巴西橡胶树剥皮再生及乳管发生的研究

用光学显微镜技术研究了巴西橡胶树剥皮再生过程中的组织分化和乳管发生。研究结果表明：（１）巴西橡胶树茎干小面积剥皮后,新皮再生经过愈伤组织形成和维管形成层发生２个阶段。愈伤组织由靠近伤口表面未成熟的木薄壁组织细胞和木射线细胞分裂产生,维管形成层在愈伤组织内层发生,且是一个渐进的过程。（２）愈伤组织细胞不能分化形成乳管细胞,新生皮中最初形成的乳管组织从新形成的维管形成层细胞分裂产生,成列分布,并具有不     

大麻茎初生维管组织和初生韧皮纤维发生规律的解剖学研究

大麻茎初生维管组织分化是由叶原基下第一节基部原形成束出现开始。初生韧皮部由外而内分化,早于初生木质部。木质部外初生纤维起源于韧皮部,为初生韧皮纤维。它们成束存在,呈一不连续的环分布于皮层内侧,与周围的组织形成明显的界限。     

形成层活动对机械伤害诱导巴西橡胶树次生乳管分化的影响

为了进一步优化机械伤害诱导次生乳管分化的实验系统,采用实验形态学的方法,分析了形成层的季节性活动、新梢和顶芽的发育状态以及伤害程度对机械伤害诱导巴西橡胶树萌条次生乳管分化的影响。结果表明,橡胶树萌条的形成层活动具有明显的休眠期和活动高峰期。在形成层活动的高峰期,小面积的机械伤害容易诱导淡绿期和稳定期萌条分化次生乳管,而且稳定期萌条次生乳管分化程度显著大于淡绿期萌条。但在形成层活动的休眠期,小面积的机械伤害不能诱导萌条的次生乳管分化。新梢和顶芽发育状态对机械伤害诱导次生乳管分化程度的影响都与形成层的季节性活动密切相关。大面积的机械伤害抑制次生乳管分化,可能与伤害部位的形成层细胞分裂活性受抑制有关。     

茉莉酸和其它激素对巴西橡胶树乳管分化的协同作用

研究了外源茉莉酸分别和6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸共同施用对巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Arg)乳管分化的作用。将含这些激素的羊毛指涂在巴西橡胶树无性系的萌条上，用光学显微镜技术检查茎中乳管数目的变化，以及次生韧皮部轴向系统的细胞层数。施用茉莉酸对正在伸长的茎中初生乳管分化有明显促进作用，但不能诱导形成次生乳管。施用茉莉酸对已经停止伸长的茎中初生乳管的分化没有显著作用，但促进次生乳管的形成。对经过一个生长季节的萌条，施用茉莉酸能够促进各个伸长单位茎中次生乳管的分化。单独施用不同浓度的6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸对乳管分化都没有显著影响。茉莉酸分别与不同浓度吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰共施后，与单独施用茉莉酸比较，对乳管分化没有显著影响。0.08%茉莉酸和0.45%6-苄基腺嘌呤同时施用比单独施用0.08%茉莉酸能诱导形成更多的次生乳管。0.08%茉莉酸和0.53%～0.0053%的脱落酸共施与单独施0.08%茉莉酸比较，诱导形成的次生乳管有减少趋势。采用酶联免疫技术对巴西橡胶树茎中的异戊烯基腺嘌呤水平进行了初步测定，结果表明，橡胶树顶端伸长单位茎中异戊烯基腺嘌呤含量高于基部伸长单位。施茉莉酸后，无论是基部伸长单位还是顶部伸长单位，异戊烯基腺嘌呤的水平均低于对照，5d后明显上升，明显高于对照，然后趋于稳定。     

外源JA的移动对巴西橡胶树萌条次生乳管分化的诱导效应

利用碘-溴染色法结合石蜡切片技术,研究移动的JA(Jasmonic Acid,茉莉酸)对橡胶树萌条次生乳管分化的诱导效应。结果表明:在自然条件下,第一和第二叶蓬均无次生乳管分化,但第一叶蓬经0.07%JA处理,40 d后在施用部位、施用部位上下5 cm、10 cm处及远离施用部位的下一叶蓬均有次生乳管分化,该乳管细胞大小相近,离形成层区的远近相似,可见这些乳管是同期被诱导出来的,外源JA的移动是施用部位之外的茎皮分化次生乳管的原因。同一萌条的不同叶蓬同时施加JA比单叶蓬施加JA更易诱导次生乳管,表明移动的JA诱导乳管分化具有叠加效应和剂量效应。本研究为茉莉酸的信号传导及诱导橡胶树乳管分化机制的深入研究奠定基础。     

