植物的AUX/IAA基因家族研究进展

AUX/IAA是生长素早期响应基因家族,其编码的蛋白质能通过与生长素响应因子特异性结合来调控生长素响应基因的表达,在整个植物生长素信号转导过程中具有重要作用。为了深入研究生长素信号转导分子机制,本文就AUX/IAA基因结构特征、组织表达特异性及其在植物生长发育中的功能作了介绍;为提高Aux/IAA基因的应用价值和进行分子水平改良植物物种提供依据。     

Effect of foliar boron application on boron,chlorophyll, phenol,sugars and hormones concentration of olive (Olea europaea L.) buds,leaves, and fruits

The objective of this study is to investigate the effect of different time and rates of boron (B) foliar application on olive (Olea europaea L.) tree's tissue boron concentration, total phenol, chlorophyll, total soluble sugars, and endogenous hormones. A field experiment was conducted during two successive seasons 2010/2011 and 2011/2012 using 20 years old olive trees cv. Frantoio. The trees are grown in sandy soil planted at 5 × 5 m apart under drip irrigation system at the Nuclear Research Center Experimental Farm, Inshas, El-Qaliubiya Governorate, Egypt. Boron was applied foliarly as boric acid at the following rates (0.0, 100, 200, 300, 400, 500 mg L^?1) at flower initiation and after 1 and 2 months from flower initiation. Results showed that boron was significantly effective in increasing leaf, bud, and fruit boron concentration. Total phenol concentration in leaves and buds were significantly highest in the control treatment, significantly decreased as the boron application rate increased. Total chlorophyll, chlorophyll a and b, and total soluble sugars significantly increased as the boron application rate increased and the highest increase was achieved at 200 mg L^?1 boron concentration rate. Leaf and bud endogenous indole acetic acid (IAA) and abscisic acid (ABA) were highest in the control treatment; they decreased as the boron application rate increased. However, gibberellic acid (GA₃) increased in response to boron treatments compared with the control. The maximum increase was observed at 200 mg L^?1 boron rate. We concluded that boron is mobile in olive tree as reproductive organs accumulated more boron than vegetative organs. There is evidence that boron is involved in reduction of phenols, increase in fruit set, and in sugar transport. A balance in endogenous hormones (IAA, GA, ABA) concentrations in olive tree has induced the maximum fruit set and yield.     

辣椒Aux/IAA基因家族的鉴定与表达分析

采用生物信息学的方法,共鉴定出22个辣椒Aux/IAA基因,经聚类分析,将其分为A、B、C、D、E、F、G 7个亚族。这些基因非均匀地分布在辣椒7条染色体上,其中第3条染色体上分布最多,有8个Aux/IAA基因。这些基因在辣椒的根、茎、叶、花、花蕾以及果实各个发育时期的表达模式显示:Capana03g000310在每个组织的各个发育时期都能检测到表达,且表达量较高,呈现出明显的组成型表达模式。Capana00g002758只在根和茎中检测到表达,Capana03g000311和Capana06g001465只在花和果实中检测到有较高表达量,呈现出明显的特异型表达模式。以辣椒6421高世代自交系为试验材料,用30μmol/L脱落酸处理幼叶,采用qRT–PCR进行分析,结果表明:辣椒Capana00g002644和Capana01g001423的相对表达量高于对照,而Capana09g001096、Capana06g001308、Capana03g004455、Capana00g000845、Capana03g004568、Capana03g000244和Capana03g000310的相对表达量均低于对照,说明脱落酸胁迫可以对辣椒Aux/IAA部分基因产生明显的正向或负向诱导。     

联合固氮菌株分泌能力及其对燕麦的促生效应测定

测定了分离自草坪草和燕麦根际的固氮菌株的分泌植物生长素(IAA)能力及其对燕麦的促生效应。结果表明:11株固氮菌都能分泌IAA,其中加前体(色氨酸)浓度在2.16~22.3μg/mL的有9株浓度大于10μg/mL;不加前体浓度在0.81~13.8μg/mL的有6株浓度大于10μg/mL,有6株能够溶解有机磷,3株能够溶解无机磷,且溶磷强度在58~82μg/mL,1株既能溶解有机磷,又能溶解无机磷;试管试验中除了2株效果比对照差外,其他9株株高增加62.8%~142.8%、叶绿素增加2.78%~63.89%、地上植物量增加21.45%~150.48%、地下植物量增加2.04%~70.75%、总根长增加2.27%~41.27%、根表面积增加11.32%~84.9%;另外I017和I012两个菌株分泌激素能力较好,I016菌株综合能力较好。     

