高山马铃薯脱毒苗DNA甲基化的MSAP分析

为了解脱毒对高山马铃薯试管苗DNA甲基化水平的影响,探究DNA 甲基化在高山马铃薯脱毒后的作用,结合毛细管电泳检测技术对怀玉山高山马铃薯脱毒苗的基因组DNA甲基化进行MSAP分析。结果表明,怀玉山高山马铃薯常温继代带毒苗甲基化水平较高,经过玻璃化法超低温保存处理但未能脱毒时其甲基化水平有所下降,但甲基化仍处于较高水平,而常规茎尖培养脱毒和玻璃化法超低温疗法脱毒可明显降低试管苗的甲基化水平,且玻璃化法超低温疗法脱毒苗的甲基化水平更低。在怀玉山高山马铃薯超低温保存(未能脱毒)、茎尖常规培养脱毒和超低温疗法脱毒3个处理方式中,去甲基化模式和甲基化模式并存,但均以去甲基化模式为主要趋势,且在去甲基化模式的强弱依次为超低温疗法脱毒>茎尖常规培养脱毒>超低温保存(未脱毒)。本研究结果为怀玉山高山马铃薯脱毒苗的种质保存和规模化生产提供了一定的理论依据。     

超低温保存对胡杨种子活力及生理指标的影响研究

胡杨种子在自然状态下极易失活,因此建立适合胡杨种子的保存方法十分必要。而超低温可以实现种子的长期保存。基于此,用硅胶对胡杨种子进行脱水处理,使种子的含水量形成不同梯度,再对不同含水量的种子进行超低温保存,然后对保存后的种子进行化冻处理,确定种子的存活率,测定种子的各种生理生化指标。实验结果表明,含水量是影响胡杨种子存活的重要因素,含水量为4.30%时胡杨种子的发芽率较高。影响胡杨种子的另外一个重要因素是化冻方法,采用快速化冻方法胡杨种子具有较高的存活率,且各种酶活性及种子的电导率、丙二醛含量都较低。对含水量为4.30%的胡杨种子进行超低温保存后,快速化冻对胡杨种子伤害较小,且对各种生理生化指标影响较小,适合胡杨种子超低温保存。     

模拟酸雨对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以中性溶液（pH=7.0）为对照,研究了pH值为1.0,2.0,3.0,4.0,5.0和6.0模拟酸雨对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,小麦种子萌发和幼苗生长各指标随着pH值的降低而降低,弱酸（pH5.0～6.0）条件下小麦种子能够正常萌发和生长,种子萌发和幼苗生长各指标与对照没有显著差异（P > 0.05）;在pH低于5.0时,小麦种子萌发和幼苗生长严重受阻,种子萌发和幼苗生长各指标均显著低于对照（P < 0.05）;pH为1.0时,小麦种子则完全失去活性;不同pH值模拟酸雨胁迫对小麦幼苗生理指标影响较大,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、保护酶（SOD,POD,CAT）和非保护酶（PPO,PAL）活性随酸性的增强呈降低趋势,而相对电导率和丙二醛（MDA）含量呈上升趋势。综合分析认为,小麦幼苗生长比种子萌发对模拟酸雨的响应更为敏感。     

~(60)Co-γ射线诱导的小麦基因组DNA的甲基化变异

诱发突变技术在小麦品种改良中具有重要作用,辐射诱变能通过改变DNA甲基化的方式而影响基因组稳定性。本研究分别采用100和150Gy60Co-γ射线处理小麦品种京411(J411)干种子,利用甲基化敏感扩增多态性技术检测处理后幼根和幼叶基因组甲基化相对水平的变化及甲基化模式的变异规律。结果表明,γ射线处理对幼苗的苗高和根长都有显著抑制作用。与未处理对照比较,处理后小麦幼苗叶片和根部DNA胞嘧啶甲基化相对水平均发生变化,叶片的甲基化相对水平下降,而根中升高。2种处理剂量下,叶片和根的甲基化模式变异均表现为CG位点变化率高于CNG位点变化率。不同位点的甲基化模式变异在诱变后也存在一定的差异。叶片中不同剂量下CG位点和CNG位点的去甲基化率都高于相应位点的甲基化率;根部CNG位点在所有剂量下的去甲基化率都低于相应位点的甲基化率,而CG位点在100Gy剂量下去甲基化率高于相应位点的甲基化率,而在150Gy剂量下的去甲基化率则低于相应位点的甲基化率,反映出同一组织同一位点在不同诱变剂量处理下甲基化模式变异存在一定的差异。     

