大花蕙兰的嫩根与根兜组织快繁技术研究

取大花蕙兰的的嫩根和根兜为外植体在MS培养基上用不同浓度的细胞分裂素BA和生长素NAA进行了研究。结果表明：根兜的分化率比嫩根高,而最适合的培养基配方为MS＋BA1.5 mg/L＋NAA0.5 mg/L＋蔗糖30 g/L＋琼脂8 g/L。可直接分化成小苗,增殖的同时可获得健壮的再生植株。最适的生根培养基为：MS＋NAA0.3 mg/L＋活性碳1.0/L＋蔗糖25 g/L＋琼脂7 g/L。     

缺锌对玉米根系发育、生长素含量及生长素转运基因表达的影响

【目的】研究缺锌对玉米根系生长及根系中生长素含量与生长素运输关键基因表达的影响,揭示缺锌胁迫下玉米根系生长与生长素响应特征。【方法】以郑单958玉米为材料,进行营养液培养试验,设置Zn 0缺锌 (0 μmol/L) 和正常供锌 (1 μmol/L) 两个处理。植株干样经硝酸–过氧化氢消煮,利用原子吸收分光光度计测定消煮液锌浓度。保存于FAA溶液 (70% 乙醇︰38% 甲醛︰乙酸 = 90︰5︰5,体积比) 中的根系样品,经洗涤扫描获得数字图像,利用WinRHIZO软件分析得到根长、根表面积、根体积等指标;采用气相色谱-质谱联用仪检测根系中生长素吲哚乙酸含量;采用实时荧光定量PCR技术对玉米根系生长素转运基因ZmAUX1和ZmPIN1c表达进行定量分析。【结果】缺锌胁迫下,植株地上部锌含量低于20 μg/g,生物量显著降低;缺锌根系表面积与体积变小,总根长、侧根总长度与侧根平均长度变短,侧根密度增大,直径变细。缺锌条件下,距根尖2 cm的区域中生长素较正常供锌处理降低近30%。缺锌根系中ZmAUX1和ZmPIN1c基因表达明显受抑。【结论】缺锌胁迫下玉米根系中生长素转运关键基因表达降低,生长素含量下降,生长素分布改变,影响根系生长发育。     

Ath-miR169d介导的拟南芥叶片发育的分子调控机制

【目的】探究ath-miR169d在拟南芥叶片发育过程中的作用,明确其调控的分子机制,为增强叶菜类植物的光合效率以及增加生物量和提高作物产量提供理论依据。【方法】选取ath-miR169d过表达和降低表达的拟南芥转基因株系以及野生型拟南芥,在22℃、相对湿度60%、16 h/8 h光周期条件下培养,观察不同生长阶段叶片发育表型的差异;同时构建pmiR169d::GUS表达载体,转化农杆菌EHA105,并利用蘸花法转化野生型拟南芥(Columbia,Col-0),获得转基因拟南芥,利用GUS染色对ath-miR169d在拟南芥不同组织器官中的表达模式进行研究;选取8周龄的过表达材料和野生型对照株系,对其叶片表皮细胞形态进行扫描电镜分析;对4周龄过表达材料和野生型对照株系的幼苗顶端分生组织和叶片中总IAA进行定量分析,并进行基因芯片表达谱分析,筛选差异表达基因;通过实时荧光定量PCR对生长素信号途径部分差异表达关键基因的表达情况进行分析。【结果】Ath-miR169d过表达拟南芥株系莲座叶数目较野生型少,叶片小,而ath-miR169d降低表达的拟南芥株系的莲座叶较野生型多,叶片大,且在抽薹和种子成熟之后还持续长出新叶,而野生型莲座叶则在种子成熟之后逐渐衰老干枯;扫描电镜观察到ath-miR169d过表达拟南芥株系叶片中表皮细胞小于野生型;表达模式分析表明,ath-miR169d主要在顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)和叶片维管系统中表达,且新叶中表达强。SAM是产生生长素的部位,IAA测定结果表明ath-miR169d过表达拟南芥株系中IAA含量显著降低,为野生型植株的38.6%,同时基因芯片表达谱分析也验证了ath-miR169d参与调控植物体内激素信号转导途径。进一步研究发现,ath-miR169d过表达株系中生长素合成关键基因YUC2和转运体蛋白基因PIN1均显著下调表达,而具有转录抑制功能的生长素响应因子1和2基因(ARF1和ARF2)表达上调;STTM miR169d低表达株系中这4个基因的表达则为相反趋势,该结果与观察到的表型相一致。【结论】Ath-miR169d通过介导生长素信号途径参与了拟南芥叶片发育的调控,ath-miR169d表达量发生变化会影响叶片的数量和大小,最终影响整个植株的生物量。     

