科研产出
基于全基因组重测序的野生型大麻和栽培型大麻的多态性SNP分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为揭示中国野生型大麻和栽培型大麻基因组之间的差异,本研究通过全基因组重测序技术对一种野生型大麻(ym606)和一种栽培型大麻(ym224-B)进行全基因组重测序,测序深度10×,通过与参考基因组(Cansat3_genome)进行比对,共检测到2 264 150个单核苷酸多态性位点(SNPs)。ym606和ym224-B的杂合度分别为0.12%和0.11%,两个个体之间的二等位多态性SNP可分为aa×bb、lm×ll、nn×np和hk×hk等4类,其中aa×bb型标记有988 575个,占多态性SNP总数量的46.32%,lm×ll、nn×np和hk×hk分别占比25.17%、22.59%和5.71%。研究结果能在一定程度上反映中国野生大麻和栽培大麻在基因组水平的差异,可为下一步构建野生型和栽培型大麻遗传分离群体及开发重要性状分子标记提供理论基础和参考。
关键词： 全基因组重测序 大麻 野生型 栽培型 单核苷酸多态性
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铅(Pb)胁迫对工业大麻苗期生理生化及富集特征的影响
《西部林业科学 》 2018
摘要：重金属铅(Pb)污染严重危害生态环境和人类健康,植物修复Pb污染是当今研究的热点课题。以云麻2号为研究材料,通过盆栽试验,设计7个Pb处理浓度研究工业大麻幼苗在Pb胁迫下的生理生化机制和富集特征。结果表明,在各个Pb处理浓度下(包括2 000mg/kg)大麻根、茎、叶的干生物量均较之对照有所增加,生物量分别在Pb浓度800mg/kg、400mg/kg、800mg/kg时达最大值;叶片各生理指标除叶绿素外,各处理下各指标皆高于对照,其中叶绿素含量、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)均在Pb 400mg/kg以下时与对照无显著差异,而至Pb 800mg/kg时,叶片中MDA和脯氨酸(Pro)则达到最大值,Pb 1 200-1 600mg/kg抗氧化酶SOD、CAT和POD达最大值;根、茎、叶中Pb吸收最大速度分别为Pb 400-800mg/kg、800-1 200mg/kg、1 200-1 600mg/kg,根部Pb富集量远大于地上部茎、叶的富集量。各生理生化指标和富集特征均表明工业大麻苗期具有较强的适应和积累Pb能力,并具有稳定光合系统和抗氧化能力以此自我调节生理指标来缓解高Pb浓度胁迫。
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野生大麻叶绿体基因组分子多态标记的筛选与开发
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以6份不同生态区野生大麻为试验材料,对叶绿体17个高变区的通用引物进行多态性筛选,同时基于已公布的大麻叶绿体基因组全序列,应用生物信息学软件对其进行比较基因组学分析,开发新的多态性引物。结果显示:(1)17对通用引物,通用性达76.5%,但仅ndh F-rpl32引物产物多态性好;(2)比较基因组学研究表明大麻叶绿体基因组多态性比较低,但存在极少的高变区,针对全序列高变区段设计的4对引物(trn L-rpl32~a,rps8-rps11,psa I-acc D,rps16~a)在6份野生大麻群体材料中分别有2~8个变异位点,具有较高的多态性。叶绿体非编码基因片段通用引物ndh F-rpl32及本研究针对大麻开发的trn L-rpl32~a、rps8-rps11、psa I-acc D、rps16~a引物在大麻中具有专一性强、产物多态性高等特点,可作为高效分子标记应用于大麻种质资源遗传多样性与保护、物种起源与遗传进化、种下分类鉴定、工业大麻育种等研究。
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野生大麻居群遗传多样性ISSR分析的取样策略
