六倍体杂交狼尾草体细胞突变体特异性分析

为明确秋水仙素诱导获得的六倍体杂交狼尾草体细胞突变体CHP2009-14的特异性,以CHP2009-14为材料,杂交狼尾草(Tift23A×苏牧2号象草)为对照,进行了综合农艺性状和饲用价值评价、叶片微形态特性分析和流式细胞术鉴定,结果表明,与对照相比,CHP2009-14叶色深绿、叶绿素含量提高10.51% (P<0.05),叶片和叶鞘绒毛明显增多,植株矮化株高降低26.34% (P<0.01)、叶片长度减小了20.06% (P<0.01)、叶片厚度增加了16.41% (P<0.01)、茎叶比减少了43.61% (P<0.01)和分蘖数提高44.62% (P<0.01),叶片宽度无显著差异;体外消化率显著提高6.94% (P<0.05),粗蛋白含量、灰分含量分别提高62.34% (P<0.01)和17.35% (P<0.01);中性洗涤纤维含量显著降低3.35% (P<0.05),酸性洗涤纤维含量提高0.50% (P>0.05)、鲜草产量提高0.87% (P>0.05)和干物质产量降低3.27% (P>0.05);CHP2009-14植株叶片上表皮的气孔器密度减少65.20% (P<0.01),气孔器的长度和宽度分别增加了47.71% (P<0.01)和30.53% (P<0.01),气孔器面积为对照的2.07倍,CHP2009-14植株叶片下表皮的气孔器密度减少了35.71% (P<0.01),气孔器长度和宽度分别增加了51.54%(P<0.01)和34.17%(P<0.01),气孔器面积为对照的1.54倍;流式细胞仪检测结果显示,CHP2009-14植株叶片细胞核DNA含量是对照的两倍。     

基于转录组测序分析象草木质素合成的研究

采用高通量测序技术Illumlna HiSeq 2000对高木质素的象草品系eg7和低木质素的象草品系eg87(对照)茎组织进行转录组比较测序。测序获得了169630902个序列读取片段(reads),包含13788439920nt碱基信息。对reads进行序列组装,获得87641个单基因簇(unigene),平均长度580nt。从长度分布、GC含量等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。将获得的unigene与Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库进行序列同源性比较和功能分析,62557个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,象草与高粱序列同源性最高。共鉴定出33323个差异表达基因,其中上调基因9704个(29.12%),下调基因23619个(70.88%);GO分析显示39968个unigene归为54个功能类别,大量unigene与细胞进程、代谢过程、催化活性等相关;KEGG pathway分析富集得到127条代谢通路,包括光合作用、betalain生物合成、苯丙烷类代谢、苯丙氨酸代谢等,苯丙烷类代谢途径差异基因富集程度高、差异基因数目最多,达285条,该途径中64条木质素单体合成酶基因表达上调,79条ClassⅢ型植物过氧化物酶基因表达下调、22条上调。挑选9个差异基因进行qRT-PCR验证,9个基因的表达趋势与高通量测序结果一致。为象草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据,对于了解象草茎生物合成与木质素调控基因挖掘和多用途定向育种具有指导意义。     

海盐胁迫对六倍体杂交狼尾草新种质生长及Na+、K+积累和分配的影响

以秋水仙素诱导获得的六倍体杂交狼尾草新种质为材料,采用盆栽法,研究了海盐胁迫下六倍体杂交狼尾草新种质幼苗生长及体内Na+和K+在器官间的区域化分布和运输特性.结果表明:随海盐浓度升高,六倍体杂交狼尾草新种质株高和干重均呈降低趋势,体内Na+含量升高,K+含量降低.相同海盐浓度,胁迫时间为7、14d时,植株各部分Na+含量为茎＜叶＜根,胁迫时间为21、28d时,Na+含量为叶＜茎＜根;植株各部分K+含量为根＜茎＜叶.海盐胁迫时间＜≤21d时,4g/L海盐胁迫14d六倍体杂交狼尾草根系与茎的运输选择性系数显著高于对照外,海盐胁迫28d时,所有海盐处理的显著高于对照,海盐胁迫21d时.6g/L和8g/L海盐处理的茎与叶片的运输选择性系数显著高于对照,其他处理与对照差异不显著(P＜0.05).     

