‘峰后’葡萄果实发育与赤霉素(GA3)处理以及VvSEP3基因表达的关系

为了探明‘峰后’葡萄赤霉素(GA3)处理后促使果粒变长的原因和VvSEP3基因在果实早期发育中的作用,在开花前利用0.1mg/g GA3处理花序并通过原位杂交分析了VvSEP3基因的表达。结果显示:GA3处理提高了峰后葡萄的坐果,增加了果形指数,从开花后14d开始到开花后56d,GA3处理后的果实纵径始终大于同时期的对照果实,解剖学结构研究表明,中果皮的细胞膨大从开花后7d开始明显大于同时期发育的对照果粒。VvSEP3基因在开花期的柱头、花柱、横膈膜以及胚珠的珠心组织中有表达,开花后主要在子房壁中表达,当幼胚发育时在维管束组织和胚乳组织中有所表达。本研究显示GA3处理后明显增加峰后葡萄的果形指数,同时促进了果肉细胞的纵向生长从而使果粒变长;VvSEP3基因在子房壁细胞分裂与膨大过程中可能发挥重要作用,同时也可能参与了种子的形成和发育过程。     

葡萄赤霉素合成关键基因VvGA20ox2的克隆、亚细胞定位和表达分析

本研究建立在对金手指葡萄果形转录组分析的基础上,通过分析样品间表达差异发现,与对照相比,GA20ox2基因的转录水平在GA3处理后有显著差异。为了进一步从分子水平阐述GA20ox2在赤霉素合成途径中的作用机理,本研究以金手指葡萄幼果为材料,克隆了GA20ox2基因,分析了此基因碱基序列特征,并通过构建融合表达载体对其进行亚细胞定位分析。研究结果表明,克隆了葡萄赤霉素合成途径中的VvGA20ox2基因,测序得CDS全长为1 134 bp,编码377个氨基酸。VvGA20ox2编码的氨基酸序列与NCBI上其他物种GA20ox序列相似性在51%～67%,其中该基因与可可(EOX92603.1)和杨树(PNT28192.1)的亲缘关系较近。该基因定位在细胞核和细胞膜中。外源GA3处理后的成熟葡萄果实与对照相比纵径显著伸长,且在幼果中该基因表达量在一段时间内明显上升,推测VvGA20ox2基因可能参与葡萄果形拉长的调控。     

赤霉素处理对峰后葡萄开花期的影响及其分子机理

为探明赤霉素(GA3)对葡萄开花的作用,对‘峰后’葡萄进行萌芽期和开花前的赤霉素处理,测定了其对葡萄开花时间的影响。结果显示:开花前10d用35mg/L的赤霉素处理可以提早蜂后葡萄开花,促进花序散穗和花梗生长,并且赤霉素处理后花梗纵径中的细胞数目和细胞大小都大于对照,说明赤霉素处理之所以促进花梗伸长主要是通过细胞分裂和细胞膨大来完成的。同时赤霉素处理后雌配子体发育明显快于对照,开花前4d小花中的VvFT、VvSOC、VvFUL和VvAP1基因表达高于对照,而VvFLC基因表达与对照没有差异。结果表明赤霉素促进葡萄开花是通过促进雌配子体发育和开花前成花促进基因VvFT、VvSOC、VvFUL和VvAP1的表达而实现的。     

葡萄SCARECROW Like 14-Like基因的表达特征及胁迫响应研究

为探索外源赤霉素(GA3)介导的无核葡萄果实膨大过程中的信号途径的调控基因,寻找验证主要调控元件,本研究以欧亚种无核葡萄品种‘无核白鸡心’(Vitis vinifera L.cv.Centennial Seedless)为材料,通过半定量RT-PCR技术分析属于GRAS基因家族的SCARECROW Like 14-Like(VvSCL14-Like)基因在葡萄不同组织器官和果实发育期的表达。通过启动子克隆、生物信息学分析、promoter∷GUS融合基因和GUS组织染色法对该基因的表达特征进行了研究。半定量RT-PCR结果表明,VvSCL14-Like基因主要在休眠芽中表达,在果实发育过程中无表达。利用GA3对葡萄幼果进行膨大处理,处理后1、3和7d的果实转录组结果表明VvSCL14-Like的转录水平无差异。对VvSCL14-Like启动子进行生物信息学分析,发现多个响应外源激素和逆境胁迫的作用元件。VvSCL14-Like启动子驱动的GUS基因,只在拟南芥萌发初期下胚轴处表达。以GA3和NaCl分别处理阳性拟南芥幼苗,48h后GUS基因均在叶柄和叶脉表达。干旱胁迫处理阳性拟南芥幼苗,15d后GUS基因只发现在根部表达。研究结果表明:VvSCL14-Like基因的表达具有组织特异性,参与外源赤霉素(GA3)和非生物胁迫响应过程,但不是外源赤霉素(GA3)介导的无核葡萄果实膨大过程的主要调控元件。     

