Катарантусы: Катарантус. Уход, разможение и использование в дизайне – asnka.ru – КСМ

Содержание

Катарантус. Уход, разможение и использование в дизайне

Обильноцветущее некапризное растение, редко встречающееся на приусадебных участках – катарантус (Catharanthus roseus). Происхождение имеет тропическое, а точнее индонезийское. Названий закрепилось за ним много: барвинок розовый, кайенский жасмин, мадагаскарская винка, старая дева, розовая первинка, лохнера и т.п. Хорошо известный многим барвинок (Vinca) не родной брат нашего героя, а лишь двоюродный.

Катарантус – род многолетних вечнозеленых растений, относящихся к семейству кутровых. Учитывая наш климат, в открытом грунте выращивается как летник. Высота прямостоячих, ветвистых в верхней части стеблей укладывается в пределы от 30 до 60 см. Листья сидячие, длиной около 7 см, цельнокрайние, супротивные, овально-продолговатые без сужения к краю. На темно-зеленом фоне хорошо просматривается светлая центральная жила.

Цветки одиночные, относительно крупные (до 3,5 см в диаметре), пятилепестковые, ассоциируются с флоксами.

Окрас их однотонный (розовый, сиреневый, белый) или с выделяющимся глазком (бордовый с белым, белый с розовым и т.д.). Аромата практически нет. Катарантусы зацветают через 2,5 месяца после всходов. Цветение длится до заморозка.

Плодом является серповидная двулистовка, в которой образуется до 10 черных удлиненных семян. Семена созревают зимой, чтобы их получить, нужно укоренить черенок или занести материнское растение в помещение, выращивать, как комнатное с периодическими поливами.

Все части катарантуса ядовиты, т.к. содержат алкалоиды. Именно из-за них растение используется в медицине для лечения диабета и как анальгетик. Работать желательно в перчатках, особенно аллергикам.

Выращивание и уход

Катарантусам требуется солнечный участок, защищенный от ветров. Почва необходима плодородная, нейтральная или слабокислая. При посадке между соседними растениями желателен просвет, т.е. высаживать рассаду нужно примерно через 40 см, иначе от отсутствия вентиляции будут хуже расти и цвести.

Уход заключается в периодических поливах и подкормках, пропалывании сорняков. Удалять отцветшие цветки не нужно, они сами опадают, а вот собирать их желательно, чтобы не портить внешний вид. Болезнями практически не поражается, для вредителей интереса не представляет.

Размножение

Размножается катарантус преимущественно семенами, реже укорененными черенками. Семена можно высеивать на рассаду в конце зимы или непосредственно в грунт в мае. Сложностей со всходами и выращиванием рассады, как правило, не бывает. Семенам для прорастания требуется темнота, поэтому их высеивают на глубину 1,5 см. Пикировка в отдельные емкости при наличии 4-ого листа обязательна, т.к. повреждения корневой системы при пересадке крайне болезненны.

Прищипывание молодых растений не требуется, т.к. при выведении современных сортов ветвление было заложено генетически. Черенки легко укореняются как в воде, так и в грунте, накрытые банкой.

Использование в ландшафтном дизайне

Катарантусы настолько привлекательны, что уместны будут практически везде: на клумбе, рабатке, в бордюре, миксбордере, рокарии. Они отлично подходят для балконных ящиков и контейнеров. Есть сорта для подвесных кашпо, с удлиненными побегами. Партнерами могут быть любые невысокие летники. Стильно выглядят посадки, когда окрас глазка катарантуса совпадает с окрасом цветков соседнего растения.

виды, сорта, выращивание и советы по уходу

Катарантус чаще именуют «Барвинком розовым» или «Кайенским жасмином». Он начал свое распространение с островов Мадагаскара, но также часто встречается в индонезийских, китайских, индийских и филиппинских странах. В диком субтропическом климате растение может достигать полутораметровой высоты, а при домашнем выращивании едва превышает полметра.

Сегодня катарантус часто применяют как однолетнее растение для оформления сада и его редко можно встретить в квартире или в доме. Но цветоводы утверждают, что растение неприхотливо и может годами украшать интерьер сочными красками.

Содержание:

Внешний вид катарантуса и его виды

Катарантусы внешне напоминают флоксы, но вырастает значительно ниже и его цветы не обладают столь выраженным запахом. Достоинством катарантуса выступают большие яркие розовые цветки, венчики которых окрашены в пурпурный оттенок. Соцветие состоит из пяти раздельных лепестков. Со временем селекционеры вывели гибридные сорта растения, которые внесли разнообразие в цветовую гамму данной культуры.

Сегодня можно встретить катарантусы с фиолетовыми, синими, пурпурными и белыми цветочками, которые сосредоточены на кончиках побегов по несколько штук.

Побеги у цветка обладают гибкостью и покрыты тонкой корой зеленого цвета – у молодой поросли и коричневой – у рослых стеблей. Листья насыщенного изумрудного цвета, овально-заостренной формы. Они крепятся к побегам при помощи коротких черешков. Листики отдельных сортов украшены белыми прожилками. После цветения на катарантусе образуются семенные листовки, в которых созревают мелкие семена.

В домашнем садоводстве можно встретить катарантусы различных видов и сортов.

«Pusillus» или миниатюрный барвинок – это однолетний цветок с прямостоячими побегами, вырастающие до 20 см. Цветет в июле или августе белыми цветочками 7-9 см в диаметре. После цветения образуются декоративные стручки с семенами.
«Catharanthus roseus» – пользуется популярностью в комнатном цветоводстве. Представляет собой многолетник, который при должной заботе превращается в пышный декоративный куст. Крону образуют раскидистые веточки, покрытые гладкими глянцевыми листочками. Цветет простыми цветками всех оттенков розового цвета. Если растение чувствует себя комфортно, то радует своего обладателя цветом с конца весны до начала осени.

Данный вид имеет несколько гибридных сортов групп.

«Пацифика» – включает в себя сорта:

«Бургундию» – с бордово-красными цветками, увенчанными белым глазком.
«Вайт» – с цветами белоснежного окраса.
«Эприкот» – цветет кремовыми цветками с малиновой серединкой.
«Айс-Пинк» – обладатель нежно-розовых цветков.

«Кулер» – объединяет сорта:

«Грейп» – цветет сиреневыми цветками с розовым глазком.
«Пеперминт» – обладатель белоснежных цветков с красным центром.
«Ред» – с цветками ярко-алого окраса.
«Фест Кисс» – сорта этой группы отличаются большими размерами и неординарными расцветками, среди которых наиболее популярен «Блуберри», цветущий бархатными фиолетово-синими цветками.

«Albus» – кустики вырастают до 25 см, на крупных матовых листочках четко просматриваются белесые прожилки. Цветет белыми цветками с желтой серединкой.
«All America Selections» – цветет синими цветками с фиолетовым оттенком.
«Cascade» – сорт предназначен для высадки в подвесные вазоны. Побеги этого катарантуса могут вырастать до полутораметровой длины, ниспадая каскадом к земле. Цветет цветками различных оттенков.

Помимо декоративных качеств цветок обладает выраженными целебными свойствами и на родине широко применяется в народной медицине, в том числе и как противоопухолевое средство.

Как обеспечить оптимальные условия выращивания

Катарантус нельзя назвать требовательным растением, его культивирование не отнимет много сил и не потребует особых умений. Важно создать условия, приближенные к природным, и цветок будет чувствовать себя комфортно:

Освещение должно быть обильное, но без прямого воздействия солнечных лучей. Оптимально разместить катарантус на юго-восточной или юго-западной стороне. После зимнего отдыха цветок приучают к свету постепенно, в противном случае он может получить солнечные ожоги. А если зимой организовать искусственное освещение, то он может цвести почти весь год.
Температурный режим в летнее время должен быть в диапазоне от 21 до 28 градусов, а зимой от 16 до 19 градусов. Важно, чтобы во время зимовки не переохладился грунт в вазоне.
Проветривание. Катарантусы не будут жить в душных помещениях. Поэтому регулярно следует обеспечивать проветривание, а в теплое время года выносить цветок на свежий воздух.
Влажность – важная составляющая условий содержания. Растение нуждается в ежедневном опрыскивании, а в летнее время желательно устанавливать вазоны на подносы с увлажненным мхом или галькой.

Если цветы высаживаются на клумбы, то необходимо выбрать хорошо освещенное открытое место, но оберегать от прямого солнца. Участок под посадку должен иметь хороший дренаж, чтобы избежать застоя воды, который негативно сказывается на здоровье растения.

Способы размножения и технология посадки цветка

Выращивать катарантусы смогут даже неопытные цветоводы. Достаточно придерживаться правил размножения и посадки и уже через некоторое время можно получить молоденькое цветущее растение. Катарантусы отличаются быстрыми темпами роста и чтобы цветы развивались нормально их нужно высаживать в просторные глиняные или керамические вазоны.

Растения предпочитают легкие бессолевые питательные почвы, для приготовления которых берут равные части дерновой, перегнойной и листовой земли, торфа и песка. При покупке почвосмеси следует выбирать грунт для гераней.

Провести размножение катарантуса можно тремя способами: посредством деления куста, с помощью черенкования и посевом семян.

Деление куста. Применяется при наличии взрослых хорошо развитых кустов, нуждающихся в пересадке. Процедура проводится в весеннее время. Взрослое растение аккуратно выкапывают, освобождают корни от грунта и разделяют на несколько частей. Делянки хорошо укореняются и их можно высаживать как в горшки, так и на клумбы.

Черенкование. По мнению опытных цветоводов, катарантусы не следует держать более трех лет. Растение быстро разрастается, что сказывается на его декоративности и качестве цветения.:

черенки срезают с верхушечных побегов
срезанные части помещают в емкость с водой, в которую рекомендовано добавлять стимулятор роста
при появлении корешков, растение можно высаживать в подготовленный грунт
также черенки хорошо укореняются во влажном песке

для ускорения процесса корнеобразования нужно поддерживать температуру не ниже двадцати градусов
после посадки черенков, им нужно создать тепличные условия, накрыв банкой, или полиэтиленом. Также необходимо обеспечить регулярные проветривания

Часто катарантусы выращивают из семян, этот процесс проводят по стандартной схеме:

посев можно проводить круглый год
купленный или собранный посевной материал обрабатывают марганцевым раствором, чтобы уничтожить болезнетворные микроорганизмы. После процедуры семена необходимо просушить
подготовленный семенной материал углубляют в увлажненный грунт на 1-1,5 см
посевы накрывают светонепроницаемым полиэтиленом или отправляют в темное место
температуру следует поддерживать не ниже 23 градусов

Если все сделано правильно, что через неделю семена дадут ростки. Всходы нужно регулярно поливать, а через 14-21 день провести первую подкормку. Когда на сеянцах образуется две пары листьев, их рассаживают в индивидуальные емкости.
Правила посадки:

Высаживать катарантусы нужно в хорошо взрыхленную почву. Также следует внести в грунт керамзит или мелкий гравий. Предварительно подготавливают посадочные лунки, дно которых устилают дренажным слоем.
На слой дренажа насыпают часть подготовленной земли. Устанавливают в лунки рассаду, укоренившиеся черенки или делянки, расправляют корешки и засыпают оставшимся грунтом. Почву нужно утрамбовать и полить, сверху можно уложить слой мульчи.

При работе с катарантусом следует помнить, что это ядовитое растение. Поэтому нужно защитить руки перчатками. Также не следует размещать растения в доступном для детей и домашних животных месте.

Как обеспечить грамотный уход за растением

Для успешного развития катарантуса достаточно обеспечить оптимальные условия произрастания и обеспечить грамотный уход, который состоит из стандартных действий:

Орошение. Цветок любит воду, но не переносит ее застоя. Поэтому поливать растение нужно обильно весь год. Нельзя допускать пересыхания земляного кома и удалять лишнюю жидкость из поддона. При выращивании катарантуса на клумбе, посадки не следует делать густыми. Это помогает растениям пережить сезон дождей, во время которого они останавливаются в развитии.
Внесение подкормок. Стремительный рост растения способствует быстрому истощению почвы, поэтому вносить удобрения нужно каждые полторы недели. Первый раз цветы подкармливают в начале цветения. Минеральные подкормки нужно чередовать с органическими, а также добавлять в грунт гумус или перегной. Если катарантус выращивают в квартире, то подкормки проводят на протяжении всего года.
Пересадка. Из-за стремительного роста катарантус нужно регулярно пересаживать в более объемные емкости. Пересадки осуществляют ежегодно в весеннее время. Перед процедурой нужно провести обрезку побегов на треть их длины.
Обрезка. Молодым растениям обрезают или прищипывают побеги. Это нужно для стимулирования ветвистости и формирования пушистого декоративного кустика. Также такие мероприятия увеличивают количество бутонов, которые образуются на молодых веточках.

При выращивании катарантусов в горшках или вазонах, растения высаживают по три в одну емкость. Чтобы не допустить чрезмерной загущенности, нужно вырезать поврежденные ветви и те, которые растут вглубь кроны. Такой способ посадки помогает увеличить декоративность за счет разной окраски цветов, если в один вазон высаживать разные сорта катарантуса.

