优质同源四倍体菜心新材料的创制及特性分析

为获得优质的菜心同源四倍体新材料,本研究采用0.2%(W/V)的秋水仙素溶液点滴二倍体菜心LCX017幼苗子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学以及流式细胞仪等方式鉴定到诱导成功的同源四倍体植株,并对二、四倍体的农艺性状、营养品质、光合特性等方面进行分析比较。结果表明,形态学与农艺性状方面,四倍体植株在叶片、花器官、种荚等方面表现出“巨大性”,叶宽、叶厚增大,菜薹直径变粗,重量增大;解剖学方面,四倍体叶片气孔相对二倍体更大,气孔密度降低;花粉粒相比二倍体变大且呈现棒状或橄榄状;细胞学方面,四倍体植株的根尖染色体数目是二倍体的2倍;流式细胞仪鉴定结果显示,四倍体的DNA荧光强度是二倍体的2倍;营养品质方面,相较于二倍体,四倍体植株中可溶性糖、纤维素、有机酸以及叶绿素含量显著上升,硝态氮含量下降22.92%,可溶性蛋白含量无显著变化;此外,结合光响应曲线分析发现,四倍体在强光和弱光条件下的适应能力均强于二倍体。综上,本研究成功诱导出了优质的同源四倍体菜心新材料,丰富了不结球白菜的种质资源。     

木薯同源四倍体的离体诱导及鉴定

为获得木薯新品种四倍体种质资源,以木薯主栽品种南植199组培苗单芽茎段为试验材料,利用秋水仙素诱导同源四倍体,统计不同浓度秋水仙素对外植体成活率和诱导效果的影响,并对二倍体与同源四倍体进行形态学、解剖学和生理生化方面的比较。结果表明,外植体成活率随秋水仙素浓度升高而降低,0.05~0.10 g·L^-1是秋水仙素诱导木薯同源四倍体的适宜浓度范围。本研究获得了10个同源四倍体株系和1个嵌合体株系。与二倍体木薯相比,四倍体木薯叶片增厚,叶型变宽,保卫细胞增大,叶绿素含量增加。本研究拓宽了木薯种质资源,并为诱导鉴定木薯四倍体提供了一套高效的技术方法。     

高花青苷同源四倍体紫菜薹新材料的创制及特性分析

为获得优质高花青苷的同源四倍体不结球白菜紫菜薹Lcx025b新材料,本研究利用浓度为0.2%(w/v)的秋水仙素溶液处理二倍体Lcx025b幼苗的子叶生长点,通过形态学、细胞学、流式细胞仪测定等方法筛选鉴定得到同源四倍体植株,通过农艺性状指标、营养品质、光合特性、抗病能力等方面对二、四倍体植株进行比较分析。结果表明,相较于二倍体植株,四倍体植株在形态学方面表现出巨大性,具体表现为叶片的长宽比显著减小,叶片趋于扁圆形,花器官、种荚、种子等明显增大,菜薹颜色加深;叶片气孔明显增大,气孔密度减小;花粉粒表现出明显不规则性;四倍体植株根尖细胞染色体的数目以及通过流式细胞仪分析的四倍体植株DNA的荧光强度都表现为二倍体的两倍;营养品质方面,可溶性糖、菜薹花青苷含量显著增加,纤维素、硝态氮含量显著减少,可溶性蛋白、叶绿素含量无显著变化;结合光响应曲线分析,四倍体光合能力更强,适应性更高;此外,在抗病性鉴定过程中,四倍体植株对灰霉菌的抗性明显优于二倍体植株。综上,本研究获得了高花青苷的同源四倍体不结球白菜紫菜薹Lcx025b新材料,为不结球白菜的种质资源创新提供了重要的材料支撑。     