GA_3对无花果秋果内源激素水平的影响

以中间型无花果优选系M105为试验材料,研究不同浓度赤霉素(GA3)处理无授粉条件的秋果,实现单性结实的赤霉素响应窗口期内对果实内源激素水平的影响,结果表明:GAs含量在100、250和500μg/mL赤霉素处理后果实各部位均有提高。IAA含量在赤霉素处理后果实各部位均有所上升,第9天均高于对照。ZR含量均随着处理浓度的增大增值变大;4个部位中雌花含量最高,且在处理3d后上升幅度最大,果梗、果茎和果肉中提高趋势较稳定。ABA含量在赤霉素处理后各部位均有明显下降。100、250和500μg/mL浓度赤霉素(GA3)处理后,座果率分别提高30.89%、46.67%和45.78%。     

不同植物生长调节剂对库尔勒香梨坐果率、脱萼果率、果实形态及叶绿素含量的影响

研究了不同植物生长调节剂对库尔勒香梨坐果率、脱萼果率、果实形态和叶绿素含量的影响.结果表明:在初花至盛花期间喷施赤霉素(GA3)、PBO、多效唑(PP333)和脱落酸(ABA)均能提高库尔勒香梨的坐果率,喷施激动素(KT)、乙烯利(ETH)和吲哚丁酸(IBA)则降低了坐果率.PP333、PBO、KT和ETH处理的脱萼率极显著高于对照.各处理的果实纵、横径都随时间的延长而增加,其中GA3、PBO处理的果实纵、横径的生长略大于对照.在幼果期,GA3和ABA处理的果柄均极显著长于对照.不同植物生长调节剂对库尔勒香梨叶片叶绿素含量变化影响不显著.     

赤霉素对亚高温胁迫下番茄花柱外露及相关基因表达的影响

研究在亚高温胁迫下生长素(indole-3-acetic acid,IAA)、赤霉素(gibberellin A3,GA3)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)及2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)等4种植物生长调节剂在番茄开花前后喷施花蕾对花柱外露的生理影响。结果表明:在亚高温胁迫下对花蕾喷施GA3加速了番茄花柱的外露,且外露率增加,外露程度增大,而用赤霉素生物合成抑制剂多效唑(paclobutrazol,PAC)处理可以减轻花柱的外露程度,此外,在亚高温胁迫下喷施GA3提高了番茄的坐果率;喷施JA的番茄花蕾与对照(无激素处理)相比花柱外露率提高,外露程度变化不明显;而喷施IAA与EBR对番茄花柱外露率及坐果率无明显影响。进一步利用实时荧光定量聚合酶链反应技术分析了在亚高温胁迫下经激素处理后生长素、赤霉素、脱落酸等激素信号特征基因及逆境信号传导基因SlPIFs在番茄雄蕊和雌蕊中表达水平的变化。结果表明,在亚高温胁迫下外源GA3或PAC处理使得番茄雄蕊和雌蕊中赤霉素生物合成基因的相对表达水平与无激素处理相比发生了明显不同的变化。在雌蕊中,外源GA3处理使得SlGA20ox1相对表达量显著上升,而赤霉素生物合成途径抑制蛋白基因SlDELLA相对表达量下调,从而增加了赤霉素的合成。此外,GA3处理导致SlPIF1-1、SlPIF4基因在雌蕊中下调表达,而在雄蕊中相对表达水平变化不显著。在雄蕊中,外源GA3处理使得SlGA3ox1相对表达量上调,同时,脱落酸8’-羟化酶代谢基因SlCYP707A1与9-顺式-环氧类胡萝卜素加双氧酶基因SlNCDE1在雄蕊中也上调表达。以上结果表明,赤霉素参与了番茄雄蕊和雌蕊的伸长生长,对番茄在亚高温胁迫下花柱外露有重要调控作用,且这一过程是通过赤霉素生物合成途径发生作用,而光敏色素相互作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)可能参与了亚高温胁迫下赤霉素诱导的番茄花柱外露过程的调控。该结果为深入探索植物激素参与调控高温诱导的番茄花柱外露的分子机制提供了研究基础,并为番茄抗高温栽培技术的完善提供了理论依据。     

