糜子矮秆突变体778农艺性状调查及其对GA的敏感性分析

为探讨糜子矮秆突变体与原始材料农艺性状存在的差异及其矮化原因是否与赤霉素(GA)合成或信号传递途径有关,以糜子矮秆突变体778和其原始材料高秆260为材料,在苗期进行形态学观察,在成熟期对株高、穗长、节间长、节间数、种子长、种子宽和穗粒数等7个田间农艺性状进行测定,同时在不同生长时期使用不同浓度GA处理植株,对处理后的株高、根长、GA敏感系数(GRI)的变化进行测量。结果显示:矮秆突变体778在苗期株高已经和原始材料高秆260产生较大的差异,这种差异主要由地上基部、第一、第二伸长节节间长度不同造成的。比较分析矮秆突变体778和原始材料高秆260的成熟期性状差异,发现矮秆突变体778的株高、穗长、节间数、穗粒数、节间长度极显著低于高秆260(P<0.01),矮秆突变体778的种子长显著高于高秆260(P<0.05)。不同浓度GA(0、50、100、200 mg·L^-1)对糜子矮秆突变体778的株高和根长无显著影响(P>0.05)。不同浓度GA对糜子高秆260的株高、根长、敏感系数GRI值有显著影响(P<0.05),高秆260在不同浓度GA处理下的植株形态及生长势与其对照组相比均有差异。在100、200 mg·L^-1的GA浓度条件下,随着时间的增加,糜子矮秆突变体778与高秆260的株高差异不断缩小至没有差异,且敏感系数GRI值在不同浓度赤霉素组之间无差异,说明外施赤霉素可以使糜子矮秆突变体778恢复到原始材料高秆260,导致突变的基因可能是赤霉素合成途径基因。     

喷施赤霉素对骏枣叶片发育及产量品质的影响

以明确骏枣花期喷施不同质量浓度赤霉素对内源GA₃含量、光合效率及品质产量的影响为目的,以骏枣为材料,于骏枣盛花期叶面喷施外源赤霉素,处理质量浓度分别为0 mg/L（CK）、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L,测定骏枣叶片相关指标及光合作用,检测果实缓慢生长期、迅速生长期、白熟期、转色期和红熟期果实内源GA₃含量;在红熟期调查骏枣品质产量相关指标。结果表明：喷施不同质量浓度赤霉素后骏枣叶片光合作用表现为低质量浓度促进、高质量浓度抑制,其中处理40 mg/L对叶片光合作用的促进最显著;随着枣果发育,幼果期内源GA₃含量显著上升,果实缓慢生长期内源GA₃含量快速下降,赤霉素处理显著提高了果实内源GA₃含量,全红期果实中处理较对照的内源GA₃含量提高了0.011~0.031 mg/kg。品质方面,低质量浓度处理与对照相比单果质量和产量有所增加,果形指数和果柄耐拉力差异不明显;随着处理质量浓度的增加,全红期枣果可溶性糖、总酸含量先升高后降低,蛋白质含量先降低后升高,纤维素含量逐渐下降后上升。喷施赤霉素能明显提高骏枣果实质量和叶片光合效率,因此在新疆地区骏枣以高产优质为目标建议喷施40 mg/L赤霉素。     

玉米矮秆突变体的激素敏感性分析

【目的】研究玉米矮秆突变体的激素敏感性,从代谢水平解释它的矮化机理。【方法】以玉米矮秆突变体(掖478改良系的突变体)和3个野生型自交系(掖478、齐319、PH4CV)为材料,采用不同同质量浓度(50,100,150,200mg/L)赤霉素和生长素于苗期进行喷施处理,喷施后10,20,30d测定幼苗株高,分析该突变体的激素敏感性。【结果】100mg/L赤霉素和100mg/L生长素为最适激素质量浓度,处理后30d赤霉素和生长素对突变体株高的作用才能得以充分体现。在激素最适质量浓度、最佳观测时间下,赤霉素能使突变体株高得以恢复至野生型水平,而生长素则不能。【结论】该矮杆突变体属于赤霉素敏感型,赤霉素生物合成途径的缺陷是造成突变体矮化的主要原因,且该矮秆突变体对激素的响应不受遗传背景的影响。     

