菊花CmPAL基因的克隆及表达分析

[目的]本文旨在克隆菊花中苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),并探讨其在不同组织的表达特性以及在胁迫和激素处理下的响应模式。[方法]以菊花‘神马’为试验材料,依据其转录组数据库信息,克隆CmPAL全长,并利用生物信息学方法对其进行分析。利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,在蚜虫和干旱胁迫以及不同激素处理下的表达变化。[结果]CmPAL基因开放阅读框(ORF)全长2 154 bp,编码氨基酸717个,理论等电点(p I)为5.75,预测蛋白相对分子质量为77.73×10~3。系统进化分析表明该基因编码的蛋白与黄花蒿和泡黄金菊的PAL亲缘关系最近,同源性分别为97.94%和91.88%,具有较高的保守性。CmPAL在菊花根中表达量最高,管状花中次之。蚜虫胁迫和茉莉酸甲酯(MeJA)可诱导CmPAL基因的表达,水杨酸(SA)、独角金内酯类似物GR24则抑制CmPAL的表达。干旱胁迫3 h处理组CmPAL基因表达量高于对照组。[结论]菊花‘神马’CmPAL基因在菊花的根中表达量最高,并受蚜虫和MeJA诱导,受SA和独角金内酯类似物GR24抑制,表明该基因可能参与多种胁迫防御反应和激素应答。     

菊花新品种选育与产业化开发

<正>南京农业大学的菊花研发工作可以追溯到20世纪40年代金陵大学的李鸿渐教授,已经历时75年,现建有"中国菊花种质资源保存中心",共收集保存菊花品种3000余个、资源5000余份,保存数量居全国首位。每年从事杂交育种专业人员有30余位,配置杂交组合100余个,获得杂交植株10万余株,每年初选优株300余株、新品种50余个。目前选育     

茶用菊苗期枯萎病抗性鉴定技术研究

为了建立茶用菊枯萎病抗性鉴定的方法,了解茶用菊种质资源对枯萎病抗性的差异,筛选抗性种质用于抗病育种,本研究以茶用菊为试验材料,通过枯萎病病原菌分离、形态学和真菌18S rDNA/ITS鉴定和致病力研究,开展茶用菊资源苗期枯萎病人工接种鉴定,并筛选优异抗病种质。结果表明,从发病的福白菊植株上分离到M15和M16 2株枯萎病病原菌菌株,经鉴定,这2株菌株均属于尖孢镰刀菌,致病力检测发现M15为强致病力菌株。通过枯萎病抗性鉴定,筛选到七月白1份高抗品种,杭白菊、苏菊7号等9份抗病品种,滁菊、亳菊等17份中抗品种,福白菊、苏菊6号等3份感病品种以及皇菊1份高感品种。本研究建立了一种高效的茶用菊品种抗枯萎病的鉴定方法,为茶用菊抗枯萎病品种改良奠定了基础。     

切花菊苗期抗寒性评价及相关的分子标记挖掘

为明确切花菊抗寒性的遗传变异,挖掘优异基因资源,本研究利用电导率结合Logistic方程评价83个切花菊品种苗期叶片的低温半致死温度(LT₅₀),通过关联分析探究抗寒性相关的优异等位变异位点并筛选抗性品种资源。结果表明,83个切花菊品种的LT₅₀在-10.99~1.86℃之间,变异系数为79.81%,说明切花菊抗寒性差异较大;依据LT₅₀的聚类分析将83份供试品种分为抗寒、中抗寒、低抗寒和不抗寒4种类型,分别占21.67%、22.89%、32.53%和22.89%。基于混合线性模型进行关联分析,共检测到11个等位变异位点(P<0.01),表型效应值为-3.51~0.83,表型变异贡献率为11.54%~18.83%;其中8个变异位点表现为增效,特别是携带E7M12-13位点品种的耐寒性显著(P<0.01)高于未携带该位点的品种。此外,根据增效位点挖掘到南农金柠檬、Qx097、QD028、Qx049、Qx153和Qx008等6个抗寒性强的品种资源。本研究结果为今后菊花耐寒性的遗传改良和分子标记辅助育种奠定了重要基础。     

稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响

【目的】针对设施切花菊连作土壤质量严重下降切花菊品质逐年下降的现象，研究探讨暗管排水 (埋管最适间距 2 m)条件下，稻草还田措施对设施切花菊‘神马’连作土壤理化性质及品质的改善效果。【方法】试验设5个处理:1) 无暗管和无秸秆还田 (CK)；2) 有暗管和无秸秆还田 (PS₀)；3) 有暗管和800 kg/hm2秸秆还田 (PS₈₀₀)；4) 有暗管和1600 kg/hm2秸秆还田 (PS₁₆₀₀)；5) 有暗管和2400 kg/hm2秸秆还田 (PS₂₄₀₀)。 测定温室耕作层土壤 (0—15 cm) 养分含量、阳离子交换量、全盐含量以及植株主要生理指标。【结果】暗管排水条件下，不同稻草还田量均可显著增加土壤中的有机质含量、有效磷含量及速效钾含量。与CK相比，1600 kg/hm2稻草还田量处理后土壤碱解氮含量最低，而土壤的阳离子交换量与其他处理相比分别增加了32.7%、23.6%、11.4%、8.23%；除此之外，各稻草还田处理均可有效降低土壤pH值、土壤全盐量及电导率，其中1600 kg/hm2稻草还田量处理后土壤耕作层电导率最低，为167 μS/cm，相比CK下降了31.1%；各稻草还田处理使切花菊的株高、茎粗、舌状花数、花鲜重和生物量等主要生理指标显著提高，切花菊‘神马’的株高、舌状花数、生物量在1600 kg/hm2稻草还田处理下显著高于其他处理。【结论】1600 kg/hm2稻草还田量为本试验综合效果最佳的处理，其对设施切花菊‘神马’土壤理化性质改善明显，土壤肥力增加显著，切花菊品质提高最佳。     

12份不同地理居群野菊的遗传多样性分析

结合形态学性状和分子标记对12份不同地理居群野菊进行了遗传多样性研究。结果表明:不同地理居群野菊各形态性状存在不同程度的变异(14.06%～67.50%),叶柄长、叶长/叶柄长、花序径、舌状花长、舌状花宽和舌状花长/舌状花宽可能是造成野菊不同地理居群间表型差异的主要因素。25个ISSR引物共扩增到246条扩增带,其中229条呈多态性,多态性带比率平均为92.5%;29对SRAP引物组合共产生651条扩增带,其中638条呈多态性,多态性带比率平均为98.0%,从分子水平揭示了野菊丰富的遗传多样性。12个居群间的Nei's遗传距离分布在0.211 7～0.494 9之间;聚类分析表明,南京野菊和四川野菊遗传关系较近,武夷山野菊独立成一组,与其他地理居群野菊遗传关系较远,不同地理居群野菊的遗传变异与地理分布相关性不明显。     

内源激素与地被菊匍匐生长特性形成的关系研究

[目的]研究内源激素与地被菊(Dendranthema morifolium cv.‘Yuhuajinhua’)匍匐生长特性形成的关系,为进一步揭示地被菊匍匐生长特性的形成提供激素生理学依据。[方法]以匍匐型地被菊雨花金华为试材,采用ELISA法,测定了植株匍匐生长前后各节间茎及其匍匐茎向重性反应过程中内源激素的含量和分布。[结果]内源激素在雨花金华茎负向重力侧和正向重力侧中分布具有不均匀性,且这种分布梯度在植株匍匐生长前后发生了明显改变。匍匐生长前,第3节间(发生弯曲生长的部位)负向重力侧中IAA含量显著高于正向重力侧,为正向重力侧的1.6倍;匍匐生长后,二者无显著差异。GA3在匍匐生长前茎的负向重力侧和正向重力侧中含量无显著差异,匍匐生长后,茎负向重力侧中的含量显著低于正向重力侧。而iPAs的分布在匍匐生长前后无明显变化。重力处理3 h后,匍匐茎发生明显向重性弯曲之前,IAA、GA3和iPAs的分布梯度均显著高于重力处理之前,分别是正向重力侧的1.8、1.3和1.8倍。随着重力处理的延长,其分布差异逐渐降低。由此推测,内源激素在雨花金华茎中的不对称分布与其匍匐生长特性的形成有着密切关系,很可能是茎生长到6～7个节位大小时,感受重力刺激后,内源激素在茎的向重性反应部位(顶芽下第3节间)形成了一定的分布梯度,更多的IAA和GA3分布在茎的负向重力侧,从而使茎负向重力侧生长快于正向重力侧,导致茎发生横向重性弯曲生长;当茎弯曲生长后,茎的负向重力侧和正向重力侧中的激素分布梯度差异减小,使得茎得以保持匍匐生长。[结论]生长素的含量和分布对植物株型建成具有重要作用。     