赤霉素对魏可葡萄果穗及果实生长的影响

以魏可葡萄为试材,于开花前13~22 d,使用不同浓度(3、5、7.5 mg/L)赤霉素处理,结合盛花期25 mg/L GA3和花后两周25 mg/L GA3+5 mg/L CPPU处理。研究了不同赤霉素处理对魏可葡萄花穗长度、果实小穗节间长度、无核率和果实品质的影响。结果表明,在花前13~22 d的12组处理中,花前16 d 7.5 mg/L GA3结合盛花期25 mg/L GA3,花后两周25mg/L GA3+5 mg/L CPPU的处理果穗拉长效果最为显著,其果实小穗节间长度增长为对照的128.81%。使用不同赤霉素处理提高了魏可葡萄的无核率,使魏可果形变长,此外,还增加了果实可滴定酸含量,降低了可溶性固形物含量。     

葡萄SCARECROW基因家族的分析与表达

赤霉素(GA)促进葡萄果实的膨大,目前对外源赤霉素促进葡萄果实膨大的信号转导途径还不完全清楚。有研究发现GA3处理后葡萄果实中一个SCARECROW(SCR)蛋白的表达出现上调,为了进一步揭示GA的作用途径,本研究通过分析在其他植物中已经确认的SCR基因序列,对葡萄全基因组进行BLAST比对,获得了可能编码葡萄SCR的11个基因片段序列SCRs。分别设计特异性引物,以无核白鸡心葡萄(Vitis vinifera L.cv.Centennial seedless)不同组织器官,以及盛花后12d以30mg/L GA3处理无核白鸡心葡萄的花序,并于花后13、15、19、45、61d采收的果实为材料,进行半定量RT-PCR测定SCRs的表达。结果显示:这些基因在成叶、幼叶、根、花序、新梢顶尖、休眠芽、胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织中存在差异表达;在花后13、19、45、61d的葡萄果实中有不同状态的上调。研究结果对进一步探讨SCRs在葡萄果实发育和成熟过程的作用与功能提供了线索。     

植物生长调节剂对巴旦杏保花保果效应的研究

通过使用几种植物生长调节剂对巴旦杏进行保花保果试验,结果表明：在巴旦杏盛花期喷施10 mg/l(或25 mg/l)的赤霉素,或喷施10 mg/l的2,4-D,经单因素方差分析和t检验(a=0.05),其座果率与对照相比达到差异显著水平。因而在巴旦杏盛花期喷施以上浓度的赤霉素和2,4-D可显著提高巴旦杏座果率。另据正交试验,在巴旦杏第一次生理落果后选用赤霉素(GA3)、2,4-D各10 mg/l、20 mg/l的浓度组合喷施处理巴旦杏主栽品种的幼果,经极差直观分析法分析,可较对照有效提高巴旦杏幼果保果率,防止大量落果。     

外源激素及内源激素对黄瓜果实发育的影响

[目的]研究激素对黄瓜果实发育的影响。[方法]通过外源激素涂抹处理开花当天的黄瓜幼果,调查坐果率,通过HPLC法分析处理后果实发育过程中内源激素的含量变化。[结果]2次调查中黄瓜的自然坐果率分别为15．1％和25．7％,赤霉素（CA）、6-苄氨基腺嘌呤（6一BA）和吡效隆处理黄瓜的坐果率分别为43．7％、68．3％和89．2％,表明细胞分裂素类物质尤其是吡效隆能显著提高黄瓜坐果率,CA对坐果有一定的促进作用。果实发育过程中内源生长素和细胞分裂素含量随着发育天数的增加逐渐降低,GA在开花后第3天和第6天含量较高。在果实发育快的品种中GA含量高于发育慢的品种。[结论]该研究为激素类物质在黄瓜栽培生产中的应用提供了指导依据。     

