转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠对缺铁胁迫的响应

 在低铁(铁浓度为10-6mol·L-1)水培条件下，2个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。叶片叶绿素含量和净光合速率显著高于对照；叶片细胞间隙CO2浓度显著低于对照；根系的质子分泌和三价铁螯合物还原酶（FCR）活性均升高，明显强于同样条件下的非转基因植株。根系扫描电镜结果显示，转基因株系根系的吸收区和根毛的表面结构皱折增多，表面积增大。     

缺铁胁迫下转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠对矿质元素吸收的影响

在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的含量显著低于非转基因株系,而根系Mg2+的含量显著高于非转基因株系;该浓度下转基因株系根部Ni2+含量显著高于非转基因株系,叶片中Ni2+含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为10μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Mg2+、Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。无铁条件下在叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量无显著差异。     

缺铁胁迫对4种苹果砧木幼苗生理特性的影响

[目的]在供试的苹果砧木中筛选出铁高效基因型,以矫治钙质土壤上苹果的缺铁黄化症.[方法]通过溶液培养,研究4种苹果砧木幼苗在缺铁胁迫下的与铁代谢相关的根际pH值、根系Fe3+还原酶活性、叶绿素含量和叶片铁含量等若干生理生化指标.[结果]在缺铁胁迫下,4种苹果砧木幼苗的根际酸化能力从低到高依次为:平邑甜茶＜新疆野苹果＜八棱海棠＜黄太平.八棱海棠幼苗根系的Fe3+还原力最强,平邑甜茶和新疆野苹果次之,黄太平最弱.在缺铁胁迫下,黄太平叶片黄化程度最高,新疆野苹果和平邑甜茶次之,八棱海棠最低.营养液缺铁处理对八棱海棠叶片中有效铁含量的影响最小.[结论]在水培缺铁胁迫条件下,相对新疆野苹果、平邑甜茶和黄太平而言,八棱海棠表现出较强的抗缺铁特性,是一个较理想的铁高效苹果砧木基因型.     

转rolC基因八棱海棠组培苗生物学特性的研究

【目的】通过研究转rolC基因八棱海棠不同株系的转基因拷贝数，在转录水平上的表达丰度，以及转基因组培苗的生物学特性，为进一步深入阐明rolC基因在八棱海棠中的表达机制和培育优良的苹果砧木奠定理论基础。【方法】以通过gus染色和PCR检测的3个转rolC基因八棱海棠株系组培苗为试材。Southern杂交鉴定rolC基因整合拷贝数。Northern杂交鉴定rolC基因在转录水平上的表达丰度。调查转基因植株组培苗在含有不同种类和浓度的植物生长调节剂的培养基上茎段增殖、叶片再生、生根能力等生物学特性；将生根后的组培苗进行炼苗，移入温室4个月后，研究株高、节间数、节间长度、叶面积等生物学特性。【结果】Southern杂交结果表明，rolC基因分别整合进入3个八棱海棠株系基因组，其中株系20a和33a分别获得了1个rolC基因拷贝，株系20b获得了2个rolC基因拷贝。Northern杂交结果表明，3个转基因株系中的rolC基因均在转录水平上得到了表达，且该基因在单拷贝株系的表达丰度高于双拷贝株系。转基因组培苗生物学特性研究结果表明：（1）3个转rolC基因八棱海棠株系茎段增殖系数、叶片再生率、生根所需外源激素浓度均显著低于对照植株，单拷贝株系的以上指标亦显著低于双拷贝株系。（2）3个转基因八棱海棠株系组培苗平均生根数显著高于转基因株系，双拷贝株系显著低于单拷贝株系；根长情况正好相反；对照植株根粗和转基因株系根粗之间均无显著差异。（3）3个转基因八棱海棠株系的株高、节间长度、节间数、叶面积均显著小于对照植株。其中单拷贝株系显著小于双拷贝株系。【结论】rolC基因整合进入3个八棱海棠转基因株系基因组，并分别在转录水平上得到表达。外源rolC基因的表达导致转基因植株体内内源激素含量和植株形态学的改变，且rolC基因的整合拷贝数对它的表达有一定的影响。     

外源基因对八棱海棠株系组培苗生根的影响

以南京农业大学生物技术实验室获得的两个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠株系B4、B5组培苗的茎段为试材,以非转基因八棱海棠为对照,研究转基因对生根情况的影响.结果表明:在相同IBA或者IAA浓度下,转基因八棱海棠生根率明显低于对照植株;而从根长来看,在IBA的条件下,转基因株系明显低于对照,而在IAA的条件下则不明显;在IAA条件下平均根数也少于对照.     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性.结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强(转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍),番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加(转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照的1.5倍),转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低(对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1.3倍),植株生长量显著高于对照(转基因植株株高高于对照50%).在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1.75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的(转反义NR、ACC、CTR1基因)2～3.5倍以上.     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收. 结果显示, FRO2基因在缺铁条件下大量表达; 其表达量在根系中最强, 其次是果实, 叶片中最弱; 在正常培养条件下, 转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种; 在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多, 吸收有效铁也最多. 综合分析表明: FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律, 均为缺铁胁迫下最强. 这说明, 由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达, 使其编码的铁还原酶活性增加, 根系还原和吸收的有效铁增多, 致使其叶片中有效铁的积累最多.     

