大田棉花真叶叶柄组织培养特性研究

 利用已建立的叶柄组织培养体系,对大田棉株不同发育时期、不同部位的叶柄进行组织培养研究。叶柄和无菌苗下胚轴愈伤组织诱导培养基为MSB+IAA 0.1 mg·L^-1+KT 0.1  mg·L^-1+2,4-D 0.1 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 5.8);叶柄愈伤组织分化培养基为MSB+IAA 0.05 mg·L^-1+KT 0.05 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 6.5);无菌苗愈伤组织分化培养基为MSB+IAA 0.02 mg·L^-1+KT 0.04 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 6.5)。研究发现棉花主茎叶叶柄、果枝叶叶柄、营养枝叶叶柄在愈伤组织生长速度方面有一定差异,在愈伤组织诱导和分化方面,除严重衰老叶片的叶柄外,其它部位差异不显著。不同来源的胚性愈伤组织在MSB+6-BA 0.05 mg·L^-1+KT 0.02 mg·L^-1+Sucrose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1（pH 6.5）培养基上,均能得到胚状体,并获得再生植株。可见棉花叶柄是优良的组织培养外植体。     

新疆海岛棉的丛生芽诱导和茎尖遗传转化的研究

 以新疆海岛棉新海17号、新海14号、85H为材料,对海岛棉器官发生再生体系和遗传转化进行研究。结果表明：茎尖系统再生能力强,茎尖组培成苗率可达90.5%。在MSB5培养基中,6-BA浓度为0.5 mg ·L^-1时,芽诱导率最高;但每个外植体的出芽数所需的最佳浓度是1.5 mg·L^-1;当浓度为2.0 mg ·L^-1时,开始有抑制出芽的现象;每个外植体最多能诱导4个芽。用农杆菌介导法转化棉花的茎尖,对侵染的损伤和Kan的耐受能力强,对Kan棉花的茎尖选择压达100 mg· L^-1;抗性绿苗率可达88.9%。     

陇绿棉3号胚性愈伤组织的诱导及植株再生

 以陇绿棉3号为试验材料,针对从外植体培养到胚状体发生及分化成苗整个组织培养过程的不同阶段,研究探索绿色棉—陇绿棉3号的再生条件,获得再生植株,为拓宽彩色棉再生基因型和转基因研究奠定了基础。研究结果表明：陇绿棉3号外植体的最适培养条件为暗4 d/光2 d处理;愈伤组织诱导最佳激素组合为0.1 mg·L^-1 2,4-D+0.05～0.3 mg·L^-1 KT或0.1 mg·L^-1 2,4-D+0.1 mg·L^-1 KT+0.1 mg·L^-1 IAA的MSB培养基（MS培养基无机盐+B5培养基有机成分）;愈伤分化的最适条件为MSB中添加1.9 g·L^-1 KNO3和2.0 g·L^-1凝固剂gelrite;胚性愈伤增殖培养基为MSB（NH4NO3减半）中添加1.9 g·L^-1 KNO3并添加1.8 g·L^-1凝固剂gelrite、0.1 g·L^-1天冬酰胺和0.1 g·L^-1谷氨酰胺。在去除NH4NO3,添加0.1 mg·L^-1 KT和0.4 mg·L^-1 IBA的MSB培养基上,胚胎发生率和子叶胚萌发率均达到峰值,且子叶胚在1/2 MSB培养基上可成功分化成苗。     

不同抗性棉花品种根系分泌物及酚酸类物质对黄萎病菌的影响

 对来自新疆的5个抗黄萎病性不同的棉花品种根系分泌物进行收集分析,测定其对黄萎病菌生长的影响。结果表明：抗病品种的根系分泌物能抑制黄萎病菌生长,与对照相比,其处理菌落直径减少2%～40.00%;耐病品种根系分泌物前期促进菌丝生长,后期表现为抑制作用;感病品种根系分泌物能促进病菌生长。HPLC检测棉花根系分泌物的酚酸有没食子酸、绿原酸、香草酸和对-香豆酸,不同品种其含量有一定差异。在PDA培养基中加入外源酚酸测定其对黄萎病菌生长的影响,发现绿原酸和对-香豆酸在各浓度均抑制病菌生长;香草酸在低浓度(<400 mg·L^-1)时前期促进,后期抑制,高浓度时始终抑制病菌生长;浓度小于800 mg·L^-1时没食子酸对菌丝有明显促进作用。     

