甘蓝型油菜光合特性及株型性状相关分析

选取102份遗传基础广泛的甘蓝型油菜骨干亲本,在油菜初花期使用便携式光合仪6400XT测定光合生理指标,分析102份骨干亲本的光合指标变异情况,运用相关分析探究影响油菜净光合速率的主要因素;同时选取8份代表性材料在苗期和初花期分别测定光合日变化,进一步探究甘蓝型油菜不同发育时期的光合日变化规律。结果表明：102份材料净光合速率变化呈现正态分布,最大净光合速率值为38.15 μmol·m^-2·s^-1,最小净光合速率值为11.53 μmol·m^-2·s^-1,根据净光合速率大小频率分布将102份材料分为4大类,第Ⅰ类8份（>31.53 μmol·m^-2·s^-1）,第Ⅱ类53份（22.53~31.53 μmol·m^-2·s^-1）,第Ⅲ类33份（17.53~22.53 μmol·m^-2·s^-1）,第Ⅳ类8份（11.53~17.53 μmol·m^-2·s^-1）;相关分析表明初花期净光合速率与株高（0.123^*）、主花序长（0.117^*）、全株角果数（0.130^*）显著正相关。8份材料苗期和初花期光合日变化表现不完全一致,5份材料苗期呈“单峰变化”趋势、初花期呈“双峰变化”趋势;另外2份材料苗期和花期均呈“单峰变化”趋势;1份材料苗期呈“双峰变化”趋势,初花期呈“单峰”趋势;初花期净光合效率显著高于苗期,均值比苗期高22%;苗期时净光合速率与叶片长度（-0.337^*）、叶片宽度（-0.508^**）指标显著负相关,与叶绿素spad值（0.505^**）极显著正相关,线性回归表明叶片光合强度和单株生物产量线性正相关。研究筛选出在苗期和初花期净光合速率高的材料2份, H2000C和P73-1A;在初花期净光合速率高的材料8份,其中066B和068B-4净光合速率值最高。     

油料植物红皮糙果茶与油茶叶片光合特性研究

为探明油料植物红皮糙果茶（Camellia crapnelliana Tutcher）光合作用日变化体征,为其科学栽培提供理论依据, 采用Licor-6400便携式光合作用测定仪测定红皮糙果茶和油茶（Camellia oleifera L.）的光合生理特性及环境因子的日变化,并进行分析研究。结果表明,在晴天条件下红皮糙果茶净光合速率曲线呈双峰状,自9:10至13:10期间有一个长达4 h的高效光合平台期（19.7～20.2 μmol·m^-2·s^-1）,最大值为20.2 μmol·m^-2·s^-1。气孔导度日变化与油茶相似呈单峰曲线于13:10达到峰值0.22 mmol·m^-2·s^-1,但其蒸腾速率整体高于油茶。油茶无明显光合“午休”现象,净光合速率最大值出现在中午11:10,为20.1 μmol·m^-2·s^-1。相比之下红皮糙果茶光合作用时间较长,总光合产率较高。     

平板式光生物反应器中光照强度对极大螺旋藻生长和生理生化的影响

以极大螺旋藻(Spirulina maxima)为材料,采用平板式光生物反应器在不同光照强度下(278、327、373、420和463 μmol·m^-2·s^-1)对其进行培养。通过测定藻生物量、生长速率、叶绿素a、类胡萝卜素、藻蓝素、可溶性蛋白和可溶性糖的含量探讨光照强度对极大螺旋藻生长和生理生化特征的影响。结果表明,在光照强度为373 μmol·m^-2·s^-1时螺旋藻生长最快,生长速率为0.203,培养10 d后生物量达0.298 g·L^-1,是初始生物量的6.2倍。极端光强463 μmol·m^-2·s^-1时藻细胞出现死亡。单位质量藻体中叶绿素a、胞内多糖和胞外多糖积累最大值的光强与生长最佳光强相同,即在373 μmol·m^-2·s^-1时产量均最高。类胡萝卜素在高光强420 μmol·m^-2·s^-1时产量最高,而藻蓝素和可溶性蛋白在较低光强278 μmol·m^-2·s^-1时含量显著高于其他各处理组。该研究结果可为平板式光生物反应器在螺旋藻规模化培养中的推广提供理论基础。     

