托桂花型菊花花发育的组织结构观察

采用石蜡切片技术对托桂型菊花和非托桂型菊花的花发育过程以及花瓣的组织机构进行观察。结果表明：菊花的花芽分化可分为花序分化和小花分化两个阶段,托桂和非托桂型菊花的花芽分化过程在小花花冠伸长期开始出现差异,桂瓣的发育过程中组织结构的变化更类似于舌状花;成熟的桂瓣和舌状花一样,其花瓣结构均由上下表皮细胞和内部多层叶肉细胞构成,而非托桂花型菊花管状花花瓣仅有上下表皮细胞。桂瓣内层细胞旺盛的分裂能力以及发达的维管束组织可能是菊花形成托桂花型的重要原因。     

小菊花器若干性状在F1代的表现

 以‘水晶白’、‘晚霞’等30个小菊品种为亲本，配制成28个杂交组合，对杂交后代的花器性状进行统计分析。结果发现，红色遗传能力大于黄色，且表现出较强的偏母性遗传特点，而原始色黄色和白色没有明显的偏母性遗传，以白色系品种作母本后代会出现许多亲本不具有的花色；杂交后代的舌状花数目、筒状花数目和花序直径与双亲比较，F，代表现出明显的遗传优势，杂种总平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径分别相当于亲中值的122.6% 、128.7%、124.7% ，随着母本舌状花数目和筒状花数目的增大，杂种平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径的增加幅度变缓，甚至出现衰弱的趋势，但花序直径除外。在花型上，平盘型的遗传能力比单窄瓣型的强。     

光和糖对非洲菊花色素苷积累及CHS、DFR 基因表达的影响

 探讨了光和糖对非洲菊(Gerbera hybrida) 花序最外轮舌状花( ray floret) 花瓣着色的影响。P2期花序和舌状花先在含有3%蔗糖和无蔗糖的固体培养基(8 g·L^-1琼脂) 上进行3 d暗培养, 光照处理不同时间后, 继续暗培养, 第9 天取样, 采用分光光度计法测定舌状花花瓣花色素苷积累; 照光后立即取样, 以Northern-blot检测CHS、DFR基因表达的变化。研究结果表明, 短暂光照提高花色素苷积累; 光照明显诱导CHS、DFR基因表达, 光照时间越长, 基因表达水平也越高。暗培养7 d和9 d, 光诱导基因表达效应明显减弱。培养基中含有蔗糖时, 光强烈诱导花色素苷积累和CHS、DFR基因表达。     

香石竹水孔蛋白基因的克隆及表达分析

以香石竹(Dianthus caryophyllus)‘马斯特’为试验材料,在分析香石竹和石竹转录组数据的基础上克隆得到10个水孔蛋白(AQP)基因,7个属于PIP亚家族,3个属于TIP亚家族;其中DcaAQP1、DcaAQP2、DcaAQP3、DcaAQP4、DcaAQP6、DcaAQP8和DcaAQP10在萼片中优势表达,DcaAQP5在茎和花瓣中优势表达,DcaAQP7在叶中优势表达,DcaAQP9在各个组织中表达均比较低;在切花开放萎蔫过程中,DcaAQP1、DcaAQP3和DcaAQP6的表达量从花蕾期开始升高,半开期达到最高,DcaAQP4、DcaAQP7、DcaAQP9和DcaAQP10在盛开期表达量达到最高;DcaAQP2在花蕾期表达量最高,DcaAQP5在开始萎蔫期表达量达到最高,表明多个AQP基因协同作用来维持切花开放萎蔫过程中花瓣细胞水分吸收和营养物质转运。     