小麦杀配子染色体单体附加系CS-2C的DNA甲基化变异分析

本研究利用MSAP方法检测普通小麦中国春(CS)、中国春-杀配子染色体2C单体附加系(CS-2C单体附加系)的DNA甲基化变异,探究DNA甲基化与杀配子染色体的关系。结果表明,CS-2C单体附加系5'-CCGG位点的胞嘧啶甲基化水平(45.33%)高于CS(40.35%),其中全甲基化率与半甲基化率均有所升高。与CS相比,CS-2C单体附加系的5'-CCGG位点发生了明显的胞嘧啶甲基化模式变异,以胞嘧啶甲基化升高为主,其中CG位点甲基化变异幅度高于CHG位点甲基化变异幅度。通过对甲基化差异片段进行测序鉴定,结果显示部分差异片段与普通小麦Sukkula-like转座子等具有高度同源性。由此推测,转座子可能在杀配子作用机制中起作用。本研究为揭示杀配子染色体的分子机制奠定了基础。     

60Coγ射线低剂量辐照对生菜种子萌发、幼苗生长及酶活性的影响

用不同剂量(10、20、30、40和50Gy)60Coγ射线辐照生菜种子,研究其对种子萌发,幼苗生长和酶活性的影响。结果表明,低剂量辐照可显著提高生菜种子的发芽率、发芽势、田间出苗率、幼苗高度和主根长度,对种子萌发和幼苗生长有一定的促进作用。综合考虑各苗期性状指标初步确定生菜低剂量辐照的适宜剂量为30Gy。在所试剂量范围内辐照处理的POD活性均低于对照;在20～40Gy剂量范围内辐照处理的CAT活性与对照相比也有所降低。     

离子束介导的水稻早熟变异株系AFLP分析

用AFLP分子标记技术对N+离子束介导玉米总DNA获得的2个稳定遗传至第6代的水稻早熟变异株系C(08-5-121-6-1)和D(08-5-121-6-2)进行分析。首先从64对引物中筛选出10对多态性较好的引物,然后用这10对引物对早熟变异株系C和D分别扩增。结果显示,变异株系C、D和阴性对照水稻B(豫粳6号)与阳性对照玉米A(郑单14)之间的AFLP扩增图谱相似率分别为15.7%、16.2%和11.6%,说明变异株系与对照豫粳6号的AFLP扩增图谱存在显著差异。变异株系C和D与阴性对照豫粳6号相比,分别扩增出50条和58条差异带,其中新带分别为25条和35条,缺失带分别为19条和15条,变异株系C和D分别扩增到与阳性对照玉米相一致的目的带6条和8条,说明变异株系C和D基因组DNA与玉米基因组DNA相似性高于对照水稻。     

近地空间处理小麦干种子对 M_1的生物学效应

通过"940703"卫星搭载进行近地空间处理小麦千种子,可使 M_2幼苗叶片数减少,苗高降低,田间的出苗率和成株率有所下降,而对根部的生长表现出刺激作用;与300Gy~(60)Coγ射线处理相比,其 M_1损伤效应显著降低,采用幼苗过氧化物酶同工酶分析也得到充分证实。但近地空间处理在 M_1便有较多的机率产生符合育种目标的一些有益的性状变异,如矮秆、长穗等,频率可达2.22%～11.11%。     