海盐胁迫对苏牧2号象草叶片解剖结构的影响

以苏牧2号象草和N51(对照)象草为材料,研究了不同海盐浓度对其幼苗叶片解剖结构的影响.结果表明:随海盐浓度升高,苏牧2号和N51表皮气孔总密度、刚毛总密度及泡状细胞长度总体呈增大的趋势,其中N51象草气孔总密度在10g/L处理下显著下降；苏牧2号和N51单位面积的维管束数目总体表现为逐渐增大,只有N51的海盐处理6 g/L比4 g/L的维管束数高6.86％.相同海盐浓度胁迫时,6 g/L和10 g/L处理下,苏牧2号气孔总密度显著高于N51,泡状细胞的相对长度和单位面积维管束数目均高于N51,表皮刚毛总密度在10g/L处理下显著高于N51.这一结果表明,在中、高等海盐浓度胁迫下,苏牧2号比N51具有相对较高气孔密度和刚毛密度,提高了其净光合速率,降低了其蒸腾作用,单位面积上维管束数目较多,保证了水分和养分的运输,使其具有较高的抗生理干旱的能力,是其耐盐能力较N51强的部分原因.     

CaM和TFP对水稻早期胚胎离体发育的影响

研究了不同浓度的外源钙调素(calmodulin, CaM)和钙调素拮抗剂TFP (trifluoperazine)对水稻授粉后3~5 d胚胎离体发育的影响。结果表明：（1）CaM对水稻3~5 d胚胎离体发育的调控具有时间和浓度效应。较高浓度的CaM (10^-6~10^-5 mol/L)对不同时期的水稻胚胎发育均具一定抑制作用,CaM浓度越大,抑制作用越强;培养基中外加10^-7 mol/L CaM时,不同时期的水稻胚胎均表现出最佳的生长速度和最高的正常胚胎诱导频率;在相同的CaM条件下,胚龄越大,胚胎离体生长越快,正常胚胎诱导频率及总诱导频率越高。（2）较高浓度的TFP抑制水稻3~5 d胚胎的离体生长和发育,其作用亦有时间和浓度的效应,胚胎越小,抑制作用越强;TFP浓度增加,抑制作用增强,不同发育时期的胚胎生长速度及正常胚胎诱导频率、总诱导频率均逐渐下降。     

蓝猪耳花粉管细胞壁超微结构的FESEM和AFM比较研究

[目的]比较场发射扫描电镜（FESEM）和原子力显微镜（AFM）观察蓝猪耳花粉管表面形貌和细胞壁中纤维素微纤丝排列的效果。[方法]蓝猪耳花粉离体培养2 h后,利用FESEM和AFM原位观察无损的花粉管表面形貌和细胞壁的精细结构。[结果]FESEM可见花粉管表面粗糙的网状结构;AFM可获得花粉管的三维立体图像,并可见花粉管细胞壁物质的精细结构和纤维素微纤丝的排列情况。[结论]AFM是一种观察花粉管表面结构和细胞壁中纤维素微纤丝排向的有效手段。     