菊花花青素苷合成关键基因表达与花色表型的关系

 以切花菊（Chrysanthemum × morifolium Ramat.）粉色花品种‘日切桃红’（‘DF-3’）和其白色花突变体（‘MD’）的舌状小花为材料,研究花青素苷生物合成途径6个结构基因和3个调节基因表达对花色表型的影响。HPLC分析结果发现,‘DF-3’舌状花中含有2种矢车菊素苷衍生物cyanidin 3-O- （6"-O-monomalonyl-beta-glucopyranoside）和cyanidin 3-O-（3",6"-O-dimalonyl-beta-glucopyranoside）,而‘MD’舌状花中不含花青素苷。半定量RT-PCR分析结果显示,在‘DF-3’中结构基因CHI、F3H、F3′H的表达模式相似,在LⅠ期（花蕾直径 < 0.5 cm）均已有表达,表达量随着花序发育上升,在HⅡ期（外层舌状花直立,未展开）达到高峰,随后逐渐下降;结构基因CHS、DFR和ANS在蕾期表达弱,在HⅡ期表达量达到高峰,随后逐渐下降;且DFR和ANS只在舌状花中表达。调节基因WD40和bHLH均先于结构基因在LⅢ时期（外层1 ~ 2轮舌状花展开）即有强烈表达;MYB在蕾期无表达,在HⅠ期才开始表达,在HⅢ期达到表达高峰。突变体中结构基因和调节基因在各发育阶段的表达量均比野生型下调,其中F3H和ANS表达极弱,DFR始终没有检测到表达信号,调节基因MYB和WD40的表达量下调,bHLH的表达量非常微弱。这些结果表明,菊花舌状花中矢车菊素苷的积累是CHS、CHI、F3H、F3′H、DFR和ANS等关键结构基因共同表达的结果,突变体中调节基因MYB和bHLH的表达下调可能与其白花形成有密切关系。     

菊花‘绿叮当’与毛华菊杂交后代花部性状杂种优势与混合遗传分析

菊花绿色品种相对稀少,育种难度较大,遗传机制报道较少。以舌状花绿色、平瓣的栽培菊(Chrysanthemum×morifolium)‘绿叮当’为母本,与舌状花白色、平瓣的野生种毛华菊(C.vestitum)进行杂交,将其秋季开花的453株后代作为遗传群体,选取舌状花的色相角h值和色相a*值、舌状花瓣数和花序直径这4个性状进行杂种优势分析和主基因+多基因混合遗传分析。结果表明:(1)这些性状呈连续变化,有极显著的中亲杂种优势,舌状花的色相角和花序直径有极显著的超亲优势;(2)色相角h值、色相a*值和舌状花瓣数均由两对加性—显性—上位性主基因控制,其主基因遗传率分别为38.74%、90.34%和76.20%;花序直径由一对加性—显性主基因控制,其主基因遗传率为41.20%。此外,杂交后代舌状花大多为平瓣,与双亲一致,少量个体出现管瓣与匙瓣。舌状花的色相角h值、舌状花瓣数及花序直径都分别与舌状花色相a*值显著相关。由此可见,在这个绿色菊花品种与野生近缘种杂交的拟测交F2代群体中,舌状花的色相a*值主基因遗传率高,并与其他花部性状显著相关。     

菊花不同外植体组培快繁及其再生体系的研究

以菊花不同外植体为试材,采用离体培养快速繁殖的方法,研究菊花不同外植体在不同的培养基中诱导不定芽再生的频率。结果表明:菊花不同基因型外植体在含适宜6-BA、NAA等激素的培养基中形成愈伤组织的难易程度不同,愈伤组织诱导形成不定芽的能力强弱也不一样;不同基因型菊花外植体的不定芽诱导率高低排序是花蕾花瓣茎段叶片;对菊花的花蕾、花瓣、茎段和叶片来说最适合的培养基配方是MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L,不同培养基诱导不定芽的能力为花蕾花瓣茎段叶片,其中,菊花花蕾和花瓣的再生能力较强。最合适的生根培养基是1/2MS+NAA 0.2mg/L。该研究成功的建立了菊花不同外植体离体培养再生途径,并获得了再生植株。     

