‘玉露香梨’僵芽发生与内源激素和碳氮营养的关系

针对部分梨园中‘玉露香梨’出现的僵芽现象,以河北魏县发生僵芽的‘玉露香梨’短枝顶芽为试验材料,以与该梨园相邻的,以及山西太谷地区的正常梨园中的‘玉露香梨’短枝顶芽为对照,采用石蜡切片法、间接酶联免疫测定法、蒽酮比色法和凯氏定氮法,分析僵芽的发生时间和短枝顶芽在花芽形态分化期间的内源激素、碳氮营养含量变化及其与僵芽发生的关系。结果表明,僵芽发生始于7月上中旬花萼分化期;僵芽内IAA含量在7月初—7月中上旬显著高于正常芽,ABA含量在6月中旬—8月上中旬显著低于正常芽,GA3含量在整个花芽形态分化期内显著高于正常芽,ZR含量在6月初显著高于正常芽,ZR/GA3、ABA/GA3、ABA/ZR显著低于正常芽;僵芽梨园(魏县)新梢年生长量极显著大于正常梨园,生长天数长于正常梨园,其芽内可溶性糖、淀粉等营养物质和碳氮比显著低于正常梨园。僵芽梨园(魏县)枝条旺长,芽内高含量的IAA和GA3,低含量的ABA和碳水化合物,阻断了花芽正常分化,导致僵芽的发生。     

低温对'寒富'苹果花芽呼吸和抗氧化酶活性的影响

以‘寒富’苹果花芽为试材,设置梯度低温(-25-、30-、35和-40℃)处理,研究顶花芽和腋花芽的呼吸速率和抗氧化酶活性对低温的响应特点。结果表明:顶花芽呼吸速率随着温度的下降表现出先升高后显著下降再升高的趋势,在-30℃顶花芽呼吸速率降到最低点,且明显低于腋花芽,此后顶花芽的呼吸速率虽呈上升的趋势,但一直处于较低水平。腋花芽呼吸速率在低温处理的前期呈逐渐降低的趋势,在-30℃降到最低点,此后急速升高,在-35℃达到最高点后快速下降。2种类型花芽的SOD酶活性在-10~-25℃均是快速升高,此后顶花芽的SOD酶活性急剧下降并一直处于较低水平,腋花芽的SOD酶活性下降幅度较小且维持在较高的水平。顶花芽的POD酶活性变化呈升高-下降交替出现的特点,在-25℃和-35℃出现峰值;腋花芽则表现为降低-升高-降低的趋势,在-35℃达到峰值且高于顶花芽。顶花芽的CAT酶活性在低温下呈先升高后降低的变化趋势,在-25℃出现峰值;腋花芽CAT酶活性则呈升高-降低交替出现的特点,在-25℃和-35℃出现峰值。此外,腋花芽的POD和CAT酶活性升高幅度明显高于顶花芽。由此认为,腋花芽的呼吸途径活性受低温抑制的程度低于顶花芽,以及其抗氧化酶清除活性氧的能力高于顶花芽,都有利于减少低温胁迫引起的活性氧伤害。     

树体休眠期前苹果花芽对低温早期响应的转录组分析

【目的】从总体上了解苹果花芽早期响应低温信号的基因表达情况,以期了解苹果休眠期花芽早期反应的分子网络,从而为苹果抗冷性研究提供理论依据。【方法】于树体休眠前收集花芽,低温(4℃)处理45 min(T1)、90 min(T2)和240 min(T3),常温处理为对照(T0),利用转录组技术分析了树体休眠前苹果花芽响应低温信号早期的基因表达情况,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)进行数据验证。【结果】与对照相比,T1、T2和T3分别获得237、508和990个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。GO富集分析表明:处理前期的DEGs主要涉及碳水化合物有关的代谢、单体碳水化合物代谢过程,而后期主要涉及刺激反应、胁迫响应和DNA的转录等生物学过程。KEGG富集分析表明DEGs主要参与了"植物-病原菌互作","植物激素信号转导"等。其中,在响应低温信号后,参与钙调素/钙调素类蛋白(Ca2+–CaM/CML)代谢的基因MDP0000808334、MDP0000263349等及参与脱落酸(Abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和赤霉素(Gibberellin,GA)信号代谢的基因MDP0000189486、MDP0000122792和MDP0000287039等上调表达显著。【结论】Ca2+信号通路可能主要参与了苹果花芽的冷响应过程。此外,ABA、BR和GA等激素可能在苹果花芽响应低温信号中也起重要的调控作用。     

