赤霉素对根尖径向生长的调节作用研究

通过转基因与RNAi 基因沉默技术,获得了由35S 组成型启动子和TobRB7 根尖特异表达型启动子分别启动 表达的PtGA20ox、PtGA2ox1 烟草转基因株系和NtGA20ox RNAi 株系,对转基因植株根尖进行大样本(n 100)显微 观察。统计结果显示:转基因植株根尖径向生长与对照相比具有极显著差异,外源施用GA3 与赤霉素合成抑制剂 PAC 可以逆转这种差异,表明赤霉素对根尖径向生长具有负调控作用;此外,利用TobRB7 启动子在根尖分生组织 特异上调和下调内源赤霉素水平可以得到与组成型调控转基因植株相似的表型,表明赤霉素对根尖径向生长的负 调控作用主要是通过对根尖分生组织生长发育的调控实现的。      

茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用

目的赤霉素(GAs)是一种重要的植物激素,对植物生长发育具有广泛的调控作用。本文通过对茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用进行研究,为阐明植物体内源活性GAs的运输及其调控作用提供参考。方法本研究通过转基因方法特异下调烟草茎部形成层活性GAs含量,探究其对植株茎部、叶片、根生长发育的调控作用;在此基础上,利用35S:: PtGA20ox、35S:: PtGA2ox1转基因烟草株系分别作接穗和砧木进行微嫁接和施加外源GAs,探究内源与外源活性GAs在烟草体内的运输特性。结果结果表明,茎部形成层特异启动子LMX5介导的PtGA2ox1转基因烟草植株茎部GAs含量与野生型相比显著降低,而叶与根中含量无明显变化;通过石蜡切片观察发现茎部形成层GAs含量降低明显延缓了茎部木质部的发育,同时对植物的叶片、侧根的生长也有抑制作用;对不同转基因株系微嫁接分析发现,外源施加的GAs可以恢复茎部形成层GAs缺乏引起的表型,而内源活性GAs却不能自由运输,也不能恢复表型;结论茎部形成层GAs含量不仅对茎部木质部的发育有重要作用,并且对叶片的生长及不定根的发育也有调控作用,利用微嫁接的方法验证了活性GAs在烟草中的运输机制,明确了GAs在调控植物组织发育中的重要意义,为今后GAs在林木中的应用奠定了理论基础。      

低温胁迫对赤霉素代谢的调控研究

通过4℃处理,对模式植物拟南芥与烟草赤霉素(GA)代谢相关基因的表达进行了分析,结果表明:低温胁迫 抑制赤霉素前体GGPP 合成通路众多基因的表达,而促进催化GA 失活酶编码基因及赤霉素受体基因的表达。通 过对超表达PtGA20ox、PtGA2ox1 及AtCBF1 的转基因烟草及4℃处理野生型烟草植株GA1 含量及代谢相关基因的 表达分析表明,低温胁迫下,GGPP 合成与GA 失活酶编码基因的表达属于主动调控,低温响应通路中关键因子 CBF1 可能参与了此调控过程,而赤霉素受体基因表达受到了低水平GA 的反馈调控。该研究揭示低温胁迫下生长 延滞可能是植物主动响应环境变化的过程,通过抑制前体积累及加速失活而降低GA 水平可能在植物适应低温胁 迫过程中发挥着重要作用。      

氮肥和植物激素对龙胆越冬芽形成的影响

龙胆越冬芽的数量和发育状况决定翌年地上植株的生长发育,进而影响根系生长和产量,而越冬芽形成受植物内源激素调控。采用HPLC-MS/MS法测定了龙胆越冬芽发育各时期的内源激素含量,并阐明了各种内源激素对龙胆越冬芽形成的作用及作用时期。通过施用氮肥和外源激素,考察其对龙胆越冬芽形成的影响。结果表明:在龙胆越冬芽未形成和形成初期施以氮肥及外源激素,可以有效地促进越冬芽形成,增加越冬芽数量。     

