[目的]采用高通量测序技术解析余甘子种质资源的群体遗传结构和遗传多样性,为余甘子系统分类、遗传资源创新利用提供理论基础.[方法]利用ddRADseq技术对112份余甘子种质资源进行高通量简化基因组测序,利用Cutadapt和Trimmomatic软件对原始数据进行过滤,筛选得到高质量测序数据;使用MUNEAK软件进行多态性标记发掘,基于获得的SNP和InDel标记,进行群体结构分析、主成分分析、系统发育分析及遗传多样性分析.[结果]余甘子测序样品共获得8934个SNP和InDel标记,群体结构分析将余甘子种质分为2个类群,类群划分与种质来源地相关,该结果与主成分分析和系统发育分析相一致.余甘子各种质间遗传距离为0.027~0.459,平均遗传距离为0.248;云南地区的余甘子种质的期望杂合度、观测杂合度及多态性信息含量值最高,依次为0.267、0.184及0.218;余甘子群体间的Fst在0.080~0.266之间,群体遗传分化程度中等偏高.[结论]该测序技术可有效地解析余甘子种质的群体结构和遗传多样性,为余甘子种质资源的鉴定评价、系统分类及遗传多样性研究提供参考.
"热农1号"余甘子是云南省农科院热区所在国内各个热区及各个干热河谷区域经过多年的种质资源调查收集、保存和评价后选育出的优良品种.本文主要对"热农1号"余甘子的品种特性和栽培技术要点进行介绍."热农1号"余甘子1年生结果枝壮实,叶片宽大、浓绿且反卷;果实近圆形,外果皮淡黄绿色;果实大小均匀,最大单果质量14.07 g,平均单果质量12.3 g;果实酸涩味不明显,肉脆,适宜鲜食;在不同生态环境条件下,均表现为耐干旱、抗病、耐贫瘠的特性;树势强,树冠圆球形,丰产性好,产量稳定;与对照品种相比,成熟期早,属早熟品种.
为了解不同类型酸角果肉中氨基酸组成及矿质元素含量特征及差异,选取云南干热河谷甜角和酸角果肉(干粉)为研究对象,采用全自动氨基酸分析仪和电感耦合等离子体发射光谱仪测定分析其中水解氨基酸和19种矿质元素含量.结果显示,甜角和酸角中氨基酸种类丰富,均含有16种氨基酸(胱氨酸未检出),酸角(2.23%)氨基酸总量高于甜角(1.75%),二者含量较高的均为天门冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)和脯氨酸(Pr0);不同类型酸角中必需氨基酸占比表现为酸角(35.9%)高于甜角(34.0%);药用氨基酸含量丰富,占比表现为甜角(57.9%)高于酸角(55.9%);支链氨基酸占比为酸角(20.1%)高于甜角(17.2%);甲硫氨酸+胱氨酸(Met+ Cys)是甜角和酸角中的第一限制性氨基酸,甜角(67.78)的氨基酸比值系数分(SRC)高于酸角(61.72);甜角和酸角中富含多种矿质元素,Ca、Mg、Fe、Zn含量较高,总体而言,除了K元素外,甜角中各元素含量普遍高于酸角,且重金属含量属于安全范围.本研究表明干热河谷不同类型酸角果肉的氨基酸组成及矿质元素含量特征存在一定差异,甜角和酸角具有较高营养、保健和医疗功效,结果可为酸角和甜角的推广及开发利用提供科学依据.