市售草甘膦除草剂对转基因抗草甘膦棉花幼苗生长的影响

 以转基因抗草甘膦棉花种质系G6-7和G6-8及其非转基因遗传背景亲本对照中棉所49为材料,研究了市售10%草甘膦水剂和95%的草甘膦粉剂对抗草甘膦棉花种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,中棉所49对于两种类型的草甘膦均很敏感,幼苗喷施0.2 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂均全部死亡。转EPSPS-G6基因抗草甘膦棉对95%草甘膦粉剂的抗性较好,但对10%草甘膦水剂的抗性较弱。就转基因棉花对两种剂型草甘膦的反应看,喷施2.4 mmol·L^-1的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂后,棉花幼苗全株鲜重、叶重、根重、下胚轴长、可溶性蛋白质增量和POD活性等各项指标在两种草甘膦制剂间的差异均达到显著水平。喷施12.0 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂,转基因抗草甘膦棉花的种子发芽率显著低于相同浓度的粉剂,两者之间的发芽率相差25%~75%。研究结果表明,10%的草甘膦水剂中可能含有对棉花幼苗生长发育有害的物质,影响抗草甘膦棉幼苗的生长,在转基因抗草甘膦棉花品种商业化应用时应谨慎使用。     

cpt1基因与水稻根负向光性的关系

为了研究cpt1基因与水稻根负向光性运动的关系,探讨IAA横向运输与水稻根负向光性运动的关系。检测了外源试剂CaCl₂、EDTA以及IAA对水稻根的负向光性运动的效应,并采用RT-PCR的方法验证了不同外源试剂对cpt1基因表达的影响。结果表明,水稻根经光照24 h后,与对照相比,1 mg L^-1的CaCl₂和0.001 mg L^-1的IAA能明显促进水稻根负向光性的弯曲生长,1 mg L^-1的EDTA(CaCl₂的抑制剂)明显抑制水根负向光性的弯曲生长;cpt1基因的表达受上述外源试剂诱导,并表现与水稻根的负向光性生长呈明显的正相关性,推测IAA的横向运输及其运输载体CPT1蛋白对水稻根的负向光性运动具重要作用。     

培养基、胚龄和激素配比对棉花胚珠离体培养纤维生长发育的影响

 为建立适合棉花胚珠离体培养纤维生长发育的实验体系，以中棉所49为材料，比较研究了培养基类型、激素种类和配比、胚龄等因素对棉花胚珠培养纤维生长发育的影响，以及棉花胚珠离体培养的基因型差异。结果表明：BT基本培养基较适合于棉花胚珠离体培养；液体培养和固体培养均能诱导棉花离体胚珠产生纤维，但液体培养效果优于固体培养；开花前后的胚珠均能诱导离体纤维的生长，但以开花当天的胚珠为外植体的效果最好。外源激素对于棉花胚珠离体培养纤维生长是必不可少的，GA₃、IAA、NAA、Ethylene和BR均促进离体培养胚珠纤维的生长，且GA₃效果最好；2种激素配合使用效果优于单一激素处理，其中5.0 μmol·L^-1 IAA+5.0 μmol·L^-1 GA₃激素配比效果最佳。棉花胚珠离体培养的纤维生长发育存在显著的基因型差异，不同棉花基因型的最适激素种类及配比具有一定的差异。     