蝴蝶兰PhSVP的克隆及其在花发育过程中的表达分析

从蝴蝶兰杂交品种‘大辣椒’中克隆到SVP同源MADS-box基因PhSVP，使用RACE方法获得PhSVP全长，其开放阅读框为687 bp，编码228个氨基酸。蛋白序列多重比对表明PhSVP蛋白包含一个高度保守的MEF2-like MADS结构域和一个中度保守的K-box结构域，且与兰科的SVP/AGL24同源蛋白相似度高，进化树分析也表明PhSVP蛋白与其他兰科植物的SVP/AGL24同源蛋白亲缘关系最近。PhSVP的空间表达模式表明其在营养器官表达量高，在萼片、侧瓣和唇瓣等生殖器官表达量低。进一步对PhSVP在成花转换和花发育过程中花序顶端的表达进行分析，表明PhSVP的转录水平在营养分生组织向花序分生组织过渡的过程中无显著变化，仅在花序分生组织阶段有少量上升，但在花发育早期花分生组织阶段中的表达水平显著升高，而在花发育后期的萼片原基、花瓣原基和合蕊柱原基阶段持续下降。此外还发现A类基因PhAP1在花发育过程中的花序顶端的表达模式与PhSVP相似，而B类基因PhPI和C类基因PhAG在花瓣原基和合蕊柱原基阶段的表达量最高。检测了PhSVP在抽葶期、花蕾期和盛花期的根、叶和花葶中的转录水平，结果表明PhSVP在花蕾期的根中的表达量稍高于其他时期，在不同阶段的叶中的表达水平无显著差异，而在抽葶期花葶中的表达量显著高于花蕾期和盛花期。试验结果暗示蝴蝶兰PhSVP可能起到调控花分生组织状态的维持、避免花器官原基过早分化的作用。     

大白菜核雄性不育相关基因BrLTP1的克隆及特征分析

 利用cDNA-AFLP技术分析大白菜核雄性不育两用系‘AB02’可育株（msms）和不育株（Msms）花蕾的基因表达谱,在可育株混合花蕾cDNA中扩增出1条特异条带TDF-25,通过RACE和RT-PCR技术克隆了该基因的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因编码脂质转移蛋白,命名为BrLTP1。BrLTP1全长cDNA序列为750 bp,推测编码1个包含183个氨基酸残基的前体蛋白。BrLTP1蛋白含有典型的脂质转移蛋白N端信号肽,保守的AAI结构域和半胱氨酸位点。预测BrLTP1蛋白含有多种修饰性位点,包括1个PKC磷酸化位点,2个N–糖基化位点和10个N–端豆蔻酰基化位点。基因表达模式表明,BrLTP1在两用系不育株花蕾中受到强烈抑制,在可育株的大花蕾、成熟花药以及花瓣中高水平表达。     

非洲菊花瓣GASA家族基因的克隆及表达分析

以非洲菊(Gerbera hybrida)‘深圳5号’舌状花花瓣为材料,通过RACE技术克隆的方法获得3个新的GASA基因家族成员cDNA全序列,分别命名为GEG2、GEG3和GEG4(GenBank登录号分别为KC620442、KC620443和KC620444)。分析了至此已发现的非洲菊GASA类5个基因的时空表达模式:(1)5个基因均非花器官特异性表达;(2)GEG2、GEG4和PRGL仅在发育早期花瓣中表达,GEG在发育晚期花瓣中的表达明显高于早期,GEG3在整个发育过程中均表达,且表达水平差异不大;(3)GEG3和PRGL表达受GA3上调,受ABA下调,GEG、GEG2和GEG4对不同植物激素的响应差异明显,暗示5个GhGASA基因可能参与多个激素调控过程。     

黑心金光菊花部形态变异研究

通过变异系数和聚类分析对黑心金光菊（Rudbeckia hirta L.）花部形态变异进行多样性分析,结果表明：（1）黑心金光菊花部形态性状具有较大程度的变异,其中舌状小花内侧颜色数、花序直径、舌状小花类型数、花心直径、舌状小花长、舌状小花宽、舌状小花长宽比、头状花序类型、舌状小花类型、舌状小花基部朝向（单瓣）、舌状小花边缘卷曲、舌状小花纵向姿态、内侧主要颜色、外侧与内侧颜色比较、分布位置、分布形式等不同性状在不同材料之间表现出了不同程度的多样性,而仅有舌状小花数、舌状小花内轮纵向姿态和次要颜色的变异系数较低。舌状小花龙骨数、舌状小花上表面质地、舌状小花花瓣最宽处横切面形状、舌状小花顶端形状无变异;（2）花部形态变异分析和R聚类分析均表明选取的性状之间变异的相对独立性;（3）通过Q聚类分析将所选变异植株分为A、B、C、D等4类。     