[目的]探明余甘子果实经过霜冻后风味更佳的原因.[方法]以永仁县野生余甘子林同一居群7株代表性植株为研究对象,在霜冻前后,采用随机抽样的方法,测定余甘子果实形态和功能成分指标,分析各指标的相关性,并比较了霜冻前后各指标的变化.[结果]同一居群不同余甘子样株果实的蛋白质含量、氨基酸含量、总酸含量、总糖含量、SOD活性、维生素C含量、总酚含量、硒含量均有差异,其中霜冻前变异系数最大为硒含量(31.65),其次为氨基酸含量(27.52).果实蛋白质含量与维生素C含量呈极显著负相关,与总糖含量、总酚含量呈极显著相关;果实维生素C含量与总酚含量呈极显著负相关.霜冻后,余甘子果实形态差异显著,营养物质蛋白质、氨基酸、总糖、总酚含量均增加.其中,氨基酸含量极显著增加,由26.82μmol/g增大到36.97μmol/g,总糖含量显著增加,由47.82 mg/g增加到52.97 mg/g,蛋白质含量增大,总酚含量均值变化最小,但蛋白质含量和总酚含量差异均未达显著水平,果实SOD活性、总酸含量、硒含量极显著降低,维生素C含量显著降低.[结论]霜冻有改变余甘子果实营养物质形成和积累的作用.生产中,霜冻前有利于采集维生素C、硒含量较高的余甘子果实;霜冻后余甘子果实蛋白质、氨基酸、总糖含量较高,有利于采集到的营养价值高且口感较好的果实.
为研究余甘子不同器官中19种无机元素的分布规律,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)测定干热河谷区余甘子不同器官(根、茎、叶、果实、种子)中19种无机元素含量,并对其进行单因素方差分析、相关性分析、聚类分析和因子分析.结果 表明,供试所有余甘子器官样品中均检出B、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Zn、Ca、K、Na、P、S共12种元素;Se、Si、Co、Cr、Pb、Cd、Mo仅在个别器官样品中检出.不同器官中B、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Zn、Ca、K、Na、P、S元素含量均存在极显著性差异(P<0.01),且存在极大值和极小值的特征.元素含量之间存在显著或极显著正(负)相关关系.B、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Zn、Ca、K、Na、P、S共12种无机元素可将余甘子不同器官分为3类,种子、茎、叶片聚为第一类,果实为第二类,根为第三类.Fe、Na、Zn、Cu、Ca和B元素是余甘子不同器官中的特征性元素.表明不同器官对不同元素的吸收和分配具有一定选择性,无机元素之间存在相互作用.
酸角是一种用途广泛的热带特色资源植物,其果实营养丰富,可用作多种用途,具有很好的食品工业前景.与其他经济类果树相比,酸角种质资源的保护和利用研究相对滞后,严重制约了酸角种质创新和遗传改良.本文首先从酸角的起源与分布、全球种质资源的收集与保存、繁殖生物学特性以及优良品种的常规选育等方面介绍了酸角种质资源及创新利用现状;随后通过对酸角形态学研究、生态因子对其形态变异的影响以及居群遗传多样性的研究,综合分析了酸角遗传多样性研究取得的进展,并概括了分子标记技术在酸角遗传多样性研究中的应用;最后对酸角种质资源研究中存在的问题、标准及规范进行探讨,并就进一步的保护和利用提出具体建议,以期为今后酸角种质资源保护和遗传改良研究提供参考依据.
以云南干热河谷区3个种源余甘子幼苗为研究对象,利用Li-6400 XT便携式光合作用测定系统测定其不同光合参数,并绘制相应光响应曲线,比较了不同种源余甘子光合特性差异.结果表明:在低光合有效辐射(PAR)条件下,3个种源余甘子净光合速率(Pn)差异较小,随着PAR升高3个种源余甘子表现出较大差异.3个种源余甘子气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)在低PAR范围内迅速上升,随着PAR升高呈缓慢上升或下降趋势.3个种源余甘子胞间CO2浓度(Ci)呈先急速下降后趋于平稳的变化趋势;水分利用效率(WUE)呈现先上升后趋于平缓再下降的总体趋势.直角双曲线修正模型能较好地拟合不同种源余甘子Pn的光响应曲线,决定系数(R2)在0.9982~0.9994之间.种源20180907-1的LSP、LCP及Pn,max均相对较高,利用强光的能力较强;种源20180907-2的LSP中等,LCP及P n,max均较低,表观量子效率(α)较高,对弱光的利用能力较强,且WUE较高,抗旱能力较强;种源20180907-3的LSP、LCP均为中等,对强光的利用能力中等.