苹果赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的克隆及功能分析

【目的】从‘苏帅’苹果(Malus domestica)中分离克隆赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框(ORF),分析其序列特征及在苹果中的组织表达特异性,通过在烟草中过表达MdGA2ox8研究其对烟草生长发育的影响,为该基因功能分析及应用提供理论参考。【方法】采用RT-PCR方法从苹果中克隆出MdGA2ox8的ORF区。利用NCBI、DNAMAN和Pfam在线软件进行氨基酸序列比对和保守结构域分析;利用Expasy在线软件对MdGA2ox8氨基酸组成、分子量、等电点进行分析;利用SignalP和TMHMM Server V.2.0分别在线分析蛋白质的信号肽和预测蛋白质的跨膜结构域;利用MEGA 7.0软件构建系统进化树。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测MdGA2ox8在苹果不同组织中的表达量。构建MdGA2ox8过表达载体,采用农杆菌介导的遗传转化技术将MdGA2ox8导入烟草中,获得具有潮霉素抗性的转基因烟草植株,通过GUS染色、基因组PCR和RT-PCR鉴定转基因阳性植株;将野生型和转基因烟草移栽后,在第一朵花开放时测定转基因烟草的株高、节间长度和叶片长宽比以及烟草叶片叶绿素含量,激素GA1和GA4含量,并通过RT-qPCR方法分析烟草中相关基因的表达水平。【结果】成功克隆并获得了长为1 122 bp的MdGA2ox8 ORF区,编码373个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为42.8 kD,理论等电点为5.44,不稳定系数为49.73,具有GA2ox的保守结构域DIOX_N和20G-Fell_Oxy,但无明显疏水区,无跨膜区,无信号肽,为非分泌蛋白。序列系统进化分析结果显示MdGA2ox8与白梨GA2ox8亲缘关系最近。RT-qPCR结果表明,MdGA2ox8在苹果各组织中差异表达,在花中的表达量最高,其次为老叶幼叶韧皮部,在木质部和幼果中几乎不表达。将MdGA2ox8转入模式植物烟草中,获得了5个转基因阳性株系。与野生型相比,过表达MdGA2ox8烟草植株GA4含量降低,GA1含量有所升高,其中野生型和转基因烟草GA1平均含量分别为1.26和1.75 ng·g-1,GA4平均含量分别为5.43和1.07 ng·g-1。与野生型相比,转基因烟草植株GA1和GA4总含量降低,使植株节间缩短、矮化以及花期推迟,其中野生型和转基因烟草植株平均高度分别为38.50和7.36 cm,节间长度分别为9.5和3.3 cm;转基因烟草叶片颜色深绿,叶片长宽比降低。烟草内源赤霉素合成途径相关基因NtGA3ox1和NtGA3ox2的表达水平受MdGA2ox8的正反馈调节。【结论】获得苹果赤霉素氧化酶基因MdGA2ox8的开放阅读框,MdGA2ox8具有组织表达差异性。MdGA2ox8过表达烟草植株中GA1和GA4总含量降低,导致植株节间长度缩短、植株矮化。     

外源GA_3与ABA对烤烟叶片内源激素及钾素含量的影响

对盆栽烤烟‘8277’与‘农大202’喷施外源激素GA3与ABA,研究其对烟草叶片钾素累积效应的影响.结果表明:喷施一定浓度的GA3(100 mg.L-1)促进了烟草叶片内源激素GA3与IAA的合成,且促进了各个时期烟草叶片中的相对含钾量,对‘8277’效果更为明显;喷施GA3在一定程度上抑制了烟草成熟期各个部位烟叶绝对含钾量的提高;喷施一定浓度的ABA(20 mg.L-1)抑制了烟草叶片中内源激素IAA与GA3的合成,2个供试品种喷施ABA后各个时期叶片相对含钾量均显著低于对照,但ABA增加了2个供试品种成熟期各部位烟草叶片的干物质量,提高了成熟期叶片中的绝对含钾量.     

Bt-BADH-GA20ox-rolB多基因在转化烟草中的表达分析

为探讨Bt-BADH-GA20ox-rolB多基因转化烟草中外源基因的表达情况及对转化植株的影响,对转多基因烟草及对照植株进行了生理生化试验,包括内源激素含量测定、耐盐性试验、Bt毒蛋白测定、移栽后植株生长的观测。结果表明：转基因植株生根能力强,根、茎、叶各部位内源激素（IAA、GA3）与对照差异明显;在低浓度NaCl...     