Борьба с болезнями и вредителями

Катарантусы обладают стойким иммунитетом к заболеваниям и вредителям. Но при ненадлежащем уходе могут поражаться грибковыми инфекциями, паутинными клещами и щитовками:

грибки атакуют листья и стебли при переувлажнении растения. Проявляются коричневыми пятнами
щитовки и клещи нападают на цветок при недостаточном увлажнении
недостаток освещения ведет к вытягиванию побегов
нехватка микроэлементов замедляет рост цветка
низкая влажность воздуха ведет к засыханию кончиков листьев
недостаток света приводит к осыпанию бутонов

Бороться с грибками и вредоносными насекомыми можно при помощи специальных химических средств или опрыскивать керосиновой болтушкой с добавлением масла и спирта.

Катарантус часто применяют ландшафтные дизайнеры. Растение ценят за декоративный вид и простоту выращивания. На клумбах цветок растет как однолетник, а в квартирных условиях радует хозяев не один год. Эффектно смотрится катарантус в сочетании с петуниями и бальзамином. Чтобы добиться желаемого декоративного вида. Ухаживать за растением нужно с любовью, потому как оно остро реагирует на негативные эмоции.

Больше информации можно узнать из видео:

Как выращивать катарантус, особенности ухода, полезные свойства

Это очаровательное растение привносит в дом средиземноморский колорит, ощущение радости и бесконечного лета. Южане выращивают его в саду как многолетник, знакомо оно и северянам как однолетник под названием «барвинок розовый». Селекционеры немало над ним потрудились, вот уже два десятилетия гибриды катарантуса почти ежегодно завоевывают награды на престижных конкурсах. И при этом они сохраняют ценные лекарственные свойства.

Еще до появления цветков кустик катарантуса выглядит очень эффектно – сочные побеги покрыты продолговатыми листочками темно- зеленого цвета с белой жилкой посередине. Даже у сеянцев очень быстро начинается цветение, обильное и продолжительное. Цветки розовые, правда, недавно появились сорта с белыми лепестками и розовым пятном вокруг венчика.

Выращивание

В целом это неприхотливое растение, но как каждый южанин нуждается в тепле, солнце и защите от сквозняков.

Для выращивания в горшках земляная смесь нужна плодородная, нейтральная или слабокислая. Идеальный состав: равные части дерновой и листовой земли, перегноя, торфа и крупнозернистого песка или перлита. Важно, чтобы почва не имела избытка солей и насыпана была на дренаж из керамзита, а горшок имел дренажные отверстия.

В феврале – начале марта семена высевают в ящик, заглубляя на 1-2 см. Прикрывают черной пленкой и ставят в теплое место. Через 7-10 дней, когда появятся ростки, переносят на хорошо освещенный прохладный подоконник. При образовании 4 настоящих листочков рассаживают по горшкам. Когда кустики достигнут 10-12 см, прищипывают верхушку для лучшего кущения и обильного цветения.

С ранней весны до поздней осени катарантус раз в две недели надо подкармливать комплексным минеральным удобрением для комнатных цветов, используя половину рекомендованной в инструкции дозы.

Растение влаголюбивое, поэтому нуждается в частом поливе, чтобы почва постоянно была слегка влажной. Хорошо отзывается на ежедневное опрыскивание отстоявшейся мягкой водой. Место предпочитает светлое и в то же время защищенное от попадания прямых солнечных лучей, особенно летом, открытые газоны ему не подойдут. Зимой подкормки прекращают, поливают редко, а горшок ставят в прохладное место с температурой воздуха 10-15 градусов. Весной возвращают на прежнее место, побеги обрезают на треть.

Век этого прелестного цветка недолог, через 2 года обильного цветения растение теряет декоративность и нуждается в обновлении. Тогда надо срезать верхушечный черенок и укоренить. Катарантус легко дает корешки даже в стакане с водой.

Почему катарантус лечит?

Вещества, найденные в соке растения, способствуют снижению артериального давления и сахара в крови. Лекари Мадагаскара и Индии издавна использовали катарантус для лечения диабета, гипертонии, опухолей различного происхождения и кашля. А во время Второй мировой войны на Филиппинах именно его листья жевали американские солдаты, страдавшие диабетом, когда кончился инсулин.

Сегодня официальная медицина широко применяет это растение и для лечения рака. Содержащиеся в нем алкалоиды стали основой для создания противоопухолевых препаратов (винбластин, винкристин, розевин и др).

Оцените статью: Поделитесь с друзьями! Древогубец – опасная красота Шефердия серебристая: описание, полезные свойства

Просмотров: 8 942 Рубрика: Цветник

Метки: Катарантус, катарантус розовый, цветение, цветок, цветок катарантус, Цветы, цветы катарантус

как и когда сеять ампельные катарантусы на рассаду?

Катарантус – это красивое многолетнее растение. В период цветения оно притягивает к себе восторженные взоры и украшает собой все вокруг. Данный цветочек прекрасно себя чувствует в условиях высокой влажности и достаточной теплоты, поскольку его родиной считается Мадагаскар. Сегодня мы поближе познакомимся с катарантусом и узнаем, как его правильно выращивать.

Как выбрать посевной материал?

Катарантус – любимое многими цветоводами растение. Его очень часто выращивают в домашних условиях. Здесь нет ничего не выполнимо сложного – справиться с этой задачей сможет даже начинающий цветовод, не имеющий богатого опыта в подобных процедурах.

Чтобы цветочки росли красивыми и здоровыми, перед посадкой очень важно внимательно отнестись к подбору посевного материала.

Нужно учитывать, что выбор семян данной культуры весьма разнообразен. На вид они обычно отличаются крупными размерами, а также имеют характерный темно-коричневый окрас. Как правило, семечки прорастают буквально за неделю. Высадку следует производить в период ранней весны.

Однако высаживать катарантус можно не только семенным способом. Можно обратиться и к другому варианту – черенкованию. Чтобы следовать этому методу, понадобится сам здоровый катарантус. С его верхней части понадобится аккуратно срезать черенок, а потом опустить его в воду. Данную процедуру необходимо осуществлять весной. Если на дворе стоит благоприятная погода, то отростки очень скоро дадут корни. После этого их можно смело высаживать в уже подготовленный для этого грунт, уложенный в подходящую емкость.

Чтобы получить качественный посевной материал, допустимо обращаться к другому методу – делению кустика. Этот вариант стал возможным, поскольку взрослый катарантус неплохо поддается делению. Отделенные кустики очень быстро и беспроблемно вырастают и адаптируются в новых для них условиях содержания. Деленки принято держать или дома, или на улице.

Если вы все-таки выбрали такой популярный посевной материал, как семена, то вам следует остановиться на определенном сорте данной культуры. Рассмотрим наиболее популярные и широко распространенные варианты.

«Титан»

Это однолетнее ампельное растение. Длина его побегов обычно составляет от 50 до 75 см. Сам кустик может вырасти до 15 см. Листики имеют овальное строение и характерный темно-зеленый окрас. Цветочки отличаются насыщенным красным цветом.

«Блэкберри Джем»

Выглядит этот катарантус очень колоритно и оригинально. Обычно его сажают в маленьких садовых кашпо. Растение это может похвастаться выносливостью и устойчивостью к засушливым условиям. Период его цветения наступает в июне. Располагаться он может в полутени или на солнце.

«Пацифика Полка»

Еще один очень популярный сорт данной культуры. Он отличается ранним и богатым цветением. Сам по себе данный сорт является неприхотливым и сложного дорогостоящего ухода не требует. В условиях южных регионов данная культура идеально подходит для выращивания в открытом грунте.

Если же речь заходит о северных районах, то здесь ее обычно держат в комнатных условиях.

«Сицилия»

Это очень красивый и нежный розовый катарантус. Он отличается привлекательными, словно покрытыми лаком, листовыми пластинками, имеющими характерные хрустальные прожилки. Цветочки вырастают насыщенными и красочными, очень похожими на флокс. Кустик вырастает аккуратненьким и небольшим по своим размерам.

Как правило, «Сицилию» ставят в солнечных участках.

«Кураж»

Этот сорт представляет собой не очень высокий кустик с большим количеством побегов. Имеет блестящую темно-зеленую листву. Цветочки вырастают нежно-розовыми, темно-розовыми или белоснежными. Диаметр их обычно доходит до нескольких сантиметров.

Подготовка

Прежде чем приступать непосредственно к высадке семян, необходимо провести ряд подготовительных процедур, направленных на создание оптимальных условий для будущего роста растения. Пренебрегать ими нельзя, если вы планируете вырастить здоровые и красивые цветочки.

Чтобы стимулировать рост семян, предварительно их рекомендуется подвергнуть специальной предпосевной подготовке – она всегда улучшает их показатели всхожести.

Для этого обычно используют один из эффективных препаратов.

«Эпин». Разводится данное средство из расчета 3 капли на 100 мл воды. Полученным составом смачивают семечки за 3 часа перед непосредственной посадкой.
«Циркон». Делают этот раствор из расчета 0,025 мл на 100 мл воды. В получившемся средстве замачивают материал для будущей посадки на 4 часа перед самым посевом.
Янтарная кислота. Замачивать семена в этом составе необходимо 12-24 часа. Раствор делают в соотношении 1 г на 1 л воды.

А также семена катарантуса нуждаются и в других подготовительных процедурах. Перед посадкой их рекомендуется продезинфицировать от появления насекомых и различных опасных паразитов. Для этого делают слабый раствор марганцовки. В нем семена держат не более 30 минут. После этого их перекладывают на бумажную салфетку или марлю, чтобы они могли до конца обсохнуть.

Очень важно грамотно выбрать и подготовить емкости для посадки, а также качественный грунт. Чтобы высадить катарантус, рекомендуется проследить за тем, чтоб почва была:

рыхлой и воздушной;
плодородной;
влагопроницаемой;
с уровнем кислотности в пределах 5,5-5,9 pH;
с умеренной солевой концентрацией.

Опытные цветоводы советуют приобретать подходящие субстраты, рассчитанные на содержание комнатных растений.

Если подготавливать почву своими силами, то понадобится соединить в равных пропорциях листовую и дерновую почву. А также понадобится внести к ним крупный речной песок и небольшую часть торфа. Все составляющие заранее обеззараживают, накаливая в духовом шкафу, либо обрабатывая специализированными смесями типа марганцовки. Так удастся предупредить развитие различных заболеваний и появление опасных паразитов. Чтобы почва получилась более рыхлой, желательно пользоваться средством «Перлит» или «Вермикулит».

Вместо субстрата, разрешено пускать в ход торфяные таблетки. В них нет необходимости проводить пикировку культуры. Однако прежде чем приступать к непосредственной посадке семечек, эта таблетки надо хорошенько смочить.

Очень важно подобрать подходящую емкость для катарантуса. Она должна быть довольно крупной, так как эта культура развивается в очень быстром темпе и характеризуется мощной системой корней.

Ни в коем случае нельзя допускать перекрытия дренажных отверстий в сосуде отростками корней.

Посадка

Катарантус, как и любую другую культуру, нужно сеять правильно. Если следовать всем существующим правилам и действовать аккуратно, то можно ожидать хороших результатов, поскольку развивается это растение удивительно быстро.

Нужно тщательно подготовить посадочный материал для высадки семечек. Только при условии соблюдения этого правила можно ждать от растения, что оно будет мало болеть и более продуктивно развиваться.

Высеивать катарантус для рассады необходимо в конце февраля. Сначала семечки следует располагать в отдельных горшочках.

Если вы не планируете высаживать рассаду в открытый грунт, а хотите использовать ее в качестве «домашних жителей», то нужно заранее приготовить подходящий по размерам новый горшочек.

Нужно учитывать, что пересадку эта культура недолюбливает. В стаканчики нужно вносить по одной семечке, уложив их в серединке. Если же речь идет о полноценном горшочке, то сюда можно вносить сразу по 3 семечка. Всходить посадочный материал будет быстро и «дружно».

Таких же правил следует придерживаться, когда речь идет о высадке катарантуса в открытый грунт (проводить это надо в мае, когда минует опасность весенних заморозков). Для подращенных сеянцев желательно подыскать довольно высокую клумбу, расположенную на восточной или западной стороне дома. Некоторые садоводы предпочитают высаживать указанную культуру в крупные кадки.

На улицу сеянцы разрешено выносить, как только сойдут на нет утренние заморозки.

Возможные проблемы

Самые частые вредители, «атакующие» катарантус:

паутинный клещ;
тля;
войлочник;
щитовка.

Катарантусы нужно регулярно осматривать, чтобы вовремя заметить на них появившихся вредителей. Если обнаружилась тля, нужно промыть цветочек мыльным раствором.

Если слишком много освещения – листочки станут мягкими, желтыми и матовыми. В таком случае спасением станет притенение цветка или его перемещение в менее освещенное местечко.

Если растение содержится в комнатных условиях, его следует регулярно опрыскивать водой – это отличная профилактика самых распространенных заболеваний. Как только вы заметите вредителя, цветок сразу же нужно обработать любым инсектицидом.

Желтые кончики листвы укажут на излишнюю сухость воздуха. Нужно проводить опрыскивание растения или установить в комнате специальный увлажнитель воздуха.

Если вы заметили, что посаженный вами цветок заболел или стал мишенью для любых паразитов, действовать нужно как можно быстрее. Не стоит тянуть время и ждать, что ситуация разрешиться сама собой. Если вовремя не предпринять необходимых действий, катарантус может погибнуть.