‘盈玉’是在多年对云南余甘子资源调查、收集的基础上发现的变异植株,并通过嫁接进行多代繁殖,成功选育出的新品种.具有果形硕大、产量高、品质优良、风味独特、生长适应性强、适宜加工等优良特性.本文主要介绍了‘盈玉’余甘子的品种特性及其栽培技术,重点阐述了余甘子的高没食子酸含量和营养元素.‘盈玉’主要品种特性如下:外果皮颜色为黄绿色,质感均匀透亮;单果重38.43 g,可食率高达91.50%,含水量为86.05%,没食子酸含量高达3.018 mg/g.余甘子中主要药用活性成分是没食子酸,‘盈玉’余甘子中没食子酸含量是元谋野生余甘子没食子酸含量的8.5倍,在药用方面具有较大应用价值;富含矿物质元素K、Ca、Mg,其中K元素的含量高达11 304.50 mg/kg,Ca元素的含量为1 028.70 mg/kg,Mg元素的含量为4 556.20mg/kg,同时含有人体所需的Fe、Mn、P、Zn、Cu、Na等微量元素.
为系统总结回顾云南干热河谷余甘子的保护和利用状况,制定合理的保护和利用对策,通过对云南野生余甘子的利用价值、生境及分布特点、保护利用现状等方面的资料进行分析和综述,总结了云南野生余甘子对生长环境条件的要求、主要分布区域及生境概况、群落分布特点、野生群落现状等方面的研究结果.分析表明,由于国家建设开发的需求及民间掠夺性的采伐,云南干热河谷野生余甘子种质资源群落在逐年减少,野生余甘子的生存环境面临着极大威胁.在以上分析研究的基础上,结合云南省余的实际情况,提出了云南省干热河谷野生余甘子进一步保护、开发的相应技术措施和方法,为余甘子产业发展和种质资源的进创新利用提供保障.
采用定点观测的方法,运用杂交指数估算、花粉/胚珠比P/O测定、花粉活力和柱头可授性、观察访花昆虫等方法对云南金沙江干热河谷和元江干热河谷的罗望子花的开花进程、花部综合特征和繁育系统进行研究.结果 表明:罗望子花期在5-10月,元江干热河谷地区时间相对提前,单株花期持续时间在30 d左右,花序为无限花序,单花为两性花,花序长78.36±28.45 mm,花蕾直径5.01±0.40 mm,小花完全开放后花冠直径为27.97±1.63 mm;杂交指数OCI值为4,花粉/胚珠比约为2408.4,花蕾完全开放后4~6 h内花粉活力较高、柱头可授性强;访花昆虫主要有蚁类、蜂类、蝇类三类.通过重力玻片法检测未检测到罗望子花粉粒,初步认定罗望子繁育系统为兼性异交,部分自交亲和,需传粉者.
以干热河谷区余甘子不同器官为试材,采用HNO3-H2O2混合酸微波消解法处理样品,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析测定其中Zn、Cd、Pb、Co、Ni、B、Mn、Fe、Cr、Mg、Cu等11种微量元素的含量.结果 表明:待测各元素的线性关系好,相关系数(r)范围为0.998 0~0.999 9,检出限(LOD)为0.000055~0.081 500 mg/L,定量下限(LOQ)为0.000 2~0.244 6 mg/L.供试样品各元素平均回收率为90.00% ~111.65%;相对标准偏差(RSD)为0.18%~ 1.37%.余甘子不同器官各元素含量存在显著性差异,其中Zn、Mn、Fe、Mg含量丰富,Cd、Pb、Co、Ni、B、Cr、Cu含量较低;同一元素在不同器官中分配规律也不同.该方法准确、简便、快速、灵敏,同时适用于干热河谷区植物样品中多元素含量的测定.
本研究以云南干热河谷辣木(Moringa olerfera)为对象,采用盆栽人工控制土壤含水量的方法,研究了水分胁迫对辣木生长、生物量分配和水分利用效率的影响.结果表明:90%和75%田间持水量控制下,辣木株高和地径随时间的延长逐渐增长,但70%田间持水量明显受到抑制;60%、45%和30%田间持水量处理下的株高和地径生长处于停滞状态;辣木复叶数、主根长和主根粗随水分胁迫加剧而降低,而根数无显著差异.利用标准化主轴法对株高-地径异速生长关系进行模拟,结果显示,随着干旱胁迫加剧,异速生长指数从1.273持续下降至0.947,即辣木将更多的同化物从株高生长转移到其他器官;不同土壤水分的生物量整体表现为根>茎>叶,且随着田间持水量的降低,辣木将更多的生物量由地上转移至地下,而水分利用效率整体呈上升趋势.
