地区：上海市 宝山区
关键词：淮北师范大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004065
成果描述：
| 该项目属于中药资源学领域，在重要药用植物半夏倒苗机理和调控机制等领域取得了创新性研究成果。半夏是中国著名的中药材之一，据中国医学科学院统计，在558种中药处方中，半夏使用频率居第22位。以块茎入药，具有燥湿化痰、降逆止呕、清痞、抗肿瘤、抗生育、降血脂、护肝等多种作用。半夏忌旱怕涝，耐阴惧晒，在芒种夏至期间，由于高温和强光照，导致细胞原生质结构破坏，半夏的地上部分随即枯萎，俗称倒苗。半夏倒苗既是对不良环境条件的一种适应，也是一种有效的无性生殖方法。但就半夏生产而言，倒苗缩短了半夏的生长期，严重影响了半夏的产量。因而在半夏生产中，防倒苗是一项非常重要的增产技术。由于对半夏高温倒苗机理了解的欠缺，人工调控技术发展缓慢，从而严重制约了半夏生产的发展。该项目仅仅围绕半夏倒苗的机理及调控机制开展了十余年的持续系统研究，实现了半夏高产和优质生产。代表性的研究成果有：半夏经高温胁迫而倒苗的过程中，基因表达开启与关闭和基因表达增强与减弱模式具有一定的规律，并且可能启动了不同的基因表达系统。该项目选用高温胁迫前后的半夏植株为材料，采用抑制差减杂交（SSH）技术，建立了半夏高温倒苗相关基因表达的转录谱；同时利用生物信息学筛选出半夏高温胁迫和倒苗的相关基因；通过RACE技术克隆候选基因的全长cDNA，获得2个具有自主知识产权的新基因。通过基因表达谱分析、转基因超量表达进行了候选基因的功能验证。从而初步明确了半夏高温胁迫和倒苗的分子机理，为进一步调控半夏高温倒苗提供重要的理论依据，同时对植物耐受高温逆境的研究具有重要的借鉴意义。高温胁迫对半夏倒苗前后叶片光合作用、叶绿素荧光特性、内源激素等生理生化指标有着显著的影响。随着高温胁迫时间的延长，半夏叶片叶绿素含量、净光合速率下降。随着高温胁迫时间的延长，半夏叶片和叶柄中MDA含量显著增加，SOD活性都逐渐下降。内源激素在半夏倒苗前后起着重要的调控作用，随着高温胁迫时间的延长，半夏叶片、叶柄中JA等含量明显增加，ZR含量下降。当半夏植株受到高温胁迫时，通过遮荫和喷施SA植物生长物质等调控措施，可以延缓半夏倒苗时间，提高半夏产量和生物碱含量。遮荫调控可以为半夏生长提供良好的环境，减轻半夏的光抑制,能促进GA3、IAA和ZR的合成。SA对高温胁迫下半夏叶片光合机构具有保护作用，有利于半夏的生长发育，从而促进半夏块茎的生长。该项目共在国内外学术期刊发表相关学术论文15篇。其中SCI收录1篇，被SCI源期刊它引2次；MEDLINE收录8篇，被SCI源期刊它引2次；国内CSCD收录14篇，并且这14篇同时被美国化学文摘（网络版）CAS收录，共被CSCD源期刊引用81次。项目组成员共参加9次国内外药用植物相关学术会议，交流会议论文8篇，应邀作口头报告8次。9名硕士研究生完成学业获得硕士学位，5名硕士研究生考取浙江大学、山东大学等单位博士。项目组获得国家发明专利1项，获得安徽省科技成果1项，获得教育部科技成果1项。1篇论文被评为安徽省自然科学优秀论文一等奖，2篇论文被评为安徽省自然科学优秀论文二等奖。 |