燕麦根际固氮菌分泌IAA的动态变化研究

对从草坪草和牧草根际分离出的4株联合固氮菌分泌IAA的能力和分泌动态进行了研究,结果表明:在培养3 d后,菌株分泌IAA的能力基本稳定。因此,为了进一步的验证上述结果,又进行了连续14 d分泌IAA的动态测定。2次测定的IAA浓度不同,但2次测定的IAA分泌动态规律基本一致。其中I012I、033I、034I、041分泌IAA能力分别为29.1μg/ml2、5.2μg/ml2、5.5μg/ml、36.1μg/ml。     

无机磷溶解菌的分离筛选及其对扁穗雀麦生长的影响

对扁穗雀麦根际溶磷微生物进行分离筛选,测定其溶磷、分泌IAA能力及对扁穗雀麦的促生效果。结果表明,不同菌株对不同无机磷底物具有选择性,以磷酸钙为磷源时,筛选的溶磷菌株都有溶磷活性,其中Br17的溶磷活性最高;以磷酸铝为磷源时,只有Br1、Br7与Br8具有溶磷活性,其中Br7溶磷活性最高。IAA测定结果显示Br4、Br8、Br17与Br24具有较强IAA分泌能力,添加生长素前体物质色氨酸时菌株分泌IAA能力增强。对培养基pH分析发现,筛选的8株溶磷菌株都为产酸型微生物。将纯化后的溶磷菌接种到扁穗雀麦无菌苗,对根长、根数、株高以及生物产量等性状考察发现接种Br8、Br13、Br17与Br24菌株对扁穗雀麦的根系影响较大,主要表现为主根变短,根数变多。接种Br7、Br8、Br13与Br24菌株促进扁穗雀麦株高增高、产量增加。综合分析,Br24在贵州地区的应用潜力最大。     

环剥与药剂处理对龙眼果实落果及果柄离层响应的影响

【目的】海南龙眼生产模式可分为自然成花的正造龙眼和氯酸钾催花的反季节龙眼,合理的果实负载量对树势保持和避免出现大小年结果极为重要。正造与反季节龙眼生产上的果实负载调控模式差异很大,龙眼正造果实坐果量极大,严重影响树势和果实品质;而反季节龙眼采前落果普遍发生,严重影响龙眼产量,因此正造龙眼的疏果和反季节龙眼的保果同样重要。【方法】以海南主栽品种石硖龙眼为试验材料,开展正造疏果和反季节保果两个试验。正造龙眼果穗进行不同疏果药剂处理,研究疏果效应;反季节龙眼人为诱导落果后,配合不同保果药剂处理,研究保果效应。【结果】通过对龙眼果实落果率和果柄离层分离力的跟踪监测,发现胁迫促进脱落情况下,IAA和DMTU处理可延迟反季节龙眼果实脱落进程2 d,2,4-D和NAA处理可延迟果实脱落进程3 d,但均不能阻止果实脱落,IAA取代果实的位置处理可完全抑制果柄分离;环剥处理可诱导100%正造龙眼果实在6 d内全部脱落;不同浓度乙烯利、百草枯与100 g/L尿素处理后10 d内分别诱发11.88%～53.05%、29.23%及35.43%的果实脱落,仅尿素处理10 d后落果极少,其余处理均出现延续性落果。...     