橡胶树1981′ IRRDB野生种质苗期初生乳管分化的研究

巴西橡胶树的乳管是产生和贮存天然橡胶的组织。成龄树树干中的次生乳管因与割胶生产直接相关得到了全面的研究,而幼茎、叶初生生长形成的初生乳管因与天然橡胶生产没有直接关系研究相对较少。利用光学显微技术以及Image J统计分析软件,对182份1981’IRRDB野生种质苗期的初生乳管分化进行了研究。结果表明,不同种质叶片以及绿色茎皮中的初生乳管分化能力存在明显差异;而同一种质小叶柄和茎皮中的初生乳管分化能力也并不完全一致。在这182份种质中,小叶柄初生乳管面积比例在0.08%~2.6%范围内,但1%以上的种质数量仅占总数的30.8%;在茎皮中,初生乳管面积百分比在1.3%~13.3%范围内,但7.5%以上的种质数量仅占总数的19.2%,可见,野生种质初生乳管分化能力普遍较低。来源于不同州的野生种质乳管分化能力存在明显差异,由强到弱分别是朗多尼亚州(RO/)、阿克里州(AC/)、马托格罗索州(MT/)以及其他非主选区域,其中,朗多尼亚州(RO/)可能更容易筛选到优良的种质。研究结果可为将来种质的引进以及灌木化栽培种质的选育提供依据。     

橡胶树魏克汉种质苗期初生乳管分化能力研究

巴西橡胶树幼茎和叶等器官中具有大量的初生乳管,因与当前的割胶生产没有直接关系而研究较少。灌木化栽培机械化采胶可能是未来的发展方向之一,选育初生乳管产胶潜力大的种质是实现这种新的生产模式的基础。利用光学显微技术以及Image J统计分析软件,对210份魏克汉种质苗期的初生乳管分化能力进行了统计和分析。结果表明,魏克汉种质茎皮中初生乳管面积比在3.05%~15.31%范围内,7.5%以上的种质数量占总种质数的57.1%;小叶柄初生乳管面积比在0.11%~3.34%范围内,1.0%以上的种质数量约占总数的50.0%,可见,魏克汉种质初生乳管分化能力普遍较强。在不同种质中,绿色茎皮和叶片中的初生乳管分化能力存在明显差异;直接引自国外的种质初生乳管分化能力普遍低于国内自主选育的品系,而国内选育的种质不同系列之间也存在明显的差异,热研、保亭、大丰、大岭和热垦系列初生乳管分化能力较强。同一种质中,茎皮和小叶柄中的初生乳管分化能力也并不完全一致,大岭68-30、广西6-68、热垦525、热研11-23-65、大丰117、热研25茎皮和小叶柄乳管面积比分别都大于10.0%和2.2%,是筛选灌木化栽培种质的首选材料;热垦171茎皮和小叶柄乳管面积比分别为15.31%(最高)和0.52%(低),可作为进一步选育种的备选材料。本研究从初生乳管分化能力方面对魏克汉种质进行了初步的鉴定和评价,该结果可为橡胶树的灌木化栽培选育种提供依据。     

朱砂根僵化苗的解剖学研究

采用石蜡切片方法对朱砂根(Ardisia crenata Sims)一年生僵化幼苗的根、茎、叶的阶段发育过程和形态结构进行了研究,对照为同龄正常苗。结果表明,僵化苗根茎叶的发育过程及形态结构类似一般双子叶植物,其初生结构的分化与次生结构的生长基本按照各个阶段的先后顺序发生,也不改变正常组织的排列。但在生长和发育中一些内部组织的组成和比重发生了改变。轴器官中薄壁组织的比例扩大,产生以营养组织为主导的组织结构;维管组织的发育弱化,输导功能被削弱。在茎尖顶端分生组织丧失分生能力分化成熟后,基部的后育腋芽外起源发生,形成表皮、腺囊腔、分生组织和薄壁细胞组成的苞状体,不能分化出其它成熟组织,是形态结构上的无效芽。     