杂交新美柳幼苗光合特性

以杂交新美柳Salix matsudana × alba幼苗为研究材料,采用LI?鄄6400便携式光合测定系统对其光合特性进行研究。结果表明：①自然生长季节,杂交新美柳叶片的净光合速率（P_n）日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11 : 00,其最大净光合速率（P_max）为20.8 μmol·m^－2·s^－1。②在控制二氧化碳摩尔分数和温度的条件下,光饱和点（P_LS）为1 847.6 μmol·m^－2·s^－1,光补偿点（P_LC）为58.1 μmol·m^－2·s^－1。杂交新美柳的光饱和点和光补偿点都较高,表明它是一种阳性植物。③在控制光照强度和温度的条件下,利用Farquhar模型对杂交新美柳叶片净光合速率-胞间二氧化碳摩尔分数的响应进行拟合,当胞间二氧化碳摩尔分数小于400 μmol·mol^-1时,可算得其最大羧化速率（V_cmax）为91.6 μmol·m^－2·s^－1,二氧化碳补偿点（Г ^*）为46.5 μmol·mol^－1,呼吸速率（R_d）为4.9 μmol·m^－2·s^－1;升高二氧化碳摩尔分数可使杂交新美柳的净光合速率增大,提高叶片对光能的利用率,其叶片二氧化碳饱和点（P_CS）大约在1 000 μmol·mol^－1,同时可算得其最大电子传递速率（J_max）为256.0 μmol·m^－2·s^－1;当二氧化碳过饱和（＞1 000 μmol·mol^－1）时,可算得其磷酸丙糖利用速率（U_TP）为19.7 μmol·m^－2·s^－1。图3表2参18     

不同光周期处理对糜子光合参数的影响

为深入了解光周期对糜子光合参数的影响,本研究利用CI-340便携式光合仪测定了不同光周期处理下的试验数据,分析了不同处理对糜子叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度的影响,结果表明：在抽穗期后对糜子进行短日照处理可以显著提高糜子的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,对糜子叶片胞间CO₂浓度的影响较小,叶片净光合速率自开花后10d开始显著增高,在开花后10d较全生育期自然光照增高5.853μmol.m_-2^.s_-1^,气孔导度和蒸腾速率自开花后20d开始显著增高,在开花后20d较全生育期分别增高39.443 mmol/(m₂^.s)、1.120 mmol/(m₂^.s)。     

夜间补照绿光对设施番茄光合特性及品质产量的影响

为了探究不同绿光补光模式对番茄光合特性、品质和产量的影响,并为建立设施生产中的夜间绿光补光措施提供有利理论参考,以‘京采8号’鲜食中果型番茄品种为试材,设置两种试验因素：E1为补光时期（T：全生育期补光;A：成株期补光;S：苗期补光）;E2为补光强度（L1：81 μmol·m^-2·s^-1;L2：54 μmol·m^-2·s^-1;L3：27 μmol·m^-2·s^-1）,共10个处理,包括CK（不设置补光）、TL1、TL2、TL3、AL1、AL2、AL3、SL1、SL2和SL3。结果表明：较CK,TL1、TL2和AL1处理株高、茎粗和叶面积、茎、叶干重显著增加;TL1、AL1处理净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著增加;SL3处理胞间CO₂浓度显著高于其他处理;TL1—AL3处理叶绿素b、类胡萝素、叶绿素a+b、叶绿素a/b含量、植物景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶和植物转酮醇酶含量显著增加;TL1、TL2、AL1和AL2处理叶氮含量显著增加。果实品质方面,相较于CK,TL1—AL3处理Vc、可溶性糖和可溶性固形物显著上升,硝酸盐含量显著降低;TL3和AL2处理显著提高番茄产量,增幅达24.3%和23.9%。对所有测定指标进行VIKOR—AISM综合评价,发现AL1处理表现最好,其次为TL1处理。因此,建议用81 μmol·m^-2·s^-1夜间绿光在成株期对番茄进行补光,促进光合作用,改善果实品质。     