花生生长素原初响应基因PNIAAs的表达模式分析

Aux/IAAs基因作为生长素早期应答三大基因家族之一,其成员能够在生长素诱导的早期做出响应,具有重要的理化功能。本研究通过筛选花生未成熟种子的cDNA文库,分离并获得了4个可能的Aux/IAAs基因家族成员,分别命名为PNIAA1、PNIAA2、PNIAA3和PNIAA4。RT-PCR对表达模式的研究显示,四个基因在花生各组织中为组成型表达,且具有不同的时空表达模式和特征,PNIAA1、PNIAA2和PNIAA4主要在叶中表达,而PNIAA3在种子中表达量较高,推测其可能在种子发育过程中行使功能;IAA对花生诱导表达模式分析显示,四个基因经IAA诱导后在根部的表达模式均有变化,其中PNIAA1、PNIAA2和PNIAA3能被生长素迅速诱导。     

赤霉素和生长素浸种对野牛草种子萌发及幼苗生长生理的影响

为研究外源激素对野牛草(Buchloe dactyloides)种子破除休眠和幼苗生长生理的作用,本研究分别设置3个浓度的赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对野牛草进行浸种处理,浸种后进行发芽试验,对浸种后种子的萌发及幼苗生长情况、非结构性碳水化合物和内源激素进行测定。结果表明,1)赤霉素浸种可以有效增强野牛草种子发芽力,提高发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力指数,其中,2 000mg·L-1的赤霉素处理效果最显著(P0.05);适当浓度的生长素浸种可以有效增强野牛草种子的生活力。2)赤霉素处理有助于野牛草幼苗地上部的生长;生长素处理对野牛草幼苗地下部和根冠比有显著(P0.05)的增强作用,其中较低浓度(250mg·L-1)处理效果最明显。3)1 500mg·L-1赤霉素与450mg·L-1生长素浸种均可显著(P0.05)提高野牛草幼苗可溶性糖与淀粉的积累。4)较高浓度的外源赤霉素和生长素浸种处理会使野牛草幼苗内源生长素、赤霉素、脱落酸(ABA)含量上升,其中,2 000 mg·L-1的赤霉素和450mg·L-1的生长素浸种效果最佳。综上所述,打破野牛草种子休眠、促进地上部生长及其幼苗内源赤霉素含量的最佳试剂和浓度为2 000 mg·L-1的赤霉素,增加可溶性糖和淀粉在野牛草幼苗期积累的最佳试剂和浓度是1 500mg·L-1的赤霉素;促进野牛草幼苗地下部生长的最佳试剂和浓度是250mg·L-1的生长素,增加野牛草幼苗内源生长素和脱落酸含量的最佳试剂和浓度是450mg·L-1的生长素。     

In vitro rooting and early greenhouse growth of micropropagated Paulownia elongata shoots

Experiments focused on improving methods for rooting micropropagated Paulownia elongata shoots and enhancing the quality of plants grown from rooted shoots transferred to the greenhouse. Micropropagated shoots rooted on basal Murashige and Skoog medium, but inclusion of 0.2 mg/l naphthaleneacetic acid and 0.4 mg/l indole-3-butyric acid during a 10-day rooting treatment resulted in a shorter rooting time, a greater number of roots per shoot, and shorter roots that were more easily manipulated during transfer to the greenhouse. Shoots with a greater initial height had greater rooting success than short shoots. Shoots from 1.1 to 2.0 cm in height were preferable to taller shoots because: (1) less time is required to produce them, (2) their smaller leaf size makes them easier to handle, (3) they root with about the same frequency, (4) rooted shoots are more easily transferred to the greenhouse, and (5) once in the greenhouse they attain a height that is indistinguishable from shoots that were classified as very tall at the start of the rooting process. Inclusion of sucrose in the rooting medium promoted rooting as compared to shoots rooted without sucrose. Of the fertilizer treatments applied to plants newly transferred to the greenhouse, 17-17-17 (N-P-K) and 0-44-0 each applied at 1 g/l with each watering resulted in the highest portion of plant fresh mass allocated to roots (49%).     