航天搭载小麦株高突变体研究初探

对航天搭载小麦3个矮秆突变体和4个高秆突变体的株高、各节间及穗部性状进行研究,以探索引起航天搭载小麦株高变异原因及株高突变体穗部性状变化。结果表明,矮秆突变体株高最矮的‘19h-64’仅有46.4 cm,比对照降低26.3 cm,降幅36.2%,高秆突变体株高最高的‘19h-87’有92.5 cm,比对照增高19.8 cm,增幅21.4%;矮秆突变体的穗长不会随着株高的变矮而变短,高秆突变体的穗长都比对照增长,增幅在36.6%～52.5%;矮秆突变体主要是通过缩短倒4和倒5节间来降低株高,高秆突变体主要是通过增长穗长和倒5节间来增高株高;株高突变体的茎秆节间数及穗部经济性状的变化与株高高矮变化无明显关系。     

化学诱变获得甘蓝型油菜矮秆突变新种质

油菜矮秆种质资源的发掘与创制对于培育株高适度矮化、抗倒性强、高产稳产、适合于机收的新品种具有重要意义。本研究利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯处理甘蓝型油菜品种浙油50种子诱发获得两个矮秆突变体3060和4036,其株高分别为74.5 cm和72.0 cm,株型紧凑直立,苗期和成熟期诸多表型特征以及种子脂肪酸组成和含油量等品质性状发生了显著变化。遗传分析结果初步表明,两矮秆突变受单个隐性基因或隐性主基因控制,不存在细胞质效应。光暗处理条件下,两突变体幼苗形态建成正常,推测其矮化机制不涉及油菜素内酯途径。喷施不同浓度外源赤霉素可显著促进两突变体幼苗下胚轴伸长,但均不能使下胚轴长度恢复到原亲本的水平,表明矮秆突变的发生可能与赤霉素信号传导过程中的变异有关。两突变体所具有的一些重要特征特性赋予其一定的利用价值。     

多分蘖矮秆水稻突变体的农艺性状及遗传分析

多分蘖矮秆水稻‘tdr(t)’是在半矮秆籼稻品系‘E20’中发现的一份突变体.与野生型‘E20’相比,‘tdr(t)’主要表现为植株矮化,分蘖增多,育性降低,各节间所占株高比例与野生型基本一致,属于矮秆突变体中的dN型.用5个株高正常的半矮秆水稻品种(系)与其杂交,对F1、F2、和BC1F1的遗传分析表明,‘tdr(t)’矮生性是由一对隐性核基因控制.‘tdr(t)’表现矮秆和多分蘖,是研究株高与分蘖发育机理关系的一份较好的材料.     