光照强度和营养液电导率对微型水培菊花苗生长的影响

采用微型水培技术，研究了不同光照强度和营养液电导率对菊花Chrysanthemum × morifolium苗生长的影响。结果表明，菊花营养液在高光照强度条件（250 μmol·m^-2·s^-1）下，pH值和电导率有显著变化，高光照强度和高营养液电导率（3.0 mS·cm^-1）条件下，菊花苗地上部分和地下部分、整株的鲜质量、干质量以及株高、根长及新叶数显著大于其他处理。菊花苗在高光照强度下的光合速率、蒸腾速率和气孔导度也显著高于中（100 μmol·m^-2·s^-1），低（50 μmol·m^-2·s^-1） 光照强度处理。可见，高光照强度和高营养液电导率有利于微型水培菊花苗的培养。图5表1参11     

水淹胁迫对4种园林绿化树种幼苗气体交换参数的影响

对乐昌含笑 Michelia chapensis、红荷Schima wallichii、红苞木Rhodoleia championii 和樟树Cinnamomum camphora 幼苗在根部淹水胁迫下的叶片气体交换参数进行了研究,以便从光合生理角度了解这4种树种的耐水淹生理机制.结果表明,随着水淹胁迫时间的增加,4种幼苗的净光合速率均呈下降趋势,35 d 时均达到最小值,分别为1.87、0.43、-0.26和0.62 μmol·m^-2·s^-1;4种幼苗的叶片气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势,35 d 时4种幼苗的气孔导度分别为0.032、0.005、0.008和0.006 mol·m^-2·s^-1,蒸腾速率分别为0.04、0.13、0.02和0.10 mmol·m^-2·s^-1;乐昌含笑、红荷和樟树的细胞间隙CO₂ 摩尔分数先降后升,而红苞木的细胞间隙CO₂ 摩尔分数持续上升;由主成分分析法得出4种幼苗耐水淹能力为乐昌含笑>红荷>樟树>红苞木.     

水分对番茄不同叶龄叶片光合作用的影响

以番茄品种"金棚1号"为材料,采用盆栽方式,按照蒸腾蒸发量(ET)的50%、75%、100%和125%作为补充灌溉量研究了不同水分下番茄结果期叶片气体交换特性和光响应特征参数随叶龄的变化。结果表明:番茄叶片随着叶龄的增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐降低,水分利用效率(WUE)呈先上升后下降趋势;叶龄为18 d 和29 d的叶片最大净光合速率(P_max)随灌溉量的增加均先增加后降低,分别在75%ET和100%ET处理达到最大值。叶龄为38 d和47 d的叶片P_max均以125%ET处理最大。表观量子效率(α)随叶龄的增大也先升高后下降,在叶龄为38 d 时最大;番茄叶片的光饱和点(LSP)随叶龄的加大而减小。不同水分处理下不同叶龄叶片的光响应特征参数为:叶片在叶龄为18 d时,P_max为20.64-26.73 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0518-0.0556;叶龄为29 d时,P_max为11.00-24.24 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0522-0.0594;叶龄为38 d 时,P_max为11.77-18.18 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0619-0.0693;叶龄为47 d时,P_max为9.09-18.17 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0538-0.0606。随叶龄加大,增加补充灌溉量有利于延缓叶片光合能力的降低。气孔限制是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素,气孔限制与非气孔限制因素是番茄叶片Pn随叶龄变化的原因。     