入侵植物黄顶菊不同器官和不同发育阶段DNA表观遗传多样性变化特征

DNA甲基化是植物DNA普遍存在的一种表观遗传修饰方式,不仅在植物快速适应新环境中发挥重要的作用,还参与植物生长发育和器官分化特异性过程。本研究通过构建优化的甲基化敏感扩增多态性(MSAP)体系来分析入侵植物黄顶菊不同器官和同一器官不同发育阶段的组织甲基化变异特征。结果表明:器官特异性MSAP体系利用筛选的13对引物共扩增536条条带,其中引物EhHM7对表观遗传多样性贡献率最大,多态性百分比为92.45%;发育阶段特异性MSAP体系利用筛选的14对引物共扩增407条条带,其中EcHM1对表观遗传多样性贡献率最大,多态性百分比为80.56%。甲基化类型变异结果显示,黄顶菊不同器官(根、茎和叶)间以及同一器官不同发育阶段(老叶和嫩叶)的组织间均表现出显著的甲基化水平差异性,半甲基化、全甲基化和整体甲基化三种甲基化变异类型中茎组织的甲基化发生率最高,分别达到30.28%、19.37%甲基化率显著高于嫩叶组织,分别达到33.29%密集,且嫩叶较老叶密集,表明根个体间和茎个体间均存在较大的差异,这种个体差异大于黄顶菊叶片的个体间差异,且老叶的个体差异大于嫩叶,这种个体间差异在样品采集时不可忽视。所以,在利用表观遗传学方法进行黄顶菊入侵性的研究中,必须要制定科学的采样方案,把植物器官和生长发育阶段特异性作为一个重要因素考虑在内。     

磺胺二甲基嘧啶与环丙沙星对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为研究抗生素胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响,选取磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimidine, SM2)和环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)两种典型抗生素为研究对象,采用水培方法,通过测定不同浓度的两种抗生素对小麦种子芽和根的生长抑制率、幼苗生物量、根系形态和根系活力指标,分析比较了两种抗生素对小麦种子和幼苗的生态毒性差异。结果表明:0.1～2.0 mg·L~(-1)的SM2和0.1～1.0 mg·L~(-1)的CIP能够促进小麦种子根和芽的生长,当SM2浓度达到10.0 mg·L~(-1)、CIP浓度达到5.0 mg·L~(-1)时,两种抗生素开始对小麦种子根长产生抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用显著增强;两种抗生素对作物种子根长的抑制效应强于芽长;0.1 mg·L~(-1)的SM2促进小麦幼苗生长以及干物质积累,但随着SM2浓度增大,小麦幼苗生长受到抑制,根系生物量以及根系性状(总根长、平均直径)显著降低;CIP对小麦幼苗生长、干物质积累和根系性状均具有抑制作用,并且随着CIP浓度的增大抑制作用增强;SM2和CIP均抑制小麦根系活力,随着抗生素浓度的升高小麦根系氧化还原力降低,根系活力逐渐减弱。研究表明,SM2和CIP会在小麦根系不断积累,影响小麦正常生长,CIP对小麦幼苗生态毒性相对更强,0.1 mg·L~(-1)CIP即会抑制小麦幼苗生长。     

镉-苯并（a）芘单一及复合污染对小麦种子萌发的影响

通过高等植物生态毒理试验,以根长、芽长和发芽率为主要测定指标,研究了镉-苯并（a）芘单一/复合污染对小麦种子萌发的影响,以考察两者复合污染的生态效应并筛选敏感毒性诊断指标。结果表明,镉与苯并（a）芘单一/复合污染条件下,小麦根伸长、芽长和发芽率均受到不同程度的影响。其中,镉单一污染条件下小麦的根长和芽长显著高于对照,表现为刺激生长效应;苯并（a）芘单一污染胁迫显著抑制了小麦根长和芽长的伸长;两者复合污染促进了小麦的生长。单一污染条件下,苯并（a）芘对小麦种子早期生长的毒害效应大于镉。两种污染物在供试浓度范围内相互作用的联合毒性效应为拮抗特征。3个指标中,小麦发芽率的指示效应最不明显。     

Effects of water magnetic treatment on seed germination and seedling growth of wheat

In this research, effects of magnetic field strength (400, 500 and 600?mT) and type of water (distilled and saline water) was studied on germination and growth characteristic of wheat seeds. Results showed that the magnetic field intensity and type of treated water had significant effects on germination and growth characteristic of wheat seeds. The morphological properties of treated plants were improved compared with controlled ones. Experimental results showed that germination rate of the seeds treated by 400?mT using distilled water had the highest amount (53.3%) and it was the lowest (20%) for control seeds using groundwater. Distilled water affected in 400?mT field and control groundwater resulted in the highest and lowest amounts of root length (155.3 and 20.0?mm, respectively). Seedling fresh weight had the highest amount for treated distilled water with 600?mT magnetic field.     