外源激素及肥料调控对马铃薯雾培原原种生长和产量的影响

【目的】优化布拖乌洋芋雾培原原种高效生产技术，为马铃薯原原种生产提供技术支持。【方法】以布拖乌洋芋为材料，设置清水对照（CK）、Ca(NO₃)₂、GA₃+Ca(NO₃)₂、GA₃+eBr、KH₂PO₄、S-3307、Ca(NO₃)₂+KH₂PO₄、GA₃+Ca(NO₃)₂+S-3307 8个处理，采用单因素完全随机设计，重复4次，采用雾培方法，春秋两季连续开展外源激素及肥料调控对布拖乌洋芋雾培原原种生产影响的研究，探讨叶面喷施外源激素和肥料对马铃薯原原种生产过程中植株生长发育、内源激素变化、干物质积累及块茎产量的影响。【结果】与对照(CK)相比，春秋两季叶面喷施GA₃+Ca(NO₃)₂、GA₃+eBr有利于马铃薯植株营养生长，马铃薯的株高、叶面积指数、茎和叶的干物质分配比例显著提高，其中GA₃+Ca(NO₃)₂处理春秋两季马铃薯的株高、叶面积指数、茎和叶的干物质分配比例分别增加41.0%，111.1%，24.8%，31.5%和50.6%，109.1%，21.1%，21.5%;GA₃+eBr处理春秋两季马铃薯的株高、叶面积指数、茎和叶的干物质分配比例分别增加37.5%，72.2%，24.6%，30.6%和39.3%，77.3%，21.5%，22.7%。叶面喷施S 3307对马铃薯株高增加不利，但可以显著提高块茎的干物质分配比例，春秋两季提高幅度分别为34.3%和12.7%。外源激素与肥料处理对春秋两季马铃薯单株结薯数和单株结薯产量均有明显影响。春秋两季，GA₃+eBr处理均能获得最高单株结薯数，较CK分别显著增加63.3%和26.1%。春季，与CK相比，S-3307处理单株结薯产量显著提高，增幅为54.2%；秋季，喷施Ca(NO₃)₂、GA₃+Ca(NO₃)₂、GA₃+eBr处理单株结薯产量达到较高水平。【结论】定植前期叶面喷施GA₃+Ca(NO₃)₂和GA₃+eBr均能促进马铃薯单株结薯数增加，春季定植中期叶面喷施S-3307能显著提高单株结薯产量，可以根据生产需要和生态条件优化制定原原种生产管理模式。     

植物生长调节剂对甜樱桃座果率及果实品质的影响

为了探索提高甜樱桃座果率及果实品质的技术措施,对‘罗亚理’和‘U810 ’单独或组合喷施赤霉素(GA₄₊₇,60 mg/L)、生长素(NAA,15 mg/L)和细胞分裂素(6-BA,40 mg/L)。结果表明,组合喷施GA₄₊₇+NAA+6-BA的效果最好,‘罗亚理’和‘U810 ’的座果率分别达到23.4%和52.8%,高于对照组的0.6%和2.5%,差异显著(P<0.05);单果重分别达到9.4和12.0 g,高于对照组的7.3和10.3 g,差异显著(P<0.05);组合喷施GA₄₊₇+6-BA对‘罗亚理’和‘U810 ’果实硬度提高最显著,果实硬度分别为6605和4876。喷施植物生长调节剂的甜樱桃比对照组晚熟10 d。上述结果说明果实生长期间使用植物生长调节剂能显著提高甜樱桃座果率(单独使用6-BA除外)、促进果实膨大、推迟果实成熟、提高果实硬度和维持采后果实保鲜品质。     

喷施外源激素对苦荞籽粒产量和黄酮含量的影响

以2份苦荞材料威苦1号和黔苦6号为试验材料,在花蕾期进行不同浓度的外源激素全株喷施处理,测定了其产量和品质的变化。结果表明,不同浓度外源激素处理对苦荞的产量和品质有一定影响。适宜浓度的外源GA₃、IAA喷施荞麦均可提高其产量,其中GA₃、IAA的最适浓度分别为80和110 mg·L^-1。喷施外源GA₃威苦1号籽粒黄酮含量比不施用降低,而低浓度GA₃处理黔苦6号时,其籽粒黄酮含量升高;喷施低浓度外源IAA时,威苦1号籽粒黄酮含量升高,而喷施外源IAA黔苦6号籽粒黄酮含量比不施用降低。     