植物生长调节剂对野生毛葡萄保花保果及其果实品质的影响

研究探讨细胞分裂素(KT-30)、氯吡脲(cppu)、赤霉素(GA_3)和微生物菌液(Y)诱导野生毛葡萄果实膨大、提高座果率、保花保果及其对果实品质的影响。以3年生两性花野生毛葡萄‘野酿2号’作为试验材料,以清水为对照,在挂果前期第一次对果穗分别浸蘸各种生长调节剂及其混合溶液,15 d后根据果粒膨大程度喷施相同浓度的各种生长调节剂及混合溶液。结果表明,在所有处理组中,处理D(cppu-2)、处理A(cppu-1)、处理L(cppu-1)和处理G能获得更理想的效果,均能有效促进果粒的膨大、果穗和果粒的增重、座果率的提高。细胞分裂素(KT-30)、氯吡脲(cppu)、赤霉素(GA3)等植物生长调节剂能有效诱导野生毛葡萄的保花保果作用并提升果实品质。应用灰色系统理论综合评价证明这些处理因子及其组合能获得理想的结果,以处理D(cppu-2)处理的综合效果最好。     

葡萄VvSCL9基因和启动子的克隆及初步研究

以欧亚种无核葡萄品种‘无核白鸡心’(Vitisvinifera L.cv.Centennial Seedless)为材料,通过半定量RTPCR比较了VvSCL9基因在葡萄不同组织器官中的表达,利用转录组分析探索了葡萄果实中VvSCL9对外源赤霉素(GA3)处理的响应。通过全基因序列和启动子克隆、启动子生物信息学分析及转基因验证进一步研究了VvSCL9的表达特征及对不同胁迫的响应。结果表明,VvSCL9在葡萄梢尖、幼叶、成叶、老叶和花序等组织器官中均有表达,参与葡萄果实第一快速生长期的发育,但对外源GA3处理无显著响应。对克隆得到的VvSCL9启动子进行生物信息学分析,发现多个激素和逆境胁迫响应的作用元件。以GA3处理超表达VvSCL9的转基因烟草种子,转基因烟草种子的萌发率在前期低于对照。转基因烟草组培苗对100mmol/L NaCl的耐受性高于对照。研究表明,VvSCL9基因参与葡萄的营养生长和生殖生长,能够提高植物耐盐性,在一定程度上影响植物外源GA3的敏感性,但可能不是外源赤霉素(GA3)介导的无核葡萄果实膨大过程的主要调控元件。     

赤霉素对早紫葡萄无核及果实品质的效应

以大棚栽培的3年生早紫葡萄(Vitis vinifera)为材料,研究了在花前10 d喷施不同浓度的赤霉素(GA3)溶液对果实品质、无核率及座果率的影响。结果表明:喷施赤霉素(GA3)溶液后都能达到无核化的效果,其中以50 mg/L的赤霉素(GA3)溶液无核处理的效果最好,无核率可达93.33%;果实的可溶性糖及可溶性固性物含量也均最高,而且其着色度、表面光洁度等外观品质也最好。     

植物生长调节剂在果蔬生产中的科学使用

1果蔬生产中植物生长调节剂的种类 1.1赤霉素类调节剂。指人工合成的具有赤霉素活性的化合物,常见的有九二0（GA3）,适用于促进种子发芽、促进无籽果实形成,延缓果实成熟,促进果实膨大等方面。如在葡萄开花前及花后喷洒GA3,可使巨峰葡萄高产优质且无核。处理无核葡萄果穗,可使果粒、果穗增大,提早成熟。赤霉素还可应用在芹菜、韭菜等绿叶蔬菜上,     

油菜素内酯对火焰无核葡萄着色的影响

为了筛选出一种适合提高火焰无核葡萄着色指标的油菜素内酯浓度,以火焰无核葡萄为试材,在葡萄幼果期、膨大期、转色期全树喷施浓度为0.2,0.4,0.6,0.8 mg·L~(-1)的油菜素内酯(BR),同时在幼果期和膨大期用50 mg·L~(-1)赤霉素(GA3)蘸穗处理,生长时期全过程中,以全树不喷施BR和不使用GA3蘸穗为对照,测定其相关着色指标。结果表明,0.8 mg·L~(-1)BR结合50 mg·L~(-1) GA3处理的火焰无核葡萄果实颜色最佳,CIRG值和花青素含量最大。该组合有利于果实着色,可为火焰无核葡萄栽培提供可靠的参考。     