С некоторыми особенностями выращивания катарантуса из семян можно познакомиться в следующем видео.

Катарантус – выращивание из семян в домашних условиях

Катарантус – это многолетник. Очень красив в период цветения. Пришел к нам из Мадагаскара, поэтому любит тепло и влагу. В природе один из его видов встречается в Шри-Ланке и Индии. Зимует в открытом грунте только в южных регионах: Кубань, Западная Грузия, Западное Закавказье, при отсутствии низких зимних температур. Как культура декоративного цветоводства получил известность с XVIII века.

Растение ядовито, но при этом имеет уникальный лечебный состав. Содержит алкалоиды. На его основе производят лечебные препараты для проведения химиотерапии при онкологии. Настойки из катарантуса, помогают избавиться от полипов, фибром. Многие рецепты народной медицины содержат его в своем составе. Дома не стоит изучать лечебное действие.

Описание цветка

Катарантус розовый ампельный (Vinca rosea)

Катарантус многолетний полукустарник. Высота растения, выращенного в оранжерее, может доходить до 0,6 м. В горшечной культуре гораздо ниже, так как необходима регулярная обрезка. Без обрезки цветок теряет декоративность. Ветки вытягиваются и оголяются.

Последнее время практикуют выращивать его как однолетник и использовать в оформлении садов. Прямые стебли ветвятся в верхней части, покрыты листьями темно-зеленого цвета. Форма листовой пластины ланцетовидная, поверхность блестящая, размер около 7 см.

Цветки располагаются в пазухах одиночно или группами. Окраска разнообразная: белая, розовая, лавандовая, синяя, фиолетовая, все не перечислишь. Каждый год создают новые гибриды уникальных расцветок. В комнатных условиях цветет круглый год. Растения, высаженные в сад весной, радуют цветами все лето, заканчивают цветение осенью.

Сорта катарантуса с фото

Благодаря успешной работе селекционеров создано много межвидовых гибридов катарантуса самых разнообразных расцветок. Самые популярные объединили в сортосерии:

Culer;
Ocellatus;
Parasol;
First Kiss;
Cascade;
Pacifica;

Растения относящиеся к сортосерии Culer – это кустики пышные, сильноветвящиеся. Высота 0,4 м.

Сортосерия Кулер (Culer)

Самые популярные сорта:

Грейп Кулер. Цветки лавандово-розовые, глазок розовый.
Пеперминт Кулер. Цветки белые, глазки красные.
Ред Кулер. Цветки красные.

В сортосерии First Kiss, объединены сорта небольшого размера с цветами до 5 см в диаметре.

Выведены сорта 13 цветовых решений. Новинка − Ферст Кисс Блубери. Цвет сине-фиолетовый.

Цветок Катарантуса CATHARANTHUS roseus ‘First Kiss Blueberry’

Серии Mediterranean, Cascade объединяют сорта, которые вывели для выращивания их в подвесных кашпо. Дают длинные побеги (1,5 м). Цветки крупные.

Катарантус ампельный Кора Каскад (Cora Cascade)

Pacifica. Растения этой серии неприхотливы, цвести начинают рано, от погодных условий зависят мало. На юге могут произрастать в открытом грунте. Хорошо растут в комнатных условиях или в контейнерной культуре.

Катарантус Пацифика Розовый лед

Популярны сорта:

Пацифика Бургунди. Карминно-красного цвета, глазок белый.
Пацифика Вайт (Цвет белый).
Пацифика Эприкот (Цвет абрикоса. Центр красный).
Пацифика Айс Пинк (Цвет розовый).

Выращивание рассады из семян

Катарантус размножают: семенами, черенками, делением куста. Для получения новых растений оригинальной расцветки стоит приобретать семена новых интересных сортов и выращивать рассаду в домашних условиях.

Когда сеять на рассаду

Посев семян проводят в феврале, или в начале марта. Для получения рассады лучшим временем считается середина февраля. До конца мая успеют сформироваться крепкие саженцы.

Подготовка земли и семян

Перед посевом, надо провести обработку семян. Приготовить раствор:

Вода – 1 л.
Марганцовка – 2 г.

Потребуется еще марля или бинт. Семена завернуть и опустить в розовый раствор. Держать не менее получаса. Обязательно прополоскать и обсушить. Обработку проводить за день до сева.

Требования к почве, она должна быть:

плодородная;
влажная;
PH = 5,5;
без избытка соли.

Взять одинаковые количества:

торфа;
песка;
перегноя;
листовой земли.

При покупке готового грунта выбрать почвосмесь для пеларгоний. Грунт, приготовленный в домашних условиях пролить кипятком. Для дезинфекции.

Посев

Насыпать обработанную почву в подготовленные для посева емкости. Землю уплотнить и полить. Когда почва пропитается влагой разложить семена. Засыпать их 1,5 сантиметровым слоем земли. Рекомендуют закрыть емкости черной пленкой. Считается, что семена должны прорастать в темноте.

Ростки появятся через 7 дней, если в помещении оптимальная температура воздуха (25 C). При более низкой температуре скорость прорастания снижается. Черную пленку убрать, как только растения проклюнутся.

Уход за рассадой

Емкости с рассадой поставить на подоконник. Если есть возможность выбора, то на западное окно. Спустя 14 дней молодые растения можно подкормить. Хорошо зарекомендовало себя удобрение Унифлор-рост.

Растения, достигшие 7 см, имеющие не менее двух листочков готовы к пикировке. Почву брать такую же, как для сева, в тех же пропорциях. Емкости взять отдельные. Пикировать аккуратно. Не повреждая корневую систему.

В один горшок можно пересаживать по два-три ростка. При такой посадке получаются пышные кусты. Уход за рассадой включает:

опрыскивание;
полив каждые две недели;
подкормки.

Георгина однолетняя — выращивание из семян

Пересадка в открытый грунт

В конце весны, подготовить солнечное место под посадку. Землю тщательно перекопать. Подготовить посадочные лунки, располагать друг от друга не ближе 30 см. Необходим дренаж. Уложить его на дно и присыпать сверху слоем почвы. Корни не любят застоя влаги.

Рассаду высаживать после установления теплой погоды. В июне, когда воздух прогреется до 20°C, высадить растения в лунки. Полить.

Уход за цветами в открытом грунте

Полив

Катарантус тропическое растение влага для него необходима. Все лето необходимо следить за состоянием почвы не допускать пересыхания. В дождливую погоду обеспечивать проветривание кустов при сплошной посадке. Это защитит от болезней. Помимо поливов проводить орошение. Делать это по вечерам или рано утром.

Прищипывание

Прищипывание макушки побега поможет получить декоративный куст катарантуса. Удаление макушек стимулирует появление новых побегов. Больше побегов – больше цветов. Чем обильнее цветение, тем выше декоративность.

Подкормки

Для проведения подкормок понадобится специальное комплексное удобрение, вносить его в почву каждые десять дней.

Бакопа — выращивание из семян, когда сажать

Уход в домашних условиях

Сорта катарантуса выведенные в последнее время легко выращивать в условиях квартиры. Правила ухода достаточно просты. При их соблюдении можно обеспечить длительное и обильное цветение.

Учитывая любовь катарантуса к рассеянному свету размещать контейнера на окнах, выходящих на запад или восток, оберегать их от прямых солнечных лучей. Листья могут получить ожоги.

В летнее время контейнерами с цветущим катарантусом можно украсить балкон, террасу, беседку. Главное, оберегать его от дождя и ветра. В конце лета занести в дом.

Для зимнего содержания необходимо достаточная освещенность помещения и температура 18 C. Не рекомендуют допускать переохлаждение корней, переувлажнение почвы. Поэтому поливы проводят зимой реже чем летом, подкормки исключают совсем.

Летом, горшки с растениями можно ставить в поддоны, наполненные галькой и водой, это поможет избежать пересушивания почвы. Кроме того каждый день опрыскивать растение теплой водой. Растение летом цветет и активно развивается, нуждается в питательных веществах. Каждые десять дней удобрять. Удобно использовать жидкие комплексные удобрения.

Обрезка обязательна для комнатного растения. В начале весны надо укоротить каждый побег. Оставить 2⁄3 длины. Этот прием:

омолаживает растение;
позволяет добиться красивой формы;
способствует цветению.

Пересадка требуется комнатному растению каждый год. Корневая система у катарантуса развивается активно. Признак того, что горшок мал – желтые листья, отсутствие цветов. Лучшее время для пересадки весна. Требуется:

горшок большего размера;
дренаж;
грунт как для пеларгонии.

Кобея — посадка и уход

Размножение

Катарантус можно размножать вегетативно:

Черенками;
Делением куста.

Черенкование

Черенки нарезают рано весной, выбирают у взрослых кустов здоровые крепкие ветки. Макушки (12 см) срезают. У черенка удаляют нижние листья и ставят в раствор со стимулятором роста. В это время, готовят емкость с почвой, состоящей из плодородной земли и песка (1:1), поливают ее теплой водой.

В готовый субстрат помещают подготовленные черенки. Закрывают их банкой. Воздух в помещении должен быть теплый. Не ниже 20 C. Черенки укоренятся и пойдут в рост через три недели. До этого времени увлажнять субстрат и опрыскивать черенки. Укоренившиеся растения пересаживают в горшки.

Деление

Деление проводить весной: март, апрель. Взрослый куст разделить. Деленки рассадить в отдельные горшки или в сад на клумбу.

Фрезия — посадка и уход в открытом грунте

Болезни и вредители

Основные вредители растения:

паутинный клещ;
тля;
войлочник;
щитовка.

Регулярный осмотр кустов поможет вовремя остановить распространение вредителя. Особенно внимательными надо быть осенью, при возвращении горшков с цветами в дом.

Если обнаружена тля. Приготовить мыльный раствор и хорошо промыть им цветок. В комнатных условиях растения регулярно опрыскивать водой, это хорошая профилактика заболеваний. При обнаружении вредителей обработать куст любым инсектицидом.

Симптомы излишней освещенности: мягкие листья, отсутствие на них блеска, пожелтение. Поможет притенение или перемещение в менее освещенное место.

Желтые кончики листьев говорят о сухости воздуха. Необходимо проводить опрыскивание, или поставить в помещении увлажнитель воздуха.

Катарантус (Catharanthus) — выращивание из семян: видео

Время, потраченное, на уход за растением не пройдет даром. Катарантус долго будет радовать своими замечательными цветами, украшать собой дом и сад.

Выращивание катарантуса

Антонов сад – сайт для увлеченных дачников

Приглашаем в наш уютный уголок! Мы рады общению и ждем на огонек любителей-цветоводов, знающих огородников и экспериментаторов, которые и совет дадут, и на вопросы ответят. Мы с жадностью по всей России собираем статьи, видеоинструкции, фото и мастер-классы, чтобы интересные и нужные материалы удобно было почитать и посмотреть.

Сейчасуже 2000 статей о возделывании томатов, огурцов и перцев, уходе за яблоней, грушей и сливой, посеве семян на рассаду, в теплицу и в открытый грунт, формировке деревьев и кустарников, пасынковании и прищипке овощей, подкормке цветов.

Особенно важно для дачников определить точные сроки посадки и благоприятные дни посева, полива, удобрения и обрезки. Для этого мы регулярно публикуем актуальный Лунный календарь и размещаем перечень сезонных работ с января по декабрь.

Разделы наполняются заметками об агротехнике фруктов, ягод, цветов и овощей. Найдутся хитрые садоводческие приемы для всех климатических регионов. Когда сажать лук и чеснок в Подмосковье? Как ухаживать за виноградом в Средней полосе? Какие сорта выбрать для Дальнего востока? Как укрыть розы в Сибири?

Ежедневно мы добавляем тексты о том, как сохранить здоровье сеянцев, защитить молодые всходы от напастей и обеспечить жителей загородного участка полноценной диетой и правильным питанием. Посетители с радостью делятся наблюдениями о том, как жители парников и грядок набирают силу. Вместе ищем действенные способы эффективной борьбы с болезнями и вредителями, рассчитываем нормы подкормок и удобрений.

Хотите похвастаться самыми крупными помидорами? Выбираете лучшие образцы для засолки? Стремитесь подать к столу ранний урожай? Пробуете надежные способы избавиться от сорняков? Смело спрашивайте в рубрике «Вопрос-Ответ» и получайте ответы быстрые и точные. Эксперты со стажем, агрономы, научные сотрудники и опытные любители с гордостью познакомят с личными лайфхаками и подсказками.

Садоводы со страстью создают удивительные оазисы, наполненные красотой растений и щедрым урожаем! Расскажите, как вы поселили экзотических гостей на грядках, какие заморские новинки рискнули попробовать. Покажите фотографии и опишите наблюдения за огородом. Редакция и читатели с удовольствием узнают, что выращивают в Забайкалье и Приморье, Ленинградской и Московской области. Продаете и покупаете саженцы? Ищете редкие коллекционные семена? Размещайте частные объявления о покупке и продаже, поиске и предоставлении услуг.А вдруг найдутся помидоры-гиганты авторской селекции прямо в вашем регионе или с отправкой с Урала!