GA3对杨梅叶片木质素水平及其相关酶活性和成花的影响

 ‘荸荠种’杨梅小年树花芽孕育初期, 苯丙氨酸解氨酶(PAL) 活性首先达到高峰; 之后多酚氧化酶(PPO) 活性出现高峰。花芽孕育盛期过氧化物酶(POD) 活性达到高峰, 且与木质素积累到最大值相一致。花芽发端期间, POD活性和木质素水平均降低。GA₃处理降低了花芽孕育期间PAL、PPO 和POD 的活性, 导致木质素合成滞缓, 抑制花芽发端和降低成花率。     

石灰氮和水杨酸对破除葡萄芽休眠的影响

 2003年12月～2004年3月, 在江苏省镇江市南山农业科技示范园葡萄园, 以藤稔品种为试材, 分别在树体的初休眠期(12月上旬) 、深休眠期( 1月上旬) 和休眠后期( 2月上旬) , 取芽体饱满、生长充实的1年生枝条, 用不同浓度的石灰氮(CaCN2 ) 和水杨酸( SA) 进行涂芽破眠处理; 之后放入温室进行发芽培养, 并每5 d取冬芽测定H2O2及其抗氧化酶系统的变化, 21 d后统计各处理最终萌芽率。结果表明: 施用CaCN2和SA能不同程度的提高H2O2含量和POD活性, 降低CAT活性; 但在不同休眠期对SOD活性的影响不一致。而破眠或促进萌芽效果好的化学药剂处理, 花芽在培养前期的H₂O₂含量、POD和SOD活性增幅较大, CAT活性下降较明显。对萌芽率的统计表明, 初休眠期施用石灰氮和水杨酸对葡萄破眠无效; 到深休眠期及以后施用25%的石灰氮对葡萄破眠效果较为明显, 萌芽较对照提前4～6 d, 最终萌芽率达41.6%～90.0%; 而水杨酸处理对葡萄花芽破眠基本无效。     

相关酶活性对板栗雄花芽形成的影响

以湖北省松滋市陈店镇板栗资源圃6年生‘鄂栗2号’板栗（Castanea mollissima131．）为试材,在雄花芽临界分化期测定雄花茅和同期叶芽中5种相关酶（CAT、POD、SOD、PPO、蔗糖酶）活性,以期了解和探索板栗雄花茅分化的生理机制,探讨科学有效的抑制雄花茅分化、促进雌花分化的方法,并为板栗的开花授粉、结实丰产的化学调控及合理的施肥措施提供理论依据。研究结果表明：雄花芽临界分化期,两类芽中CAT、POD、PPO、SOD和蔗糖酶的活性变化趋势相似,雄花芽中5种酶活性均高于叶芽。从而可知,较高的CAT、POD、PPO、SOD和蔗糖酶活性促进了雄花芽分化。     

GA_3对杨梅叶片木质素水平及其相关酶活性和成花的影响

‘荸荠种’杨梅小年树花芽孕育初期 ,苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性首先达到高峰 ;之后多酚氧化酶 (PPO)活性出现高峰。花芽孕育盛期过氧化物酶 (POD)活性达到高峰 ,且与木质素积累到最大值相一致。花芽发端期间 ,POD活性和木质素水平均降低。GA3处理降低了花芽孕育期间PAL、PPO和POD的活性 ,导致木质素合成滞缓 ,抑制花芽发端和降低成花率     