3种苹果砧木幼苗在南疆钙质土壤上的田间表现

对3种苹果砧木的抗缺铁性进行田间对比试验,结果表明,小金海棠、八棱海棠在p H值为8.53的南疆钙质土壤上均生长正常,而在相同土壤上栽植的新疆野苹果却出现出严重的缺铁失绿症状。虽然新疆野苹果叶片中的叶绿素含量和有效铁含量明显低于小金海棠、八棱海棠,但其叶内的全铁含量却高于八棱海棠,而且新疆野苹果的全铁含量与有效铁含量的比值最大,表明发生黄化程度严重。综合分析各个指标测定值后认为,3种苹果砧木对南疆钙质土壤的抗性表现为小金海棠、八棱海棠抗缺铁能力较强,新疆野苹果发生黄化症状最明显,抗缺铁能力最差。     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性．结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强（转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍）,番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加（转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是时照的1．5倍）,转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低（对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1．3倍）,植株生长量显著高于对照（转基因植株株高高于对照50％）．在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1．75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的（转反义NR、ACC、CTR1基因）2～3．5倍以上．     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收.结果显示,FRO2基因在缺铁条件下大量表达;其表达量在根系中最强,其次是果实,叶片中最弱;在正常培养条件下,转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种;在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多,吸收有效铁也最多.综合分析表明：FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律,均为缺铁胁迫下最强.这说明,由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达,使其编码的铁还原酶活性增加,根系还原和吸收的有效铁增多,致使其叶片中有效铁的积累最多.     

不同调节措施对菜豆吸收矿质元素及其在体内分布的影响:Ⅱ.Fe,Mn,Cu,Zn

用营养液培养方法研究了在不同铁供应水平下，该态氮（NH－N）和硝态氮（NO－N）以及老叶遮光对菜豆吸收铁、锰、铜、锌及其在体内分布的影响。结果表明，NH－N的供应抑制了菜豆对锰、铜的吸收及向上部的转移，促进了缺铁菜豆对锌的吸收和铁、锌向地上部的转移。老叶遮光明显提高了菜豆对铁、标的吸收，对铜和锌的吸收没有显著影响。氮素形态对新叶中铁含量的影响不大；NH－N的供应显著降低了新叶中锰、铜以及供铁菜豆新叶中锌的含量，提高了缺铁植株新叶中锌的含量。铁的供应使新叶中铁的含量明显增加，锰、锌的含量明显降低，铜的含量却无明显变化。老叶遮光对新叶中铁、铜、锌的含量影响不大，却使锰的含量显著增加，在缺铁时尤为突出。铁和NH－N都能使新叶中活性铁含量显著增加，活性锰含量明显降低；同时，NH。”－N的供应使新叶中活性锌含量明显增加，铁的供应对此无明显影响。本文对菜豆老叶、茎、根中铁、锰、铜、锌含量的变化规律也进行了详细的研究。     

根结线虫对日光温室黄瓜微量元素含量的影响

对感染根结线虫的黄瓜根、茎、叶各器官中微量元素含量进行了测定。结果表明,叶片中铁、锌含量降低,而锰、铜含量先降低后升高,茎中4种元素含量基本都下降,从而造成了叶片黄化、植株生长缓慢和早衰;根系中锰、铜含量升高阻碍了根系的生长,锌在前期的升高有利于根结线虫的侵入,后期降低则限制了根系的伸长,铁的含量在根结线虫密度低时有一定程度的升高,在线虫密度高时降低。     

低氮营养对草莓苗矿质元素吸收的影响

以‘丰香’草莓品种为试验材料,研究缺氮营养对草莓苗矿质元素吸收的影响。结果表明,随着氮素浓度的增加,其形态指标均呈上升趋势。处理液中氮素浓度与叶片和根系中的氮素含量呈显著正相关,且低氮处理明显影响‘丰香’草莓苗其它8种矿质元素的吸收。叶片中P含量随氮素浓度的增加而提高,K、Ca、Mg、Fe、Zn元素含量随氮素浓度的增加呈先下降后上升的趋势,B元素含量随氮素浓度的增加呈先上升后下降的趋势。根系中的P含量随氮素浓度的增加而降低,K、Fe、Zn先上升后下降,而Mg、Mn则相反。     