Ну, а когда захочется отдохнуть от любимого дела, заглядывайте в Полезные рецепты – для здорового тела и вкусного стола. Простые маски и кремы в домашних условиях, изысканные заготовки, салаты, компоты и шашлыки – все, чторадуетв сезон и напоминает вкус свежих плодов зимними вечерами. Антонов сад рад всем, для кого дача и земледелие – источник радости и частичка души!

Безупречный цветок катарантус

С тем фактом, что катарантус безупречен, не поспоришь. Не понравиться он может только тем, кто к цветам совершенно равнодушен. Ценится он среди цветоводов за то, что может быть и комнатным растением, и садовым. Кстати, еще не поздно посеять его на семена.

На рассаду катарантусы сеют с февраля по март. Высаживают их на глубину 1,5 см в уже политый грунт (чтобы семена не утянуло вглубь), сверху присыпают рыхлой почвой. Затем тару нужно накрыть пленкой и поставить в теплое, хорошо освещенное место. После появления первых всходов рассаду нужно поставить в более прохладное место (+18…+22° С). Не забываем, что почва не должна пересыхать, поэтому вовремя увлажняем грунт. Делаем это аккуратно, можно даже из распылителя.

Когда рассада подрастет до 7-8 см и у нее появятся по четыре настоящих листочка, их нужно распикировать в отдельные горшочки. В крупные можно посадить до четырех саженцев разных сортов. Этот вариант подходит для тех случаев, когда вы планируете переселить цветок на лето в сад (без возврата домой по осени). Перед посадкой в грунт рассаду катарантуса нужно закалить. Высаживать в открытый грунт растения можно, когда полностью минует угроза заморозков. Для Средней полосы это начало лета. Расстояние между растениями 30-50 см, в зависимости от сорта.

Если вы хотите выращивать катарантус как домашнее растение, то рассаду можно расположить в кашпо или в больших горшках. Рассаду можно помещать в одну емкость по три цветка. Но даже комнатные катарантусы нуждаются в свежем воздухе, поэтому время от времени выносите его на свежий воздух. А чтобы ваши катарантусы цвели долго и обильно, не забывайте их кормить комплексным удобрением (я предпочитаю Фертика Люкс или Фертика Цветочное). Не помешает им и обрезка с одновременной подкормкой. После этой процедуры растение обретет вторую молодость.

Подписывайтесь на нашу группу в Одноклассниках

Информационный бюллетень – Catharanthus roseus (мадагаскарский барвинок)

Catharanthus roseus (мадагаскарский барвинок)

Catharanthus roseus (L.) G. Don.

Ammocallis rosea (L.) Small; Lochnera rosea (L.) Reichb .; Барвинок розовый L.

Барвинок мадагаскарский, барвинок розовый, светляк, барвинок мыс, барвинок, барвинок розовый, барвинок розовый, барвинок розовый, барвинок.

Apocynaceae

Catharanthus roseus является родным и эндемичным для Мадагаскара.

Catharanthus roseus натурализован практически во всех тропических странах.

Catharanthus roseus инвазивен в некоторых частях Кении и натурализован в некоторых частях Уганды (A.B.R. Witt, pers. Obs.) И Танзании (Henderson 2002). C. roseus выращивается как декоративное растение в большинстве районов Танзании, включая Иринга, Марангу, Мванза, Укиригуру, Амани, Дар-эс-Салам; В Уганде его выращивают в Менго, Карамоджа; Распространен в Кении – Найроби, Киамбу, Эмбу, Кисии, Таита Тавета, Какамега.

Скалистые породы и обочины дорог в сухой саванне, на открытых городских пространствах и на возделываемых территориях.

Catharanthus roseus – долгоживущий (многолетний) полукустарник или травянистое растение, обычно прямостоячие, высотой 30–100 см и, по крайней мере, несколько деревянистое у основания, иногда раскидистое. Присутствует белый латекс.

Стебли цилиндрические (terete), продольно-гребенчатые или узкокрылые, зеленые или темно-красные, опушенные, по крайней мере, в молодом возрасте. Листья супротивные, на коротких черешках, длиной 2,5-9,0 см, обычно эллиптические или обратнояйцевидные (очертания яйцевидные, но с более узким концом у основания), зеленые с более светлыми жилками.Кончик листа закруглен до острого с крошечным концом, отходящим от средней жилки. Стебли и листья обычно опушенные (опушенные), иногда безволосые.

Цветки в пазухах листьев, одиночные или парные на очень коротких цветоножках. Чашелистики 5, 2-6 мм длиной, узкие, обычно с волосками (опушенные). Венчик с длинной узкой трубкой и почти плоскими лепестками, простирающимися перпендикулярно трубке .; трубка венчика зеленоватая, обычно не менее 2,2 см длиной, с внутренней стороны рта часто темно-розовой или иногда желтой, опушенной внутри глотки с кольцами жестких волосков под ртом и пыльниками; лопастей венчика 5, от розового до белого или розовато-пурпурного, 1.0-2,8 см длиной, обратнояйцевидная. Пыльники 5 прикреплены к внутренней части трубки венчика в верхней части и скрыты внутри нее.

Плод представляет собой фолликул длиной 2,0-4,7 см с многочисленными мелкими черными семенами.

Цветы Catharanthus roseus опыляются бабочками и молью. Этот вид самосовместим, хотя самоопыление в нормальных условиях может быть относительно редким явлением. Семена разносятся муравьями, ветром и водой.

Catharanthus roseus обладает противораковым действием и традиционно используется для лечения диабета. Это популярное декоративное растение в Восточной Африке.

Catharanthus roseus чаще всего ассоциируется с прибрежными средами обитания (например, скалы, скалистые выступы океана и песчаные дюны) и другими участками с песчаными почвами, но также растет в зарослях кустарников и нарушенной естественной растительности вблизи городских районов. Это обычное садовое растение в Восточной Африке; он часто убегает, чтобы заселиться на обочинах дорог, в заброшенных карьерах и на сельскохозяйственных угодьях.

Точные меры управления, принимаемые в случае любого инвазии растений, будут зависеть от таких факторов, как местность, стоимость и доступность рабочей силы, серьезность заражения и присутствие других инвазивных видов.

Лучшая форма борьбы с инвазивными видами – это профилактика. Если профилактика больше невозможна, лучше всего лечить заражение сорняками, когда они небольшие, чтобы предотвратить их распространение (раннее обнаружение и быстрое реагирование). Борьба с сорняками до того, как они посеют, уменьшит проблемы в будущем. Как правило, контроль лучше всего проводить на наименее зараженных территориях до того, как будут устранены плотные заражения. Для устойчивого управления требуется последовательная последующая работа.

Редакция не нашла конкретной информации по управлению этим видом.

Не внесен в список ядовитых растений государством или правительствами Кении, Танзании и Уганды.

Хендерсон, Л. (2001). Чужеродные сорняки и инвазивные растения. Полное руководство по объявленным сорнякам и захватчикам в Южной Африке. Справочник НИИ защиты растений № 12, 300 с. PPR, ARC Южная Африка.

Хендерсон, Л. (2002). Проблемные растения в заповеднике Нгоронгоро. Заключительный отчет в NCAA.

Агнес Лусвети, Национальные музеи Кении; Эмили Вабуеле, Национальные музеи Кении, Пол Сегава, Университет Макерере; Джон Мауремотоо, Секретариат БиоНЕТ-ИНТЕРНЭШНЛ – Великобритания.

Этот информационный бюллетень адаптирован из книги «Экологические сорняки Австралии» Шелдона Нави и Стива Адкинса, Центр биологических информационных технологий, Университет Квинсленда. Мы признательны за поддержку со стороны Национальных музеев Кении, Научно-исследовательского института тропических пестицидов (TPRI) – Танзания и Университета Макерере, Уганда. Это мероприятие проводилось в рамках проекта BioNET-EAFRINET UVIMA (Таксономия для развития в Восточной Африке).

БиоНЕТ-EAFRINET, региональный координатор: [адрес электронной почты защищен]

Винча (Catharanthus roseus) | Моя садовая жизнь

Инструкции по посадке

Подготовьте сад, взломав существующую почву (используйте мотыгу, лопату или культиватор).Добавляйте органические вещества, такие как навоз, торфяной мох или садовый компост, пока почва не станет рыхлой и удобной для обработки. Органические ингредиенты улучшают дренаж, добавляют питательные вещества и стимулируют появление дождевых червей и других организмов, которые помогают поддерживать здоровье почвы. Придайте растениям дополнительный импульс, добавив гранулированное стартовое удобрение или сбалансированный универсальный корм (например, удобрения с маркировкой 12-12-12).

Проверьте заводскую этикетку на предмет предлагаемого расстояния. Скученность растений может привести к меньшему количеству цветков и слабому росту, поскольку растения борются за свет.Исключением могут быть регионы с коротким вегетационным периодом, затененные насаждения, которые, как правило, растут медленнее и заполняются менее быстро, или необходимость быстро заполнить область цветом, например, для особого мероприятия или если вы планируете развлекать гостей на открытом воздухе.

Достаньте растение из контейнера. Если растения собраны в упаковке, осторожно сожмите внешнюю часть отдельной растительной клетки, опрокидывая контейнер в сторону. Если растение не разрыхляется, продолжайте нажимать на внешнюю сторону контейнера, осторожно возьмитесь за основание растения и осторожно потяните, чтобы не сломать или сломать стебель, пока растение не освободится.Если растение находится в горшке, укрепите основание растения, наклоните его в сторону и постучите по внешней стороне горшка, чтобы ослабить его. Поверните контейнер и продолжайте постукивать, разрыхляя почву, пока растение не выйдет из горшка плавно.

Выкопайте яму в два раза больше, чем корневой ком, и достаточно глубоко, чтобы растение находилось на одном уровне с почвой в контейнере. Удерживая растение за верхушку корневого комка, пальцем слегка раздвиньте корни. Это особенно важно, если корни плотные и заполнили емкость.Установите растение в лунку.

Осторожно протолкните почву вокруг корней, заполнив пустое пространство вокруг корневого кома. Утвердите почву вокруг растения вручную, утрамбовывая плоской стороной небольшого шпателя, или даже придавив почву ногой. Почва, покрывающая посадочную яму, должна быть на одном уровне с окружающей почвой или на один дюйм выше вершины корневого кома. Новые посадки следует поливать ежедневно в течение нескольких недель, чтобы они хорошо прижились.

Вьющиеся однолетники требуют вертикального пространства для роста, поэтому обеспечьте решетку, забор, стену или другую конструкцию, которая позволит растению свободно расти и распространяться.

Инструкции по поливу

Новые посадки следует поливать ежедневно в течение пары недель. После этого, в зависимости от погоды и типа почвы, полив можно регулировать каждые два-три дня. Глинистые почвы дольше удерживают влагу, чем песчаные, поэтому в песчаных почвах следует поливать чаще.

У разных растений разные потребности в воде. Некоторые растения предпочитают оставаться в сухом состоянии, другие – постоянно влажными. Обратитесь к этикетке завода, чтобы проверить конкретные требования завода.

В идеале воду следует применять только в корневой зоне – на участке примерно в 6–12 дюймов (15–30 см) от основания растения, а не на все растение. Шланг для замачивания – отличное вложение для сохранения здоровья растений и уменьшения потерь воды из-за испарения. Ручной полив с помощью лейки с прикрепленной к ней спринклерной головкой также является хорошим способом контролировать полив. Если участок сада большой и необходима оросительная система, постарайтесь поливать утром, чтобы листва растения успела высохнуть в течение дня.Влажная листва провоцирует болезни и плесень, которые могут ослабить или повредить растения.

Чтобы проверить влажность почвы, прикопайте пальцем или небольшим шпателем и исследуйте почву. Если первые 2–4 дюйма (5–10 см) почвы высохли, пора полить.

Инструкции по внесению удобрений

Удобрения доступны во многих формах: гранулированные, с медленным высвобождением, жидкие корма, органические или синтетические. Определите, какой метод применения лучше всего подходит для данной ситуации, и выберите продукт с питательным балансом, предназначенным для поощрения цветения (например, 5-10-5).

Слишком много удобрений может фактически повредить растения, поэтому важно следовать инструкциям на упаковке, чтобы определить, сколько и как часто нужно подкармливать растения.

Инструкции по обрезке

Свободно подрезайте растения, чтобы сохранить желаемый размер и форму. Прищипывание растений назад стимулирует густой, густой рост и способствует появлению большего количества цветов.

Удалите старые цветы, чтобы растение выглядело здоровым и предотвратило образование семян, которое истощает энергию растения за счет образования новых цветов.

Некоторые растения выращивают только ради привлекательной листвы (например, колеус, пыльный мельник и цветущая капуста). Их цветы не очень эффектны, и любые бутоны следует прищипывать, чтобы листва выглядела наилучшим образом.

Профиль Catharanthus roseus – Калифорнийский совет по инвазивным растениям

Катарантус розовый

Фото Джой Дип

Распространенные названия: Мадагаскарский барвинок

Catharanthus roseus (мадагаскарский барвинок) – растение (семейство Apocynaceae) с розовыми цветками и листьями овальной формы, произрастающее на южном побережье и в пустынных хребтах Калифорнии.Он родом из Мадагаскара. Он предпочитает дюны, луга, а также среду обитания кустарников и чапаралей. Он распространяется через семена и легко культивируется. Семена разлетаются муравьями, водой, ветром и садовыми отходами.