赤霉素GA4是水稻矮化特征的重要调节因子

【目的】 以水稻幼胚组培过程中获得的一株半矮化水稻突变体为研究对象,解析水稻半矮化突变体株高变矮及分蘖增多等表型异常的原因,为克服水稻过度矮化发育障碍因子及培育抗倒伏高产水稻品种提供科学理论依据。【方法】 首先统计分析半矮化水稻突变体与野生型的表型差异,利用体式显微镜和光学显微镜观察突变体花的结构及其细胞特征;通过转录组测序及qRT-PCR分析差异基因的表达特征,并通过外源喷施赤霉素GA3处理检测突变体对外源赤霉素的敏感性;最后利用高效液相色谱和质谱联仪检测突变体内赤霉素的含量与富集特征。【结果】 表型观测与统计结果表明,突变体水稻株高比野生型减少56.59%,有效分蘖数高出47.44%,差异均达到极显著水平。突变体的表皮毛消失且花发育迟缓,雄蕊变小。尽管突变体分蘖数较高但结实率明显降低,仅为野生型的12.62%,且种子长度和宽度均减小,差异极显著。通过显微镜观察茎的纵切切片,发现突变体细胞长度减少23%,差异极显著。外源喷施赤霉素后突变体的株高、有效分蘖、结实率、种子大小、表皮毛和茎秆细胞长度均有不同程度的恢复,说明植物体内赤霉素合成不足可能是引起水稻矮化的主要原因。转录组测序结果显示突变体中OsGA13ox 显著上调,qRT-PCR验证结果与转录组测序结果一致。由于OsGA13ox控制GA12转化为GA53,而GA12和GA53分别转化为GA4和GA1,GA4的活性高于GA1,因此,突变体中GA4减少可能是导致半矮化的主要原因。赤霉素检测结果表明突变体中GA4含量减少94.9%,与预测结果一致。此外,D14作为SL（独脚金内酯）的特异性受体,参与调控植物SL信号转导,抑制枝条分枝或者分蘖。qRT-PCR结果显示,与野生型相比,突变体中D14 显著下调,而经过GA3处理的野生型和突变体中D14 均显著上调。D14 上调可能导致有效分蘖数减少,而其下调可能致使有效分蘖数增加。统计结果表明突变体中有效分蘖显著增多,而经过GA处理之后,野生型和突变体有效分蘖数均显著低于未经GA3处理前,表明D14 在水稻中的表达可能受到GA的调控从而影响水稻分蘖。【结论】 OsGA13ox 异常表达导致活性更高的GA4在水稻中的富集减少,形成水稻半矮化突变体;赤霉素可能通过影响D14 的表达间接调控水稻的分蘖。     

水稻矮秆鞘包穗突变体茎的形态解剖学研究

以T-DNA标记的水稻矮秆、鞘包穗突变体A846及其野生型为材料,用解剖学方法对比研究茎的外部形态和显微结构。结果表明:突变体A846平均株高38.64cm,大于野生型株高的一半,为半矮秆类型;其矮生性在拔节期显著表现;主茎茎秆各节间收缩比例不一,穗下第一节间显著缩短,与sh-型突变体类似;茎秆各节间居间分生组织细胞分化正常,由居间分生组织分化的细胞延伸受到不同程度的阻碍;各节间基本组织细胞纵向长度相应缩短,穗下第一节间缩短比例最大,其平均值小于野生型的一半;主茎节间数目与旗叶的叶鞘长类似于野生型。     

一种水稻全包穗突变体的发现及初步分析

从恢复系T893群体中得到一全包穗突变体,通过鉴定与分析,探讨水稻全包穗性状的遗传基础与生理机制,发掘水稻新的功能基因;对全包穗突变体的农艺特性、遗传基础、幼穗分化Ⅳ-Ⅷ期茎秆激素含量及对赤霉素敏感性进行了初步分析;突变体具有全包穗特性,并表现茎秆节间缩短,植株矮化,每穗颖花数减少,花粉育性部分降低;遗传分析表明突变体包穗性状受1对隐性基因控制;突变体与T893茎秆内源激素含量比较：突变体幼穗分化Ⅵ期、Ⅷ期时的GA4含量较野生型低,ABA含量高,IAA和Z的含量无显著差异;幼穗分化末期突变体对赤霉素反应钝感;初步研究表明,突变体的产生与水稻茎秆内源激素合成及代谢途径变化有关。     