外源ABA和GA对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响

 【目的】探讨喷施外源脱落酸（ABA）或赤霉素（GA）对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响，为激素调控提高籽粒的粒重提供理论依据。【方法】试验选用山农1391和藁城8901两个品种，籽粒灌浆初期喷施ABA或GA 两种外源激素于穗部，定期取籽粒样品，用高效液相色谱法测定籽粒内源激素含量，用三次多项方程式对籽粒灌浆进程进行模拟并分析相关参数。【结果】喷施外源ABA或GA均能显著增加两个品种的粒重。外源ABA或GA对粒重的调控存在粒位效应。喷施ABA显著增加强势粒粒重，喷施GA使强势粒和弱势粒粒重均显著增加。喷施外源ABA显著提高籽粒ABA含量，喷施外源GA显著提高籽粒GA含量，喷施外源ABA或外源GA均显著提高灌浆中后期籽粒IAA和CTK的含量，尤其是喷施外源GA效果更为明显。喷施外源ABA或外源GA均能延长籽粒的灌浆持续期，喷施ABA显著提高灌浆初期强势粒的灌浆速率，而喷施GA显著提高灌浆中后期强势粒和弱势粒的灌浆速率。【结论】喷施外源ABA或外源GA通过改变籽粒内源激素水平，调节灌浆起始时间和籽粒灌浆持续期，进而调控籽粒粒重的形成。喷施ABA是通过提高强势粒粒重来增加粒重的，喷施GA是通过提高强势粒和弱势粒的粒重来增加粒重的。     

棉花赤霉素合成酶基因在中571的差异表达研究

为揭示棉花植株体内赤霉素合成途径关键酶基因表达量与不同组织及生长发育阶段的关系,以棉花品种"中571"为材料,利用实时荧光定量PCR方法中的相对定量,以UBQ7为内参基因,对"中571"不同组织在不同生长阶段内赤霉素合成途径相关基因的表达量进行检测。结果表明:棉花通过改变植株体内赤霉素合成代谢途径关键酶基因的表达量来调控植株的生长发育,且随着生长发育的进行,各目的基因的表达量变化趋势存在一定差异,幼苗期茎组织内GA3ox1和GA20ox1基因的高表达为植株的生长发育提供了充足的激素水平;开花期茎、叶、花组织中的GA3ox1、GA20ox1基因表达可能与开花成铃有关;吐絮期根、茎组织GA2ox1基因表达量升高,活性GAs合成降低,叶组织中GA3ox1、GA20ox1基因及GAs受体基因GID1B的高表达量,为棉桃生长发育与脱水成熟提供了必要的激素水平。本研究为进一步研究赤霉素代谢途径对棉花植株生长发育的调控作用提供理论基础,有助于加快利用赤霉素进行品种改良与种质创新。     

外源GA3和ABA对烤烟内源激素调控效应和常规化学成分的影响

本文从激素和基因水平探究外源激素赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的作用机理,研究其对烤烟生长发育及产量和质量的影响,为田间施用外源激素提供理论依据。采用大田试验,材料为中烟100(ZY100)和NC71,喷施不同浓度配比的GA₃和ABA,测定不同时期烟株的农艺性状、基因表达量、生理特性、内源激素含量及烤后烟叶化学成分。结果表明,与未喷施GA₃处理相比,喷施GA₃后ZY100株高升高20%,NC71株高升高31%;喷施ABA后ZY100株高降低17%,NC71株高降低10%。喷施GA₃后ZY100和NC71内源赤霉素含量分别升高20%和30%;喷施外源GA₃后ZY100和NC71烟株内CPS、GA20ox和PSY的基因表达量均上调,GA2ox基因表达量下调。喷施GA₃提高了ZY100和NC71烟株体内叶绿素以及可溶性蛋白的含量,降低了丙二醛含量,提高了烤后烟叶总糖含量、钾含量、钾氯比,降低了烟碱含量和氯含量,显著提高了烤烟的经济性状。     

芍药休眠芽发育进程内源激素变化研究

植物花芽的发育与内源激素关系密切。以芍药品种大富贵休眠期花芽为材料,采用高效液相色谱技术（HPLC）分析内源激素GA3,IAA,ZT,ABA在芍药休眠芽发育不同时期的含量变化。结果表明：ABA含量在北京地区11月20日开始增加,12月10日达到最大;GA3含量12月10日开始明显上升,12月30日开始下降;ZT与GA3含量变化基本一致;IAA在休眠过程中含量很低且变化不大;GA3/ABA和ZT/ABA的比值随休眠的加深而减小,随休眠的解除而增大。研究证明GA3和ZT是解除休眠的促进物,这一结果对于施用外源激素打破芍药休眠具有理论指导意义。     