高产、抗病同源四倍体不结球白菜黄心乌新材料的创制

不结球白菜黄心乌是长江中下游流域特别是安徽地区的主栽品种之一。为获得品质优良的黄心乌新材料,本研究使用0.2%(w/v)的秋水仙素溶液点滴处理二倍体黄心乌幼苗的子叶生长点,通过形态学和细胞学的方法筛选到同源四倍体黄心乌植株,并对二、四倍体黄心乌的农艺性状以及品质进行分析。形态学研究结果表明,四倍体植株的株型、叶片、花、种荚表现出巨大型;四倍体叶片的气孔变大,气孔密度变小;花粉粒体积比二倍体变大且呈现出棒状。细胞学分析结果发现,四倍体植株的根尖染色体数目是二倍体的2倍。流式细胞仪分析结果表明,四倍体植株的荧光强度为二倍体的2倍。营养品质方面,与二倍体相比,四倍体纤维素、有机酸含量显著上升,叶绿素、硝态氮含量显著下降,可溶性糖及可溶性蛋白含量无显著变化。此外,结合光响应曲线分析结果发现,强光条件下,四倍体对光强的适应能力更强。在抗病性检测中发现,四倍体的灰霉菌抗性明显优于二倍体。本研究获得了高产、抗病的同源四倍体不结球白菜黄心乌新材料,为不结球白菜育种工作提供了新的种质资源。     

不同倍性菘蓝对干旱胁迫的耐受能力及保护性酶的响应机制

为了比较不同倍性菘蓝对干旱胁迫的耐受能力及其体内保护性酶的响应机制,在MS培养基中加入不同浓度的甘露醇模拟干旱胁迫处理,观测不同倍性菘蓝种子的萌发和幼苗生长状况,测定幼苗中丙二醛及脯氨酸含量,同时对其地上部分保护性酶SOD、POD和CAT进行测定。种子萌发、幼苗生长以及丙二醛和脯氨酸含量的测定结果均表明,四倍体菘蓝较二倍体菘蓝对干旱胁迫的耐受能力强。对其体内保护性酶的研究结果表明,随着甘露醇浓度的增加二倍体和四倍体菘蓝中SOD、POD和CAT三种保护性酶均呈现先增加后降低的趋势,各甘露醇浓度下四倍体中的SOD、POD和CAT三种保护性酶活性均高于二倍体,说明在干旱胁迫下四倍体菘蓝对活性氧的清除能力高于二倍体菘蓝,部分解释了四倍体菘蓝较二倍体菘蓝对干旱胁迫的耐受能力强。     

单、双瓣茉莉营养器官解剖结构特征及其生态适应性研究

对相同生境栽培的单、双瓣茉莉根茎叶等器官解剖结构特征研究结果表明 ,与单瓣茉莉相比 ,双瓣茉莉具有根、茎各薄壁组织淀粉粒积累量较多 ,茎次生木质部导管内无侵填体 ,茎皮层细胞层多达 2～ 4层 ,气孔器较小、密度较大且位置更下陷 ,气孔器面积 叶表面积值较小 ,叶片角质层较厚且叶肉细胞较小 ,栅栏组织厚度 叶肉组织厚度值较大 ,栅栏组织细胞排列更紧密等叶片结构特征 ,这可能是双瓣茉莉更适应低温和干旱生境的原因之一     

人工诱导的同源四倍体西瓜种子形态结构变异研究

四倍体西瓜作为三倍体无籽西瓜的母本,其性状对三倍体西瓜组合选配起着重要作用,其中四倍体西瓜种子性状对三倍体西瓜品种的种子发芽率、成苗率、采种量起关键作用。为研究四倍体西瓜种子的性状变异,以41组秋水仙素诱导的T6同源四倍体西瓜为试验材料,以其诱导前的同源二倍体为对照,比较加倍后四倍体西瓜种子发芽率、单瓜种子数、百粒重和形态结构变异。结果表明,秋水仙素诱导加倍后,四倍体种子发芽率、单瓜种子数均低于其同源二倍体,但种子长度、宽度、厚度、喙宽、种皮厚度和百粒重均大于其二倍体。四倍体西瓜的单瓜种子数与其二倍体西瓜的种子数极显著相关,二倍体和四倍体西瓜的百粒重与其本身的长度和宽度极显著相关,四倍体西瓜种子种皮厚度与多个性状都显著相关,但四倍体种子的发芽率除与其种子的喙宽显著相关外,与其他性状都无显著相关性。本研究通过比较人工诱导的同源四倍体与其原始二倍体西瓜种子的差异,为诱导四倍体的选择及多倍体西瓜育种提供了一定的理论依据。     

