PEG6000对菠菜性别分化的影响及分子机制初探

菠菜(Spinacia oleracea L)是研究雌雄异株植物性别分化的模式材料,其性别分化不但受到性别决定基因的控制,还受到环境条件的影响,干旱是其中的一个重要因素,但是关于聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)模拟土壤干旱环境对菠菜性别分化影响的分子机制目前尚未见报道。试验以日本大叶菠菜(S.oleracea cv.Japanese leaves)为供试材料,利用不同浓度的PEG6000进行处理,研究干旱环境对菠菜性别分化的影响。采用温室盆栽种植方式,分别用5%、10%的PEG6000模拟土壤干旱环境对盆栽菠菜处理72 h,处理株数均为100株,并同时设置对照组。结果表明,与对照组雌雄比例(0.96)相比,PEG60005%处理组的雌雄比例(1.09)与10%处理组(0.97)均接近于对照组;对发生性反转数进行统计,结果表明,PEG6000 10%处理组低于5%处理组;利用菠菜Y染色体紧密连锁的雄性特异标记T11A对处理前、后的植株进行鉴定,发现菠菜植株出现了性反转现象,且均为雌株转变为雄株。琼脂糖凝胶电泳结果显示,性反转后,雄性特异条带也随之出现。试验首次对PEG6000模拟土壤干旱环境对菠菜性别分化影响的分子机制进行了探究,其研究结果对于进一步揭示菠菜性别分化机理具有重要意义。     

刺儿菜性别连锁的同工酶标记分析

[目的]利用刺儿菜进行同工酶分析,确定适合作为遗传标记的同工酶类型。[方法]采用聚丙烯酰胺不连续垂直平板电泳(PAGE)技术,对刺儿菜雌雄株花和叶片中过氧化物酶(POD),苹果酸脱氢酶(MDH),苹果酸酶(ME)及酯酶同工酶(EST)的差异进行比较分析。[结果]POD、MDH及EST同工酶在刺儿菜雌雄株的花和叶中存在明显的性别差异。在花和叶片中,POD同工酶均发现了性别特异的酶带,MDH同工酶仅发现在花中具有1条雄性特异带,苹果酸酶同工酶(ME)没有明显的性别差异。除花中的酯酶酶谱外,两种同工酶在同一性别的不同个体间,酶谱无明显差异。[结论]同一种酶在刺儿菜叶片和花中的雌雄株酶谱有明显差异。     

赤霉素(GA_3)对菠菜性别分化的影响及分子机制

以日本大叶菠菜为供试材料,采用温室内盆栽种植的方式,利用赤霉素(GA_3)进行处理,探讨其对雌雄异株植物菠菜性别分化的影响。结果表明,试验组在第1次处理后植株就有明显的生长,表现为植株茎秆变长、较对照组粗壮、开花期提前。与对照组相比,试验组雌雄比例(1.33)明显大于对照组(0.96)。此外,发生性反转植株中,雌株转变为雄株与雄株转变为雌株的比例为1.14。利用Y染色体紧密连锁的雄性特异T11A分子标记对性反转植株进行检测,结果表明,雌株转变为雄株,雄性特异条带出现;雄株转变为雌株,雄性特异条带消失。本研究结果为进一步研究激素对菠菜性别分化影响的分子机制奠定了基础。     

滇杨性别连锁的SSR标记

【目的】在滇杨幼苗时期和开花前利用形态差异对雌雄株进行性别鉴定极为困难，因此亟需探明对其性别进行快速鉴定的分子标记方法。【方法】以滇杨雌雄各30株为材料，利用简单重复序列（SSR）筛选与滇杨性别相关的分子标记，并利用所获得的SSR标记对未知性别滇杨幼苗进行鉴定，分析滇杨苗期的性别分化情况。【结果】从已报道的相关文献中选出15对与植物性别连锁的SSR引物，经试验筛选出1对（BPCA90）在琼脂糖凝胶检测中显现清晰条带且反应稳定的SSR引物，并将这对引物经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行复筛，经PCR扩增后在滇杨雄株中出现1条特异性条带，大小在680 bp左右。利用这对SSR引物对30株滇杨幼苗进行性别鉴定，结果表明雄株明显多于雌株，且比例为13∶2。【结论】试验筛选所得到的SSR引物可以用于滇杨早期进行性别鉴定。研究结果可作为滇杨早期性别鉴定的遗传标记，为今后滇杨在生产中的分性别利用提供技术支持。     