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析野生大麻居群的合理取样样本量,为全面了解我国大麻资源的遗传多样性及制定野生大麻保护策略提供参考依据。【方法】随机抽取96个辽宁科尔沁沙地野生大麻自然居群个体,采用计算机模拟方法从中随机抽取不同样本量(分别为5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90和96个个体)的抽样群体各20次,利用ISSR分子标记对其遗传多样性进行分析,确定合理的取样样本量。【结果】利用从60条ISSR引物中筛选出的9条引物对随机抽取的96个野生大麻个体进行PCR扩增,共获得76个位点,其中多态位点48个,多态率达63.16%,观测等位基因数(Na)为1.632,有效等位基因数(Ne)为1.250,Nei’s基因多样性指数(H)为0.156,Shannon’s信息指数(I)为0.245。由各遗传参数拟合曲线变化趋势分析结果可知,初始的4种抽样群体(分别为5、10、15和20个个体)遗传多样性水平呈急速增加趋势,之后随着样本量的加大,遗传多样性水平增加趋势明显变缓。当抽样群体样本量超过25个个体时,Na、Ne、H和I均包含了野生大麻居群90%以上的遗传变异。【结论】采用ISSR分子标记评估野生大麻群体遗传多样性时,群体取样样本量不宜小于25个个体才能较好地反映该居群总体的遗传多样性水平。
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大麻种子萌发时总糖和还原糖含量的动态变化及其检测方法优化
《山地农业生物学报 》 2017
摘要：以工业大麻品种云麻1号和M641萌发过程中的种子为实验材料,对DNS法(3,5-二硝基水杨酸法)测定还原糖的条件进行了研究,并采用蒽酮法测定总糖含量,分析了大麻种子在萌发过程中总糖和还原糖的动态变化。结果显示,DNS法测定还原糖的最佳检测条件为:检测波长530 nm,DNS用量2 mL,显色时间7 min。在种子萌发过程中还原糖和总糖的含量表现出先下降后上升,但整体呈上升趋势,其中,云麻1号和M641的总糖含量总体升幅分别为158%和78%,还原糖含量总体升幅分别为671%和703%。本研究探明了大麻种子萌发过程中总糖和还原糖含量的变化,可为大麻种子萌发机理研究提供参考,同时也可为今后大麻植物及种子中的还原糖和总糖的测定提供借鉴。
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大麻种质资源中大麻素化学型及基因型鉴定与评价
《植物遗传资源学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：大麻素(cannabinoids)是大麻植物中特有的次生代谢产物,主要成分为四氢大麻酚(THC,tetrahydrocannabinol)和大麻二酚(CBD,cannabidiol)。本研究通过对我国不同来源地的23份大麻种质资源共69个单株材料中THC和CBD含量特征及其合成关键酶基因多态性进行分析,鉴定了我国大麻种质资源的大麻素化学型及基因型。结果显示,69个单株中大麻素含量差异显著,THC含量均值为0.56%,范围为0.01%~2.45%;CBD含量均值为0.53%,范围为0~2.24%;根据CBD/THC含量比值,大麻资源可划分为毒品型(占44.93%)、中间型(占20.29%)和纤维型(占34.78%)3种大麻素化学型,毒品型、中间型中分别有93.5%和71.4%的植株中THC含量>0.3%,纤维型植株中THC含量≤0.08%。3种化学型遗传位点(共显性位点B)的基因型分别为BT/BT、BT/BD和BD/BD;BT等位基因(THCAS)存在10个变异位点,氨基酸序列有4处变异,BD等位基因(CBDAS)存在4个变异位点,均为同义突变。根据THCAS和CBDAS基因多态性,设计了一个共显性复合PCR分子标记,可准确鉴定出大麻3种化学型。研究结果揭示了我国大麻种质资源中大麻素含量、化学型和基因型三者之间的关系,可为大麻素遗传研究与利用提供理论依据。
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主要环境因子对大麻不同发育期四氢大麻酚积累的影响
《西部林业科学 》 2016 北大核心