光照强度对苦槠幼苗生长与光合作用的影响

为了研究弱光环境对林下亚热带常绿阔叶树种苦槠Castanopsis sclerophylla幼苗光合生理和生长的影响,进行了不同生长光强（100%,40%和15%自然光强）处理,并在5月和9月对苦槠幼苗光合以及荧光参数进行测定。结果表明：无论5月和9月,随着生长光强的降低,苦槠幼苗叶片的最大净光合速率、光补偿点和光饱和点均有减小的趋势,尤其在9月,在15%自然光强下分别为13.08 μmol·m^－2·s^－1,9.62 μmol·m^－2·s^－1,198.80 μmol·m^－2·s^－1,显著低于对照（P＜0.05）,分别是对照（19.47 μmol·m^－2·s^－1,22.53 μmol·m^－2·s^－1,350.33 μmol·m^－2·s^－1）的48.9%,76.2%和74.6%;遮光处理下叶片的相对叶绿素含量、叶绿素荧光参数光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v /F_m）和潜在活性（F_v /F_o）值均高于对照的,存在显著差异（P＜0.05）,且随遮光程度的增加其值均依次增加。这说明,苦槠是一种耐荫树种,遮光可降低其最大净光合速率、光补偿点和光饱和点,以及增加叶绿素相对含量、PSⅡ最大光化学效率和潜在活性,以增强在弱光条件下的生长发育能力。这些现象表明,强光环境对苦槠幼苗的光合作用具有一定的负效应,但对林下的幼苗光合作用与生长却是有利的。图4表2参23     

瓜实蝇生物学特性研究

通过对瓜实蝇B actrocera(Z eug od acus)cucurbitae在10、14、18、22、26、30、34和38℃下卵、幼虫和蛹的发育历期及成虫羽化、取食、交尾和产卵等生物学特性的研究表明,瓜实蝇的卵、幼虫和蛹的发育历期随温度的升高而缩短,其最适发育温度在26~30℃范围内。14℃下卵期3.5~4.0 d,平均(3.68±0.14)d,30℃下仅需1 d;幼虫于14℃下历期最长为(9.0~16.0)d,平均(11.73±1.21)d,30℃下最短为4.0~6.0 d,平均(4.83±0.24)d;蛹14℃下最长为24.0~33.0 d,平均(26.95±0.41)d,最短30℃下为6.0~7.0 d,平均(6.39±0.02)d。成虫白天活动,黄昏时交尾,羽化多集中于凌晨。卵产于瓜皮内,以幼虫蛀食瓜肉为害,老熟幼虫脱离瓜果进入土中化蛹。     

二色胡枝子黄酮体外抗氧化活性

通过二色胡枝子黄酮(Lespedeza bicolor flavonoids ,LBF)清除羟自由基、超氧阴离子的效果及抑制猪油、菜油和亚油酸的自氧化来研究其体外抗氧化作用.结果表明:二色胡枝子黄酮对清除自由基有显著作用,且清除率随黄酮浓度的增加而增大;能够明显地抑制猪油、菜油、亚油酸的自氧化,抑制作用随浓度的增大而增强.作为天然的抗氧化剂,二色胡枝子黄酮具有一定开发利用价值.     

桂花OfPSY、OfPDS和OfHYB基因启动子克隆及表达特性分析

  目的  探究高温和外源脱落酸对桂花Osmanthus fragrans类胡萝卜素生物合成的3个相关基因,包括八氢番茄红素合成酶基因(PSY)、八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)、β-胡萝卜素羟化酶基因(HYB)的调控作用,为阐释桂花类胡萝卜素代谢调控的机制提供研究基础。  方法  根据桂花基因组数据库的序列,从桂花品种‘堰虹桂’‘Yanhong Gui’中克隆OfPSY、OfPDS、OfHYB基因的启动子序列,并进行生物信息学分析,再构建PCAMBIA3301-LUC载体在烟草Nicotiana benthamiana中瞬时表达,结合高温(37 ℃)和200 mg·L?1脱落酸处理,分析启动子活性。  结果  获得OfPSY、OfPDS、OfHYB基因的部分启动子,其长度分别为1 908、1 521及1 830 bp。作用元件分析表明:3个启动子中均存在TATA-box和CAAT-box等启动子基本元件、光响应元件、脱落酸响应元件以及MYB和MYC结合位点。此外,在OfPSY启动子中,存在赤霉素响应元件;在OfPDS启动子中,存在茉莉酸甲酯响应元件、赤霉素响应元件、厌氧诱导型元件参与防御和胁迫的元件;在OfHYB启动子中,存在生长素、乙烯、茉莉酸甲酯等激素响应元件、低温响应元件和厌氧诱导型元件。烟草瞬时转化试验表明:相对高温能激活OfPSY、OfPDS和OfHYB的启动子活性,脱落酸能激活OfPDS和OfHYB的启动子活性。  结论  高温和脱落酸可能通过调控桂花类胡萝卜素合成基因启动子活性,影响桂花类胡萝卜素的积累。图4表5参28     