菠萝蜜叶绿素缺失突变体幼苗维管组织结构分析

木本植物维管组织发育对木材形成意义重大。本研究利用石蜡切片法和光学显微技术,研究菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)叶绿素缺失突变体(chlorophyll deficient mutant,CDM)幼苗不同部位的维管组织结构,观察及测量导管分子、筛管分子的孔径和密度等,分析了维管组织和形成层的特点。结果表明,CDM幼苗的根、茎、叶柄和叶主脉维管组织中的木质部和韧皮部的结构均发生改变。与正常苗相比,CDM幼苗中次生木质部导管分子和韧皮部筛管分子的孔径和面积减小,密度增大;根和茎维管组织中形成层厚度减小,层数减少;CDM茎中的维管组织相比于根显示出更强的抑制作用。本研究为进一步探索木本植物维管组织发育提供了新材料。     

茉莉酸在巴西橡胶树伤害防卫结构形成中的作用

研究了巴西橡胶树（Hevea brasiliensis)芽接树的萌条受机械伤害时外施茉莉酸（JA）对2种防卫结构创伤周皮和乳管的形成的影响。结果表明：（1）割伤幼茎树皮直至形成层或刮伤幼茎树皮去掉表皮和2-3层皮层细胞，都能在6d后看到诱导维管形成层分化出次生乳管。在伤口上施用JA或JA生物合成的前体亚麻醉（LA），能够使伤害诱导的乳管增加；而施JA生物合成的抑制剂indomethacin（IND）则产生抑制伤害诱导乳管分化的作用。（2）割伤或刮伤都能诱导形成创伤周皮，而在伤口施用JA和IND，JA可能不参与诱导创伤周皮的形成。（3）施用乙烯利和6-苄基腺嘌呤（BA）都不能引起创伤周皮形成，但BA能促进伤害诱导的创伤周皮细胞层数目增加。     

橡胶树枝条初生乳管形态发育研究

橡胶树的初生乳管主要存在幼嫩树干、枝条、叶片、花和果实中,其发育过程依然不清楚。本研究利用石蜡制片和改良的碱处理剥离2种方法研究了幼嫩枝条初生乳管的形态发育过程,发现碱处理剥离法能观察到乳管从起源到发育成熟的连续过程,优于石蜡制片。采用碱处理剥离法系统研究橡胶树枝条不同发育时期初生乳管形态特征。从古铜期枝条不同部位分离的乳管形态差异较大,顶端分生组织附近的乳管呈线性长管状、不分支、无隔,外凸结构不明显;距顶端7 cm左右的乳管具有明显的外凸结构或珠状结构;距顶端14 cm处的乳管明显增粗,相邻乳管间外凸结构联结贯通形成乳管桥,最终形成网状结构。稳定期枝条各部位的乳管形态趋同,外凸或珠状结构的密度和乳管桥的密度均显著高于古铜期枝条对应的部位,都形成了复杂的网络结构。同时发现初生乳管是多核的。本研究结果表明橡胶树枝条初生乳管为无节联结乳管,是一种新的乳管类型。本研究对植物乳管发育研究有重要意义。     

季节、采胶和外源茉莉酸对成龄橡胶树乳管分化的影响

橡胶树树干树皮中的乳管列数目与橡胶产量密切相关。为了建立成龄橡胶树乳管分化的调控技术,笔者采用实验形态学的手段,研究季节、采胶和外源茉莉酸对成龄橡胶树乳管分化的影响。结果表明,在海南岛自然条件下,乳管分化开始于6~7月份,在11月~翌年的5月没有乳管分化;割胶包括正式割胶前的预割能显著提高橡胶树形成层分化乳管的能力,其影响的范围相当大;外施茉莉酸对未开割树和割胶树的乳管分化都有促进作用。这些知识对于发展高效合理的采胶技术可能具有指导意义。     