水稻矮秆迟抽穗突变体d534的性状及其对赤霉素的敏感性分析

水稻半矮秆突变体在株型改良和高产育种中具有重要价值。前期通过辐射诱变籼稻品种五山丝苗(R534)获得了半矮秆且抽穗期延迟突变体d534,分析了d534的表型、遗传模式和GA₃敏感性。大田性状分析发现,和野生型R534相比,d534的抽穗期延迟了7 d,株高下降了29.22 cm,降幅为26.86%。d534的穗及倒1至倒5节都明显缩短,长度分别为野生型的71.27%、68.75%、70.18%、85.17%、77.86%和71.18%,说明d534的目的基因调控穗及茎节的伸长。遗传分析发现,d534的矮化和迟抽穗性状受同一核基因控制,呈隐性遗传。内源GA₃含量测定发现,一叶一心期d534茎中GA₃含量为0.17 ng·g^-1,比R534降低了60.47%,表明d534的矮化与内源GA₃合成不足有关。用25和50 mg·L^-1外源GA₃处理一叶一心期幼苗5 d,d534的株高比未处理组(0 mg·L^-1 GA     

中国冬小麦品种的矮秆基因型

1985～1986年用6个中国冬小麦品种(系)丰产3号、矮丰3号、771、772、361和荆21与3个美国矮秆基因测验种stephens(含Rht₁)、Nugains(含Rht₂)、WA4303(含Rht₁和Rht₂)杂交,得18个杂交组合,连同P₁、P₂、F₁、F₂)共36种基因型,种植在美国受达荷大学。结果表明,株高、茎长、穗长及5个节间等性状在F₁表现显性或超显性。在P₁、P₂、F₁的27个基因型中,第5节间与株高、茎长、茎长与株高、穗长与穗粒数、抽穗期与开花期间都存在着高度正相关。从芽鞘、苗高对GA₃处理的敏感性,可以把参试的中国冬小麦品种的矮秆基因型分为4类:(1)双高秆基因型(rht₁、rht₂),以丰产3号为代表;(2)对GA₃敏感的矮秆基因型,以荆21为代表;(3)对GA₃不敏感的矮秆基因型,以771和772为代表;(4)单矮秆基因型(rht₁),以矮丰3号和361为代表。     

杂交杏李‘风味玫瑰’花芽分化过程及内源激素动态变化

为了解内源激素对杂交杏李花芽分化的影响，以‘风味玫瑰’为研究对象，采用石蜡切片法对其花芽进行解剖观察，用高效液相色谱—质谱联用(LC-MS/MS)法测定花芽分化过程中内源激素含量。结果表明:‘风味玫瑰’7月中下旬进入花原基分化期，8月下旬进入萼片原基分化期，9月下旬进入花瓣原基分化期，10月下旬进入雌、雄蕊原基分化期；花芽分化过程中生长素(IAA)含量呈现先下降后保持平稳的趋势，脱落酸(ABA)含量呈先上升后下降再急剧上升变化趋势，赤霉素(GA₃)含量总体呈现“降-升-降”的变化，即先逐步下降后急剧上升再急剧下降，茉莉酸甲酯(MeJA)含量呈现逐渐下降的趋势。综上，低水平IAA、GA₃、MeJA和高水平ABA有利于花芽分化，且较高的mABA/mGA₃和mABA/mMeJA比值有利于花芽分化。     

一个水稻显性矮秆突变体的遗传特性与降株高能力

通过EMS(甲基磺酸乙酯)诱变获得遗传稳定的水稻显性矮秆突变体Dy。与野生型盐恢269相比,突变体表现株高明显矮化,主要农艺性状(穗长、粒长、粒宽、分蘖数、千粒质量、结实率、抽穗期)均发生显著改变。赤霉素(GA_3)和油菜素类固醇(BR)敏感性分析结果表明,Dy中GA_3含量显著高于野生型,经GA_3处理后,Dy的第2茎节长与野生型无显著差异,表明Dy对GA_3不敏感;而经BR处理后,Dy的第2茎节伸长受到明显抑制,表明Dy对BR敏感。遗传分析结果表明,突变体Dy受1对显性核基因控制。以突变体Dy/Dular的F_2群体作为基因定位群体,将该基因定位于第3条染色体长臂SSR标记YC327和YC329之间,遗传距离为0.93 cM。通过与7个籼稻恢复系和8个常规粳稻品种杂交F_1株高的调查,发现突变体Dy具有较强的降株高能力,降株高率最高达41.23%。     

