刺萼龙葵种子中适宜内参基因的筛选

入侵杂草刺萼龙葵Solanum rostratum Dunal传播扩散的主要载体是种子,研究其种子休眠萌发基因的激素调控对于其防除具有重要意义,而选择合适的内参基因可以提高相关基因表达分析的准确性。本研究以赤霉素、脱落酸和水处理的刺萼龙葵种子为材料,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder 4种软件对15个候选内参基因进行表达稳定性评价,并通过检测ABI5(abscisic acid-insensitive 5)的表达验证所筛选的内参基因的适用性。结果表明,对于赤霉素、脱落酸和水处理过的种子,最稳定的内参基因分别为eIF(eukaryotic initiation factor)、SAND(SAND protein family)和ACT(β-actin);对所有种子样本而言,PP2Acs(a catalytic subunit of protein phosphatase 2A)是最稳定的内参基因。研究结果将为刺萼龙葵种子休眠萌发的遗传调控研究提供重要参考。     

水稻根际促生菌的筛选鉴定及促生能力分析

植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）可分泌植物生长激素，促进土壤养分循环，是生物肥料重要的种质资源。本文从水稻根际土壤分离纯化根际促生菌，进行菌株鉴定，测定其促生能力。经过16S rDNA测序比对，筛选得到解磷菌4株（Bacillus pumilus LZP02，Bacillus aryabhattai LZP08，Staphylococcus epidermidis LZP10，Bacillus ginsengisoli LZP05），溶磷菌3株（Bacillus megaterium LZP03，Bacillus oryzaecorticis LZP04，Bacillus ginsengisoli LZP07），解钾菌3株（Bacillus aryabhattai LZP01，Bacillus subtilis LZP06，Bacillus licheniformis LZP09）。养分转化能力测试结果表明，Bacillus aryabhattai LZP01和Bacillus subtilis LZP06解钾能力较好；Bacillus pumilus LZP02和Bacillus huizhouensis LZP05解磷能力较强；Bacillus megaterium LZP03和Bacillusginsengisoli LZP07溶磷能力较好。对养分转化能力较强的菌株进行激素分泌能力测定，结果表明6种菌株均能产生生长素、赤霉素，均具有合成铁载体的能力。综合分析菌株养分转化与激素分泌能力发现，Bacillus megaterium LZP03、Bacillus huizhouensis LZP05和Bacillus subtilis LZP06促生能力较强，具有较强的开发利用潜力。研究成果为水稻微生物肥料的开发与生产提供了理论和技术支持。     

赤霉素喷施对红灯甜樱桃果实品质及解剖结构的影响

研究红灯甜樱桃生长期喷施不同浓度(20、60、100 mg·L^-1)赤霉素(GA₃)对果实品质及解剖结构的影响。结果表明,60 mg·L^-1的GA₃处理增加了单果重与纵径。不同浓度GA₃处理对果实横径无显著影响,但降低了果实硬度、可溶性糖、维生素C和可溶性固形物含量,升高了可滴定酸含量,致果实品质总体下降。解剖结构结果表明,GA₃喷施浓度越大,果实角质层与表皮厚度越薄,果肉细胞与表皮细胞越大,硬度越小。建议在生产中减少GA₃的使用,尤其是高浓度(100 mg·L^-1)的GA₃喷施对果实不利。     

