日本结缕草ZjPPH2基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

利用RACE技术从日本结缕草中克隆得到1个脱镁叶绿素脱镁叶绿酸水解酶基因ZjPPH2(GenBank登录号:MG870086)。其开放阅读框为1140bp,编码379个氨基酸。构建系统进化树发现,ZjPPH2蛋白与高粱亲缘关系最近。通过染色体步移的方法得到ZjPPH2基因ATG上游1699bp序列,PLACE在线预测结果表明,其启动子序列上具有响应ABA、MeJA、SA的调控元件及若干光响应元件。亚细胞定位结果显示,ZjPPH2定位于叶绿体。荧光定量数据表明,ZjPPH2基因在衰老叶片中的表达量最高,且受ABA、MeJA、SA及黑暗处理的调控。     

扦插部位、时间和IBA浓度对‘密花’芒茎秆扦插苗生长的影响

试验采用‘密花’芒为材料,探讨了扦插部位、扦插时间和IBA浓度对其茎秆扦插幼苗的生长的影响。结果表明:下部芽苞扦插的效果最佳,生根率、最长根长和生根数等指标显著优于中部和上部芽苞;在IBA处理0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1.0%条件下,随着激素浓度的增加,其茎秆扦插幼苗生长状况呈现先升高后降低的变化趋势,在0.3%IBA处理扦插茎段时幼苗的生长最佳;扦插时间以8月中旬效果最好,随着扦插时间的变化,母株茎秆中可溶性糖含量逐渐降低,淀粉含量则呈现先升高后降低的趋势,其扦插幼苗的生长指标均逐渐降低。     

日本结缕草ZjNAC1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

采用RACE技术从日本结缕草中克隆得到ZjNAC1转录因子(GenBank No. MH428376),其开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸。ZjNAC1编码的蛋白在N端有1个典型的NAM保守结构域,属于NAC转录因子家族。通过染色体步移的方法,获得ZjNAC1基因ATG上游1635bp序列,分析发现其包含响应脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)及逆境胁迫的作用元件。构建pGBKT7-ZjNAC1载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,发现ZjNAC1具有转录激活活性。农杆菌介导的35S-ZjNAC1-YFP载体注射本生烟草叶片瞬时表达结果显示,ZjNAC1定位于细胞核。实时荧光定量结果表明,ZjNAC1在日本结缕草根中表达量最高;此外,ZjNAC1的表达受10μmol/L MeJA和20%PEG4000处理的诱导,但受200μmol/L乙烯(ET)、10μmol/L ABA和300mmol/L NaCl处理的抑制。     

扦插部位、时间和IBA浓度对‘紫光’狼尾草(Pennisetum alopecuroides ‘Ziguang’)茎秆扦插成活的影响

以‘紫光’狼尾草（Pennisetum alopecuroides ‘Ziguang’）为材料,分别研究了扦插部位、扦插时间和吲哚丁酸（indolebutyric acid,IBA）浓度对其茎秆扦插幼苗生长状况的影响。结果表明,不同扦插部位产生幼苗的生长状况：下部芽苞 > 中部芽苞 > 上部芽苞;八月上旬至十月下旬,随着扦插时间的变化,母株茎秆中可溶性糖含量曲线呈现“双峰型”变化,淀粉含量则持续增加,其幼苗成活率、苗高、鲜干重、最长根长与生根数等均呈现先升高后降低的趋势,并在8月22日左右扦插时幼苗的生长状况最佳,成活率为45%;在0,0.1%,0.2%,0.3%,0.5%,1% IBA处理条件下,随着激素浓度的增加,其茎秆扦插幼苗成活率、苗高、鲜干重、最长根长与生根数等均呈现先升高后降低的变化趋势,并在0.3% IBA处理扦插茎段时幼苗的生长状况最佳。本试验为狼尾草的茎秆扦插实际生产提供了理论依据。     

芽前除草剂和氮肥联合施用对纯雌野牛草草坪建植的影响

采用大田试验方法,研究了芽前除草剂氨氟乐灵和氮肥尿素对纯雌野牛草（Buchloe dactyloides）草坪建植的影响。第一次杂草调查结果表明氨氟乐灵处理显著降低野牛草分株的移苗死亡率、对草坪建植初期杂草封杀显著有效,虽然第二次杂草调查结果欠佳,但氨氟乐灵对杂草仍有一定的控制效果,推荐使用浓度在600 ～ 1 200 g·hm^-2。其次,氨氟乐灵和尿素的结合处理提高了纯雌野牛草草坪的生物量、盖度以及降低了杂草总数量和杂草物种数,双因素方差分析结果表明氨氟乐灵相较于尿素对纯雌野牛草草坪建植的影响更大。最后,通过聚类分析发现氨氟乐灵和尿素结合处理中A3B2和A2B3的效果相近且最优。     

青绿苔草(Care breviculmis)愈伤组织诱导与再生体系的建立

为建立青绿苔草高效的再生体系,本研究以青绿苔草的种子为外植体,探究不同植物激素配比对愈伤组织诱导、愈伤分化和生根的影响。结果表明:MS+1.5 mg·L^-1 NAA+0.5 mg·L^-1 6-BA+2.0 mg·L^-1 2,4-D为诱导愈伤的最佳培养基,诱导率可以达到68.3%,愈伤表现为松散的黄色颗粒;MS+1.0 mg·L^-1 NAA+1.0 mg·L^-1 6-BA为最佳分化培养基,分化率为93.8%,不定芽数量达到40个,长势良好;不定芽在1/2 MS培养基中生根效果最好,其根长、株高和生根数量均显著高于其他处理。本研究建立了高效的青绿苔草再生体系,为研究青绿苔草的遗传转化及应用生物技术育种奠定了基础。     