二、四倍体萝卜光合特性比较研究

二、四倍体萝卜光合特性比较研究表明:四倍体叶片厚度、叶绿素含量和叶面积明显高于二倍体,且其气孔增大,密度减小.二倍体和四倍体的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均随光强增大而增加;而细胞间隙CO2浓度(Ci)随光强增强缓慢下降.二倍体的净光合速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度均高于四倍体.四倍体的光饱和点(LSP)为1 960 μmol · m-2 · s-1,光补偿点(LCP)为59.87 μmol · m-2 · s-1,均高于二倍体.     

不同倍性菘蓝幼苗对盐渍胁迫的耐受能力及保护性酶的响应机制

为了比较不同倍性菘蓝对盐胁迫的耐受能力及其体内保护性酶的响应机制,采用在MS培养基中加入小同浓度的NaCl模拟盐胁迫处理,观测二倍体和四倍体菘蓝种子的萌发和幼苗生长状况,测定幼苗中丙二醛及脯氨酸含量,同时对其地上部分保护性酶SOD、POD和CAT的活性进行测定.对种子萌发、幼苗生长以及丙二醛和脯氨酸含量的测定结果均表明,四倍体较二倍体耐盐胁迫能力强.对其体内保护性酶的研究结果表明,在不同NaCl浓度下,起主要保护作用的酶是不同的,无论有无盐胁迫、NaCl浓度高低,四倍体中的SOD、POD和CAT三种保护性酶活性均高于二倍体,这说明在盐胁迫下四倍体菘蓝对活性氧的清除能力要高于二倍体菘蓝,部分解释了四倍体比二倍体对盐胁迫耐受能力高.     

黄毛草莓叶片离体再生及其同源四倍体的诱导

为探究黄毛草莓叶片离体再生率及其同源四倍体的诱导效果,以黄毛草莓试管苗叶片和离体芽尖为材料,研究了不同激素配比对叶片离体再生的影响以及不同秋水仙素浓度和处理时间对其染色体的加倍效果。结果表明,黄毛草莓离体叶片在MS+1.0 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1IBA的培养基上不定芽的再生率最高,为73.19%;0.15%秋水仙素处理草莓离体芽尖48 h诱导效果最佳,诱导率达13.33%,获得了经染色体计数确定为四倍体的株系12个,四倍体基因组DNA含量发生了倍增,染色体数量由14(2n=2x=14)条增加到28(2n=4x=28)条。与二倍体相比,四倍体黄毛草莓叶片更大更厚,颜色更深,叶形指数减小,气孔变大,叶绿素含量升高,整体植株生长势较强。黄毛草莓同源四倍体株系的获得为黄毛草莓的进一步研究奠定了基础。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗多酚代谢3种酶活性的影响

为探讨He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗多酚代谢相关酶活性的影响,利用5 mW·mm-2的He-Ne激光和增强UV-B(10.08 kJ·m-2·d-2)辐射处理"晋麦8号"小麦幼苗,分别在不同时段测定苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)及过氧化物酶(POD)的活性.结果表明,增强UV-B辐射使小麦幼苗叶片PAL活性升高,PPO与POD活性降低,且随处理天数的增加,不同处理组小麦幼苗叶片PAL、PPO、POD活性间具有一定相关性.长期增强UV-B辐射,导致多酚类物质的代谢速度降低甚至停止,自由基不能被及时清除,生物膜破坏:经过一定剂量的He-Ne激光辐照可修复增强UV-B辐射对小麦幼苗叶片多酚类物质代谢的损伤.     