番茄内生菌102菌株的促生作用研究

通过种子发芽、小麦芽鞘切断伸长、盆栽及微区试验对番茄内生菌102的促生作用进行测定。结果表明：经102菌稀释液处理的青菜、番茄种子的发芽率及根长显著提高；同样，稀释50至200倍的102菌发酵液可以促进小麦芽鞘切断的仲长，增长率达11％以上；盆栽结果表明使用102菌可以提高青菜和菠菜的鲜重达36％、19％，株高、叶数、叶宽、叶长等各项指标也均显著提高；微区试验结果：经102菌处理的青菜产量比对照增加39％，单株鲜重增加30％，差异达极显著水平；以上结果表明102菌促生作用明显。     

番茄内生菌102菌株的促生作用研究

通过种子发芽、小麦芽鞘切断伸长、盆栽及微区试验对番茄内生菌102的促生作用进行测定。结果表明:经102菌稀释液处理的青菜、番茄种子的发芽率及根长显著提高;同样,稀释50至200倍的102菌发酵液可以促进小麦芽鞘切断的伸长,增长率达11%以上;盆栽结果表明使用102菌可以提高青菜和菠菜的鲜重达36%、19%,株高、叶数、叶宽、叶长等各项指标也均显著提高;微区试验结果:经102菌处理的青菜产量比对照增加39%,单株鲜重增加30%,差异达极显著水平;以上结果表明102菌促生作用明显。     

小麦与油菜种子萌发对酸雨胁迫的反应研究

用pH2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0模拟酸雨处理小麦和油菜种子试验结果表明,pH2.0时小麦和油菜种子不发芽,pH2.5时只有小麦异状发芽,pH≥3.0时小麦和油菜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均与pH值显著正相关,小麦异状发芽率则随pH值上升而降低。小麦和油菜的吸水值、呼吸速率、贮藏物质运转效率也与pH值显著正相关,小麦贮藏物质消耗率与pH值显著正相关,而油菜与pH值显著负相关;小麦和油菜的根、芽长抑制指数均与pH值显著负相关,且小麦抗酸雨胁迫能力强于油菜。     

微波处理对米象致死效果及小麦发芽率的影响

以米象为试虫,采用G80F20CN2L-B8(SO)型平板微波炉分别以160、320、480、640和800W微波功率处理不同虫态米象5、10、15、20、25和30s,研究米象致死情况;另外以上述微波功率处理20s,及800W分别处理5、10、15、20和25s,测定混合于小麦中米象成虫的致死情况.同时考察微波对小麦...     

零磁空间诱变小麦的生物效应研究

研究了零磁空间处理小麦风干种子以及在小麦花药培养过程中附加零磁空间处理的生物遗传学效应。结果表明 ,小麦种子在零磁空间处理 1 80d以上会明显抑制种子萌发和幼苗生长 ,表现出与传统γ射线处理完全不同的生物效应 ;在小麦花药愈伤组织诱导过程中附加一定周期的零磁空间处理 ,对小麦雄核发育和最终形成愈伤细胞团有一定的刺激作用 ,有助于促进高质量愈伤组织及其绿苗的获得率。零磁空间处理丰富了小麦花培后代的变异类型 ,提高了小麦花培育种选择的效率     

~(60)Coγ射线、激光及两者复合处理小麦的生物学效应

研究了60Coγ射线、激光及两者复合处理小麦皖科0101的生物学效应。结果表明:60Coγ射线及其与激光复合处理的小麦M1代发芽率、发芽势、发芽指数均与对照无显著差异;但苗高、根长、活力指数、出苗率、成株率均比对照低;出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期比对照分别推迟4、11、11、6和9d;越冬蘖、最高蘖、穗数、株高、穗长、小穗数、穗粒数和产量比对照显著降低,而千粒重和成穗率比对照显著增加。60Coγ射线单一处理和与激光复合处理的M2代,均有少数植株发生株高、穗型、熟期、粒重、抗赤霉病变异。激光单因素处理的M1和M2代生育期及农艺性状与对照无显著差异。     

~(60)Coγ射线辐射小麦种子贮藏效应的研究

用 2 5 0、30 0、35 0和 40 0Gy 4种不同剂量的60 Coγ射线照射鄂恩 4号小麦干种子 ,测定了照射后及时播种和贮藏 1 5 0d播种对小麦的发芽势、发芽率、幼苗高、幼苗根数和根长的影响。结果表明 :被照射的小麦种子 ,贮藏 1 5 0d后 ,较及时播种的小麦种子其发芽和生长得到了一定程度的恢复 ,即贮藏减轻了辐射损伤 ,但辐射效应仍然存在。