小菊新品种‘枫林黄星’和‘枫林红晕’

小菊新品种‘枫林黄星’是以‘Branice Sunny’为母本,‘183’株系为父本经人工杂交选育而成,舌状花亮黄色,头状花序直径3.7 cm,冠幅63.8 cm,单株着花1 007朵。‘枫林红晕’是以‘388’株系为母本,从德国引进的多个品种为父本混合授粉选育而成,舌状花中上部粉色,下部白色,头状花序直径3.6 cm,冠幅60.2 cm,单株着花847朵。两个新品种冠幅大,株形紧凑丰满,呈半圆形,群体效果良好,适于北京地区秋季绿化。     

菊花和除虫菊毛状体的比较

 利用扫描电镜和荧光显微镜观测了菊花（Chrysanthemum morifolium）和除虫菊（Pyrethrum cinerariifolium）叶片与花序表面毛状体的类型、分布与密度及其在荧光下的颜色差异。结果表明：菊花和除虫菊表面同时存在形态各异的头状腺毛和T–形非腺毛两类毛状体。头状腺毛主要分布在菊花的叶片两面、管状花花冠外表面和舌状花花冠远轴面,子房表面几乎不存在或很少;而除虫菊除舌状花花冠近轴面外,叶片与花序的其它部位均有分布,且以子房部位密度最高。T–形非腺毛在两者叶片、苞片和花梗表面均有分布,管状花和舌状花表面则没有。紫外光下菊花和除虫菊叶片的头状腺毛均呈蓝色,但在除虫菊管状花顶部和舌状花远轴面还观测到一些浅绿色的头状腺毛,管状花子房表面的头状腺毛因发育阶段的不同而呈现由红到蓝的变化。所有T–形非腺毛在紫外光下均呈蓝色,蓝色荧光下呈黄色。讨论了这些差异与抗虫性之间的关系。     

Inheritance of floral colour and type in four new inbred lines of ornamental sunflower (Helianthus annuus L.)

Sunflower (Helianthus annuus L.) is grown commercially and as an ornamental plant. Floral colour and inflorescence type are important traits in the breeding of ornamental sunflower. Sunflowers consist of ray florets, which are arranged around the perimeter with disc florets in the centre. The colour of the ray florets can vary from various shades of red to lemon-yellow. The inheritance of ray floret colour was studied through diallel crossing of inbred lines with red, yellow, or lemon-yellow coloured florets. In the F₁ generations, the red colour was partially dominant over yellow and lemon-yellow ray florets, forming a ‘Gaillardia‘ pattern, while yellow was dominant over lemon-yellow. The segregation ratios in the F₂ generations were 9:7 (red × yellow) and 3:1 (red × lemon-yellow and yellow × lemon-yellow), indicating control by one or two genes, respectively. The colour of the disc florets depended on the presence or absence of anthocyanin pigmentation. Disc florets that lacked anthocyanin pigmentation were usually different shades of yellow. Anthocyanin pigmentation was dominant over yellow and lemon-yellow, showing monohybrid inheritance with a segregation ratio of 3:1 in the F₂ generation. Chrysanthemum-type inflorescences had elongated disc florets. In crosses between chrysanthemum-type and normal-type inflorescences, the segregation ratio in the F₂ populations corresponded to the theoretical ratio of 3:1 for chrysanthemum-type:normal-type inflorescences. We conclude that the genes controlling floral colour and inflorescence type are inherited independently and have different effects. The interaction of these genes revealed new combinations of floral colour and type, which can increase variability in ornamental sunflowers.     