叶面喷施FeCl3对天然彩色棉纤维色素固定的影响

 以天然绿色棉品种皖棉39和棕色棉品种湘彩棉2号为材料,研究了叶面喷施氯化铁对天然彩色棉纤维色素固定的调节作用。结果表明,（1）喷施FeCl₃能显著提高彩色棉纤维中色素光稳定性。绿色棉皖棉39光稳定性提高幅度大于湘杂棉2号。(2)喷施FeCl₃处理纤维中的铁含量显著增加。吐絮时,皖棉39、湘彩棉2号纤维中铁含量分别为86.00 、84.50 mg·kg^-1,分别比对照提高了21.47％、11.89％,说明天然彩色棉通过喷施FeCl₃可以提高其纤维中铁含量。（3）相关分析表明,天然彩色棉吐絮期纤维中铁含量与阳光照射5  h后纤维中色素溶液吸光度下降值呈极显著的负相关（r＝-0.953^**）。可见,叶面喷施氯化铁提高了天然彩色棉纤维中的铁含量,铁离子可以对纤维色素起固定作用,进而提高色素的稳定性。     

辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-BA对棉花去顶的影响

 以皖棉19 F₁为材料,研究了叶面喷施辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-苄基腺嘌呤（6-BA）对棉花去顶的影响。3种试剂均降低了棉花的株高,较高浓度处理提高了果枝数、单株结铃数、铃重及衣分,从而提高了产量;对棉花纤维的上半部长度和整齐度影响不大,但多数处理增加了麦克隆值,高浓度处理降低了比强度和伸长率,使棉花纤维品质下降。总体来看,适宜浓度的辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-BA能在一定程度上代替人工打顶。     

新陆早42号体细胞胚发生和植株再生

 以新陆早33号为对照研究新疆主栽品种新陆早42号的体细胞胚胎发生。研究表明,所用4种激素组合均能有效诱导愈伤组织,但二者仅在经过IBA 1.0 mg·L^-1+KT 0.5 mg·L^-1和2,4-D 0.1 mg·L^-1+KT 0.1 mg·L^-1两种激素组合诱导初生愈伤后,才能胚胎发生。新陆早42号在IBA 1.0 mg·L^-1+KT 0.5 mg·L^-1培养基上46 d就开始胚胎发生;新陆早33号则不能直接胚胎发生,需继代到MSBP培养基上培养48 d才有胚胎发生。经2,4-D 0.1 mg·L^-1+KT 0.1 mg·L^-1组合培养的愈伤均需要继代到MSBP培养基上培养才能胚胎发生,新陆早42号和新陆早33号胚胎发生的最早时间分别是71 d和81 d。胚性愈伤在铺有滤纸的MSBF培养基上分化成胚并发育成再生植株。新陆早42号在140 d有根系发育良好的能嫁接植株（株高 7～8 cm）,而新陆早33需180 d。即成功建立了新陆早42号的再生体系,且其胚胎发生能力和再生能力均优于对照。     

绿色棉胚珠离体培养体系优化及光照对纤维生长发育的影响

在优化绿色棉离体培养体系的基础上,以绿色棉品种绿絮棉1号、白色棉品种泗棉三号(对照)为材料,比较了光培养和暗培养对鲜胚珠质量、纤维长度、纤维素含量等生理生化指标影响,来探讨光照对绿色棉纤维生长发育的影响。结果表明:花后2 d的绿色棉胚珠较适宜离体培养,其适宜的消毒方式为75%的乙醇10min+0.1%升汞10min;离体培养的适宜激素及其浓度为GA31.0μmol·L-1+IAA 5.0μmol·L-1+ZR 2.5μmol·L-1,3种激素对胚珠鲜质量和纤维伸长影响大小的顺序为ZRIAAGA3。光培养能够抑制纤维的伸长、β-1,3-葡聚糖酶活性和培养前期的纤维蔗糖合成酶活性;但能够促进胚珠的生长、纤维素的合成、纤维PAL活性和培养后期的纤维蔗糖合成酶活性,提高黄酮含量。可见,光照能够对绿色棉纤维生长发育产生一定的影响。     

Foliar application of the exogenous plant hormones at pre-blooming stage improves flowering and fruiting in cashew (<Emphasis Type="Italic">Anacardium occidentale</Emphasis> L.)