余甘子作为药食同源和有着优良加工性能的野果,目前越来越受民众和研究人员的重视.相关学者已对余甘子营养药理成份等方面做了大量研究.本文综述针对目前余甘子种质资源方面的研究情况和种质资源的创新改良等方面的研究现状,指出今后余甘子应加强新品种的开发利用,深入挖掘野生资源,并加强优质资源保存研究,充分利用分子生物学等研究手段开展余甘子优质品种的选育.
用海南特异罗望子资源作接穗,对普通罗望子进行高接换种,开展嫁接部位周长大小、嫁接高度、保留枝数量3个因子对嫁接成活率的影响试验.试验表明,罗望子嫁接部位的周长、砧木的嫁接高度、不同茎级对嫁接成活率影响显著.直接嫁接在主干,嫁接高度在120.1~140 cm,嫁接部位越粗成活率越高.
为明确余甘子果实形成过程中基因表达变化及药用性状形成的可能机制,本研究采用Hiseq2500PE 125测序技术对4份余甘子种质进行转录组测序,在基本生物信息学分析及表达谱基因注解的基础上,对余甘子果实形成过程中药用性状相关功能基因进行预测.结果显示:余甘子果实包含192375个Transcript,47573个unigene,平均长度1140 bp;功能基因预测比对结果显示果实中碳代谢相关的通路所占比例最多,达44.2%;氨基酸代谢(amino acid metabolism)通路441条,表明余甘子果实药用性状形成过程中碳代谢及氨基酸代谢活动较为强烈.基于余甘子药用成分为酚酸类化合物的共识,该结论为深入开展余甘子次生代谢物相关基因功能挖掘及调控机制研究奠定了基础.
To accurately evaluate wild germplasm resources of Phyllanthus emblica and guide germplasm innovation and industrial development of Phyllanthus emblica L.in Yunnan Province,11 accessions of germplasm resources from Yunnan or Guangxi were collected,and the total sugar contents,amino acid contents and compositions of the fruit were determined.And then,one-way variance analysis,correlation and cluster analysis were used to compare the fruit characteristics of the 11 accessions of the germplasm resources.The results showed that:the contents of total amino acids in different germplasm fruits had significant differences (P<0.05).The essential amino acid contents were 64.5-227.08 mg/100 g,accounting for 31.83%-41.35% of the total amino acid content;special flavor evaluation results showed that the taste amino acid contents and total sugar contents had no significant correlation (P>0.05),but umami kind of amino acid and bitter taste kind of amino acid or medicinal kind of amino acid were correlated significantly (P < 0.01),sweet kind of amino acids were correlated with bitter taste amino acid and medicinal amino acid significantly (P < 0.05),and the bitter kind of amino acid and medicinal amino acid were correlated significantly (P < 0.01).According to abundance contents of amino acid,the 11 accessions of germplasms of Phyllanthus emblica were divided into 3 categories.Phyllanthus emblica fruit has a rich diversity of amino acid compositions,which have a close relationship with the special flavor.It is suggested that Phyllanthus emblica germplasm innovations should be directional induction or breeding based on germplasm resources system evaluation.
[Objective]Fruit quality and trait indicators of Tamarindus indica L. germplasm resources were comprehen-sively evaluated to provide reference for development and utilization of T. indica L. [Method]Principal component analysis were used to simplify 15 quality and trait indicators for 16 T. indica L. germplasm resources. Reasonable weights were given on each quality and trait indicator using rationalization-satisfaction method, then complex rationalization-satisfaction values were calculated and development values of each germplasm resource were analyzed. [Result]Calcium, iron and copper contents were the highest in T. indica L. 8(calcium content was 2406.33 mg/kg). Its rationalization-satisfaction score was the highest(0.661), and the nutrient value was high. T. indica L. 9 ranked the second in terms of rationalization-satis-faction score(0.646). It contained high soluble solid content and total sugar and low total acid content. Weight of single fruit was above the moderate level. T. indica L. 3 had the largest weight of single fruit(19.69 g), its flavor was sour, edible rate was at moderate level, the rationalization-satisfaction score(0.634) ranked the third. Rationalization-satisfaction score (0.275) of T. indica L. 13 was the lowest, and its complex utilization value was the worst. [Conclusion]T. indica L. 8 contains the highest calcium content, and can be developed as juice or jam. T. indica L. 9 contains high total sugar content and good flavor, the comprehensive quality is superior, therefore, it can be developed as dried fruit. Other germplasm resources con-tain different traits. Orientation breeding can be applied on them to upgrade the resources.