越南水稻黄矮病毒多克隆血清抗体的制备

[目的]制备用于检测水稻黄矮病毒(RYSV)的多克隆抗体,为水稻和黑尾叶蝉上的病毒诊断提供技术支持.[方法]利用两种不同来源的RYSV抗原免疫家兔,一种是从受感染的水稻病叶组织纯化获得RYSV病毒粒子;另一种是从越南RYSV分离株克隆出完整N蛋白编码基因,然后将其连接至pET-28a载体上,在大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中进行诱导表达获得N蛋白抗原.其中,N蛋白抗原又以两种形式(洗脱纯化N蛋白和N蛋白条带聚丙烯酰胺切片匀浆)对家兔进行免疫.最后,采用PTA-ELISA分析评估家兔抗体血清(多克隆抗体)对水稻叶片和黑尾叶蝉RYSV的特异性和敏感性.[结果]分离自越南RYSV分离株的N基因由1542个核苷酸组成,与来自我国和日本RYS分离株N基因序列进行比对,其核苷酸序列同源性分别为98.1%和97.9%,对应的推导氨基酸序列同源性为83.4%和99.4%.以RYSV病毒粒子、洗脱纯化N蛋白和N蛋白条带聚丙烯酰胺切片匀浆3种抗原免疫家兔获得的多克隆抗体均能有效检测出水稻植株中的RYSV,其中,感病植株的OD405分别为1.449、2.337和1.649,健康植株的OD405分别为0.375、0.294和0.283.PTA-ELISA检测结果表明,获得的多克隆抗体能从单个带病毒黑尾叶蝉中检测出RYSV,且该结论在RT-PCR检测中得到进一步验证.[结论]制备获得的多克隆抗体对RYSV具有较高特异性和敏感性,可用于水稻和黑尾叶蝉上的病毒诊断,同时表明以含有病毒植物蛋白的聚丙烯酰胺切片直接注射免疫模型动物制备多克隆抗体具有可行性.     

青钱柳幼树花性别分化规律

连续多年观察青钱柳开花,分析了温度、光照、降水、树高、胸径和花龄对青钱柳幼树花性别分化的影响。结果表明,青钱柳的雌、雄花出现时间与花前积温有关,雄花始终比雌花早出现5-7 d,雌、雄花期能相遇;青钱柳幼树有雌花株、雄花株、雌雄花同株多种花性别类型,其中雌花株出现的概率与前一年的降水量和开花前6个月的光照存在显著的正相关关系,其他花性别类型个体与温度、光照和降水关系暂不明显;不同花性别类型植株胸径和树高均值大小为:两性花株>雌雄花同株>雌花株>雄花株>未开花株;青钱柳幼树花性别转变现象普遍,大部分青钱柳首次只开雌花,第2、3年开花时变成雌雄花同株类型,雄花株比例随花龄增长呈下降趋势,雌雄花同株比例增大;青钱柳开花后会出现不同程度的停开花现象。     

雨养烟田以肥调水技术对群体冠层结构特性的影响

以烤烟品种NC89为材料 ,研究了不同施肥对烟株长势、冠层结构及产量的影响。结果表明 :施用腐殖酸、聚丙烯酰胺 ,烟株长势良好 ,叶面积系数大 ,散射光透过率高 ,叶分布均匀 ,形成合理的冠层结构 ;同时 ,可提高烟叶产量 ,改善烟叶质量 ,提高上等烟比例。施肥时应将腐殖酸和聚丙烯酰胺结合施用为佳     

杂色云芝突变株酶活力变化及遗传特性研究

和出发菌株相比较,突变菌株产酶时间缩短,酶活力显著提高.聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,突变株发酵液蛋白的种类增多,表达量提高,这表明突变株的遗传物质发生了变化.RAPD分析进一步证明,突变株和出发菌株存在遗传差异.     

被子植物的性别决定机制分析

为探讨被子植物性别决定规律,用甜瓜的性别决定机制,对白麦瓶草、酸模、葡萄、蓖麻、西瓜、菠菜、喷瓜、番木瓜和山珠南星等植物的性别决定研究结果进行分析。结果表明:被子植物的性别主要由花器官基因座上的性别决定基因互作控制,具有性染色体的植物只是花器官基因座所在的染色体发生了变异,其性别最终还是由性别决定基因控制。白麦瓶草、葡萄等只有1个花器官基因座的植物,其花型的决定方式,即为该植物的性别决定方式;西瓜、菠菜、酸模、喷瓜、番木瓜等具有2个花器官基因座的植物,其性别由2个花器官基因座上的性别决定基因互作控制;山珠南星和蓖麻等具有3个或多个花器官基因座的植物,其性别由3个或多个花器官基因座上的性别决定基因互作控制。     