The problem of declining tree yield has led to an investigation into the effectiveness of foliar application of exogenous hormones to improve flowering, fruit set, and fruit retention in cashew. Five exogenous hormones, one Gibberellic Acid (GA₃) and four Auxins (IAA, IBA, NAA, and 2,4-D) at seven different rates of application (0 mg L⁻¹, 10 mg L⁻¹, 25 mg L⁻¹, 50 mg L⁻¹, 100 mg L⁻¹, 250 mg L⁻¹, and 500 mg L⁻¹) were tested on six yield-related components of the two Brazilian cashew genotypes. This trial was a factorial split-split-plot design with each treatment replicated five times within a tree and three replications (three trees) per genotype. Responses varied significantly between exogenous hormones, concentrations and genotypes. The cashew plants used showed hormone-specific and optimum concentration response patterns. Of the five exogenous hormones tested, GA₃ was most effective as its application at 50–100 mg L⁻¹ gave five-fold improvements in flowering (precocity and number of hermaphrodite flowers) and fruiting, and about 69% increase in fruit retention ability and 25% in nut size. Panicles treated with GA₃ also produced relatively bigger nuts compared to the untreated. Days to flowering was found to be hormone sensitive, while production of hermaphrodite flowers, fruit set, and nut development tended to be concentration specific. The GA₃ exhibited a broad concentration tolerance among the five exogenous hormones investigated. Our data showed that using GA₃ at 50 mg L⁻¹ will enhance flowering precocity, shorten flowering duration, increase production of hermaphrodite flowers and fruit set significantly, and resultant nuts develop optimally with high percentage retention. Thus, it suggests cashew yield could be increased by exogenous foliar application of GA₃ at 50–100 mg L⁻¹ at pre-blooming stage.     

草甘膦对转EPSPS-G6基因棉花种质系配子育性的影响

以转EPSPS-G6基因的抗草甘膦棉花种质系为材料,研究转基因抗草甘膦棉花植株现蕾后喷施不同浓度草甘膦后的花器形态结构和配子育性的影响.结果表明,苗期的草甘膦处理对转EPSPS-G6基因的棉花种质系植株生长发育无明显的影响,但现蕾后可导致转基因抗草甘膦棉花种质系花冠变小,花丝变短,柱头变长,花药皱缩、不能开裂,呈雄性败育的特征;高浓度(＞30 mmol· L-1)草甘膦处理尤其明显.花粉粒育性鉴定结果表明,草甘膦处理15～20 d后转基因植株的花朵雄配子即完全败育,其中,低浓度(＜20 mmol·L-1)下完全败育的时间为20 d,高浓度(＞30mmol·L-1)下完全败育的时间为15d.低浓度草甘膦处理的花粉粒的完全败育持续时间约20 d,高浓度草甘膦处理完全败育的持续时间更长.不同间隔时间喷施草甘膦的试验结果表明,间隔20 d喷一次草甘膦,即可在首次喷药20 d后保持完全不育.考虑到气候等因素,转基因抗草甘膦棉花可在现蕾初期喷施20 mmol· L-1的草甘膦,每隔15d(遇特殊气候可延长5d)喷1次,共喷4次,即可进行不去雄杂交棉制种.     

矮秆陆地棉陆矮1号主茎顶芽几种激素含量研究

 在棉花株高建成的初蕾到盛花期,研究了陆地棉矮秆品系陆矮1号与高秆对照TM-1及其杂种F₁顶芽内源激素含量变化。结果表明：各时期陆矮1号顶芽中GA₃和IAA含量均低于TM-1和F₁,盛蕾期顶芽GA₃含量分别仅为TM-1和F₁的28.37%和31.04%,初花期IAA含量分别是TM-1和F₁的61.20%和52.76%;陆矮1号和F₁顶芽Z含量最高值出现在初蕾期,随后下降,较TM-1早15 d;陆矮1号顶芽ABA含量除初蕾期与其它品种无显著差异外,其余时期均最高,在盛蕾期、初花期和盛花期分别比TM-1高26.7%、32.4%、132.5%,比F₁高129.1%、87.5%、37.4%。     