葡萄赤霉素合成关键基因VvGA20ox2的克隆、亚细胞定位和表达分析

本研究建立在对金手指葡萄果形转录组分析的基础上,通过分析样品间表达差异发现,与对照相比,GA20ox2基因的转录水平在GA3处理后有显著差异。为了进一步从分子水平阐述GA20ox2在赤霉素合成途径中的作用机理,本研究以金手指葡萄幼果为材料,克隆了GA20ox2基因,分析了此基因碱基序列特征,并通过构建融合表达载体对其进行亚细胞定位分析。研究结果表明,克隆了葡萄赤霉素合成途径中的VvGA20ox2基因,测序得CDS全长为1 134 bp,编码377个氨基酸。VvGA20ox2编码的氨基酸序列与NCBI上其他物种GA20ox序列相似性在51%～67%,其中该基因与可可(EOX92603.1)和杨树(PNT28192.1)的亲缘关系较近。该基因定位在细胞核和细胞膜中。外源GA3处理后的成熟葡萄果实与对照相比纵径显著伸长,且在幼果中该基因表达量在一段时间内明显上升,推测VvGA20ox2基因可能参与葡萄果形拉长的调控。     

保温与外源激素对大棚茶树新梢内源激素的影响

研究了不同保温处理与喷施外源激素对大棚茶树新梢内源激素的影响.结果表明:喷施外源激素处理能够提高茶芽头赤霉素(GA3)含量;喷施混合外源激素明显提高了茶树新梢吲哚乙酸(IAA)的含量;保温措施和喷施外源激素都能降低脱落酸(ABA)含量;茶新梢玉米素ZT含量与茶园保温措施密切相关,喷施混合外源激素对新梢ZT含量无明显影响;新梢内源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值与茶芽萌发存在密切关系;喷施外源激素能提高茶芽各类内源激素,明显催促进茶芽萌发.     

杨树PsnGA20ox1过表达对烟草叶片发育的影响

目的赤霉素(Gibberellins, GA)参与植物多个生长发育过程,然而赤霉素在植物叶片发育中的生物学功能尚无研究报道。GA20ox是GAs生物合成途径中关键限速酶(GA20-oxidases)的编码基因,本项研究目的是揭示PsnGA20ox1在植物叶片发育中的生物学功能。方法本项研究分析了PsnGA20ox1在烟草中过表达后对烟草叶片大小、超微结构、生物量、叶绿素及生物活性GAs含量,以及细胞分裂与气孔发育相关的基因表达的影响。结果PsnGA20ox1过表达烟草叶片变大、叶绿素与GA₄含量上升,叶片表皮细胞变小。而且,转基因烟草叶片栅栏组织与海绵组织厚度、表皮细胞与气孔数目、光合作用和叶片生物量与野生型烟草相比均显著增加。此外,转基因烟草叶片气孔与表皮细胞发育相关基因表达也发生了显著变化,而且变化趋势与叶片表型的改变相吻合。结论PsnGA20ox1过表达影响植物叶片的结构与功能,从而提高了叶片的生物量。      

Aux/IAA家族基因GhAux1沉默促进棉花幼苗的生长

为明确Aux/IAA家族基因GhAux1在棉花幼苗生长发育中的功能,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术构建了重组表达载体pTRV-GhAux1,转化农杆菌并注射到棉花幼苗子叶,采用qRT-PCR检测GhAux1沉默效率,并对GhAux1沉默植株的表型、内源生长素(IAA)含量和赤霉素(GA_4)含量以及GA合成关键酶基因的表达进行了分析。结果表明,成功建立了VIGS体系,注射含pTRV-GhAux1的菌液后15 d,GhAux1在沉默植株中的表达量仅为空载体对照的26%;注射含pTRV-GhAux1的菌液后24、27、30 d,GhAux1沉默植株的株高较空载体对照分别显著增加了18%、27%、20%,其中注射后27 d达到极显著水平;注射含pTRV-GhAux1的菌液后21、24、27 d,GhAux1沉默植株的节间内源GA_4含量比空载体对照分别增加了33%、20%、33%,且GA合成关键酶基因GhGA20ox1、GhGA20ox2和GhGA3ox1的表达量均显著或极显著增加,而IAA含量仅在注射后27 d显著增加。表明GhAux1参与IAA与GA的互作,可调控GA合成途径下游基因的表达,抑制棉花幼苗的生长。     