‘砀山酥梨’褐皮芽变木质素含量及相关酶活性与CCoAOMT 表达量分析

 为了探讨‘砀山酥梨’芽变品系‘锈酥’果皮褐色形成机理,采用分光光度法测定盛花后25、50、75、100、125、150和175 d果皮中木质素含量和相关酶活性变化;从构建的‘锈酥’正向SSH-cDNA文库中筛选出与木质素生物合成密切相关的CCoAOMT-EST,通过实时荧光定量PCR测定了‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中CCoAOMT的相对表达量。结果表明：‘锈酥’果皮发育前期木质素增量较大,且木质素增量累计比‘砀山酥梨’高12.2%;‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中PAL、4CL、CAD酶活性均在花后75 d达到最大值,而POD酶活性则在花后125 d出现高峰;二者果皮中4种酶活性变化趋势基本一致,但‘锈酥’果皮中均相对较高;‘锈酥’果皮中的PAL和4CL酶活性与木质素增量变化均呈显著正相关,而‘砀山酥梨’则未呈现出此规律;在果实生长发育各个时期,‘锈酥’果皮中CCoAOMT相对表达量均高于‘砀山酥梨’。因此推测,‘锈酥’果皮褐色形成与果皮中木质素积累及相关酶活性提高有关,果皮中CCoAOMT的增量表达是‘锈酥’果实褐皮形成的重要原因之一。     

Effect of maleic hydrazide on endogenous cytokinin contents in lateral buds,and its possible role in flower bud formation on the Japanese pear shoot

In order to elucidate the role of maleic hydrazide (MH, 1,2-dihydro-3,6-pyridazinedione; coline salt) in increasing flower bud formation on the Japanese pear, the effect of MH on cytokinin contents in the lateral buds of Japanese pear shoots were investigated. Foliar application of MH at 2600 mg l⁻¹ increased zeatin, zeatinriboside, and isopentenyladenine levels in lateral buds though isopentenyladenosine concentration decreased. Application of 2,3,5-triiodobenzoic acid (TIBA), an inhibitor of polar auxin transport, also increased the endogenous cytokinin levels in lateral buds. It is supposed that these increases of cytokinin in lateral buds may be involved in the increase of flower bud production on the Japanese pear shoot. The increases of cytokinin induced by these chemicals may be caused via the depletion of the auxin level and/or the activity in shoot tissues.     

甜椒胞质雄性不育系及其保持系生化特性研究

 研究了甜椒(Capsicum annuum L. ) 胞质雄性不育系(CMS) T6A和保持系T6B的可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化物酶( POD) 、过氧化氢酶(CAT) 活性的变化。结果表明: 无论是在叶片中还是在花药中, 不育系可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、CAT活性均低于其保持系; SOD和POD活性则高于其保持系。这说明上述物质含量和酶活性变化可能与甜椒CMS T6A的不育有关。     

基于转录组水平的枣疯病发病机理研究

为探究枣树感染枣疯病植原体后的发病规律和内在机制,以‘木枣’健康与感病植株为材料,连续测定现蕾后10~60 d叶片中玉米素、生长素、脱落酸、赤霉素、水杨酸等内源激素的含量以及过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等抗氧化保护酶的活性;通过转录组测序,筛选感病诱发的差异表达基因,并利用qRT-PCR技术对相关基因的表达模式进行验证。结果表明:感病植株中玉米素含量在现蕾后30 d时开始显著升高,水杨酸含量在现蕾后50 d时开始显著升高,过氧化氢酶活性呈降低趋势但在现蕾后60 d时显著升高。以现蕾后20~30 d的叶片进行转录组测序分析,共筛选到1 669个差异表达基因,其中1 114个基因在感病植株中上调表达,555个下调表达。差异表达基因的GO功能富集主要包括生物进程、代谢进程及催化活性,KEGG代谢通路主要为次级生物代谢。在差异表达基因中发现了15个与激素和保护酶代谢相关的基因,经qRT-PCR验证,ZjNCED、ZjGA20、ZjPAL、ZjPOD2和ZjPOD5在转录水平上的表达与对应的激素含量和保护酶活性变化趋势一致,表明这些基因的表达调控对感病后植株的内源激素含量和抗氧化保护酶活性的动态变化具有重要作用。枣疯病植原体感染枣树引起基因表达改变、激素和保护酶的代谢紊乱可能是导致枣树发育畸形的原因。     