Рейтинг Cal-IPC: Часы

Рейтинг CDFA: Нет?

Расшифровка рейтингов CDFA

A – Вредный организм с известным экономическим или экологическим ущербом, который либо неизвестен для распространения в Калифорнии, либо присутствует в ограниченном количестве, что дает возможность искоренения или успешного сдерживания.
B – Вредитель, наносящий известный экономический или экологический ущерб, и, если он присутствует в Калифорнии, имеет ограниченное распространение.
C – Вредитель с известным экономическим или экологическим ущербом и, если он присутствует в Калифорнии, обычно широко распространен.
D – Организм, о котором известно, что он не наносит или не наносит большого ущерба экономике или окружающей среде, имеет крайне низкую вероятность заражения сорняками или известен как паразит или хищник.
* – Звездочка рядом с рейтингом указывает на то, что растение включено в список CCR Section 4500 вредных сорняков штата Калифорния.

Подробнее

Оценка (и)

Оценка риска для растений

– Оценка способности растения быть инвазивным в Калифорнии.

Примечания по управлению сорняками

Для этого вида отсутствуют заметки по управлению Weed RIC. Информацию о других видах этого рода можно найти на сайте Weed RIC.

Статьи информационного бюллетеня Cal-IPC

Информационных бюллетеней, связанных с этим видом, пока нет.

Презентации симпозиума Cal-IPC

Ссылки на презентации доступны. Если презентация недоступна, найдите дополнительную информацию, прочитав тезисы в архиве симпозиумов Cal-IPC.

Еще нет презентаций симпозиумов, связанных с этим видом.

Другая информация о Catharanthus roseus

CalPhotos – Изображения растений, сделанные в основном в Калифорнии.
Calflora – Карта распространения и записи этого вида в Калифорнии.
CalWeedMapper – Карта распространения этого вида в Калифорнии с возможностью определения региональных приоритетов.
EDDMapS – Распространение этого вида в Северной Америке.
Jepson Interchange – Информация о систематике, биологии и распространении этого растения из гербария Джепсона Калифорнийского университета в Беркли.
База данных USDA PLANTS – Информация об идентификации и распространении, со ссылками на веб-сайты в отдельных штатах.

Vinca, Барвинок Мадагаскар | Plant Resources Home

Классификация

Научное название:	Catharanthus roseus
Общее название:	Барвинок Мадагаскар vinca Барвинок
Семья:	Apocynaceae
Предлагаемое использование:	многолетник, рассматриваемый как однолетний грядки и бордюры, контейнерные насаждения, подвесные корзины

Характеристики

Заводская форма:	закруглено; Имеются формы почвопокровных растений
Высота:	1-2 футов
Распространение:	1 фут
Листва:	супротивная, продолговатая, листва средней текстуры
Цветок:	белые, розовые и пурпурные, одиночные, вращающиеся цветы, часто имеющие окраску центральный “глаз”
Период цветения:	Лето

Окружающая среда

Вс:	светлый оттенок
Вода:	средняя потребность в воде очень чувствительна к поливу
Почва:	хорошо дренированная влажная почва с высоким содержанием органических веществ
Термостойкость:	высокая / средняя термостойкость
Зона USDA:	зоны 10-11
Собственный диапазон:	Мадагаскар Азия

Уход

Техническое обслуживание:	чередование культур, чтобы не выращивать их на одной и той же почве каждый год растение только после повышения температуры в конце весны размножение семенами

Catharanthus roseus – обзор

1 Винбластин, винкристин и винорелбин

Винбластин и винкристин – это алкалоиды, полученные из растения барвинок Catharanthus roseus .Эти соединения обладают специфической активностью клеточного цикла в М-фазе, что согласуется с их способностью ингибировать полимеризацию тубулина и предотвращать образование митотического веретена. Таким образом, они вызывают терминальную остановку митоза, что в конечном итоге приводит к гибели клеток. Винбластин показан для лечения пациентов с лимфомами Ходжкина и неходжкина, раком груди, саркомой Капоши, почечно-клеточным раком и раком яичек. Винкристин показан более широко, в том числе для лечения пациентов с миеломой, острым лимфолейкозом, лимфомами Ходжкина и неходжкинскими лимфомами, рабдомиосаркомой, нейробластомой, саркомой Юинга, опухолью Вильма, хроническим лейкозом, раком щитовидной железы, опухолями головного мозга и трофазобластической опухолью.Побочные реакции широки, включая типичные побочные эффекты цитотоксических химиотерапевтических средств, такие как миелосупрессия, мукозит, лихорадка, анемия и алопеция. Винкристин также вызывает дополнительные побочные эффекты, такие как гипертония, невропатия, депрессия, феномен Рейно, инфаркт миокарда и отек легких. Механизмы устойчивости включают опосредованную gp170 МЛУ и мутации в белках субъединиц тубулина, которые снижают связывание лекарств.

Винорелбин представляет собой полусинтетическое производное винбластина, которое также ингибирует полимеризацию тубулина и нарушает сборку веретена в M-фазе.Это соединение имеет более высокую специфичность к митотическим микротрубочкам и более низкое сродство к аксональным микротрубочкам, что снижает невропатию. Винорелбин показан при лечении рака легких, рака груди и рака яичников. Побочные реакции, подобные тем, которые вызывает винбластин, включают миелосупрессию, тошноту, рвоту и запор; измененная функция печени, требующая более частых тестов функции печени; алопеция; нейротоксичность; гиперчувствительность; и синдром несоответствующей секреции антидиуретического гормона (SIADH).

Национальный тропический ботанический сад | Catharanthus roseus – Деталь растения

Семейство: APOCYNACEAE
Род: Catharanthus
Вид: roseus
Вид Автор: (L.) G. Don
Язык: розовый барвинок, Raan-an-raan – маршалльский [Vander Velde 0516200913]

Catharanthus roseus – мясистое многолетнее растение, вырастающее до 80 см в высоту. У него глянцевые, темно-зеленые, овальные листья (1-2 дюйма в длину) и цветы все лето.Цветки естественных дикорастущих растений бледно-розовые с пурпурным «глазком» в центре.
(Магия и медицина растений, 1993).

Задолго до того, как современные исследователи узнали о ценных и разнообразных свойствах растения, люди в далеких местах использовали мадагаскарский барвинок для множества лечебных целей.
В Индии лечили укус осы соком листьев, а на Гавайях прописывали экстракт вареного растения, чтобы остановить кровотечение.
В Центральной Америке и некоторых частях Южной Америки полоскали горло, чтобы облегчить воспаление горла, болезни груди и ларингит.
На Кубе, Пуэрто-Рико, Ямайке и других островах экстракт цветка обычно применяли для промывания глаз младенцам.
В Африке листья используются при меноррагиях и ревматизме.
Суринамцы варят вместе десять левов и десять цветков от диабета.
Багамцы принимают отвар цветов от астмы и метеоризма, а все растение – от туберкулеза.
На Маврикии настой из листьев применяют при диспепсии и расстройстве желудка.
Во Вьетнаме принимают от диабета и малярии.
Уроженцы Кюрасао и Бермудских островов принимают растение от высокого кровяного давления.
Индокитайцы используют стебли и листья при дисменорее.
(Duke, J.A. Handbook of Medicinal Herbs, 1985; Magic and Medicine of Plants, 1993).

Catharanthus roseus произрастает на острове Мадагаскар в Индийском океане.Сейчас это растение распространено во многих тропических и субтропических регионах мира, включая юг Соединенных Штатов.
(Магия и медицина растений, 1993; Шевалье, А. 1996, Энциклопедия лекарственных растений.)

Немногие растения вызвали в последнее время такой же интерес среди ученых и медицинских кругов, как мадагаскарский барвинок Catharanthus roseus. Интерес начался в середине 1950-х годов, когда исследователи, услышав о «чае из барвинка», который пили на Ямайке, начали изучать это растение на предмет его антидиабетических свойств.

Экстракты целых сушеных растений содержат много алкалоидов, используемых в медицине. Основным алкалоидом является винбластин или винкалейкобластин (сульфат винбластина), продаваемый как Velban. Алкалоид оказывает ингибирующее действие на рост некоторых опухолей человека. Винбластин используется экспериментально для лечения новообразований и рекомендован для лечения генерализованной болезни Ходжкина и резистентной хорикарциномы.
Другой фармакологически важный алкалоид – винкристина сульфат или винкристин, продаваемый как Онковин.Винкристин используется при лечении лейкемии у детей.

Использование винбластина и винкристина в комбинированной химиотерапии привело к 80% ремиссии при болезни Ходжкина, 99% ремиссии при остром лимфолейкозе, 80% ремиссии при опухоли Вильма, 70% ремиссии при гестационной хорикарциноме и 50% ремиссии при лимфоме Беркитта.

Помимо винбластина и винкристина из растений было выделено более 70 других алкалоидов.
Синтетический винкристин, используемый для лечения лейкемии, всего на 20% эффективнее натурального продукта, полученного из Catharanthus roseus.
Необходимы дальнейшие исследования, особенно в отношении биологически активных соединений, средств приготовления и эффективности растений и лечебных трав.
(Duke, J.A. Handbook of Medicinal Herbs, 1985; Magic and Medicine of Plants, 1993).

В настоящее время в нашей коллекции 23 гербарных образца Catharanthus roseus. Щелкните любой образец ниже, чтобы просмотреть данные гербарного листа.

045052 – собрано Ф. Р. Фосбергом в 1934 г.
045054 – собраны Ф.Р. Фосберг в 1965 г.
045051 – собрал Майкл Эванс в 1966 году
001490 – собрано У. М. Бушем в 1974 г.
045053 – собрано Ф. Р. Фосбергом в 1980 г.
066191 – собрано Артом Уистлером в 1985 году
001489 – собрано Джоэлем Лау в 1985 году
S063688 – собран Джоэлем Лау в 1985 году
001488 – собрано Тимом Флинном в 1987 году
001487 – собрано Линвудом Хьюмом в 1988 году
008485 – собрано Дэвидом Х.Лоренс в 1988
S063689 – собрано Дэвидом Х. Лоренсом в 1990 году
006093 – собрано Дэвидом Х. Лоренсом в 1990 году
026436 – собран К. Картье в 1991 г.
016261 – собрано Дэвидом Х. Лоренсом в 1994 году
037895 – собрано Артом Уистлером в 1995 году
040470 – собрал Стив Перлман в 1997 году
030283 – собрано Хэнком Оппенгеймером в 2000 году
S063687 – собрано Хэнком Оппенгеймером в 2000 году
041953 – собрано Дэвидом Х.Лоренс в 2004 году
049777 – собрано Нэнси Вандер Велде в 2009 году
081753 – собрано Натальей Тангалиной в 2014 году
081659 – собрано Натальей Тангалиной в 2014 году

границ | croFGD: База данных функциональной геномики Catharanthus roseus

Введение

Catharanthus roseus , модельное растение семейства Apocynaceae, наиболее известно производством бис-индол-монотерпен-индольных алкалоидов (МИА).В клинике в качестве противораковых средств используются четыре важных MIA: винбластин и винкристин (Aslam et al., 2010), катарантин, снижающий содержание сахара в крови (Pan et al., 2012), и виндолин. МИА относятся к классу терпеноидных индольных алкалоидов (ТИА). Некоторые ТИА обладают сильной фармакологической активностью, производство которых благотворно влияет на здоровье человека (Almagro et al., 2015). Биосинтез ТИА регулируется несколькими ключевыми факторами транскрипции (TF), такими как ORCA3, ORCA2, WRKY, MYC, ZCT1 и BIS, которые могут увеличивать выработку алкалоидов (Van Der Fits and Memelink, 2000; Suttipanta et al., 2011; Чжан и др., 2011; Ли и др., 2013; Van Moerkercke et al., 2015; Ризви и др., 2016). Помимо этих ключевых ТФ, некоторые гормоны и переносчики необходимы для регуляции биосинтеза ТИА у C. roseus (Liu et al., 2017). Некоторые внешние сигналы, такие как элиситор и жасмонат (JA), могут регулировать активность нескольких TFs, участвующих в биосинтезе TIA (Memelink and Gantet, 2007). Хотя в области ТИА достигнут значительный прогресс, функции некоторых ключевых генов и ферментов, связанных с регуляцией биосинтеза ТИА, до сих пор неизвестны, что затрудняет понимание всего процесса.Примечательно, что выпуск скаффолдной последовательности генома C. roseus (Kellner et al., 2015) позволяет уточнить функциональные аннотации генов путем интеграции многомерных данных и существующих методов.

Интеграция биологической информации посредством анализа профилей экспрессии генов может помочь в выяснении функции генов (Noordewier and Warren, 2001). Наборы транскриптомных данных можно использовать для определения профилей экспрессии генов, которые могут предоставить некоторую полезную информацию для вывода о регуляторных отношениях генов (Newton and Wernisch, 2014).Анализ транскриптома показывает, что некоторые гены, участвующие в биосинтезе TIA, по-разному экспрессируются в тканях листа и корня, что может помочь понять специализированные метаболические пути у C. roseus (Verma et al., 2014). Интегрированный анализ транскриптома и метаболома может установить связи между генами и специализированными метаболитами, что может идентифицировать многие гены, участвующие в синтезе TIA, и выяснить конкретные биологические пути (Rischer et al., 2006). Основываясь на наборах транскриптомных данных, построение сети может предоставить важные биологические знания, особенно для выявления возможных функций генов (Rhee and Mutwil, 2014).