套作模式下玉米荫蔽对大豆叶片叶绿体结构及光合特性的影响

为探讨玉米大豆套作模式下大豆叶片叶绿体及光合荧光特性对荫蔽的响应,本研究选用南豆12、桂夏3号为试验材料,设置大豆单作(CK)、单行玉米行间套作大豆(A1)和两行玉米带间套作大豆(A2)3个处理,分析大豆叶片叶绿体超微结构和光合荧光参数。结果表明,与CK相比,套作玉米荫蔽下两品种大豆叶片叶绿体基粒厚度、基粒面积/叶绿体面积、淀粉粒面积和淀粉粒面积/叶绿体面积增加,且荫蔽下南豆12基粒厚度和淀粉粒面积/叶绿体面积高于桂夏3号;叶绿体基粒数量在品种间存在差异,南豆12较CK增加,而桂夏3号降低。与CK相比,荫蔽下大豆叶片厚度、栅栏组织厚度显著降低,南豆12在A1、A2下叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度和栅栏组织厚度均高于桂夏3号。荫蔽下大豆叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)显著增加,但气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和实际光化学效率(F_q'/F_m')显著降低。南豆12在A1、A2下的Pn和F_q'/F_m' 高于桂夏3号。综上,套作玉米荫蔽直接影响大豆叶片结构特征和光合荧光特性,但品种间响应存在显著差异。本研究可为耐荫性套作大豆品种的选育提供一定的理论参考。     

Micromorphological and anatomical alterations caused by simulated acid rain in Restinga plants: Eugenia uniflora and Clusia hilariana

Eugenia uniflora and Clusia hilariana seedlings were submitted to simulated acid rain, pH 3, for 40 days. The degree of visible injury and the anatomical and micromorphological alterations were determined 24 hours after the last simulation. E. uniflora presented a higher degree of leaf necrosis. The adaxial epidermis and part of the palisade parenchyma of the entire leaf blade were affected and hypertrophy, hyperplasia and cicatrization tissue differentiation occurred. Erosion and morphological modification of the epicuticular wax and alterations in the epidermis were detected on the upper and lower leaf surfaces. Stomata with deformed ostioles and rupture of the stomatal ledge were observed. C. hilariana presented necrosis in leaf margin and in abaxial leaf surface, showing collapsed cells or with plasmolized aspect, cicatrization tissue, epicuticular wax alterations, occasional leaf perforations, irregular arrangement of adaxial epidermis cells and twisted subsidiary cells. The structural alterations indicated a greater susceptibility of E. uniflora to acid rain. he lower sensibility of C. hilariana can be related with the anatomical characteristics as: thick cuticle with evident cuticular flanges, three layers of hypodermis and mesophyll more thick and compact.     

土壤中钙、氮含量对番茄枯萎病抗性的影响

采用土培的方法,研究土壤中钙、氮含量对番茄接种枯萎病病原菌后其体内有效钙含量、干物质重及番茄抗病指标变化的影响。结果表明,接种病原菌后各处理番茄病情指数、叶片组织苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)和细胞膜透性均显著提高,以土壤有效钙为241.36 mg·kg-1、碱解氮为553.63 mg·kg-1条件下番茄有效钙含量及干物质重较高,病情指数较低、4种防御酶活性增加幅度较大且峰值较高,丙二醛和细胞膜透性较低,氮含量随土壤碱解氮的增加而增加。因此,在土壤碱解氮过多处理中施入适量钙肥可以缓解其对番茄抗枯萎病的抑制作用,提高钙素有效性,使番茄具有较高抗枯萎病能力。     

Effect of Vermicompost on Growth,Essential Oil,and Health of Thymus Vulgaris

In this study, the effect of various vermicompost substitutions (0, 25, 50, and 75%) was investigated on germination, growth and development, photosynthetic parameters, the essential oil content, and disease resistance of Thymus vulgaris. Results showed that 25% vermicompost substitution promoted the best seedling emergence indices, whereas maximum length, fresh and dry weight of aerial parts and root, chlorophyll and carotenoid contents, photosynthetic efficiency, and the highest essential oil content were observed in 50% vermicompost substitution. Vermicompost was an effective biocontrol agent against Fusarium oxysporum and Phytophthora infestans. Suppression of pathogens by vermicompost was enhanced progressively with increasing rates of substitution of vermicompost, and the highest suppression obtained in 75% vermicompost substitution. The disease protection correlated to development of activities of defense-related enzymes including β-1,3-glucanase, phenylalanine ammonialyase, polyphenol oxidase and peroxidase, and total phenolics content. These results suggest the potential of vermicompost in promoting of plant yield as well as inducing systemic resistance in Thymus vulgaris.     