10个切花菊品种耐旱性评价及耐旱生理机制探讨

通过幼苗期自然失水胁迫划分萎蔫指数,并对10个切花菊品种苗期耐旱性进行评价以及对典型耐旱和不耐旱品种叶片失水速率、根冠比、电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性等形态和生理指标进行测定分析,探讨其耐旱生理机制。结果表明:在供试的10个品种中最耐旱的是南京红雀,最不耐旱的是南农粉樱;耐旱品种叶片失水速率较慢、根冠比较大,干旱胁迫使叶片电导率、丙二醛含量、SOD活性均上升,耐旱品种与非耐旱品种各项指标变化率有显著差异。叶片失水速率、根冠比、电导率、丙二醛含量、SOD活性可以作为切花菊耐旱性评价的指标。     

蝴蝶兰花梗芽的初代诱导

以蝴蝶兰花梗芽作为外植体进行初代培养.通过对比试验验证初代培养过程中,不同消毒剂及消毒时间、不同取材部位、不同培养基、不同细胞分裂素及其使用浓度对蝴蝶兰花梗芽萌芽的影响,以确定生产实际中可以采用的最佳方案.结果表明,蝴蝶兰花梗芽的消毒,以“使用2％过氧化氢消毒液+花梗先消毒20 min+腋芽消毒3 min”的组合最好.蝴蝶兰花梗芽的萌芽率以花梗上部为最高；花梗中部花梗芽较其他部位健壮.蝴蝶兰花梗诱导的较适合基本培养基为1/3MS培养基.适当提高6-BA浓度有利于花梗芽的分化,但用量过大会导致芽畸形.6-BA使用浓度为5 mg/L时最佳.AD不能促进蝴蝶兰花梗芽的萌发生长,实际生产中不能用来诱导蝴蝶兰花梗芽.     

32个菊花近缘种属植物耐盐性筛选

【目的】确定菊花耐盐种质的筛选方法,并以2个栽培菊花品种为对照,对30份菊花近缘种属野生资源进行耐盐性筛选,为耐盐菊花新品种选育提供耐盐种质。【方法】在Hoagland营养液水培条件下,分别设置5个浓度NaCl(0、40、80、120、160、200mmol·L-1)对4份菊花近缘种属植物进行处理,根据单株受害叶面积比率的差异,确定适宜的筛选浓度;在此筛选浓度下对32份材料进行胁迫处理,通过建立受害程度与胁迫时间的数学回归模型,利用回归方程分别求出材料单株受害叶面积达50%所需用时间,以此进行耐盐性排序,并与其它叶片形态受害指标的筛选结果相比较,采用系统聚类法综合各项指标评价各材料耐性。【结果】耐盐筛选适宜浓度为120mmol·L-1,在此胁迫浓度下,各指标的变异系数较大,依据不同指标的耐盐筛选结果间相关性较高;建立了3类共32个回归方程,各方程的回归效果良好。【结论】以叶片形态症状为依据可以对菊花近缘属植物的耐盐性进行快速、有效筛选,根据聚类结果将32份耐盐性材料分为极强、强、中等、敏感4个级别,芙蓉菊、牡蒿、达磨菊耐盐性极强;菊蒿、大岛野路菊耐盐性强;滨菊、黄金艾等7份材料的耐盐性中等,栽培菊、紫花野菊、小红菊、毛华菊、甘菊等20份材料对盐胁迫敏感。