В настоящее время на публичной платформе доступно множество транскриптомных наборов данных, которые закладывают основу для исследования C. roseus . Рассматривая все собранные транскриптомные образцы, доступные вместе, сеть коэкспрессии применяется для прогнозирования функций генов в крупном масштабе (Ma et al., 2014). Сетевой анализ коэкспрессии может имитировать некоторые важные регуляторные механизмы in vivo и, таким образом, обнаруживать ключевые регуляторные гены или функциональные модули.van Dam et al. (2017) раскопали связанные с заболеванием функциональные модули и аннотированные основные гены на основе сетевого анализа коэкспрессии. Учитывая, что гены в рамках специализированного метаболического пути могут образовывать тесные ассоциации друг с другом в сети коэкспрессии, эффективен метод подключения генов к специализированным метаболическим путям в растении, который может идентифицировать новые гены, связанные со специализированными метаболическими путями (Wisecaver et al. , 2017). Сетевой анализ коэкспрессии выявил два недостающих фермента, PAS и DPAS, необходимых для биосинтеза винбластина у C.roseus , что важно для понимания многих других биоактивных алкалоидов (Caputi et al., 2018).

Растущее число исследований подтвердило полезность сетевого анализа коэкспрессии для определения и аннотирования функции генов, а также выявления основных генов, участвующих в конкретном биологическом процессе. PlaNet использовал алгоритм эвристического кластерного долбления (HCCA) для построения сетей коэкспрессии полногенома для Arabidopsis и шести важных видов сельскохозяйственных культур (Mutwil et al., 2011). AraNet представил ко-функциональную генную сеть для Arabidopsis и сгенерировал функциональные прогнозы для 27 немодельных видов растений, используя проекцию на основе ортологов (Lee et al., 2015). ATTED-II предоставил 16 платформ коэкспрессии для девяти видов растений путем комбинирования коэффициента корреляции Пирсона (PCC) и алгоритма взаимного ранга (MR) (Aoki et al., 2016). Наша лаборатория опубликовала несколько баз данных функциональной геномики с сетью коэкспрессии для видов растений (Yu et al., 2014; You et al., 2015, 2016; Чжан и др., 2015; Тиан и др., 2016; Ma et al., 2018). Кроме того, ccNET предоставил сравнительный функциональный анализ генов на уровне многомерной сети и эпигенома для диплоидных и полиплоидных видов Gossypium на основе сети коэкспрессии (You et al., 2017). Благодаря сочетанию транскриптомных и эпигеномных данных MCENet предоставил глобальные и условные сети, чтобы помочь идентифицировать функциональные гены или модули кукурузы, связанные с агрономическими признаками (Tian et al., 2018).

Здесь мы создали функциональную базу данных геномики для C. roseus (croFGD). Он предоставил три типа сети совместного выражения, которые позволили пользователю выполнять сетевой поиск и анализ с многомерной точки зрения. Информация о функциональной аннотации и несколько инструментов анализа были предоставлены для функционального прогнозирования генов коэкспрессии. Основываясь на сети коэкспрессии, мы определили некоторые функциональные модули, которые могут быть применены для открытия жизненно важных генов, связанных с агрономическими признаками.Интеграция сетевого анализа коэкспрессии и идентификации функционального модуля может быть использована для улучшения аннотации функций гена C. roseus и полезна для исследования функциональной геномики. Кроме того, это может способствовать исследованиям синтеза, метаболизма активных веществ и разработке лекарств.

Материалы и методы

Источник транскриптомных данных

Было 53 образца из Catharanthus roseus , собранных из архива считывания последовательностей NCBI (SRA), которые покрывали различные ткани (корень, волосатый корень, побег, стебель, лист, цветок, рассаду и каллус) и различные обработки, такие как метилжасмонат (MeJA), инфекция арахисового веника (PnWB) и активатор дрожжей (дополнительная таблица S1).

Обработка данных и анализ профиля экспрессии генов

Геном C. roseus имел размер ~ 500 Мб и имел 33 829 генов, кодирующих белок. Все наборы транскриптомных данных были подвергнуты контролю качества с использованием программного обеспечения FastQC (v0.10.1) (Brown et al., 2017). Те наборы данных с коэффициентом отображения <50% были отфильтрованы. Считанные последовательности были сопоставлены с эталонным геномом C. roseus (ASM94934v1) (Kellner et al., 2015) с использованием программного обеспечения Tophat (v2.0.10) (Trapnell et al., 2009) с параметрами по умолчанию. Cufflinks (v2.2.1) (Trapnell et al., 2010) использовались для расчета значений FPKM (количество фрагментов на килобазу транскрипта на миллион отображенных считываний) с параметрами по умолчанию. А дифференциально экспрессируемые гены были рассчитаны Cuffdiff (v2.2.1) (Trapnell et al., 2013).

Построение сети коэкспрессии

Коэффициент корреляции Пирсона используется для расчета коэффициента корреляции между двумя генами. MR представляет пары генов с высокой достоверной коэкспрессией после ранжирования PCC.PCC рассчитывается по приведенной ниже формуле. Чем больше похожа картина экспрессии в образцах между генами, тем выше может быть оценка PCC. MR – это алгоритм, основанный на PCC, который берет среднее геометрическое ранга PCC от гена A к гену B и от гена B к гену A.

PCC = ∑i = 1n (xi − x¯) (yi − y¯) ∑i = 1n (xi − x¯) 2 · ∑i = 1n (yi − y¯) 2MR (AB) = (Rank (A → B) × Ранг (B → A))

X или Y представляет значение FPKM, а n представляет количество выборок.MR гарантирует, что те пары генов коэкспрессии с низким уровнем достоверности будут отфильтрованы, поэтому PCC и MR объединяются для построения сети коэкспрессии. Здесь все образцы были использованы для построения глобальной сети коэкспрессии. Среди всех образцов 44 образца без обработки были использованы для построения сети предпочтительных тканей, а 32 образца с лечением и соответствующим контролем были использованы для построения сети лечение-ответ.

Идентификация функционального модуля и выбор параметров

Метод кликовой перколяции (CPM) (Adamcsek et al., 2006) был использован для идентификации модулей с узлами, плотно связанными друг с другом в трех типах сетей коэкспрессии, включая глобальную сеть, сеть предпочтительных тканей и сеть лечение-ответ. Выбор параметров основывался на номере модуля, частоте перекрытия модулей и степени охвата генов. Здесь мы выбрали размер клики k = 5 для глобальной сети коэкспрессии, что означало, что каждый модуль имел по крайней мере пять узлов, и каждый узел имел отношения коэкспрессии друг с другом (дополнительный рисунок S2).Фактически, один функциональный модуль можно рассматривать как небольшую сеть. Точно так же мы выбрали размер клики k = 6 для сети предпочтительных тканей и сети лечения-ответа. Функции модулей были аннотированы с помощью анализа обогащения набора генов (GSEA) (Yi et al., 2013), включая термины GO, семейства генов, пути plantCyc и KEGG.

Идентификация ортологичных генов

Arabidopsis

Двунаправленное бластное выравнивание было проведено для анализа последовательностей белков между C.roseus и Arabidopsis . Наши критерии для идентификации пар ортологичных генов были следующими: три лучших совпадения в каждом двунаправленном бластном выравнивании были выбраны как лучшие ортологичные пары; кроме того, ортологичные пары с e-value менее 1E-25 считались вторым уровнем.

Классификация семейства генов

Пять основных семейств генов, включая TF и регуляторные факторы (TR), углеводно-активные ферменты, киназу, убиквитин и цитохром P450, были классифицированы для улучшения ограниченной функциональной аннотации.TF / TR и семейство киназ были идентифицированы в основном с помощью инструмента iTAK (Zheng et al., 2016) на основе правила в PlnTFDB (Pérez-Rodríguez et al., 2009) и PlantsP Kinase Classification (Tchieu et al., 2003), соответственно. . Семейство углеводно-активных ферментов (CAZy) (Lombard et al., 2014) было предсказано с помощью метода ортологичного поиска на основе Arabidopsis thaliana . Ферменты были разделены на шесть групп: гликозидгидролазы (GH), гликозилтрансфераза (GT), полисахаридлиазы (PL), углевод-эстераза (CE), вспомогательные активности (AA) и углеводсвязывающие модули (CBM).Семейство убиквитинов было идентифицировано с помощью поиска по скрытой марковской модели (HMM) на основе моделей из UUCD (Gao et al., 2013). Семейство цитохрома P450 было предсказано ортологическим родством с Arabidopsis , и кандидаты были подтверждены с помощью ID PF00067 поиском Pfam (Finn et al., 2014).

Z-показатель для анализа мотивов

Инструмент анализа

Motif ( cis -element) разработан для идентификации значимых мотивов в одной последовательности или в промоторной области списка интересующих генов и, таким образом, для прогнозирования возможных функций.Z-оценка – это статистическое измерение расстояния в стандартных отклонениях образца, которое может действовать как метод нормализации для устранения разницы, вызванной фоном для разных образцов. До сих пор он широко применяется для расчета значимости цис- -элементов (Endo et al., 2014).

Z-оценка рассчитывается как:

Z = X¯ − μσ / п

X¯ представляет собой суммарное значение мотива в промоторе одного списка генов. μ представляет собой среднее значение одного и того же мотива в 1000 случайных списках генов с той же шкалой.σ представляет собой стандартное отклонение от 1000 среднего значения на основе случайного выбора.

Растительные материалы и условия роста

Семена C. roseus высаживали в небольшие горшки и держали во влажном состоянии до тех пор, пока семена не прорастут, и давали расти, пока у них не образовалось от трех до пяти листьев, затем переносили в теплицу (16 часов света / 8 часов темноты, 28/25 ° С). Для обработки MeJA 100 мкМ MeJA равномерно распыляли на листья и стебель хорошо растущих растений. Чтобы предотвратить разложение MeJA, листья и стебли с обработкой и соответствующим контролем находились в темноте.После обработки в течение 6 и 24 часов листья и стебель собирали, немедленно замораживали в жидком азоте и затем хранили при -80 ° C для использования. Также были собраны контрольные образцы. Было собрано три биологически повторяющихся образца.

Выделение РНК и количественная ОТ-ПЦР в реальном времени

Около 100 мг ткани измельчали в жидком азоте перед выделением РНК. Тотальную РНК выделяли с использованием реагента TRIZOL ^® (Invitrogen, Carlsbad, CA, США) и очищали с использованием колонок Qiagen RNeasy (Qiagen, Hilden, Германия).Обратную транскрипцию выполняли с использованием вируса мышиного лейкоза Молони (M-MLV; Invitrogen). Мы нагревали 10 мкл образцов, содержащих 2 мкг общей РНК и 20 пмоль случайных гексамеров (Invitrogen), при 70 ° C в течение 2 минут для денатурирования РНК, а затем охлаждали образцы на льду в течение 2 минут. Мы добавили реакционный буфер и M-MLV до общего объема 20 мкл, содержащего 500 мкМ dNTP, 50 мМ Tris-HCl (PH 8.3), 75 мМ KCl, 3 мМ MgCl ₂, 5 мМ дитиотреитол, 200 единиц M- MLV и 20 пмоль случайных гексамеров. Затем образцы нагревали при 42 ° C в течение 1.5 ч. Образцы кДНК разбавляли до 2 нг / мкл для анализа RT-PCR в реальном времени.

Для количественной ОТ-ПЦР в реальном времени трехкратные количественные анализы были выполнены на 1 мкл каждого разведения кДНК с использованием SYBR Green Master Mix с системой определения последовательности ABI 7900 в соответствии с протоколом производителя (Applied Biosystems). Ген-специфические праймеры были разработаны с использованием PRIMER3. Амплификацию 18S рРНК использовали в качестве внутреннего контроля для нормализации всех данных (прямой праймер, 5′-CGGCTACCACATCCAAGGAA-3 ‘; обратный праймер, 5′-TGTCACTACCTCCGTGTCA-3’).Ген-специфические праймеры перечислены в дополнительной таблице S2. Метод относительной количественной оценки (ΔΔCT) использовался для оценки количественной вариации между исследованными повторностями.

Конструкция и содержание

Строительство базы данных

База данных была создана в среде LAMP (Linux + Apache + Mysql + PHP). Он в основном состоит из трех частей: (I) функциональная аннотация, которая включает семейство генов, путь KEGG и подробную информацию о miRNA и т.д .; (II) сеть и модуль, включая поиск и анализ сети совместного выражения, сравнение сетей и поиск модулей; (III) некоторые инструменты анализа, в основном включая анализ обогащения cis -элементов, GSEA, анализ обогащения функциональных модулей и визуализацию UCSC Genome Browser (рис. 1).

Рисунок 1. Архитектура базы данных. База данных croFGD разделена на три основных части: сеть и модуль, функциональные аннотации и инструменты анализа. Линия разного цвета указывает на разные предметы.

