍药苷的含量,同时测定其甲醇提取液抗氧化能力。结果显示,芍药根干燥过程中芍药苷和苯甲酰基芍药苷的含量均呈先升高后降低的变化趋势,芍药内酯苷的含量呈先下降后升高的变化趋势;晒干初期,芍药根中1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力、抑制脂质过氧化能力和超氧阴离子清除能力均显著升高,后期显著降低,但仍然比新鲜样品有显著升高,且均与芍药苷含量呈显著正相关。因此,在干燥初期芍药启动抗干旱胁迫机制,可能通过诱导相关活性成分(如芍药苷)含量升高,增强其抗氧化能力,进而抵御干旱胁迫。

关键词：芍药晒干化学成分抗氧化

基于GMPGIS分析芍药的全球生态适宜产区

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中药材 2022年第11期45卷 2587-2591页

作者：兰朝辉邬兰向丽胡志刚孟祥霄王锦华陈士林湖北中医药大学药学院湖北武汉430056 中国中医科学院中药研究所北京100700 内蒙古奥特奇蒙药股份有限公司内蒙古乌兰浩特137400

目的:分析全球范围内芍药的生态适宜性,为芍药的产业布局以及种植基地建设提供科学依据。方法:获取芍药的主产区、道地产区和野生生长区的378个生态位点及其主要气候因子和土壤类型等生态指标,采用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系... 详细信息

目的:分析全球范围内芍药的生态适宜性,为芍药的产业布局以及种植基地建设提供科学依据。方法:获取芍药的主产区、道地产区和野生生长区的378个生态位点及其主要气候因子和土壤类型等生态指标,采用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)分析影响芍药分布的主要环境因素,同时利用GMPGIS系统对芍药适宜生态产区进行规划。结果:芍药适宜产地的主要生态因子为年均温度-6.9~18.7℃,年均降水量303~2493 mm,年均相对湿度49.8%~80.4%,年均日照强度87.3~161.3 W/m^(2);最适宜芍药种植的土壤类型是黑钙土。在全球范围内,适宜芍药种植的区域主要为俄罗斯、中国、加拿大、美国等国家,总面积约为170.45万km^(2);在中国境内,芍药适宜种植区主要在黑龙江、内蒙古、四川、陕西等省市自治区,总面积约为32.89万km^(2)。结论:运用GMPGIS系统研究可为芍药的资源分布及合理引种提供数据支撑,同时也可促进芍药产业水平的提升和发展。

关键词：芍药 GMPGIS 产地生态适宜性分布

中国芍药组7种植物根的生长轮及其在赤芍类药材鉴别中的应用

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中国中药杂志 2017年第19期42卷 3723-3727页

作者：储姗姗查良平段海燕徐涛彭华胜安徽中医药大学药学院安徽合肥230012 安徽省中医药科学院中药资源保护与开发研究所安徽合肥230012

药材的生长年限与其质量息息相关,近年来兴起的"草本植物生长轮"被用于判别多年生双子叶草本植物的生长年限。该研究结合常规石蜡切片和徒手切片方法,对芍药Paeonia lactiflora、草芍药P.obovata、川赤芍P.veitchii、美丽芍药P.mairei... 详细信息

药材的生长年限与其质量息息相关,近年来兴起的"草本植物生长轮"被用于判别多年生双子叶草本植物的生长年限。该研究结合常规石蜡切片和徒手切片方法,对芍药Paeonia lactiflora、草芍药P.obovata、川赤芍P.veitchii、美丽芍药P.mairei、窄叶芍药P.anomala、新疆芍药P.sinjiangensis和块根芍药P.anomala var.intermedia 7种植物的根和就地引种栽培芍药的主根进行解剖学研究。结果显示,芍药组7种植物的根在显微结构上存在一定差异,可用于不同种之间的鉴别;芍药组7种植物根的次生木质部中,口径较大的导管和周围的小导管或木纤维聚集呈团块状分布,切向断续排列成与形成层平行的环,均形成清晰的生长轮;吉林四平就地引种栽培的一至四年生的芍药主根中均有生长轮,且与其生长年限一致。该研究报道了芍药组7种植物的生长轮现象,由于野生芍药组植物根中生长轮特点与栽培的芍药类似,因此可为其生长年限提供判别依据,也可为赤芍类药材的质量评价研究奠定基础。

关键词：芍药生长轮赤芍年限鉴别

赤霉素对‘大富贵’芍药休眠解除及内源激素和糖类代谢的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第3期44卷 26-32页

作者：姜楠南张启翔王媛孙音房义福徐金光花卉种质资源创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心北京林业大学园林学院北京100083 山东省林业科学研究院山东济南250014 山东省林木种苗和花卉站山东济南250014

【目的】研究不同质量浓度赤霉素(GA3,0、100、200、300、1000 mg/L)替代低温解除芍药品种’大富贵’休眠的效果,探讨休眠解除前后其内源激素和糖类代谢生理变化,为生产上利用GA3解除芍药休眠及调控花期提供理论及技术支撑。【方法】以... 详细信息

【目的】研究不同质量浓度赤霉素(GA3,0、100、200、300、1000 mg/L)替代低温解除芍药品种’大富贵’休眠的效果,探讨休眠解除前后其内源激素和糖类代谢生理变化,为生产上利用GA3解除芍药休眠及调控花期提供理论及技术支撑。【方法】以盆栽露地越冬’大富贵’为对照,调查不同浓度GA3处理植株生长、开花的差异,采用高效液相色谱仪测定果糖、葡萄糖、蔗糖含量,采用酶联免疫法测定5种糖类代谢相关酶活性,采用液相色谱-质谱联用测定5种内源激素含量。【结果】①100、200、300、1000 mg/L GA3处理均可解除’大富贵’休眠;休眠解除后植株生长发育有差异,4种GA3处理茎折萎率分别为0.88%、18.1%、65.7%、100%;前3种处理可正常开花,但较对照株高降低17.9%~23.5%,成花数量减少46.6%~65.9%,花径减小11.8%~16.7%。②’大富贵’休眠期、芽鳞开绽期主要可溶性糖为果糖、葡萄糖,芽膨大期蔗糖占比升高;休眠期、芽膨大期、芽鳞开绽期蔗糖合成酶、细胞壁转化酶、液泡转化酶活性呈升高趋势,蔗糖磷酸合成酶、α-淀粉酶先略降后上升。③赤霉素、生长素、脱落酸、水杨酸含量整体呈先降后升趋势,茉莉酸含量则先升后降,变化趋势与其他内源激素相反。【结论】4种浓度GA3处理均可解除’大富贵’休眠,100 mg/L GA3处理对植物生长与促成栽培开花情况最好;休眠期、芽鳞开绽期果糖、葡萄糖为芽内主要可溶性糖,芽膨大期根内营养物质以蔗糖形式转运至芽;外施GA3后芍药5种内源激素水平发生剧烈变化,植株休眠到生长的转变是各种激素协同作用的结果。

关键词：赤霉素解除休眠糖类代谢内源激素芍药