苔草属植物遗传多样性研究进展

苔草（Carex）为莎草科（Cyperaceae）苔草属（Carex L.）的多年生草本植物,具有耐荫、自繁能力强、多年生、种质资源丰富等特点,在园林绿化、草牧业生产、生态修复等方面发挥着越来越重要的作用。随着苔草属植物的广泛应用,种质资源进一步开发和新品种选育成为当前的重点,而遗传多样性研究是基础。本文综述了苔草属植物在形态、细胞及分子水平的遗传多样性研究进展。此外,还介绍了苔草属植物遗传多样性研究在新品种选育、品种鉴定、物种起源及亲缘关系、遗传图谱构建等方面的应用。最后对苔草属植物基因组开发、新品种培育进行展望,以期为今后苔草的遗传育种及进一步开发应用奠定基础。     

60Co-γ射线对青绿苔草种子萌发及幼苗生长的影响

为探究不同剂量⁶⁰Co-γ射线辐射对青绿苔草种子萌发及幼苗生长的影响,筛选青绿苔草种子适宜的辐射剂量,本研究以青绿苔草50%相对成苗率作为确定半致死量的标准,对青绿苔草种子进行⁶⁰Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(对照),75,100,150,250,450和650Gy。结果表明,随着辐照剂量的增加,青绿苔草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、成苗率以及幼苗的苗高和根长均逐渐降低;根据种子的相对成苗率,初步确定青绿苔草种子的适宜辐射剂量(半致死剂量)约为138Gy。本研究以期为今后利用⁶⁰Co-γ射线辐射诱变技术对青绿苔草进行种质创新和新品种培育提供理论依据。     

日本结缕草ZjERF1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

ERF转录因子是植物体内最大的一类转录因子之一,在调控植物生长发育和响应环境胁迫等方面发挥着重要的作用。研究利用RACE技术,从日本结缕草中克隆到ZjERF1基因(GenBank登录号为MH294481),开放阅读框为630 bp,编码209个氨基酸残基,含有1个高度保守的AP2结构域,属于典型的ERF转录因子。利用染色体步移技术,成功获得ATG上游1581 bp的启动子序列,生物信息学分析表明其中含有多个响应MeJA等激素和非生物胁迫的作用元件。为分析其转录激活特性,构建了pGBKT7-ZjERF1载体,转化Y2HGold酵母感受态细胞,结果表明其具有较强的转录激活活性。为探析其亚细胞定位情况,成功构建35S::ZjERF1:YFP载体,本生烟草瞬时表达结果证明ZjERF1定位于细胞核。为进一步研究ZjERF1的表达特征,利用实时荧光定量的方法进行了验证,结果表明:ZjERF1在日本结缕草茎中表达量最高,并且与叶片的衰老程度呈正相关性;此外ZjERF1的表达可受200μmol·L^-1 ET、10μmol·L^-1 MeJA和300 mmol·L^-1 NaCl处理的诱导,但受到20%PEG4000的抑制。研究表明ZjERF1是一个可参与多种信号转导途径的优良转录因子,为进一步探索ZjERF1基因的功能及其调控机制奠定了基础。     

不同生态型柳枝稷茎秆细胞壁组成特点与降解效率的差异

采用纤维素复合酶直接酶解(Direct enzymolysis,DE)、1% H2SO4预处理后酶解(Enzymolysis after 1% H2SO4 pretreatment,ACE)和1%NaOH预处理后酶解(Enzymolysis after 1% NaOH pretreatment,ALE)3种处理方法对2种生态型柳枝稷Alamo(低地型)和Cave-in-Rock(高地型)茎秆进行降解效率的研究,并对其细胞壁组成特点进行分析。结果表明:1)DE处理下,Alamo茎秆总产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 24.94%、40.52%和24.68%(P0.05或0.01);ACE处理下,Alamo茎秆预处理产糖效率、酶解产糖效率和总产糖效率分别显著高于Cave-in-Rock 17.13%、25.69%和16.87%,五碳糖产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 9.71%、38.93%和21.86%;ALE处理下,Alamo茎秆酶解产糖效率和总产糖效率分别显著高于Cave-in-Rock 16.69%和13.48%,五碳糖产糖效率、六碳糖产糖效率和纤维素降解效率分别显著高于Cave-in-Rock 13.07%、17.46%和6.59%;2)Alamo茎秆细胞壁中纤维素含量显著高于Cavein-Rock 11.31%,纤维素结晶度和聚合度分别显著低10.09%和40.54%;半纤维素中阿拉伯糖(Ara)含量显著高于Cave-in-Rock 5.28%,而木糖(Xyl)含量显著低于Cave-in-Rock 1.37%,阿拉伯糖替代程度(Ara/Xyl)显著高于Cave-in-Rock 6.74%;木质素单体紫丁香基(S)含量显著高于Cave-in-Rock 16.40%。较高的纤维素含量、较低的纤维素结晶度和聚合度是Alamo茎秆高产糖效率的直接原因,推测阿拉伯糖的替代程度对纤维素结晶度和聚合度的影响以及较高含量的木质素单体S可能是Alamo茎秆高降解效率的深层次原因。