vvi-miR160s介导VvARF18应答赤霉素调控葡萄种子的发育

【目的】研究vvi-miR160家族（vvi-miR160s）及其靶基因在‘魏可’葡萄种子发育过程中的作用,探究其应答赤霉素（GA）调控葡萄果实无核的潜在机理。【方法】采用miR-RACE、生物信息学分析、RT-qPCR、RLM-RACE等方法,鉴定vvi-miR160家族成员及其靶基因,分析vvi-miR160s及其靶基因应答GA的时空表达模式及其潜在功能。【结果】花前GA处理强烈抑制‘魏可’葡萄胚珠及种子发育,高效诱导其无核,且无核率达99.8%。克隆鉴定了VvMIR160s前体基因序列（501 bp）及成熟体序列,且它们在不同物种间具有较高的保守性;基于vvi-miR160s序列,预测到靶基因VvARF18,利用RLM-RACE技术检测到vvi-miR160s对VvARF18的裂解位点在第10和第11位之间,裂解频度9/17,证明VvARF18是vvi-miR160s的真实靶基因。该靶基因编码683个氨基酸,在398—411位存在核定位信号,且该蛋白亚细胞定位于细胞核上。VvARF18与其他物种间序列的同源保守性较高,基因结构相似,其中VvARF18蛋白与茶、烟草、梅花等物种亲缘关系较近。VvARF18启动子中包含4种作用元件,且含有较多激素相关元件。RT-qPCR结果显示,随着葡萄果实的发育,vvi-miR160c/d/e呈现‘V’形表达趋势,在硬核种子发育期表达较低,而VvARF18表现出与前者相反的表达趋势,在硬核种子发育期呈现高表达,表明vvi-miR160c/d/e对VvARF18负调控,但vvi-miR160a/b与VvARF18表达水平却不存在明显负相关。GA处理极显著地上调了vvi-miR160a/b在葡萄硬核种子发育期的表达,同时也显著抑制了VvARF18在同时期的表达,且它们的表达水平呈负相关,表明GA处理促进了vvi-miR160a/b对VvARF18的负调控作用;相反,GA减弱了vvi-miR160c/d/e对VvARF18的负调控作用。【结论】在vvi-miR160家族中,vvi-miR160c/d/e可能介导VvARF18在葡萄种子发育的特定阶段调控种子的发育形成,而vvi-miR160a/b可能主要介导VvARF18参与调控GA诱导葡萄种子败育的过程。     

采前高浓度赤霉素处理对贵妃芒果色泽发育的抑制效应

以10年生贵妃芒果树为实验材料，研究不同浓度（0、0.5g/L、1.0g/L、2.0g/L、3.0g/L）赤霉素（GA3）处理果树对采后芒果果实色泽变化的影响。于果树的盛花期、幼果期和果实膨大期三次进行GA3喷洒处理。结果表明：与对照组相比，不同浓度的赤霉素处理对果皮色度a*值均具有明显影响，浓度越高，抑制a*值增大的效果越显著；赤霉素处理可以显著抑制果皮叶绿素(Chl)的降解，降低类胡萝卜素及花青素的合成；高浓度赤霉素对叶绿素酶（Chlase）、查尔酮异构酶(CHI)活性增加、5-氨基乙酰脱氢酶(ALAD)活性的降低具有明显的抑制效果。综上表明：采前GA3处理可以抑制采后贵妃芒果果皮色泽的转变， 浓度越高对果皮转色的抑制效果越显著。     

小麦矮缩病毒引起的植株矮化与赤霉素代谢的相关性分析

【目的】由异沙叶蝉(Psammotettix alienus)传播的小麦矮缩病毒病是近年来中国西北部麦区严重发生的小麦病毒病害之一。受侵染的小麦植株严重矮化,有效分蘖减少,产量损失严重。论文旨在明确小麦矮缩病毒(Wheat dwarf virus,WDV)侵染小麦植株后矮化症状形成与赤霉素代谢调控的关系,为该病害的防治打下基础。【方法】以小麦品种扬麦12为试验材料,以异沙叶蝉为传毒介体饲毒后转移到1叶期的健康幼苗(3头/株)上进行传毒,同时以无毒异沙叶蝉取食健康幼苗为对照。根据试验需要,不同时间取样备用。为保证试验的准确性,经PCR检测为阳性的作为处理组试验材料;采用间接酶联免疫吸附(ELISA)法,利用植物赤霉素(GA3)试剂盒测定分析侵染第21天取样的小麦叶片赤霉素含量;将带毒条沙叶蝉接种的小麦苗分为两个平行处理组,接种后第7天分别用GA3(浓度为50 mg·L-1)和H2O进行叶面喷施处理,每隔一周处理一次。以无毒叶蝉接种后长势一致的小麦苗作为对照组,根据株高统计结果分析外施赤霉素对受侵染小麦植株的表型变化;以山羊草(Aegilops tauschii)的内根-贝壳杉烯合成酶(ent-kaurene synthase-like 3,KSL3)的基因编码区序列为参考基因设计引物(KSL3-F:5′-ATGATGGTGAATCCGCCGC-3′;KSL3-R:5′-TTAATGGTTGATCTTTGTTT-3′),对扬麦12的KSL3进行克隆和序列分析;分别取接种后7、14和21 d的小麦植株叶片,提取RNA后反转录,以克隆得到的Ta KSL3基因序列设计引物(Ta KSL3-F:5′-GAGACATGTGCCATGGCGTTC-3′;Ta KSL3-R:5′-CGTGTCACTCAGATCGGTGGAG-3′),选择小麦翻译延伸因子1A(EF-1α)作为内参基因,利用荧光定量PCR方法分析赤霉素代谢相关基因的转录水平。【结果】经ELISA检测发现,接种21 d的发病植株赤霉素含量与健康植株相比降低了28.9%;通过施用浓度为50 mg·L-1的赤霉素后,发病植株的平均株高相比对照组显著增加35.9%;采用同源克隆得到了完整的小麦赤霉素合成途径关键酶KSL3的编码区序列,长度为1 827 bp,编码608个氨基酸,BLAST比对分析发现该DNA序列与山羊草KSL3编码区序列相似度为85.2%。经荧光定量检测发现受小麦矮缩病毒侵染后小麦KSL3表达量显著下降,接种14 d降低为对照组的35.7%,21 d降低为对照组的9.6%。【结论】小麦矮缩病毒的侵染导致赤霉素合成途径关键酶的表达量降低,可能使赤霉素合成受阻,赤霉素含量降低引发受赤霉素调节的细胞生物学过程异常,从而诱导矮化症状形成。研究结果为揭示小麦矮缩病毒侵染的致病机理和病害防控打下了基础。     