象草和杂交狼尾草细胞壁组分及乙醇理论产量动态分析

本试验系统研究了南京地区苏牧2号象草和杂交狼尾草细胞壁各组分含量、总量和木质纤维素乙醇理论产量(CEY)随生长天数的变化规律。结果表明,随着生长时间的延长,两品种茎和叶中纤维素(CEL)含量逐渐降低,茎中半纤维素(HMC)和酸性木质素(ADL)含量逐渐上升。不同生长阶段,两品种叶中CEL含量显著(P<0.01)高于茎,HMC含量显著(P<0.01)低于茎,象草叶中HMC含量显著(P<0.01)高于杂交狼尾草。移苗后114~173 d,象草茎中CEL含量显著(P<0.05)低于杂交狼尾草,而HMC(P<0.01)和ADL(P<0.05)含量显著高于后者。移苗后83~114 d,两品种细胞壁各组分总量和总CEY均稳步增加;茎和叶组织之间,两品种之间的CEL和ADL总量均无显著差异(P>0.05);HMC主要集中在茎组织中;两品种间总CEY以及来源于叶的CEY无显著差异,但两品种来源于茎的CEY显著(P<0.01)高于叶。移苗后114~173 d,细胞壁各组分总量和总CEY急剧增加,增加的产量更多来源于茎组织;两品种之间,HMC和ADL总量以及来源于叶的CEY均无显著差异,但杂交狼尾草纤维素总量和总CEY显著高于苏牧2号象草(P<0.01)。     

镉胁迫下杂交狼尾草微量元素Fe、Zn、Mn、Cu的吸收和转运

为探究杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P. purpureum)对镉(Cd)胁迫的响应机制,采用盆栽试验,研究了不同浓度Cd胁迫下必需微量金属元素铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)的吸收、转运。结果表明：Cd处理下杂交狼尾草株高、分蘖数和生物产量均显著降低(P <0.05),70 mg·kg^-1 Cd处理下杂交狼尾草仍保持21.26%的生物量。与对照相比,26 mg·kg^-1 Cd处理对根中Fe、Zn、Mn、Cu含量无显著影响(P> 0.05),60 mg·kg^-1 Cd处理下根中Fe、Zn含量显著增加、 Mn含量略有增加,70 mg·kg^-1 Cd处理下根中Fe、 Zn、 Mn含量均显著增加,增幅分别高达97.69%、45.14%和13.00%。Cd处理显著降低地上部分Mn含量,对地上部分Fe、Zn、Cu含量无显著影响。Cd胁迫增大了根部Fe和Zn吸收系数、减小了地上部分Zn和Mn吸收系数,降低了Fe、Zn、Mn向上运输的能力。60～70mg·kg<...     

海滨雀稗新材料叶表皮微形态结构特异性分析

以海滨雀稗(Paspalum vaginatum Sw.)新材料SP2008-1和原始材料Adalayd(对照)为材料,对其叶片上、下表皮的气孔器特性进行了研究.结果表明:SP2008-1叶片上表皮泡状细胞呈卵形,而Adalayd的呈长圆形;SP2008-1叶片下表皮脉间长细胞面积为1068.09～5961.98μm2,比Adalayd增加了47.90％～106.22％(P＜0.05);SP2008-1叶片上表皮气孔器密度为1mm2133.00个,比Adalayd减小了4.32％(P＞0.05);SP2008-1叶片下表皮气孔器密度为1mm250个,比Adalayd减小了36.00％(P＜0.05).SP2008-1叶片上表皮气孔器长度、宽度分别比Adalayd增加了8.33％(P＜0.05)、6.47％(P＜0.05),下表皮气孔器长度、宽度分别比Adalayd增加了22.37％(P＜0.05)、15.73％(P＜0.05).SP2008-1叶片下表皮保卫细胞宽度比Adalayd增加了7.51％(P＜0.05).     

根据EH277045衍生序列变异分析中国互花米草种群的遗传结构

[目的]在核DNA水平根据DNA序列变异分析我国沿海8个互花米草种群的遗传结构。[方法]根据互花米草EST序列EH277045的序列信息设计引物,在8个种群共75份样本中扩增该衍生序列,采取直接测序的方法,比较序列差异,计算多种遗传参数,分析中国互花米草种群的遗传多样性与变异。[结果]共得到28个多态位点将75份样本分为25种单倍型,核苷酸多样性为0.011,单倍型多样性为0.794;种群间基因分化系数GST为0.163、遗传分化指数FST为0.222;AMOVA分析揭示79%的遗传差异来源于种群内,21%的遗传差异来源于种群间。[结论]我国互花米草种群遗传多样性水平高,种群间遗传分化较低,遗传多样性主要存在于种群内。