芝麻花序和花发育规律的初步研究

通过对芝麻花序及花的发育规律进行系统的解剖学研究结果表明：芝麻第一花序原基发生于第２叶展平，第３叶露心时。花序原基在叶腋形成后，两侧先分化出苞叶原基，接着顶端变为花原基，花序中成花的数目与花序原基的表面积呈正相关，原基表面积大，分化花的数目多，反之则少。花原基顶端变平加宽后由外向内依次分化出花萼、花瓣和雄蕊、雌蕊。整个花芽分化可以划分为花序原基形成期、苞叶分化期、花萼分化期、花冠和雄蕊分化期以及雌蕊分化期５个时期。     

成花光敏感雌雄不育苎麻败育过程中营养物质的变化动态

对成花光敏感雌雄不育苎麻(floral initiation photoperiod-sensitive male and female sterile ramie,SMSFS)及其回复突变可育株SMSFS(R)叶片和花器官的可溶性糖和可溶性蛋白质含量进行了对比测定。结果表明:现蕾期SMSFS与SMSFS(R)叶片的可溶性糖和可溶性蛋白质含量无明显差异,随着开花结实,SMSFS(R)的含量逐渐下降,至种子膨大期显著低于SMSFS的雌性败育期,而不育株叶片基本保持在现蕾期水平;从开花到败育期(或结实期),雌性花器官可溶性糖含量在2种材料中均下降且基本一致,但是SMSFS(R)开花时雄花可溶性糖含量显著上升并达到现蕾期的2倍,而SMSFS雄花败育时明显没有此变化;SMSFS(R)花器官可溶性蛋白质含量逐渐下降,而SMSFS有所升高,雌花败育期是SMSFS(R)结实期的2倍。     

叶面喷肥对板栗地上器官氮磷分配的影响

以板栗‘燕山早丰’(Castanea mollissima‘Yanshanzaofeng’)为试验材料,研究了花芽分化前期不同次数(1、2、3、4次,分别记为T1、T2、T3、T4,CK为对照)的叶面喷肥对展叶期和花期板栗地上器官氮、磷分配和雌雄花序比的影响。结果表明:除花期板栗营养枝叶片的氮质量分数外,在展叶期、花期经T3处理板栗地上器官的氮、磷质量分数均高于其他处理的,且经T3处理的雌雄花序比最高。展叶期氮质量分数总体由大到小表现为花、叶片、顶梢、枝条,且花的磷质量分数也最高,N质量分数/P质量分数总体由大到小表现为叶片、花、顶梢、枝条;而花期以叶片氮质量分数最高,雌雄花的磷质量分数最高,叶片的N质量分数/P质量分数最高。且花期板栗地上各器官的氮、磷质量分数均低于展叶期,花期雌雄花、枝条的N质量分数/P质量分数也小于展叶期的,但叶片的N质量分数/P质量分数较展叶期增加。相关分析表明,展叶期板栗花与枝条的氮、磷质量分数,花期雌花簇与雄花序的氮、磷质量分数,雌雄花序比与展叶期花、花期雌花簇的氮、磷质量分数均呈显著或极显著正相关,表明雌雄花发育与营养状况尤其磷质量分数密切相关。总之,T3处理,即在花芽分化前期叶面喷施3次对当地板栗地上器官氮、磷营养积累效果最佳。     

硝酸银对迷你桔瓜性别分化及坐果性的影响研究

[目的]探索利用硝酸银喷叶处理幼苗的方式解决迷你桔瓜春季栽培时存在雌花数较多且先于雄花开放的阶段性雌雄不配套问题,为生产上促进迷你桔瓜提早上市并增加产量提供理论依据。[方法]在迷你桔瓜幼苗生长的不同时期进行不同浓度的硝酸银喷叶处理,对各处理桔瓜性别分化情况和坐果性进行统计分析。[结果]利用硝酸银喷叶处理桔瓜幼苗可以促进雄花提早分化,增加雄花数量,使雌雄比降低;促进及早坐瓜,使第1坐果节位降低,提高单株坐果数;处理的最佳浓度为200 mg/L,处理的最佳时期为4叶1心期。[结论]硝酸银喷叶处理幼苗可以解决迷你桔瓜春季栽培时存在雌花数较多且先于雄花开放的问题,能促进迷你桔瓜提早上市并增加产量。     