Vegetative propagation of Inga feuillei from shoot cuttings and air layering

Cuttage and air layering were evaluated as means of vegetative propagation of the tropical woody tree, Inga feuillei. Effects of moisture management systems, leafiness, auxin application, and stem diameter on rooting of semihardwood cuttings were investigated. Cuttings were taken from 2-year-old seed-propagated, greenhouse-grown stock plants. Compound leaves were either reduced in area or removed entirely before auxin pretreatment with 0, 0.3, or 0.8% indolebutyric acid (IBA) followed by sticking under mist or in a polyethylene enclosure. Leafless cuttings did not root regardless of moisture management system or auxin pretreatment, whereas 55% rooting of leafy cuttings was observed. Leafy cuttings rooted significantly better under mist than in a polyethylene enclosure. Auxin treatment at the higher level increased rooting percentage approximately two fold for larger diameter cuttings (8.1 to 20 mm), but had no effect on the smaller cuttings (2 to 8 mm), and resulted in an approximately three fold increase in the number of roots/rooted cutting for both stem diameter classes. Auxin treatment did not affect rooting percentage of leafy softwood cuttings under fog, however it did increase the number of roots per rooted cutting. One hundred percent of air layered shoots rooted within 5 weeks with or without auxin pretreatment, and all rooted layers survived transplanting to soil. Possible implications of this research on agroforestry, selection, genetic improvement, and conservation are discussed.     

苹果生长素运输基因MdABCB19的克隆及其在矮化砧木中的表达分析

以苹果矮化砧木M9和乔化砧木MM106为材料,克隆到一个3 753 bp的核苷酸序列,其编码1 250个氨基酸,含有两个ABC_membrance结构域,两个ABC_tran结构域,与梨、油菜和拟南芥的ABCB19基因高度同源,命名为MdABCB19。该序列在M9和MM106中存在一个非同义SNP,编码氨基酸由A突变为S,导致M9α螺旋少了一段。表达量分析表明,MdABCB19在砧木M9和MM106、长富2号/M9和长富2号/MM106均差异表达。启动子序列分析发现M9的MdABCB19启动子在起始密码子上游170 bp处有6个碱基(CTCTGT)缺失,导致缺失一个5'UTR Py-rich stretch motif。MM106的MdABCB19启动子活性高于M9,并且受光照调控。推测M9的MdABCB19启动子5'UTR Py-rich stretch motif缺失可能与其MdABCB19低表达有关;而氨基酸突变导致蛋白质三级结构α螺旋结构改变是否影响生长素运输,有待进一步研究。上述研究表明苹果MdABCB19可能通过调控生长素转运参与砧木苗矮化性状的调控。     

植物叶序发生的分子机制研究进展

叶序（Phyllotaxis）是指植物叶片在茎或枝条上坐落有序的排列方式。早期对叶序发育的研究工作主要集中在叶序形态学观察上，随着分子生物学的不断发展，科学家们开始揭示了这一过程背后的分子机制。研究表明，叶序发育受到多个基因的精细调控，同时，生长素和细胞分裂素等激素在叶序发育中起着重要的作用。大量的分子组分、物理因素以及复杂的调控网络共同决定了植物叶序的模式。对近年来国内外有关叶序模式调控的分子机制研究进展进行综述。     

母株年龄、激素种类及其浓度对日本落叶松扦插生根的影响

系统地研究了全光雾插条件下母株年龄、激素种类及其浓度对日本落叶松半木质化插穗生根的影响,并在此基础上利用隶属函数法对各处理的生根效果进行了综合评价,分别为不同年龄阶段的落叶松扦插选配出最佳激素种类及其浓度的处理组合,12.5、8.5 a子代林插穗经最佳组合处理后生根率分别可达78.8%、92.5%,极大地提高了较高年龄日本落叶松扦插繁殖的生根能力.三因素方差分析结果表明,母株年龄(A)、激素种类(B)和激素浓度(C)对落叶松插穗生根率、生根量和偏根率等生根性状的影响达极显著或显著水平,同时三因素互作效应(A×B×C)及双因素互作效应(A×B、A×C、B×C)对绝大多数性状的影响也很显著.根据分年龄阶段进行的激素种类、浓度及其互作效应的比较结果,可以看出处理间生根性状的变化缺乏明显的规律性.