AgNO_3对梨叶片不定梢再生过程中抗氧化酶活性的影响

为探讨AgNO3在离体培养物形态发生中的作用,以金水和金花梨组培苗为外植体,研究了不同质量浓度AgNO3对梨叶片再生不定梢过程中抗氧化酶活性的影响。结果表明,0.1mg/LAgNO3能明显提高金水叶片不定梢再生率和再生数;金花叶片不定梢再生有效促进的AgNO3为0.1～0.5mg/L。经AgNO3处理后,2品种抗氧化物酶活性与对照差异显著。在暗培养期间,叶片中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均有较大幅度变化,特别是经0.1mg/LAgNO3处理后,金花叶片中POD活性及金水叶片中CAT活性增幅均高于其余3个处理。叶片中O·2产生速率和H2O2含量也增加但上升幅度不及对照。在进入光培养阶段后,添加适当的AgNO3可提高叶片原有的超氧化物歧化酶(SOD)峰值,且H2O2含量和O·2产生速率随之下降,但较高含量AgNO3处理易引起H2O2含量和O·2产生速率回升。虽然品种间抗氧化物酶活性变化不完全一致,但通过比较发现0.1mg/LAgNO3对提高金花和金水叶片抗氧化物酶活性效果最佳。     

控制灌水对梨幼树枝条生长和成花的影响

以3年生梨幼树为试材,研究了4种不同灌水处理对梨幼树枝条生长和花芽形成的影响。结果表明,在冬季一次灌水(250m~3/亩)的基础上,减少土壤供水可有效地控制新梢长度和粗度,缓和树势,增加花芽数量。减少土壤供水可使幼树总生长量轻微下降,主干生长减弱,树冠长梢比例下降,中、短梢比例增加,单位主干横截面积上的花芽数明显增加。生长季节控制灌水,可节约灌水量、扩大灌溉面积、并能促使梨幼树早期结果。     

CaM在梨花芽分化过程中的含量变化

以梨为试材，对成花过程中的短枝芽和叶所含钙调素（ＣａＭ）的含量进行了测定。（１）短枝芽的ＣａＭ含量在整个成花前后都明显高于新梢芽的含量，特别是在成花的发端期突然成倍增加，形成高峰；（２）短果枝叶的ＣａＭ与新梢叶有着相近的变化趋势，但在成花前后，短果枝叶的ＣａＭ含量明显高于新梢叶；（３）ＣａＡｃ处理可以使短枝芽所含ＣａＭ的峰值提前出现，ＴＦＰ处理可明显降低ＣａＭ含量和延迟其峰值到来。还就ＣａＭ在成花过程中的作用及与Ｃａ２＋的关系等问题进行了讨论。     

叶子花衰老过程中抗氧化酶、乙烯生成速率和多胺含量的变化

 研究叶子花和毛叶子花在开花后苞叶中可溶性蛋白质、氨基酸、丙二醛(MDA) 含量, 超氧阴离子(O·2 ) 产生速率, 超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化氢酶(CAT) 、过氧化物酶( POD) 活性, 乙烯生成速率和多胺含量的变化。结果表明, 随花的开放和衰老, 苞叶中的可溶性蛋白质和多胺含量及SOD、CAT、POD活性先升后降, 氨基酸含量持续增加, 末期下降, O·2 产生速率和MDA含量逐渐升高, 乙烯生成速率呈跃变型变化特征。两种叶子花苞叶的衰老过程基本一致。     