巴西橡胶树胶乳黄色体中多酚氧化酶的活性及其橡胶粒子凝集作用的研究

橡胶粒子凝集在乳管伤口堵塞中起重要作用,研究胶乳中橡胶粒子凝集相关蛋白对于阐明乳管伤口堵塞机制具有重要的意义。对巴西橡胶树初生乳管和次生乳管胶乳黄色体中的多酚氧化酶活性进行了检测,并分析了多酚氧化酶对橡胶粒子凝集的影响。结果表明,初生乳管和次生乳管胶乳的B-乳清蛋白种类有明显差异,但B-乳清都有较高的多酚氧化酶（PPO）活性和具有明显的凝集橡胶粒子的作用。标准PPO也具有凝集橡胶粒子的效应。DTT对标准PPO的活性具有明显的抑制效果,并抑制其对橡胶粒子的凝聚作用。本研究首次证明巴西橡胶树的初生乳管和次生乳管的胶乳黄色体中都含有PPO蛋白,PPO是有效凝聚橡胶粒子的蛋白质成分之一,为深入研究乳管伤口堵塞机制奠定了基础。     

乙烯利过度刺激采胶诱导巴西橡胶树割面干涸病的研究

利用光学显微镜和透射电子显微镜技术,研究了乙烯利过度刺激采胶诱导的巴西橡胶树(Heveabrasiliensis Muell.Arg.)割面干涸病的组织学和细胞学的变化.实验树为无性系RRIM600,采用S/2 d/2割制每间隔15 d涂质量分数10%乙烯利,并增加割胶深度.结果表明:1.在实施过度刺激采胶的进程中,胶乳原位凝固的乳管开始出现在树皮外层,以后逐渐向树皮内层扩展.2.病树存活乳管中的细胞器加速衰老.很多黄色体破裂或一些黄色体成为残体,髓鞘状的结构出现,橡胶粒子的数量减少,F-W粒子成为电子致密体,核膜破裂,核的内含物最后被降解.3.原位胶乳凝固是病树失去功能乳管的重要特点.4.病树形成层刚分裂的乳管具有正常的结构.5.病树整个割面树皮组织加速衰老.讨论了没有褐斑的割面干涸病与有褐斑的割面干涸病在结构和发育上的差别.     

橡胶树树皮miRNA定量表达分析的内参筛选

世界所需天然橡胶主要来自橡胶树，橡胶树的乳管是合成和储存天然橡胶的组织，树干树皮中的次生乳管与天然橡胶生产密切相关，由维管形成层分化而来。次生乳管数量与天然橡胶产量呈显著正相关。因此，乳管分化是天然橡胶生产面临的一个重大理论课题。植物miRNAs是一类长约20~24个核苷酸的非编码小RNA分子，通过介导基因沉默在植物生长发育、细胞分化及逆境适应中起着非常重要的调节作用。橡胶树乳管分化过程中差异miRNAs的鉴定对于进一步认识乳管分化的分子机理具有重要的作用。实时荧光定量PCR（qPCR）已广泛用于miRNA的定量表达分析，选择合适的miRNA内参对于准确进行miRNA的表达定量至关重要。本研究以冠菌素（coronatine, COR）诱导橡胶树萌条分化次生乳管的实验系统，采用小RNA Poly A加尾的qPCR技术分析COR处理对形成层区3个非编码RNA（U6 snRNA、5S rRNA、18S rRNA）和6个miRNA（hbr-miR159b、hbr-miR396b、miR169-x、miR172-y、miR535-x、miR894-x）候选内参的表达稳定性的影响。geNorm和NormFinder软件的联合分析结果显示，表达稳定性最高的是hbr-miR396b和miR894-x，稳定性较差的是U6 snRNA。hbr-miR396b和miR894-x可作为合适的内参基因，用于分析COR影响下的miRNA相对定量表达，为鉴定橡胶树次生乳管分化相关的差异表达miRNAs奠定良好基础。     

巴西橡胶树花药体细胞胚形成中乳管分化的研究

培育数量多、质量好的体细胞胚是当前巴西橡胶树花药组织培养的主要研究目标,而对于体细胞胚发育过程中是否有乳管分化目前尚不清楚。以不同发育阶段的正常体细胞胚以及不同形态的畸形胚为材料,对它们的乳管分化情况进行了研究。结果表明,球形胚、心形胚和鱼雷胚中都没有乳管分化,最早出现可辨识的乳管是早期子叶胚,而不同形态的畸形胚都有乳管分化。本研究为深入研究乳管分化的机制提供了基础。     