Функциональная аннотация

Мы получили функциональную аннотационную информацию в C. roseus из цифрового репозитория Dryad (Kellner et al., 2015). Среди 33 829 генов, кодирующих белок, 14 527 генов были аннотированы 4734 терминами GO с помощью blast2GO (Conesa and Gotz, 2008).5571 фермент, участвующий в 213 путях метаболизма, был аннотирован GhostKOALA (Kanehisa et al., 2016) из базы данных KEGG. Мы картировали белковых последовательностей C. roseus против CathaCyc (Van Moerkercke et al., 2013), используя программу BLASTP, и были аннотированы 2421 фермент, участвующий в 513 путях метаболизма. Затем мы предсказали 36 882 ортологичных пары между C. roseus и Arabidopsis посредством двунаправленного выравнивания взрыва. Всего было собрано 1035 растительных мотивов из базы данных регулирующих ДНК-элементов (PLACE), действующих на растения Cis (Higo et al., 1999), базе данных PlantCARE (Rombauts et al., 1999), базе данных AthaMap (Steffens, 2004) и литературных источниках. Кроме того, мы приняли инпараноидный алгоритм (Sonnhammer and Östlund, 2015) и предсказали 9 377 пар белок-белковых взаимодействий (PPI) у C. roseus из более чем 18 000 экспериментально подтвержденных пар PPI в Arabidopsis , интегрированных из нескольких баз данных, таких как BIOGRID (Chatr-Aryamontri et al., 2017), IntAct (Orchard et al., 2014) и соответствующая литература (Lumba et al., 2014). Мы также собрали информацию о 227 последовательностях miRNA, полученную из литературы (Shen et al., 2017), а затем сопоставили эти последовательности miRNA с последовательностью всего генома с помощью программы GMAP (Wu and Watanabe, 2005). Более того, 143 мишени miRNA были идентифицированы с помощью psRNATarget (Dai and Zhao, 2011). Подробная информация о miRNA в основном включала местоположение, последовательность и структуру, мишень miRNA и профили экспрессии в проростках после обработки MeJA (дополнительный рисунок S3). Кроме того, мы провели классификацию семейств генов и, наконец, предсказали 88 семейств TF / TR с 1702 генами, 21 семейство убиквитина с 1192 генами, 98 семейств цитохрома P450 с 191 геном, 85 семейств киназ с 778 генами и 96 семейств CAZy с 1505 генами (таблица 1).

Таблица 1. Сбор данных и статистика в croFGD.

Сеть коэкспрессии и функциональный модуль

Хорошо разработанная стратегия с интеграцией PCC и алгоритма MR широко применялась для построения сети коэкспрессии (You et al., 2016, 2017; Obayashi et al., 2018; Tian et al., 2018). Мы использовали 240 п.н. терминов GO, связанных с> 4 и <20 генами, для оценки сетей. Чтобы получить оптимальные пары генов и оценить надежность сети коэкспрессии, мы выбрали разные пороги PCC: PCC> 0.7, PCC> 0,8, PCC> 0,9 и различные пороги MR для MR top3 + MR ≤ 30, MR top3 + MR ≤ 50, MR top3 + MR ≤ 100 для прогнозирования функций генов на основе выбранных условий GO и сгенерированной рабочей характеристики приемника (ROC ) кривые (дополнительный рисунок S1). Чем больше значение площади под кривой (AUC) сети коэкспрессии, тем выше надежность сети. Наконец, мы выбрали пороги PCC> 0,7 и MR top3 + MR ≤ 30, чтобы отфильтровать эти пары генов коэкспрессии с низким уровнем достоверности для построения сети коэкспрессии.В общей сложности было 30 096, 29 808 и 30 541 узел в глобальной сети, сети предпочтительных тканей и сети лечение-ответ с обзором экспрессии генов, которые покрывали 88,9%, 88,1% и 90,3% генов в C. roseus соответственно. (Таблица 1). Все сети были визуализированы с помощью Cytoscape 2.8 (Smoot et al., 2011).

Затем мы наложили значение экспрессии гена на сеть коэкспрессии, чтобы определить, были ли гены в сети экспрессированы или нет, на основе минимального порогового значения FPKM.Чтобы определить минимальный порог значения экспрессии гена (FPKM) среди всех образцов C. roseus (подробные результаты картирования показаны в дополнительной таблице S3), самые низкие 5% значений FPKM всех генов в каждом образце и стандартное отклонение ( SD) каждой экспериментальной группы. Математическая формула «порог = среднее (значение 5%) + 3 ^* SD» (You et al., 2016, 2017) использовалась для расчета минимального значения экспрессии для каждой экспериментальной группы. Минимальный порог ФПКМ равен 0.094. Мы определили дифференциально экспрессируемые гены между экспериментальными и контрольными образцами по отсечке: | log ₂ FC | ≥ 1 и p -значение ≤ 0,05. Тканевый предпочтительный анализ в различных тканях (корень, волосяной корень, побег, стебель, лист, цветок, рассада и каллус) и анализ реакции на лечение при трех типах лечения (MeJA, инфекция PnWB и активатор дрожжей) среди пяти тканей (корень , побег, цветок, каллус и волосатый корень) были предоставлены для сетевого анализа коэкспрессии. Между тем, предсказанные пары мишени miRNA и PPI были интегрированы в сеть, и был предоставлен дальнейший анализ для всех членов сети, такой как анализ профилей экспрессии генов, GSEA и анализ cis -element.

Кроме того, сеть коэкспрессии может быть использована для выполнения модульного анализа и раскопок для открытия жизненно важного гена и функционального модуля, связанных с агрономическими признаками. CPM предложил обнаруживать перекрывающиеся сообщества в сложной сети (Palla et al., 2005; Li et al., 2014), что обеспечило определенную практическую возможность открытия ключевого гена и модуля. Наконец, мы применили алгоритм и спрогнозировали 2310, 1849 и 2177 функциональных модулей в глобальной сети, сети предпочтения тканей и сети лечение-ответ в C.roseus соответственно (таблица 1). Функции этих модулей были аннотированы через GSEA (Yi et al., 2013). Записи, которые не были значимыми, были отфильтрованы тестами Фишера и методом множественных тестов (FDR ≤ 0,05). Эти функциональные модули охватывают различные функции, такие как биосинтез виндолина и винбластина, биосинтез жасмоновой кислоты, устойчивость к патогенам и гормональный ответ и т. Д.

Инструменты анализа

Анализ обогащения набора генов

Анализ обогащения набора генов (Yi et al., 2013) – мощный метод функциональной аннотации списка интересующих генов путем вычисления перекрытий с четко определенными фоновыми наборами генов. Некоторые категории наборов генов, такие как термины GO, семейства генов, пути plantCyc и KEGG, мишени miRNA и функциональные модули, идентифицированные из трех типов сетей, были использованы в качестве фоновых наборов генов. Значительно обогащенный набор генов с FDR ≤ 0,05 будет отображаться на странице результатов GSEA.

Расширенный анализ функционального модуля

Инструмент использовался для идентификации некоторых функциональных модулей из списка интересующих генов, особенно в сети.Ранее аннотированные целевые модули miRNA и функциональные модули, идентифицированные из трех типов сетей, использовали в качестве фоновых функциональных модулей. Модули с FDR ≤ 0,05 будут считаться значительно обогащенными, а страница результатов анализа обогащения включает аннотацию модуля, источник модуля, номер перекрывающегося гена и значение FDR.

Cis – Анализ обогащения элементов

Cis -элемент (мотив), короткая консервативная последовательность, может распознаваться некоторыми ТФ для регулирования уровней экспрессии нижележащих генов.Инструмент был разработан для идентификации мотивов в наборе промоторов генов и, таким образом, прогнозирования функции набора генов. Тест значимости цис -элементов представляет собой алгоритм, использующий статистический метод, основанный на Z-балле и фильтрации значений p (Yu et al., 2014), который может идентифицировать значимые цис -регулирующих элементов в промоторной области одного ген. Область промотора была установлена как 3 т.п.н. в C. roseus . При сканировании в промоторной области 3 т.п.н. генов C. roseus были обнаружены мотивы со значением p ≤ 0.05 были значительно обогащены за счет частоты встречаемости мотива.

Другие инструменты, поддерживаемые croFGD

Для пользователей были предоставлены быстрый поиск, визуализация в UCSC Genome Browser (Speir et al., 2016) и руководство. Страница поиска в основном включала детальный поиск генов, поиск функций гена, поиск функциональных модулей и поиск ортологов. Ортологический поиск позволил пользователю ввести один список генов в Arabidopsis для поиска соответствующих генов C. roseus .

Приложение-функция

Комплексное исследование функции 16OMT Gene

CRO_T004356 ( 16OMT ), член семейства о-метилтрансфераз, который, как сообщается, участвует в биосинтезе ТИА (Pandey et al., 2016; Yamamoto et al., 2016). Взяв в качестве примера ген 16OMT , мы исследовали возможную функцию гена через базу данных. Путем детального поиска генов мы обнаружили, что ген: (I) был аннотирован процессом биосинтеза алкалоидов (GO: 0009821) и активностью мирицетин 3′- O -метилтрансферазы (GO: 0033799) и т. Д.; (II) имел два домена pfam: домены «димеризация (PF08100)» и «метилтрансф_2 (PF00891)»; (III) в основном участвует в биосинтезе виндолина и винбластина; (IV) был относительно высоким по экспрессии в ткани листа (рис. 2А). Мы провели сетевой анализ для трех типов сети коэкспрессии гена 16OMT , включая предпочтительную для тканей сеть (рис. 2В), глобальную сеть (рис. 2С) и сеть «лечение-ответ» (рис. 2D). Результаты GSEA для генов глобальной сети показали, что эти гены могут участвовать в биосинтезе фенилпропаноидов, в биосинтезе виндолина и винбластина.Результаты сравнения сетей показали, что это было относительно консервативным между глобальной сетью и сетью предпочтительных тканей (рис. 2E), и были большие различия между глобальной сетью и сетью «лечение-ответ» (рис. 2F). Посредством поиска модуля ген в модуле (рис. 2G) может участвовать в биосинтезе виндолина и винбластина, процессе биосинтеза алкалоидов и фосфорилировании белков, и т. Д. . Следовательно, ген 16OMT может выполнять различные функции в нескольких биологических процессах, таких как ген hos1 (MacGregor and Penfield, 2015).Были включены тепловые карты экспрессии всех генов в модуле (рис. 2H). Визуализация браузера генома UCSC (рис. 2I) показала, что большинство пиков РНК-seq были обогащены в генной области. Кроме того, был показан путь биосинтеза стильбеноидов, диарилгептаноидов и гингерола (рис. 2J).

Рисунок 2. Комплексное исследование функции гена 16OMT ( CRO_T004356 ). (A) Подробная информация о гене 16OMT в C.roseus . Три типа сети коэкспрессии, включая сеть предпочтительных тканей (B) , глобальную сеть (C) и сеть лечение-ответ (D) . В этих сетях узел желтого цвета представляет первоначально представленный ген, а узлы зеленого цвета представляют коэкспрессируемые гены; край с розовым цветом связывает два гена с положительной коэкспрессией; край с синим цветом связывает два гена с отрицательной коэкспрессией. (E) Сетевое сравнение между глобальной сетью и сетью предпочтительных тканей. Узлы желтого цвета представляют собой перекрывающиеся гены между двумя сетями, а узлы зеленого и темно-зеленого цвета обозначают уникальные гены в двух сетях соответственно. (F) Сетевое сравнение между глобальной сетью и сетью «лечение – ответ». (G) Модуль «CFinderADM000741». (H) Тепловые карты экспрессии генов в модуле «CFinderADM000741». (I) Визуализация браузера генома UCSC. (J) Путь биосинтеза стилбеноидов, диарилгептаноидов и гингерола.

Сетевой анализ коэкспрессии гена CPR

CPR, НАДФН – цитохром P450 редуктаза, которая важна для активации ферментов цитохрома P450, критична для биосинтеза МИА (Parage et al., 2016). Подробная информация обо всех генах в глобальной сети CPR гена (рис. 3A) была указана в дополнительной таблице S4. В сети CPR некоторые гены ( GES, 7DLH, GOR, HDS, G8H, ISY, MCS, HDR, 7DLGT и IO ) участвовали в пути биосинтеза МИА (Chebbi et al., 2014; Кумар и др., 2015). Эти гены были помечены жирным шрифтом на пути биосинтеза MIA (рис. 3C). Благодаря анализу обогащения ГО (Tian et al., 2017) для всех генов в сети CPR , значительно обогащенные термины ГО были связаны с процессом биосинтеза терпенов и процессом биосинтеза изопреноидов (рис. 3B), которые были связаны с биосинтезом МИА ( Geu-Flores et al., 2012; Dugé de Bernonville et al., 2015). Благодаря модульному анализу для всех генов в сети CPR , три гена ( CYP76C, CRO_T015823 и CRO_T014922 ) в значительно обогащенных функциональных модулях могут быть вовлечены в биосинтез брассиностероидов (BR) и реакцию на гибберелловую кислоту (GA). биосинтез алкалоидов, соответственно (рис. 3D).Следовательно, помимо биосинтеза MIA, CYP76C и CRO_T015823 также играют важную роль в росте и развитии растений. Кроме того, CRO_T014922 также может участвовать в биосинтезе MIA вместе с другими генами ( CRO_T019924, CRO_T030883, CRO_T015465 и CRO_T025273 ) в модуле (Рисунок 3D). Таким образом, помимо функции сети, коэкспрессируемые гены могут участвовать в некоторых других функциях. Кроме того, анализ коэкспрессии можно комбинировать с анализом обогащения модуля для эффективного прогнозирования функции гена.