葡萄着色期果皮蛋白质组分析

为了研究葡萄不同着色期果皮中蛋白质表达特征,以着色初期、中期和后期等3个着色时期的葡萄果皮为研究对象,运用2-DE、MALDI-TOF/TOF-MS质谱技术以及生物信息学方法对差异蛋白进行分析,结果表明:(1)双向凝胶电泳显示,果皮着色3个时期有1050个高度重复的蛋白点,差异显著的蛋白点有162个,其中108个蛋白得到鉴定,有87个蛋白映射到葡萄蛋白质组数据库中;3个时期均表达的差异蛋白有20个,且随着果皮颜色加深,差异蛋白数量呈上升趋势。(2)GO分析显示,ATP合成酶β亚基(ATPβ)极显著富集于磷酸核糖代谢过程,对着色初期果皮生理代谢的能量需求具有重要意义。(3)KEGG分析表明,碳代谢、生物固碳、磷酸戊糖、氨基酸生物合成等代谢通路在果皮着色的不同时期显著富集。(4)qRT-PCR分析显示,S–腺苷甲硫氨酸合成酶基因(VvMETK4)在果皮着色后期表达量最高。     

观赏向日葵花青素苷合成途径同源基因的克隆与表达

 根据已发布基因的保守区域设计引物，从观赏向日葵（Helianthus annuus L.）舌状花中克隆到花青素苷生物合成途径中PAL、CHS、CHI、F3'H、DFR和ANS等6个结构基因的保守序列。序列分析表明6个结构基因与其它植物来源的花青素苷生物合成相关基因均具有较高的同源性，分别为95%～97%、83%～99%、64%～80%、80%～82%、64%～85%和87%～89%。系统进化分析表明6个结构基因的系统进化基本上符合植物分类学分类。半定量RT-PCR分析，表明除CHS基因在管状花中未表达外，6个基因在舌状花、管状花、花蕾、叶片、茎皮中均有表达；大部分基因在花开放初期和盛期的表达较高，而花完全开放后，所有基因的表达量降低；观赏向日葵花青素苷合成相关基因的表达量在紫红色花瓣中高于红褐色，深色花瓣高于混杂色花瓣。     

唐菖蒲花序发育特性的研究

唐菖蒲６个切花品种花序生长发育与叶数的增加呈特定的关系,在２～３叶期花序分化开始后,首先是小花数迅速增加,至５叶期停止增加,而花茎开始迅速伸长生长,单个小花生长发育加快,同时已分化的小花从花序顶端开始发生不同程度的败育,导致切花的每穗花数降低。     

月季花瓣特异表达启动子的筛选和鉴定

以月季品种‘萨曼莎’（Rosa hybrida‘Samantha’）为试验材料，选取了13个花色、花香相关的基因，研究其在根、茎、叶和花等器官中的表达规律及其启动子活性。结果表明，RhOOMT2（Rosa hybrida orcinol o-methyltransferase 2）和RhCCD4（Rosa hybrida carotenoid cleavage dioxygenase 4）在花瓣中具有相对较高的表达量，RhNUDX1（Rosa hybrida nudix hydrolase 1）在根部表达量最高，花瓣中其次，在茎和叶中几乎没有表达，另外10个类黄酮代谢途径相关基因在各器官中表达差异较小。使用FPNI-PCR的方法克隆到ATG上游1 601 bp的RhOOMT2启动子、1 539 bp的RhCCD4启动子和1 433 bp的RhNUDX1启动子。将携带RhOOMT2、RhCCD4和RhNUDX1启动子的PBI121载体通过农杆菌的介导，在月季‘Samantha’、洋桔梗（Eustoma grandiflorum‘Green Pelleted’）和百合（Lillium Oriental hybrida‘Siberia’）花瓣中进行瞬时表达，GUS染色结果表明，与阳性对照35S启动子相比，RhOOMT2启动子在月季、洋桔梗和百合花瓣中具有更强的活性，RhCCD4启动子在百合花瓣中具有较弱的活性，而在月季和洋桔梗中活性很弱，RhNUDX1启动子则在3种花中均无活性。进一步在4个月季品种‘萨曼莎’、‘戴安娜’、‘香槟月季’和‘雪山’中比较了RhOOMT2和35S的启动子活性，证实了在花瓣中RhOOMT2启动子具有比35S更高的活性。