梨花芽休眠相关miRNA的鉴定和差异表达分析

为了探究梨花芽休眠进程中miRNA的表达模式和靶基因,利用Solexa测序技术、生物信息学分析和实时荧光定量PCR（qPCR）技术,对内休眠、内休眠解除和生态休眠解除3个时期梨花芽的miRNA进行高通量测序、筛选和鉴定。结果表明,内休眠、内休眠解除和生态休眠解除时期3个样本文库中分别有12 276 226、10 135 952、11 453 981条Unique序列。miRNA主要分布在21 ~ 24 nt之间,其中长度为24 nt的数量最多。共检测到151个已知的miRNA,属于39个不同的家族,并利用生物信息学软件预测到了209个新的miRNAs。比较分析从内休眠进入到生态休眠解除的整个休眠转换时期差异表达的miRNA,筛选出8个miRNA（ahy-miR156b-5p、cpa-miR319、aly-miR172c-3p、aau-miR396、mdm-miR858、aly-miR171b-3p、bdi-miR160f和hbr-miR166a）,其靶基因主要参与转录调控、信号传导等过程。利用qPCR验证了8个miRNA及其8个靶基因的表达。     

鸭梨果心褐变过程中膜质过氧化及细胞内膜微粘度的变化

采用急降温和缓降温两种方法处理鸭梨果实，并对冷藏中果心褐变指数、保护酶活性、膜质过氧化水平和细胞内膜微粘度进行测定。结果表明：急降温处理的果实约３０天果心出现褐变症状，６０天后褐变指数达到１００％，而缓降温处理的果实在贮藏中无褐变产生。在６０天的贮藏过程中，急降温处理的果实果心组织的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性均呈下降趋势，丙二醛（ＭＤＡ）水平和细胞内膜微粘度则显著升高。缓降温果实果心组织中ＳＯＤ、ＰＯＤ活性呈上升趋势，ＣＡＴ活性虽呈下降趋势，但下降水平明显低于急降温处理。ＭＤＡ水平及细胞内膜微粘度的上升率明显低于急降温处理组。实验结果说明：急降温处理导致果心细胞膜质过氧化作用加剧，同时造成细胞内膜流动性下降，从而造成细胞膜系统组分及功能发生变化，导致细胞中区域化分布被打破，造成果实组织褐变。     

石灰氮对砀山酥梨花芽萌发的效应初探

花芽萌发前对砀山酥梨喷施不同浓度的石灰氮 ,观察其对打破休眠、促进花芽萌发的效应。结果表明 ,喷施 1 6.67%的石灰氮可使砀山酥梨提前 9天开花 ,平均每花序有花 4.9朵 ,花芽萌发率 5 7.0 %。喷施8.3 3 %的石灰氮 ,使花芽萌发率达 66.5 % ,在供试浓度中效果最好。但石灰氮打破休眠的机理尚不清楚     

西瓜雄性不育系‘Se18’抗氧化酶活性和内源激素含量变化分析

以西瓜雄性不育系‘Se18’为试材,研究开花期间花蕾和叶片中抗氧化酶活性和内源激素含量的变化。结果表明:不育株雄花花蕾在整个发育时期,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;可育株中CAT活性升高,SOD和POD活性降低。不育株和可育株雄花花蕾中的生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA_3)、玉米素核苷(ZR)、茉莉酸(JA)和油菜素内酯(BR)及异戊烯基腺嘌呤核苷(IPA)等7种内源激素含量变化趋势不同,且含量差异明显。其中,不育株中IAA、GA_3、BR和IPA含量降低,JA含量升高;可育株中JA、BR、GA_3和IPA含量降低,IAA和ZR含量升高。不育株叶片中的IAA、ZR和BR含量显著下降,ABA和JA含量显著上升;IAA/ABA、IAA/GA_3、IAA/JA、IAA/ZR、IAA/BR、IAA/IPA及ABA/GA_3、ABA/ZR在不育株和可育株间的变化趋势不一致,且差异较大。因此推测上述抗氧化酶活性变化和内源激素含量异常可能与西瓜雄性不育的发生密切相关。