毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究

植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。     

不同草地早熟禾品种愈伤组织再生体系研究

草地早熟禾(Poa pratensisL.)是一种复杂的多倍体植物且具有兼性无融合生殖方式,建立高效的愈伤组织培养体系是进行基因工程育种的重要环节。本研究利用生产中常用的6个草地早熟禾品种为材料,经愈伤组织诱导后,对其愈伤组织分化及再生体系进行了研究。结果发现,不同草地早熟禾品种的分化再生能力具有明显的差异,不同激素处理组合对草地早熟禾愈伤组织的分化有显著的影响:品种如"帝王"、"超级伊克利"、"蓝鸟"等较易分化和再生,品种如"盛宴"、"布鲁克"等则只在特定条件下分化和再生;培养基激素处理组合Ⅴ(2mg/L6-BA+0.1mg/L2,4-D)较适合于所有检测的品种,处理组合Ⅳ(2mg/L6-BA)和Ⅵ(2mg/L6-BA+0.2mg/L2,4-D)对部分品种的分化有较大的促进作用。研究同时评估了2种激素配比(6-BA和2,4-D)对早地早熟禾愈伤分化再生的影响,发现不同草坪草品种对单独使用的6-BA浓度敏感性不同,补加2,4-D后不同品种的分化率也存在明显差异。研究建立的不同草地早熟禾品种的高效再生体系,不仅有利于这些品种的基因工程改造,也为草地早熟禾愈伤组织再生体系研究奠定了重要的理论基础。     

葡萄砧木新品种‘郑寒1号’的选育

‘郑寒1号’是以‘河岸580’为母本、山葡萄为父本杂交选育出的葡萄抗寒砧木新品种,耐盐碱,适应性广、产条量多,与生产上常用品种嫁接亲和性良好。与生产上常用抗寒砧木‘贝达’相比,对‘夏黑‘’户太8号‘’阳光玫瑰’等接穗品种的主要果实经济性状无明显影响。不同的低温冷冻后,通过对枝条的相对电导率及恢复生长法测定‘,郑寒1号’半致死温度为-30.78℃‘,贝达’为-28.88℃‘,郑寒1号’抗寒性强于‘贝达’;且低温处理后‘郑寒1号’枝条萌芽率也高于‘贝达’。经测定,水培条件下‘,郑寒1号’能忍耐0.3%NaCl+18%的饱和石灰水,而‘贝达’只能忍耐0.2%NaCl+15%的饱和石灰水。在郑州地区,4月上旬开始萌芽,5月上旬开花,7月上旬枝条开始老化,11上旬开始落叶,全年生育期约216 d。     

高羊茅对重金属镉的抗性分析

为了解不同高羊茅品种对重金属镉的抗性差异,探讨其修复镉污染土壤的作用,通过形态和生理指标测定,对不同浓度镉胁迫前后的高羊茅品种形态和生理指标进行比较分析。结果表明：低浓度氯化镉胁迫下,高羊茅品种‘猎狗’的茎叶鲜重、最大根长、根鲜重、叶绿素含量等指标呈增长趋势,到达一定阈值后则受到抑制;相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量则随镉浓度的增大而持续升高;根系活力则表现为随镉浓度的升高而逐渐下降。进一步利用50 mg/L的氯化镉胁迫处理9个高羊茅品种,对茎叶鲜重、根鲜重、最大根长等形态指标的变化情况进行分析评估。试验结果显示,多数品种的抗性与根部性状的表现更为密切;综合抗性由强到弱的排列顺序为：‘交战Ⅱ’>‘毕加索’>‘猎狗’>‘杰作’>‘新秀’>‘碧翠A’>‘可奇思’>‘爱瑞’>‘达芬奇’。对于镉污染程度较高的土壤,可选择综合抗性较高的品种‘交战II’进行治理修复;对于镉污染程度较低的土壤,可选用抗性一般但地上部分生物量较高的品种‘新秀’。