橡胶树魏克汉种质成龄树经预割诱导后次生乳管分化的比较

巴西橡胶树树干中次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。分析不同魏克汉种质成龄树在预割伤害后树皮次生乳管的分化,不仅为不同种质鉴定和评价提供依据,也为成龄大树割胶后次生乳管分化能力提供预测。采用碘-溴染色方法和石蜡切片技术,对不同种质材料新分化的次生乳管进行了统计分析。研究结果表明,选取的110份魏克汉种质预割后新分化的次生乳管列数不同,具有明显的种质特征。根据分化次生乳管列数的多少,将预割诱导乳管分化的级别由低到高分为1、2、3、4级。在110份种质中,对应1级32份、2级49份、3级24份和4级5份的种质,所占比例分别为29.09%、44.55%、21.82%和4.55%,可见,分化能力强的种质占比较低,大部分种质为2级乳管分化。国外直接引种和国内自主选育的种质在预割诱导分化能力上也存在差异。在110份种质中,国外引种58份种质中对应分化能力1、2、3、4级的种质占比分别为29.31%、44.83%、22.41%以及3.45%;国内选育的52份种质中对应1、2、3、4级的种质占比分别为28.85%、44.23%、21.15%和5.77%;可见,国内选育种质受预割诱导乳管分化的能力优于国外引种的种质,尤其是4级分化能力的种质比例明显高于国外引种的种质。不同系列来源的种质乳管分化能力也存在差异,其中,国外PB、RRIM和RRIC系列和国内的大岭、海垦和大丰系列表现出较强的乳管分化能力。比较分析2个杂交组合后代的乳管分化情况发现,PB86×PR107的4份子代中次生乳管有3份为3级,1份为4级,后代表现出较强的乳管分化能力;而RRIM600×PR107的6份子代中1级2份,2级2份,3级2份,可见其后代乳管分化能力略差。PB86和PR107后代的乳管分化表现出较强的双超亲现象,可作为优良的育种亲本。通过预割判断乳管分化能力不仅为魏克汉种质鉴定和评价奠定基础,也为橡胶树高产育种以及早熟、晚熟品种的早期预测提供有效指标。     

橡胶树初生乳管橡胶的产量性状与橡胶特性研究

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）的乳管分初生乳管和次生乳管2种类型,前者分布在叶片和初生生长茎干的皮组织,后者分布在次生生长茎干的皮组织。目前,商用橡胶主要来自次生乳管,关于次生乳管橡胶的认识较透彻;由于初生乳管橡胶未被开发利用,因此人们对其了解也较少。以来自橡胶嫁接幼树枝叶的初生乳管橡胶为研究对象,通过分析与初生乳管橡胶产量相关的因子,包括枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量等,明确初生乳管橡胶的产量潜力。同时,还研究了初生乳管橡胶的生胶性能和硫化特性。结果表明,橡胶幼树枝叶的生物量、生物量组成和橡胶含量因无性系而异,受无性系影响。在枝叶生物量组成中,叶片、树皮和木质杆分别占枝叶生物量的55.5%、10.5%和34.0%。叶片和树皮的橡胶含量分别为每克干物质含橡胶13.7和35.6 mg。初生乳管胶乳的橡胶粒子平均粒径（0.36 μm）和相对分子量低于常规割胶树的胶乳橡胶。初生乳管橡胶的氮含量和PRI分别为0.56%和89%,均高于常规橡胶的氮含量（0.50%）和PRI（80%）。初生乳管橡胶的门尼粘度和塑性初值P₀分别为66和26,均低于常规橡胶的门尼粘度（101）和P₀（50）。初生乳管橡胶的挥发份和灰分含量均与常规橡胶相同,分别为0.50%和0.38%。初生乳管橡胶的初始硫化时间T₁₀为2.00 min,正硫化时间T₉₀为19.12 min,均比常规橡胶的T₁₀ 2.47和T₉₀ 25.08硫化时间短。初生乳管橡胶硫化曲线的最小扭矩较小（0.22 dN·m）,而最大扭矩较大（8.25 dN·m）。通过分析3个无性系材料,结果表明萌条枝叶生物量、生物量组成和橡胶含量具有品系特征,并影响初生乳管橡胶产量,这为初生乳管橡胶在资源育种与栽培技术指明了研究方向。鉴于初生乳管橡胶的门尼粘度和P₀达不到标准胶要求,但其他理化性能指标与常规橡胶相似,建议初生乳管橡胶不能作为标准胶使用,但可作为普通胶料用于生产。