植物激素对果蔗组培苗分蘖的影响

以未组织培养的果蔗种苗为对照,对组培苗后代4种内源激素进行测定分析,以及通过外源激素处理研究果蔗分蘖机理和调控技术.结果显示：组培苗后代中IAA 和CTK 含量比对照高,它们可能在分蘖过程中起作用,ABA 和GA3含量与对照无明显差异; 外源激素处理显示,6-BA 处理后可以显著提高果蔗的分蘖率, 而NAA 对抑制果蔗分蘖有一定的效果.综合内源激素测定和外源激素喷施的结果,推测影响果蔗组培苗分蘖的因素可能是组培过程中残留的6-BA 在起作用.     

盐胁迫下油菜素内酯对玉米幼苗生理特性的影响

盐胁迫影响玉米(Zea mays L.)生理代谢,限制植株生长发育,造成产量及品质下降。试验测定盐胁迫下油菜素内酯(BRs)对玉米幼苗抗氧化酶系统、渗透调节物质、光合能力及内源激素含量影响。结果表明,外源BRs施用显著缓解盐胁迫对玉米幼苗生理损伤,提高植株光合能力,调节内源激素含量,促进幼苗生长。     

外源GA3、ABA对杂交水稻亲本穗上发芽的生理影响

以杂交水稻亲本V20B为材料,研究了外源GA3、ABA处理后对杂交水稻稳上发芽的生理生化变化.结果表明,外源GA3作用改变了内源GA3水平,提高了GA3/ABA比值、α-淀粉酶活性和可溶性糖含量,使淀粉类物质降解加速和田间种子不经休眠直接在穗上发芽.经外源ABA处理后,V20B的穗芽率明显降低,内源ABA含量提高,促进...     

外源GA_3和IAA对烤烟内源激素调控效应和常规化学成分的影响

为了探究外源GA3和IAA对烟草生长及品质的影响,从激素和基因水平探究外源激素作用机理,探索较优激素浓度配比。采用田间试验,以烤烟品种NC71为实验材料,设置不同浓度配比的外源激素,检测了不同时期烤烟株高、干物质积累、激素含量、相关基因表达量的变化和烟叶品质的变化。结果表明,外源GA3可以显著提高烤烟株高和节距,而外源IAA相对提升较少,烟株的干物质量也随着GA3浓度提高而增大。喷施不同浓度外源GA3和IAA均可提高茎尖GA3和IAA含量并降低ABA含量,其中150 mg/L提升效果最明显,100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA次之。外源GA3能够使烟草GAI1基因表达量明显下降,IAA也能降低GAI基因的相对表达量,但效果相对较弱。喷施外源激素的烟叶总糖、还原糖、钾含量都有所增加,而总氮、烟碱、氯含量则有所下降,100 mg/L外源GA3与IAA配合施用的条件下钾氯比和糖碱比最高,品质表现较好,可在移栽后15 d喷施100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA。这些结果可以为豫中烟区烤烟喷施外源生长调节剂提供依据。     

CO_2加富与外源ABA对受旱黄瓜幼苗生长及叶片内源激素含量的影响

以‘津优35号’水培黄瓜幼苗为试材,在营养液中添加PEG-6000模拟干旱胁迫,研究了CO_2加富与外源ABA对干旱胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片内源激素含量的影响。结果表明,CO_2加富可以显著促进干旱胁迫下黄瓜幼苗的生长,增加植株的株高、茎粗、叶面积以及干鲜重,提高生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)和乙烯(ETH)的含量,降低脱落酸(ABA)的含量,提高(IAA+GA+CTK)/ABA的比值;外源喷施ABA显著提高了黄瓜幼苗的茎粗及干鲜重,增加了ETH和ABA的含量而降低了IAA、CTK、GA含量和(IAA+GA+CTK)/ABA的比值。综上所述,CO_2加富与外源ABA可通过对内源激素的调控来维持黄瓜幼苗在干旱胁迫条件下的生长。