目的:本研究旨在探讨余甘子与香叶天竺葵之间复种的效应,以提高余甘子林地综合利用率。方法:于2010~2013年间就不同树龄余甘子营养生长及林下间作的香叶天竺葵生物量、精油出油率变化做了对比分析及经济效益评估。结果:余甘子可以在3~4年间形成旺盛生长势,至第4年郁闭度可达80.09%,基本封行,开始产生经济效益。林下间作的香叶天竹葵生物量以年均37.60%的降幅从第1年9324 kg/亩逐年下降至第4年2257 kg/亩;精油出油率从第1年0.157%逐年递减至第4年的0.062%;其经济产值从第1年约1.60万元/亩逐年下降至第4年约0.17万元/亩;香叶天竺葵生物量与精油出油率和余甘子的营养生长及郁闭度均表现出显著负相关。结论:复合种植的两种作物存在互补——制约效应,前3年互补效应显著,从第4年开始,余甘子的生长已经对香叶天竺葵起到很强的制约作用,应在林下选用其它耐荫性作物复种。 Objective: This study aimed at investigating into the compound planting effects between Phyl-lanthus emblica and Pelargonium grauelens L., so as to improve the land utilization rate. Methods: Some comparative analysis and benefit assessment of the vegetative growth of Phyllanthus emblica and the biomass and essential oil yields of Pelargonium grauelens L. intercropped with the Phyllanthus emblica have been carried out from 2010 through to 2013. Results: The results showed that the Phyllanthus emblica reached its vigorous growth between 3rd and 4th years, and in the 4th growth year, the canopy density could be up to 80.09%, achieving the crop line closure and beginning to produce economic benefits. However, the biomass of Pelargonium grauelens L. growth under the Phyllanthus emblica began to be reduced year by year, and the annual average reducing rate was 37.6%, with being from 9324 kg/666.7m2 in the 1st year to 2257 kg/666.7m2 in the 4th year; the essential oil yields declined from 0.157% in the 1st year to 0.062% in the 4th year; the economic output was from about 16,000 yuan RMB/666.7m2 in the first year to about 1700 yuan RMB/666.7m2 in the 4th year. Significant negative correlation was shown between the vegetative growth and canopy density of Phyllanthus emblica and the biomass and essential oil yields of Pelargonium grauelens L. Conclusions: Both complementary and restricting effect coexisted between the two intercropping crops under consideration. During the previous three intercropping years, there was a strong complementary effect, but from the beginning of the 4th year, Phyllanthus emblica began to be restricted the growth of Pelargonium grauelens L., so it is necessary to screen some crops that would tolerate the side effects of shading under the Phyllanthus emblica.
对16份罗望子种质资源进行了植物学性状比较研究,结果表明:不同地理来源的罗望子在植株、叶片、花、果实、种子等植物学形态特征上均存在不同程度的差异性.主成分分析表明:冠幅、冠型、树势、复叶主轴粗度、小叶长、花序长度、花序宽度、花冠直径、萼片长宽比、萼筒宽度、萼筒深度、果肉厚、果实曲线长度、纤维数、纤维重为罗望子的种质资源植物学多样性的主要指标,通过筛选初步将叶长、叶宽、花序长度、花序宽度、花冠直径、单果重、果实直线长度、果实曲线长度、果肉厚度、纤维数、果肉剥离难易程度、种子数量这几个性状作为罗望子种质资源植物学描述评价的代表性状,便于罗望子种质资源的描述和评价;通过聚类分析,16份材料分为6大类群,为罗望子种质种质资源的遗传多样性分析、植物学性状描述规范的制定和新品种的选育奠定基础.