艾草种子活力及休眠解除方法研究

本研究开展了艾草种子活力检测,种子活力为77.4%。探索了解除休眠的有效方法,研究结果表明：对细沙层积、温度及激素几个休眠因子进行调节,可部分改变艾草种子的休眠状态。其中,200mg/L 赤霉素浸种24h加变温处理效果最佳,萌发率为38.1%。     

Effects of forage type and gibberellic acid on nitrate leaching losses

Nitrogen (N) leaching from soil into water is a significant concern for intensively grazed forage‐based systems because it can cause a decline in water quality and is a risk to human health. Urine patches from grazing animals are the main source of this N. The objective of this study was to quantify the effect that forage type and gibberellic acid (GA) application had on N leaching and herbage N uptake from urine patches on perennial ryegrass–white clover (RGWC), Italian ryegrass and lucerne. A lysimeter study was conducted over 17 months to measure herbage growth, N uptake and N loss to water beneath each of the three forage types with the following treatments: control, urine (700 kg N/ha) and urine with GA (8 g GA active ingredient/ha). Compared with RGWC (205 kg N/ha), N leaching losses were 35.3% lower from Italian ryegrass (133 kg N/ha) and 98.5% higher from lucerne (407 kg N/ha). These differences in leaching loss are likely to be due to winter plant growth and N uptake. During the winter months, Italian ryegrass had higher N uptake, whereas lucerne had lower N uptake, compared with RGWC. The application of GA had no effect on N leaching losses, DM yield or N uptake of forage treated with 700 kg N/ha urine.     

赤霉素浓度对苜蓿种子萌发的影响

以公农1号紫花苜蓿和呼伦贝尔黄花苜蓿2种苜蓿品种为材料,采用培养皿纸上发芽法,研究不同浓度赤霉素处理（以蒸馏水处理作为对照）对苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：公农1号紫花苜蓿种子发芽势、发芽率、发芽指数、发芽速度以及根长随着赤霉素浓度的增加表现出先增加后降低的趋势,赤霉素浓度为50 mg/L时效果最好;呼伦贝尔黄花苜蓿种子发芽势、发芽率、发芽指数、发芽速度以及根长随着赤霉素浓度的增加表现出逐渐增加的趋势,赤霉素浓度为200 mg/L时效果最好。     

赤霉素对黄瓜雌性系的诱雄效果及诱导性状间的相关性研究

为明确赤霉素处理黄瓜雌性系的诱雄效果及诱导性状之间的相关关系,以黄瓜雌性系品种京研4号为材料,于不同时期喷施不同浓度的赤霉素进行诱雄处理。结果表明:在黄瓜2叶一心至3叶一心期喷施900 mg/kg赤霉素3次,处理的雄花数最多,效果最好;适当增加赤霉素浓度诱雄的效果要好于增加赤霉素喷施次数。相关性分析结果表明:雄花数与雌花数间存在较强的负相关关系,第一雄花节位(X1)、雌花数(X2)和第一雌花节位(X3)与雄花数(Y)之间的多元回归方程:Y=11.659+0.345X1-0.715X2+0.300 X3,相关系数为0.796。