雷公山自然保护区亚高山灌丛植物叶片重金属元素含量

为探讨自然保护区亚高山灌丛植物重金属含量状况,以雷公山自然保护区亚高山灌丛植物刺叶冬青(Ilex bioritsensis Hayata)等为研究对象,对其叶片重金属元素Fe、Mn、Zn、Ni、Cd、Pb进行了测定分析。结果表明:含量100 mg·kg~(-1)的元素有Fe、Mn和Zn,10~50 mg·kg~(-1)的元素有Pb,10 mg·kg~(-1)的元素有Cd和Ni。Mn、Zn、Cd、Ni含量变异程度较大,Fe、Pb相对稳定,有害元素Cd、Pb含量均以粗榧(Caphalotaxus sinensis(Rehder et EH.Wilson)H.L.Li)最高。Fe与Mn和Mn与Cd的来源相似且在植物吸收中具有一定的协同效应。Fe、Mn、Zn、Cd、Pb、Ni含量均高于正常植物有毒浓度界限值的上限,Ni、Pb含量甚至超出了世界陆生维管植物对应元素含量范围的最大值。该地区植物存在着受重金属Fe、Mn、Zn、Cd、Pb、Ni毒害的潜在风险。     

缺钾对生姜吸收铁锰铜锌的影响

试验结果表明:缺钾显著降低生姜吸收铁、铜、锌元素的能力,使生姜各器官的铁、铜、锌含量降低;但缺钾促进了生姜生长前期对锰元素的吸收,提高了锰在地上部的含量,但生长后期生姜体内锰元素流失较早且多,使单株生姜的锰吸收量反而低于正常供钾处理。     

大豆体内锰、铁、锌的分配

测定了七个品种(系)大豆样品初花期根系、下位叶和上位叶中Mn、Fe、Zn的含量。结果表明:七个品种Mn的分配均值是根系<上位叶<下位叶。而Fe、Zn分配是根系>下位叶>上位叶,但不同品种(系)间有差异。对4个不同品种的大豆用不同浓度Mn~(2+)营养液进行水培试验,其分配含量是根系>下位叶>上位叶,且植株各部位含Mn量随介质Mn~(2+)浓度的提高而增加;Fe、Zn含量则因品种而异。     

转基因拷贝数对农艺性状的影响

[目的]研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[方法]以农杆菌介导的遗传转化法获得的水稻转基因植株为材料,观察其株高、分蘖、扬花、籽粒形状及饱满度、抗虫性等。同时获取PCR为阳性的单株叶片进行Southern杂交,检测转入基因的拷贝数,研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[结果]T0代转基因植株的农艺性状有较多改变,如白化、矮化、分蘖少及种子畸型等。转基因植株的转基因拷贝数影响其农艺性状,拷贝数越多农艺性状改变越大,目标基因越容易受到抑制而不表达。在T0代表现感虫的转化植株其T1代也表现感虫。[结论]转基因植物商品化时,应选择单拷贝的转化植株。     

油用牡丹‘凤丹’不同生育期矿质元素的动态变化

  目的  研究油用牡丹‘凤丹’Paeonia ostii ‘Feng Dan’不同生育期矿质元素动态变化规律,为油用牡丹的科学施肥提供依据。  方法  以8年生油用牡丹‘凤丹’为材料,测定根、茎、叶以及不同生育期果荚和种子的矿质元素,分析矿质元素积累分配特性以及矿质元素分配的相关性。  结果  生育期内油用牡丹‘凤丹’根、茎、叶中的磷持续下降,根和叶中的氮持续降低,钾和镁在不同器官内变化趋势不同。铁在不同器官内的质量分数均大于其他微量元素,除铜外,其他微量元素在根中呈先升高后降低的趋势。果荚和种子中的氮逐渐升高,果荚中钾和种子中磷呈先下降后升高再下降的趋势。矿质元素的变化表现出不同程度的相关性,其中氮、磷、钾、铁、锰与其他元素间相关性较高;同种矿质元素在‘凤丹’营养器官和生殖器官之间表现出不同程度的相关性。  结论  在生育期内,油用牡丹‘凤丹’从展叶期到现蕾期之前对氮、磷元素需求量大,应在植株展叶前追施氮肥和磷肥;结实期对氮、磷、钾需求量大,建议在开花后追施氮磷钾肥;在植株现蕾期前(3月上旬)追施铁肥,在5–7月种子发育期追施硼、锌肥,满足‘凤丹’植株对这3种微量元素的需求。表7参36