摘要：研究环境因子对大麻植株中致幻成瘾物质—四氢大麻酚(THC)含量的影响对于大麻安全推广具有重要指导意义。以陕西栽培大麻为研究对象,设置遮阴、氮肥及干旱等单因子盆栽梯度试验,研究山地种植过程中主要环境因子对大麻不同发育时期THC积累的影响,探讨THC积累的生理基础,结果表明,3个环境因子均显著降低植株盛花期和始果期THC含量(P<0.05),其中三层遮阴(S3)、过量氮肥(N3)及重度干旱(D2)处理始果期THC含量分别较CK降低68.6%、51.6%和51.3%。3个环境因子均增加植株全N、叶绿素(遮阴除外)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量,降低C/N比值,对有机碳含量影响不大。THC含量同全N呈现负相关关系,盛花期和始果期平均相关系数分别为-0.65和-0.90(P<0.01),THC含量同C/N比值呈现正相关关系,盛花期和始果期平均相关系数分别为0.76(P<0.05)和0.94(P<0.01),符合碳素/营养平衡假说;THC含量同ABA、JA及SA呈现较低负相关关系。遮阴、氮肥及干旱均减少植株中THC含量,且通过植株碳氮代谢变化来影响大麻THC积累,推测THC并不在大麻适应非生物环境胁迫方面发挥作用。
关键词： 大麻 四氢大麻酚(THC) 遮阴 氮肥 干旱
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大麻纤维产量和品质性状的配合力分析
《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：选择9个不同来源的大麻近交系为材料作完全双列杂交,分析72个杂交F1代5个纤维产量和品质性状的配合力和遗传效应。结果表明,供试材料5个性状的一般配合力、特殊配合力(株高的除外)、反交效应均达极显著差异水平;同一性状各亲本间及同一亲本各性状间的一般配合力效应均差异明显;株高主要受加性基因控制,茎粗、分枝率、原麻产量和束纤维断裂比强度受加性基因和非加性基因共同控制;根据杂交子代一般配合力效应值和特殊配合力效应值,从72个杂交组合中初选B145×A001、A001×B198、A005×B111、B145×C197、B172×B198为优良杂交组合,A001、B111、B145和B198为优良亲本。
关键词： 大麻 完全双列杂交 配合力 一般配合力 特殊配合力
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工业大麻“云麻2号”对重金属Pb、Cu和Cd富集特征的研究
《中国麻业科学 》 2015
摘要：通过人工添加重金属盆栽试验,研究工业大麻"云麻2号"不同器官对重金属Pb、Cu和Cd的耐受性和累积能力。结果显示:Pb主要富集在工业大麻根上,Pb2+浓度为600mg/kg时,不影响植株正常生长,积累在根、茎、叶和纤维含量分别为109.05、44.72、34.41、31.52mg/kg,而在种子和雄花重金属含量最低(2.66和2.55 mg/kg),种子的富集系数和转移系数分别为0.00、0.02;Cu主要富集在根、茎、叶、种子和雄花中,在纤维中的含量最低,当处理浓度为300 mg/kg时,纤维中含量为10.00mg/kg以下,其余部位的含量在10.00~50.00mg/kg之间,且纤维的富集系数和转移系数小于0.20;工业大麻对Cd2+具有较强的吸收和富集能力,当处理浓度为150mg/kg时,工业大麻的根、茎、叶、纤维的含量均超过了Cd2+超富集植物的临界含量(100.00mg/kg),富集系数均大于1,其中雄株根和纤维的富集系数大于2,种子和雄花中含量分别为30.52mg/kg和4.89 mg/kg。研究结果表明"云麻2号"较耐受Pb2+,对Cd2+具有较强的累积能力。
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4种重金属胁迫对工业大麻种子萌发的影响
《西部林业科学 》 2014 北大核心
摘要：通过发芽试验,研究重金属Zn、Pb、Cu、Cd胁迫对工业大麻种子萌发率、胚根伸长、胚芽生长以及总生物量的影响。结果显示,在4种重金属胁迫下,低浓度对种子萌发有促进作用,高浓度会抑制种子萌发和胚根的生长。4种重金属对种子萌发抑制作用依次为Cu2+和Cd2+>Zn2+>Pb2+,其中Zn2+和Pb2+在1 000 mg/L浓度时,萌发率仍然达到80%以上;对胚根长、胚芽长和总生物量的毒害或影响作用依次为Cu2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+。结果表明,工业大麻种子萌发过程对Pb2+和Zn2+具有较高的抗性,抗性大小依次为Pb2+>Zn2+>Cd2+>Cu2+。
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