锈色粒肩天牛幼虫的COⅠ、COⅡ、Cytb和28S基因片段序列分析

  目的  基于分子生物学手段，探讨可快速准确鉴别锈色粒肩天牛Apriona swainsoni幼虫与其他天牛幼虫的目标基因，为该保健昆虫的食药用安全提供保障。  方法  利用线粒体COⅠ、COⅡ、Cytb基因和28S细胞核基因的通用引物分别克隆获得4种基因片段，并进行同源序列检索、多重比对、序列信息分析及进化树构建。  结果  基因克隆最终获得锈色粒肩天牛4种基因序列的片段大小分别为817、545、434和1 088 bp。特殊位点分布结果显示:28S的保守位点占比最高，其后依次为Cytb、COⅠ和COⅡ，变异率则正好相反。COⅠ、COⅡ和Cytb基因片段的碱基组成和替换信息特点均表现为A+T含量>G+C含量，颠换高于转换，28S基因片段则表现为A+T含量  结论  COⅠ、COⅡ、Cytb和28S基因均可作为鉴定该虫的分子生物学参考依据。     

草酸青霉和棘孢木霉对青枯劳尔氏菌的生防效果

  目的  探究自主筛选获得的2株生防菌棘孢木霉Trichoderma asperellum QZ2与草酸青霉Penicillium oxalicum QZ8对青枯劳尔氏菌Ralstonia solanacearum(简称青枯菌)的生防效果。  方法  以青枯菌作为靶标菌,通过平板培养法、生长曲线法测定2株生防菌及其发酵液对青枯菌生长的抑制作用;通过土培试验、基于稀释涂布法测定生防菌在土壤中对青枯菌的抑制效果。  结果  平板对峙培养试验发现:棘孢木霉QZ2和草酸青霉QZ8对青枯菌有显著的抑制作用(P＜0.05),抑制率分别达80.9%和45.9%;棘孢木霉QZ2与草酸青霉QZ8生防菌高温灭菌发酵液对平板培养青枯菌,同样呈显著的抑制作用(P＜0.05),抑制率分别达33.3%和34.8%。无菌滤膜处理的未高温灭菌2株生防菌发酵液的青枯菌液培养结果表明:其D(600)显著小于未添加生防菌发酵液的对照D(600)(P＜0.05),且棘孢青霉QZ8抑制效果好于草酸木霉QZ2。土壤培养结果显示:2株生防菌处理的土壤中青枯菌的活菌数量显著低于未添加生防菌的对照(P＜0.05)。  结论  棘孢木霉QZ2和草酸青霉QZ8对青枯菌均有显著的抑制效果,可作为番茄Lycopersicon esculentum青枯病的潜在生防菌。图5表2参32     

MutL调控水稻黄单胞菌的致病力

为了了解水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)中 的MutL/MutS系统是否参与DNA修复以及是否调控病原菌的致病力,构建了mutL突变体,比较了野生型与mutL突变体的突变率差异,野生型、mutL突变体及其互补菌株侵染水稻的能力。结果显示,mutL突变导致Xoo在H₂O₂胁迫下的突变率显著升高,mutL突变导致Xoo致病力下降,表明DNA错配修复蛋白MutL参与Xoo的DNA修复并正调控Xoo致病力。     

