研究茶毛虫主要性信息素组分的手性对映体和次要组分的田间引诱活性,明确其最佳配比,可为茶毛虫的高效性诱杀技术研发提供理论基础。本研究利用昆虫触角电位技术测定了茶毛虫雄蛾触角对主要性信息组分的两个手性对映体(S)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯和(R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯及次要组分14-甲基十五醇异丁酸酯的电生理活性。通过田间诱捕试验研究3个单组分及其不同配比对茶毛虫雄蛾的引诱活性,并比较了其最优配比与商品化产品的田间引诱活性。(1)(R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯的电生理活性显著高于(S)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯,14-甲基十五醇异丁酸酯的电生理活性也具有一定的电生理活性;(2)(R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯的田间引诱活性显著高于(S)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯和外消旋体10,14-二甲基十五醇异丁酸酯;(3)14-甲基十五醇异丁酸酯虽无田间引诱活性,但其可以显著的提高其他两个组分的引诱活性,(4)(R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯的田间诱捕活性随浓度增加而增强,14-甲基十五醇异丁酸酯对 (R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯诱捕活性的增强作用随浓度增加先增强后降低,性信息素配比以R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯和4-甲基十五醇异丁酸酯含量分别为0.75mg 和0.1mg时引诱活性最强,显著优于现有商品化产品。以往的研究报道显示,中国种群茶毛虫性信息素仅有10,14-二甲基十五醇异丁酸酯一个组分,且该组分的两个手性对映体田间引诱活性差异不显著。本研究通过系统的研究,明确了(R)-10,14-二甲基十五醇异丁酸酯是茶毛虫的主要性信息素组分,14-甲基十五醇异丁酸酯可能是茶毛虫次要组分。在此基础上,获得了一个最佳的茶毛虫性信息素配比,可用于研发高效的茶毛虫性诱杀技术。
芝麻(Sesamum indicum L.)是一种具有较高营养价值和收益的经济作物,种植在世界80多个国家。在世界范围内,芝麻籽不仅是一种重要的食用油料,而且富含其他作物所缺少的抗氧化木脂素类化合物芝麻素和芝麻林素等。随着芝麻素等成分越来越多的的药理、保健功能被发现和证实,国际芝麻需求不断增加。当前,培育高芝麻素或高木酯素品种已成为主要育种目标之一,总结芝麻素和芝麻林素研究进展,探讨研究热点和存在的问题,对促进广大研究人员协同开展相关研究具有重要意义。本文系统梳理总结了芝麻素和芝麻林素在芝麻品种资源中的含量变异、生物合成途径、关联分子标记、调控基因位点等方面研究进展,并对其在芝麻自身生长发育中潜在的功能作用和最新研究发现的药理作用进行了论述。此外,综述还提出并讨论了未来对于开展分子育种,选育高芝麻素或高木酯素新品种急需开展的一些研究任务。芝麻素和芝麻林素在芝麻应对外界胁迫,包括生物和非生物逆境方面都表现出积极作用。芝麻素和芝麻林素还具有多种药理作用,对人民健康有益,如抗氧化、抗癌、抗炎、抗增殖、抗高血压等作用。尽管已报道有40多种植物中存在芝麻素或木酯素,但因含量较低或分子结构差异,未能像在芝麻中获得重视。芝麻中芝麻素和芝麻林素含量变异范围较大,一般在0.05~12.17mg/g和0 ~10mg/g之间,但多数含量仍比较低。尽管芝麻素和芝麻林素的合成代谢途径已基本清楚,但对于其含量变异的调控基因位点研究仍旧不足,目前尚未有调控功能明确的基因被鉴定,高含量育种仍旧缺乏高效的生物技术手段。
本研究从历史数据以及公开文章中收集了57个与大豆种子可溶性糖含量相关的数量性状位点(QTLs)。通过meta、overview和共线性分析来细化QTL区间,共得到8个共有QTL。使用染色体片段代换系(CSSLs)群体对这些共有QTL进行验证,选择了两个包含共有QTL和有导入片段的品系:其中一个与共有QTL区间相关的一个品系可溶性糖含量较高,另一个品系可溶性糖含量较低。在种子发育的早期、中期和晚期对这两个品系进行转录组测序,分别鉴定出158个、109个和329个差异表达基因。通过重测序数据和共有QTL区间分析,在野生大豆遗传导入片段中鉴定出3个候选基因Glyma.19G146800、Glyma.19G122500和Glyma.19G128500。通过对两个CSSL亲本SN14和ZYD00006的序列比对,发现Glyma.19G122500编码序列发生单核苷酸多态性(SNP)突变,导致氨基酸序列发生非同义突变,影响了蛋白质结构。基于这一SNP,我们开发了竞争性等位基因特异性PCR (KASP)标记,并将其用于CSSL品系的鉴定。这些结果为进一步鉴定大豆可溶性糖相关基因及进一步育种奠定了基础。