羽衣甘蓝BoRACK1基因克隆、亚细胞定位及表达分析

[目的]克隆羽衣甘蓝蛋白激酶C1受体(RACK1)基因(BoRACK1)序列,并对其进行亚细胞定位及表达分析,为研究RACK1基因在植物生长发育过程中的调控机制提供理论参考.[方法]PCR扩增BoRACK1基因,构建其亚细胞定位表达载体,通过基因枪法转化洋葱表皮细胞后在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光蛋白(GEP)的分布情况.利用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测BoRACK1基因在不同组织中及在非生物胁迫(200 mmol/L NaCl、100 μmol/L ABA和1 mmol/L H2O2溶液)下幼苗中的表达情况.[结果]PCR扩增获得BoRACK1基因的开放阅读框(ORF)序列,其cDNA全长980 bp,编码326个氨基酸,氨基酸序列与其他植物的RACK1具有较高同源性,在65%以上,尤其与拟南芥的同源性高达93%.BoRACK1基因在羽衣甘蓝的根、茎、叶、花和种子中均有表达,其中在根、叶和种子中的表达量较高,而在花、幼芽和茎的表达量较少.BoRACK1基因在ABA、H2O2和NaCl胁迫下的表达量整体上呈下调趋势,其中NaCl胁迫下其表达量在6 h时降至最低,而其他胁迫下其表达量均在4 h时降至最低.BoRACK1定位于细胞质、细胞核和细胞质膜.[结论]BoRACK1基因表达无组织特异性,除了与羽衣甘蓝花、果实及营养器官的发育存在关联外,还可能参与了植物的抗逆性调控过程.     

银杏雌花芽分化期间内源激素、碳水化合物和矿质营养的变化

为了探明银杏Ginkgo biloba雌花芽分化的生理机制,用酶联免疫等方法对银杏雌花芽分化期间内源激素、碳水化合物和矿质营养含量的变化进行了研究。结果表明,银杏雌花芽在生理分化期(花芽诱导期),花芽中赤霉素(GA1 3)和脱落酸(ABA)质量摩尔浓度下降,玉米素(ZRs)、异戊烯基腺嘌呤类(iPAs)质量摩尔浓度出现峰值,ZRs/GA1 3,ABA/GA1 3及iAPs/GA1 3的值也出现峰值。随着形态分化的开始,ZRs和iPAs的质量摩尔浓度、ZRs/GA1 3和iPAs/GA1 3的值下降,并维持较低水平。雌花芽中的ABA质量摩尔浓度、ABA/GA1 3的值在高于雌叶芽的水平上波动。银杏雌花芽分化过程中,雌花芽叶中钾和淀粉质量分数均高于同期雌叶芽叶的质量分数;而雌花芽叶全氮的质量分数基本低于同期雌叶芽叶全氮水平;在生理分化期中雌花芽叶内磷质量分数均高于叶芽叶质量分数。说明银杏雌花芽分化过程中,ABA,ZRs,iPAs及钾和银杏雌花芽的诱导及分化密切相关。图11参16     

eSRKs酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用的检测

为研究甘蓝自交不亲和决定因子S位点富含半胱氨酸蛋白/S位点蛋白11(SCR/SP11)与S位点受体激酶(SRK)胞外域高变区(eSRKs)的相互作用,构建了eSRKs基因的酵母双杂交诱饵载体,检测其自激活作用,并验证是否适用于后续的相互作用研究.以甘蓝B3为材料,通过RT-PCR技术获得eSRKs目的基因片段,将其克隆到pGBKT7载体中,构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-eSRKs;测序正确后,将重组质粒转入Y2HGold,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性以及对报告基因有无自激活作用,结果获得了正确的eSRKs基因片段,并成功克隆到pGBKT7诱饵载体中,且转化在有诱饵载体pGBKT7-eSRKs的Y2HGold在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,表明表达产物对酵母细胞无毒性;显色反应结果表明对报告基因也无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统检测SCR蛋白与SRK蛋白胞外域高变区的相互作用奠定基础.     

不同播种期对黄瓜性型分化的影响

以强雌系黄瓜品种D0422和弱雌系黄瓜品种东农803为试验材料,设5个播种期,每次间隔15～16d。调查黄瓜主茎前20节内雌雄花数量及雌雄花比例。结果表明,播种期对强雌系黄瓜品种D0422的影响较大,雌花数量与雌雄花比例有相同的变化趋势,先上升再下降,雄花数量很少,在5个播种期中以4月5日雌花数量最多,雌雄花比例也最大。播种期对弱雌系黄瓜品种东农803的影响不大,并且此品种以雄花为主,雌花只占很少的比例。     

苦瓜性别分化程序表达的研究（英文）

苦瓜的性别分化过程要先经过一个两性期,再分别向雄性或雌性的方向发育. 对两性期和雄,雌花早期发育的3个典型时期的花蕾进行毛细管电泳分析,结果表明,一种分子量为11 kD的蛋白质在雌花发育的3个时期都存在,并且含量变化很小,很可能是雌花程序表达中的一种"关键蛋白";类似地,一种分子量为30 kD的蛋白质很可能是雄花程序表达中的一种"关键蛋白".此外,蛋白质合成抑制剂亚胺环己酮抑制离体两性花的体外性别分化,而核酸合成抑制剂3-脱氧腺苷则不影响两性花的体外性别分化.