土壤有效磷含量对棉花幼苗干物质积累和碳氮代谢的影响

苗期为棉花对磷吸收最敏感时期,然而现有研究未能明确土壤有效磷含量对苗期棉花干物质积累和碳氮代谢的影响以及适宜的土壤有效磷含量。本研究以"中棉所79"为供试品种,采用盆栽试验,研究了不同土壤有效磷水平下,五叶期棉苗干物质质量、碳氮代谢、功能叶片叶绿素含量及磷的吸收和利用。结果表明,随着土壤有效磷含量的增加,棉苗干物质质量逐渐增加,根冠比逐渐降低;土壤有效磷含量在9.0 mg·kg~(-1)时,棉苗干物质质量达到最大值,根冠比最小;过高的磷素营养对干物质质量的积累没有显著促进作用。叶片叶绿素含量随着土壤有效磷含量的增加呈现出先增加后减少的趋势,在土壤有效磷含量为7.2 mg·kg~(-1)时达到最大值。各处理棉苗中的蔗糖、可溶性糖、淀粉和氨基酸总量先随着土壤有效磷含量的增加呈显著增加趋势,在9.0mg·kg~(-1)时达到最大值,随后开始下降但差异不显著。土壤有效磷含量的增加可以促进棉苗的磷吸收量和磷根效率比,抑制磷利用效率,但对磷转移效率没有显著影响。因此,低磷会降低棉花幼苗叶绿素含量、糖含量和氨基酸总量,导致棉花生长受到抑制,适宜棉花幼苗生长发育的土壤有效磷的临界含量为9.0 mg·kg~(-1)。     

植物生长调节剂对油菜生长及冻害后光合作用和产量的调控效应

在油菜始花期喷施不同浓度的脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR),分析其对油菜叶片光合速率和产量的影响;2008年1月低温冰冻天气之后,采用优化浓度的ABA和BR处理,测定油菜叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数,比较角果形态变化规律及产量构成因素。主要结果如下。与对照(CK)相比,喷施76×10^-6 mol L^-1ABA和1×10^-6 mol L^-1BR能延缓叶片光合速率的下降,冻害后喷施该浓度ABA和BR提高了叶片净光合速率(P_n)、光饱和点(LSP)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)与蒸腾速率(T_r);最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统II量子产量(Φ_PSII)与光化学猝灭系数(q_P)均升高,叶绿素初始荧光(F_o)和非光化学猝灭系数(NPQ)降低,ABA和BR处理还提高叶片中叶绿素含量及可溶性蛋白的含量;角果面积增大,BR处理后单株角果数、每角粒数、千粒重及产量都比对照增加,ABA处理可增加角粒数和千粒重, 进而提高油菜的产量。总之,76×10^-6 mol L^-1ABA和1×10^-6 mol L^-1BR能促进油菜生长并有效缓解油菜冻害的影响。     

外源ABA和GA对水稻不同粒位籽粒主要米质性状的影响

以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,灌浆初期通过喷施低浓度的ABA (75.7 μmol L^-1)和GA (57.7 μmol L^-1)处理,研究其对水稻穗部不同粒位籽粒品质的影响。结果表明,灌浆初期喷施低浓度的外源ABA和GA对米质影响较大,影响程度因激素种类和籽粒着生部位不同而异。ABA增加千粒重和整精米率,降低垩白度;其影响对同枝梗上开花较迟的籽粒大于对其他粒位籽粒,对同部位二次枝梗籽粒大于对一次枝梗籽粒。外源GA处理则显著或极显著降低千粒重、整精米率、胶稠度、粗蛋白含量,增加垩白度、直链淀粉含量;同一枝梗不同粒位籽粒间,对较早开花籽粒千粒重和整精米率的影响大于对较迟开花籽粒,对垩白度、直链淀粉含量和蛋白质的影响则与ABA相反。