Рисунок 3. Глобальная сеть гена CPR ( CRO_T031702 ), участвующего в пути МИА. (A) Глобальная сеть гена CPR . Запросный ген CPR выделен желтым цветом, синяя линия представляет отрицательную взаимосвязь совместной экспрессии между двумя генами, а розовая линия представляет собой положительную взаимосвязь совместной экспрессии. Темно-фиолетовый ромб представляет несколько генов, участвующих в пути биосинтеза MIA, таких как GES, 7DLH, GOR, HDS, G8H, ISY, MCS, HDR, 7DLGT и IO , которые коэкспрессируются с CPR . ген в сети, а светло-фиолетовый круг представляет другие гены, коэкспрессируемые с геном запроса. (B) График разброса результатов анализа обогащения GO для всех генов в сети CPR . (C) Упрощенный путь МВД. Жирным шрифтом выделен ген в сети коэкспрессии CPR . (D) Несколько функциональных модулей, связанных с генами в сети CPR . Красный узел представляет гены в сети CPR .

Сравнение глобальной сети и тканевой предпочтительной сети гена JAZ1

JAZ1, белок жасмонат-зим-домен, был обнаружен как репрессор передачи сигналов жасмоната, который участвует в биосинтезе ТИА (Pan et al., 2018). Мы провели сравнение сети между глобальной сетью и сетью предпочтительных тканей JAZ1 (Рисунок 4A). Информация о коэкспрессируемых генах в глобальной сети и тканевой предпочтительной сети показана в дополнительной таблице S5. Мы обнаружили, что две сети отображают разную сетевую структуру. Между двумя сетями было девять перекрывающихся генов, включая ген JAZ1 . Пятнадцать уникальных генов (включая TIFY, CYP94C и JAZ3 ) появились в глобальной сети, в то время как шестнадцать уникальных генов, включая MYB15 , появились в тканевой предпочтительной сети.Результаты GSEA для генов в глобальной сети JAZ1 показали, что некоторые наборы генов были значительно обогащены, например, биосинтез жасмоновой кислоты, метаболизм альфа-линоленовой кислоты, биосинтез стероидов и передача сигнала растительных гормонов (Menke et al., 1999; Koo et al., др., 2014; Патра и др., 2018). Результаты GSEA для генов в тканевой предпочтительной сети JAZ1 показали, что некоторые наборы генов были значительно обогащены, такие как процесс биосинтеза жасмоновой кислоты, активность 12-оксофитодиеноатредуктазы, активность NADPH-дегидрогеназы, активность триглицерид-липазы и процесс биосинтеза оксилипина (рис. 4B). ) (Тани и др., 2008; Wallström et al., 2014; Wang et al., 2018). Основываясь на структуре и функции двух сетей гена JAZ1 , между двумя сетями были некоторые консервации и различия. В Arabidopsis члены семейства цитохрома p450 CYP94C1 и CYP94B3 играли важную роль в регуляции жасмонатного ответа (Niu et al., 2011; Heitz et al., 2012; Koo et al., 2014). В Gossypium hirsutum GhJAZ2 регулирует сигнальный путь жасмоновой кислоты, взаимодействуя с фактором транскрипции R2R3-MYB GhMYB25 (Hu et al., 2016). Требовалось дальнейшее изучение того, имеют ли два гена CYP94C и MYB15 , коэкспрессированные с JAZ1 в двух сетях, аналогичную функцию у C. roseus , как у Arabidopsis и Gossypium hirsutum , соответственно. Эти результаты показали, что сравнение сетей является эффективным подходом к анализу функции генов с точки зрения различных сетей.

Рисунок 4. Сетевое сравнение между глобальной сетью и сетью с преимущественным использованием тканей. (A) Сравнение между глобальной сетью и тканевой предпочтительной сетью JAZ1 ( CRO_T006982 ). При сравнении сетей узлы желтого цвета представляют собой перекрывающиеся гены между двумя сетями, а узлы темно-синего цвета представляют гены только в тканеспецифической сети, а узлы небесно-голубого цвета представляют гены только в глобальной сети. (B) Результаты GSEA для двух сетей JAZ1 . Буква «G» представляет глобальную сеть, а буква «T» – предпочтительную сеть тканей.

Сеть «лечение-ответ» с отображением результатов после лечения MeJA

В сети JAZ1 с видом экспрессии после обработки MeJA в различных тканях (побеге, корне, волосистом корне и проростке) (рис. 5) большинство генов имели значительные изменения в экспрессии, такие как JAZ1, JAZ3, CYP94C, MYB, MYB15 и TIFY . Была показана подробная информация для генов с повышенной и пониженной регуляцией в этих сетях (дополнительная таблица S6). В C. roseus белки JAZ могут репрессировать MYC2 и BIS1, чтобы отвечать на передачу сигналов JA, а затем модулировать биосинтез MIA (Patra et al., 2018). У риса повышенная экспрессия члена семейства цитохрома p450 CYP94C2b может облегчить реакцию на жасмонат и повысить толерантность к соли (Kurotani et al., 2015). В Arabidopsis AtMYB44 может репрессировать JA-опосредованную защиту путем активации экспрессии WRKY70 на уровне транскрипции (Shim et al., 2013). Гены PvTIFY10C и GsTIFY10 действовали как репрессоры в сигнальном пути JA в Phaseolus vulgaris и Glycine soja (Zhu et al., 2011; Aparicio-Fabre et al., 2013) соответственно. Мы предположили, что CYP94C, MYB, MYB15 и TIFY , коэкспрессируемые с JAZ1 , могут действовать как гены-кандидаты на JA-ответ в C. roseus . Кроме того, CRO_T012104 (субъединица бета-антранилатсинтазы), CRO_T013473 (белок неизвестной функции), CRO_T010878 (белок суперсемейства альфа / бета-гидролаз), 905 CRO_T00hanne-оксид 2 и триприкосновение CRO_T002729 905cltop26 биосинтез), почти активированный в этих пяти условиях, также может действовать как гены-кандидаты JA-ответа.Взяв в качестве примера сеть «лечение-ответ» гена JAZ1 , мы выбрали шесть генов ( JAZ1, TIFY, MYB, CRO_T012104, CRO_T024124 и CRO_T002729 ) для проверки RT-PCR в реальном времени (дополнительный рисунок S4). Эти гены активируются после обработки MeJA в тканях побегов и могут действовать как гены JA-ответа. Результаты qRT-PCR показали, что эти гены действуют как гены JA-ответа в тканях побегов. Это не только подтвердило точность предсказанных результатов, но и продемонстрировало надежность сети.Таким образом, сеть «лечение-ответ» с представлением экспрессии может четко отображать динамическое изменение экспрессии гена в сети. Следовательно, сеть коэкспрессии с многомерным анализом может быть полезной для анализа регуляторных механизмов C. roseus в развитии и стрессовой реакции.

Фигура 5. Вид экспрессии сети JAZ1 после обработки MeJA в различных тканях (побеге, корне, волосистом корне и проростке). Сеть JAZ1 после обработки MeJA 6 часов в побегах (A) , обработка MeJA 24 часа в побегах (B) , обработка 250 мкМ MeJA 24 часа в волосистом корне (C) , обработка MeJA 24 часа в root (D) , обработка 6 мкм MeJA 12 дней в стерильных проростках (E) .Красный шестиугольник представляет гены с повышенной регуляцией, синий шестиугольник представляет гены с пониженной регуляцией, а зеленый шестиугольник представляет гены без значительного изменения экспрессии.

Обсуждение

Наша база данных croFGD предназначена для обеспечения сервера онлайн-базы данных для аннотации и прогнозирования функции генов. Мы построили глобальную сеть, сеть предпочтительных тканей и сеть лечения-ответа с обзором экспрессии, которые охватили почти 90% гена в C. roseus и идентифицировали более 6000 функциональных модулей.Аннотации этих функциональных модулей охватывают биосинтез виндолина и винбластина, биосинтез жасмоновой кислоты, гормональный ответ и резистентность к патогенам и т. Д. Стратегия сетевого анализа, аннотация функционального модуля и интегрированный метод могут в некоторой степени улучшить и уточнить аннотацию функций генов с различных точек зрения. Для некоторых культур его можно применить для извлечения важного функционального модуля, связанного с агрономическими признаками, который будет полезен для генетической селекции.

С помощью некоторых инструментов анализа, поддерживаемых croFGD, мы можем выявить ключевые гены, участвующие в некоторых важных биологических процессах, и предсказать функцию генов.В ходе всестороннего исследования функции 16OMT (рис. 2) мы обнаружили, что этот ген может выполнять сложную функцию, например, ген hos1 (MacGregor and Penfield, 2015). В глобальной сети CPR некоторые гены участвовали в биосинтезе MIA, например, GES, 7DLH, GOR, G8H, ISY и 7DLGT (Рисунок 3A). Интеграция сетевого анализа коэкспрессии и анализа обогащения модулей может быть полезна для эффективного прогнозирования функции генов и уточнения аннотации генов.Основываясь на сравнении сетей между двумя сетями JAZ1 , были обнаружены определенные сходства и различия, будь то в структуре или в функциях двух сетей (Рисунок 4). Кроме того, функция двух генов CYP94C и MYB15 нуждалась в дальнейшем исследовании. В сети «лечение-ответ» гена JAZ1 с видом на экспрессию после обработки MeJA в различных тканях мы идентифицировали несколько возможных генов-кандидатов на JA-ответ (рисунок 5 и дополнительная таблица S6), которые были экспериментально подтверждены с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени (дополнительная информация Рисунок S4).Эти результаты были бы полезны для понимания некоторых молекулярных регуляторных механизмов у C. roseus , таких как биосинтез МИА и биосинтез жасмоновой кислоты, и т. Д. .

Сравнительный сетевой анализ коэкспрессии между видами является эффективным подходом для прогнозирования функции генов и улучшения функциональной аннотации (Pathania et al., 2016). Мы провели сетевое сравнение для списка генов с рангами PCC в топ-300 между C. roseus и Arabidopsis (получено из ATTED-II) (дополнительный рисунок S5).Высокое сходство между сетью коэкспрессии JAZ1 в C. roseus и AT1G19180 ( JAZ1 ) у арабидопсиса не только продемонстрировало надежность сети коэкспрессии, но и проиллюстрировало сохранение JAZ1 генная функция между этими двумя видами.

Основанный на сети коэкспрессии с многомерным уровнем, прогнозирование функционального модуля и уточнение функции гена является эффективной стратегией, которую можно использовать для идентификации большего количества ключевых генов и регуляторных модулей, когда мы сосредотачиваемся на детальном биологическом процессе.Интересно, что сеть коэкспрессии тесно связана с регуляцией эпигенетических модификаций, таких как метилирование ДНК (El-Sharkawy et al., 2015) и h4K4me3 (Farris et al., 2015), которые можно интегрировать для понимания детального молекулярного механизма , например, биосинтез определенных метаболитов. Существует определенная корреляция между сетью коэкспрессии и метаболической сетью, интеграция которой может использоваться для прогнозирования ключевых генов и метаболитов, кодирующих ферменты (Chen et al., 2013), и способствовать лучшему пониманию молекулярных механизмов, связанных с метаболический путь растений (Rischer et al., 2006; Coneva et al., 2014).

Примечательно, что существуют дополнительные ограничения и возможные улучшения для базы данных croFGD. Во-первых, выпуск в будущем генома C. roseus на уровне хромосом значительно продвинет исследования функциональной геномики. Во-вторых, больше образцов РНК-seq других тканей и методов лечения можно было бы интегрировать в конструкцию сети коэкспрессии на транскриптомном уровне, что будет полезно для выявления функции генов и улучшения аннотации всего генома в C.roseus . В-третьих, эпигеномные данные, такие как данные ChIP-seq и DNase-seq, могут быть интегрированы для улучшения аннотации цис- -элементов и прогнозирования функции генов. Кроме того, необходимо интегрировать более точные данные, такие как семейства генов, новый тип некодирующих РНК, путь KEGG и термины GO. Наша база данных croFGD будет регулярно обновляться, и мы надеемся, что эта база данных поможет сообществу изучить функциональную геномику и дать новое понимание молекулярных регуляторных механизмов.

Доступность данных

В данном исследовании были проанализированы общедоступные наборы данных. Эти данные можно найти здесь: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra.

Взносы авторов

JS выполнял функциональную аннотацию генов, идентификацию функциональных модулей и построение базы данных. HY выполнил сбор данных и построение сети коэкспрессии. JY много советовал по поводу веб-сервера. WX дал советы по применению сети коэкспрессии и идентификации некоторых ключевых функциональных модулей.ZS и WX курировали проект. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Финансирование

Работа поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая (гранты №№ 31771467 и 31571360).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2019.00238/full#supplementary-material

Сноски

http://frodo.wi.mit.edu/primer3/input.htm

Список литературы

Адамчек Б., Палла Г., Фаркаш И. Дж., Дереньи И. и Вичек Т. (2006). CFinder: обнаружение клик и перекрывающихся модулей в биологических сетях. Биоинформатика 22, 1021–1023. DOI: 10.1093 / биоинформатика / btl039