裂叶桦和欧洲白桦叶片形态特征及相关基因表达特性比较

为了探寻欧洲白桦变种裂叶桦的叶缘分裂机制。以2种桦树为研究对象,在叶片形态特征和解剖特征观测的基础上,进行了顶芽及叶片叶尖、裂片及凹缺等不同组织部位相关基因表达定量分析、内源激素IAA含量测定以及IAA活体标记的GUS染色分析。结果表明,裂叶桦叶片两侧叶缘自叶基到叶尖分裂出由大到小3~4个裂片,叶背面的叶脉呈明显的管状隆起,叶宽、平均二级脉间距、主脉横切面积等分别较欧洲白桦大了21.12%、12.64%、21.46%。BpmiR164s及靶基因的组织表达特性分析结果证明,BpmiR164-2及靶基因BpCUC2与裂片的形成关系密切,是裂叶性状产生的主要调控基因。生长素输出载体BpPINs基因的组织表达特性分析结果证明,6个基因中只有BpPIN2和BpPIN5在裂叶桦的叶尖、裂片及顶芽等组织器官中呈现上调表达。内源激素IAA的活体标记发现,在顶芽、幼叶中IAA的含量较高,而在叶片中,叶尖、叶齿及裂片处是激素的高表达部位,利用液相色谱—质谱联用仪(LC-MS)对2种桦树的上述不同组织部位的生长素测定也证明了激素的上述分布特点。综合上述,裂叶桦裂片产生是激素在叶脉、叶缘的极性运输及相关基因调控的结果。      

茉莉酸甲酯和生长素对苦玄参苷积累的影响

【目的】研究植物生长调节物质对人工种植苦玄参中苦玄参苷积累的影响,为苦玄参人工种植化学调控措施的制定提供参考。【方法】采用不同浓度的茉莉酸甲酯(MeJA)和生长素(IAA)对苦玄参植株进行叶面喷施和浸根处理,测定其苦玄参苷IA、IB及苦玄参总苷积累量。【结果】MeJA叶面喷施和浸根处理均以20 mg/L对苦玄参苷IA的调控效果最佳,此时苦玄参苷IA积累量最高,分别达0.63%和0.62%,均显著高于清水对照(CK)(P<0.05,下同)。2 mg/L MeJA叶面喷施对苦玄参苷IB的促进作用最强,随MeJA浓度增加其促进作用减弱;浸根处理时,随MeJA浓度增加其促进作用逐渐加强,至20 mg/L时苦玄参苷IB积累量达峰值0.34%。两种处理方式下,苦玄参总苷积累量均在MeJA浓度为20 mg/L时最高,叶面喷施整体优于浸根处理。 IAA叶面喷施时,随其浓度增加,苦玄参苷IA积累量先降低后升高,浓度为100 mg/L时苦玄参苷IA积累量最高,达0.68%,显著高于CK和其他浓度处理;浸根处理时,苦玄参苷IA积累量的变化趋势与叶面喷施相反,浓度为10 mg/L时促进作用最强,随IAA浓度增加苦玄参苷IA积累量逐渐降低。两种处理方式均以IAA 50 mg/L对苦玄参苷IB的促进作用最强。 IAA对苦玄参总苷积累量的影响与其对苦玄参苷IA的影响趋势相似,叶面喷施时100 mg/L的促进作用最强,浸根处理则以50 mg/L时苦玄参总苷积累量最高。两种处理方式相比,IAA浸根处理优于叶面喷施。【结论】MeJA和IAA均可通过叶面喷施和浸根处理促进苦玄参苷的积累,其中,MeJA宜选择20 mg/L进行叶面喷施, IAA宜选择50 mg/L进行浸根处理。     

烤烟打顶后喷施外源激素对中部烟叶品质的互作效应

为探究外源激素对烤烟中部烟叶品质的影响,在打顶后的烟株表面喷施生长素(IAA)与赤霉素(GA_3)2种生物制剂,分析不同浓度的赤霉素和生长素及其互作对烤烟理化性质、游离态和糖苷结合态香味物质的影响。结果表明,在同一生长素水平下增施赤霉素及在同一赤霉素水平下增施生长素均可改善烤后烟叶理化性质,增加游离态和糖苷结合态香味物质总量,且浓度越高效果越优。生长素和赤霉素互作对烟叶质重、抗张力、烟碱、总糖、糖碱比有极显著效应;相对较高水平的生长素和赤霉素互作配施可显著提高烟叶香味品质效果,其中20 mg·L~(- 1)IAA+20 mg·L~(- 1)GA_3处理在烟株生长及品质提升方面效果最佳。本研究结果为优质烤烟生长及其调控工作提供了理论参考。