石榴果实发育期果皮褐变及相关酶活性变化

为探明石榴果实发育期果皮褐变及其相关酶活性、总酚和抗氧化能力的变化规律及相互关系,以泰山红和泰山三白甜石榴为试材,研究各发育期果皮褐变度、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、总酚含量和DPPH自由基清除率的变化。结果表明,2个品种果皮褐变度、PPO活性、POD活性、总酚含量和DPPH自由基清除率随着发育天数的增加逐渐降低,均在7月15日达到最高。2个品种果实发育期果皮PAL活性呈先降低后升高再降低的变化趋势,分别在7月15日和9月13日出现峰值。泰山红抗褐变能力高于泰山三白甜,二者分别在9月23日和9月13日采收能减轻褐变的发生。相关性分析表明,PAL、PPO、POD、总酚和DPPH自由基清除率均与石榴果实酶促褐变密切相关,石榴果实酚类物质含量高低与其抗氧化能力极显著正相关。本研究结果为深入揭示石榴果实褐变机理提供了理论依据。     

蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响

研究蚯蚓肥对温室番茄植株体内抗氧化能力的调节作用,为提高设施栽培条件下蔬菜抗病、抗逆能力提供理论依据和技术支撑。温室内盆栽试验,设置对照（CK）、化肥（CF）、牛粪（CM）和蚯蚓肥（EM）4个处理。观测植株表型性状（株高、茎粗、SPAD值和叶面积）,并分别于番茄定植后25 d、50 d和75 d采集植株功能叶片和根系,测定防御酶活性（过氧化氢酶,CAT;过氧化物酶,POD;多酚氧化酶,PPO和超氧化物歧化酶,SOD）、根系活力及丙二醛含量（MDA）。结果表明:（1）蚯蚓肥可显著增加番茄叶面积和根系活力,对株高、茎粗、根系鲜重和叶片SPAD值以及根系丙二醛含量无显著影响;随生育期的延长,蚯蚓肥处理的根冠比呈上升趋势。（2）根系和叶片防御酶活性变化趋势相似,随生育期的延长,CAT活性呈下降趋势,POD活性呈上升趋势,PPO和SOD活性呈先升高后下降趋势。蚯蚓肥可提高番茄的CAT和POD活性,EM处理较其它处理增加21.63% ~ 511.2%;EM处理的PPO活性较CM处理增加54.6% ~ 163.9%,CF处理较CM和EM处理的SOD活性降低23.32% ~ 91.67%。（3）相关性分析表明,番茄叶面积与根系POD活性呈极显著正相关,根系活力与叶片POD呈极显著正相关,根系POD与叶片POD、PPO和SOD呈极显著正相关。设施蔬菜生产中适量施用蚯蚓肥,在促进作物生长发育的同时,可提高番茄植株的抗氧化能力,增强作物的抗逆性和抗病性,为作物高产和病虫害绿色防治奠定基础。     

水杨酸诱导下人参培养物差异表达基因片段的克隆

本研究以人参愈伤悬浮细胞为材料,在其生长的第28天添加1×10^-3mg／L水杨酸,测定水杨酸添加后,过氧化物酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶等3种酶在72h内的变化及皂苷含量,结果表明：水杨酸添加后对过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶的活力影响最大,分别在24h和48h达到最大峰值,在18h开始影响多酚氧化酶的活力,培养物生长的第28天添加水杨酸可以明显提高人参愈伤组织中皂苷的合成。确定添加水杨酸后24h提取总RNA,进行cDNA-RDA分析,筛选差异片段。确定差异基因并在GenBank中注册,注册号为FE900130。为探讨水杨酸作为诱导子对人参次生代谢的影响奠定基础。