膨大素对葡萄果实发育过程中内源激素的影响

膨大素可增加葡萄的座果率,促进果实膨大,提高品质和产量,但其作用的机理尚未完全清楚。本试验以京亚品种为试材,研究了膨大素对葡萄座果及果实膨大的影响机制。葡萄盛花后15d天进行膨大素处理,5d处理1次,处理浓度为10mg·L-1,时间为10s;处理后3、5、7、10、13d,采用HPLC法测定果实内源激素的含量变化。结果表明,膨大素处理使果实生长前期赤霉素含量增加,使果实整个生长期内CTK及IAA含量增加,并使CTK峰值提前出现,使果实成熟期的ABA含量增加。     

砀山酥梨幼果花萼发育及其调控技术研究

为了研究砀山酥梨(Pyrus bretshneidericv.Dangshansu pear)果实萼片生长发育规律,探讨生长调节物质对果实萼片生长发育及果实品质的影响,于盛花期调查不同序位幼果花萼脱落与宿存情况,并分别对不同植株喷布浓度均为50 mg.L-1的PBO、PP333和GA3。果实成熟后,对各处理果实品质进行测定分析。研究结果表明,第1~6序位果实花萼脱落率分别为70.49%、74.19%、81.48%、86.00%、88.24%和68.75%。人工喷布生长调节物质PBO和PP333后,幼果花萼平均脱落率分别比对照提高19.48%和14.77%;喷施GA3后,其幼果花萼平均脱落率比对照降低58.15%。喷施3种调节物质后,坐果率分别比对照降低11.15%、25.27%和17.37%。不同处理幼果花萼脱落率、坐果率差异均达显著水平。与对照相比,喷布GA3后,脱萼果可溶性糖含量降低,维生素C、石细胞含量增加;喷布PP333后,脱萼果果肉硬度降低,果形指数增大。由此可见,GA3处理能抑制幼果花萼脱落,喷布PBO、PP333可以促进果实花萼脱落。     

葡萄VvAGL11和VvAGL15基因的鉴定及其在赤霉素诱导葡萄无核果实发育过程中的作用

[目的]本文旨在研究VvAGL11和VvAGL15在应答赤霉素(GA3)信号诱导葡萄无核果实发育过程中的作用。[方法]以‘巨峰’葡萄为试材,鉴定了VvAGL11和VvAGL15的c DNA全长序列,并通过分析基因的启动子顺式作用元件预测其潜在功能,同时运用RT-qPCR方法检测对照和GA3处理组葡萄VvAGL11和VvAGL15的时空表达水平。[结果]GA3处理能够诱导葡萄果实无核化,使葡萄果粒和果穗显著伸长,穗轴增粗。同时,鉴定到VvAGL11(MG581423)和VvAGL15(MG581424)的c DNA全长序列。VvAGL11和VvAGL15蛋白序列与可可和棉花的亲缘关系较近;二者均含有MADS-MEF2-like和K-box家族保守结构域,属于MADS-box转录因子家族;其主要二级结构元件为α-螺旋和无规则卷曲,且主要定位于细胞核中,蛋白结构具有保守性。启动子顺式作用元件分析显示:二者均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的motifs。RT-qPCR分析显示,在果实硬核期和转色期的种子中,VvAGL11和VvAGL15的表达量较高,而GA3处理能够显著抑制其在种子中的表达。[结论]鉴定到MADS-box基因家族中的2个成员,分别为VvAGL11和VvAGL15。GA3处理可抑制VvAGL11和VvAGL15在种子区的表达,影响种胚的正常发育,从而形成无核果实。     

赤霉素对木纳格葡萄花粉和种子的影响

通过2003年和2004年对木纳格葡萄果穗用赤霉素诱导无核试验结果表明:60mg/L赤霉素处理显著的降低了果实籽数,提高了座果率和无核率;未经赤霉素处理的果穗去雄,然后授粉经过赤霉素处理的果穗的花粉,此果穗在花期全部落粒;而用未经任何处理的果穗的花粉给经过赤霉素处理的果穗雌蕊授粉,所结果实籽数增加,无核率较对照减少;用赤霉素处理后去雄的果穗所结果实种子极少,座果率低。