欧洲千里光CYCLOIDEA(CYC)类SvRAY1基因的克隆及功能分析

  目的  揭示菊科Asteraceae欧洲千里光Senecio vulgaris CYC2类RAY1基因过表达使舌状花发生不同程度变宽现象的机制,进一步探究其产生原因。  方法  克隆欧洲千里光SvRAY1基因,利用生物信息学、实时荧光定量PCR反应(qRT-PCR)、超表达载体构建、扫描电镜观察、转基因植株形态学观察与统计等方法与技术,进一步进行SvRAY1基因功能分析。  结果  qRT-PCR反应显示:SvRAY1基因主要在欧洲千里光舌状花及筒状花中表达,且生殖发育第S3和S4阶段舌状花中表达量最高;形态学观察表明转基因欧洲千里光SvRAY1超表达植株的舌状花比野生型长度较短、显著变宽。扫描电镜观察舌状花腹侧表皮细胞大小与形状,宽度显著变宽的株系中显示远轴端细胞排列紧密且细胞分裂旺盛,中轴端细胞形状由边缘弯曲变为平滑,细胞长度变短且分裂旺盛。  结论  欧洲千里光舌状花发育过程中,SvRAY1基因可能促进细胞横向分裂,进而舌状花细胞形态和排列发生不同程度的变化引起舌状花变宽。图6表2参28     

花生油酸脱氢酶基因AhFAD2A和AhFAD2B的时空表达特征

花生Arachis hypogaea油酸脱氢酶AhFAD2是调控花生种子中油酸与亚油酸比值（oleic acid/linoleic acid,O/L）的关键酶,已确定存在2个编码AhFAD2的基因:AhFAD2A和AhFAD2B,但两者在花生中的时空表达特征尚不清楚。选取2个有代表性O/L的花生品种‘山花15’‘Shanhua 15’（O/L为1）和高油酸花生突变体（O/L大于20）为材料,根据AhFAD2A和AhFAD2B基因3'-UTR核苷酸序列的差异,设计了新型、简便的区分两者的特异性引物,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）技术,对2个花生品种的7个不同组织（根,茎,叶,花,开花后20,40,60 d种子）中AhFAD2A和AhFAD2B的表达特征进行了分析。结果表明:AhFAD2A和AhFAD2B在‘山花15’和高油酸花生突变体7个组织中都有表达;其中,在2个花生品种3个不同发育时期的种子中,AhFAD2A和AhFAD2B在开花后40 d的种子中表达量最高,推测在开花至花后40 d这一阶段种子中FAD2的表达量可能对花生最终O/L起主要的调控作用。另外,‘山花15’种子中AhFAD2B的表达量显著高于AhFAD2A,而在高油酸花生突变体种子中则相反,推测花生中AhFAD2B在催化油酸去饱和生成亚油酸的过程中比AhFAD2A可能起更重要的调控作用。     

转酿酒酵母HOG1基因拟南芥植株的获得与检测

HOG1(high osmolarity glycerol,HOG1)是酵母中参与耐高渗透压调控的重要基因。根据已发表的酿酒酵母序列,设计特异引物,扩增到完整的HOG1基因;构建植物表达载体pBI121-HOG1,通过农杆菌介导转化拟南芥,获得转化植株种子。对收获的T0代种子进行卡那霉素抗性筛选,并通过PCR和RT-PCR对抗性苗进行检测。结果表明,构建的载体成功转化拟南芥,并获得了13份转HOG1基因苗。     

农杆菌子房注射法对金钗石斛的活体转化研究

对金钗石斛 Dendrobium nobile 进行人工自花授粉,在授粉之后10、20、30、40、45、50和60 d分别将工程化根癌农杆菌 Agrobacterium tumefaciens EHA105(pCAMBIA1301)直接注射入子房内部.150 d后,金钗石斛蒴果成熟,摘取果实,进行种子β-葡萄糖苷酸酶（GUS）染色、无菌播种、潮霉素筛选以及PCR检测试验.结果表明：子房注射对果实发育具有较大影响,在授粉后10~30 d进行子房注射后,果实脱落;在授粉后45 d进行子房注射,成熟果实注射部位的种子GUS染色率最高,可达18%;无菌播种之后,经潮霉素筛选,获得11株幼苗,每株植株均表现出GUS染色反应;随机挑选4株幼苗进行PCR检测,发现均能扩增出预期条带,说明外源基因已经整合到植株基因组内.农杆菌子房注射法在兰科植物转基因的成功应用,可以为兰科植物育种提供一种简单高效的方法.