陆地棉突变系高秆1号的生物学特性

以陆地棉突变系高秆1号和正常株高野生型N089为试验材料,在棉花不同生育时期测量其株高、节间长、节间数、第一果枝节位高等表型性状。由结果推测,决定高秆突变系的株高主要是较高的第一果枝节位与较长的节间长度与节间数无特别关联。酶联免疫法分别测量高秆突变体和正常株高棉花棉籽中的激素含量,发现高秆1号的种胚中3种与促进生长有关的激素赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素(ZR)含量都极显著高于正常株高的野生型N089,分别是其含量的236.8%、167.7%、279.1%,而生长抑制型激素脱落酸(ABA)含量则极显著地低于野生型,只有野生型的76.0%。对高秆1号和野生型倒3节间横、纵切片的细胞学观察结果表明,高秆1号纵向切面的细胞长度及细胞数目极显著地多于野生型,而横向切面细胞直径的大小在突变系与野生型之间并无明显差异。这从细胞学角度证明了高秆突变体植株的高秆化,是茎秆纵向区间细胞长度明显变长的结果。     

杨树内源激素对NaCl胁迫的响应

采用微透析取样技术,研究不同NaCl浓度（0（CK）、100、200、300 mmol/L）处理对杨树内源激素的影响。结果表明,随着NaCl盐胁迫浓度的增加,内源激素脱落酸（ABA）含量逐渐上升,且在胁迫后第1天达到最大值,之后2周下降并达到相对稳定状态;而其他内源激素赤霉素（GA₃）、生长素（IAA）、细胞分裂素（6-BA）及IAA/ABA、GA₃/ABA比值随着胁迫浓度增加和胁迫时间延长均呈下降趋势,且4种激素间的相关性十分显著,其中IAA与GA₃、IAA与6-BA、GA₃和6-BA之间呈现出极显著的正相关关系,而ABA的含量与其他3种激素间呈现出极显著的负相关关系。     

小麦dms突变体株高与赤霉素代谢的关系

为探究小麦dms突变体矮化的原因,用HPLC测定了大田植株发育过程中dms突变体矮株(D)、中等株(M)、高株(T)的茎秆赤霉素含量的变化;测量了喷施赤霉素后大田dms突变体株高的变化,并通过测量赤霉素处理后dms突变体幼苗胚芽鞘和第1叶长的长度变化,研究了dms突变体对赤霉素的敏感性。结果显示,D、M、T株对赤霉素的敏感时期和敏感浓度不同,总体来讲,T株敏感性最大,M株和D株次之;周麦18和T株幼苗的第1叶长度在200μmol/L赤霉素处理下显著增加,M株的第1叶长对赤霉素响应不显著,周麦18幼苗的胚芽鞘长度在100μmol/L赤霉素处理下显著增加,而T株和M株的胚芽鞘长度在各浓度赤霉素处理下均与空白对照无显著差异,D株在相同培养条件下生长迟缓,多数种子腐烂或出现胚芽鞘畸形,证明其对赤霉素敏感性差或者不敏感;在不同的生长时期,dms突变体D、M、T株的内源赤霉素含量都有很大变化,结合大田试验发现,D株在内源赤霉素含量最低的时期对外源赤霉素敏感,在内源赤霉素含量较高的时期对外源赤霉素不敏感,不能简单界定D株属于赤霉素缺陷型突变体或赤霉素不敏感型突变体。