低温春化和GA3处理后芥菜发育的生化变化

在宽柄芥两叶一心时,分别以4℃低温春化处理30 d和500 mg/L GA3处理16 d后,在人工气候箱中再培养(20℃、16 h光照/18℃、8 h黑暗).在培养过程中每隔2 d分别取材,共取5次,测定芥菜可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD、POD活性等.结果表明:芥菜在低温春化与GA3处理后,可溶性糖和蛋白质含量均呈先增后减,POD均先减后增,SOD活性变化均无规律.相关性分析表明:两种处理后芥菜POD与可溶性糖均呈正相关,相关系数分别为0.861、0.814;POD与可溶性蛋白均呈负相关,相关系数分别为-0.613、-0.587;可溶性蛋白与可溶性糖均呈正相关,相关系数分别为0.573、0.613;SOD与其他指标间相关性均不显著.     

大葱春化处理过程中茎尖内源激素的变化

为探讨激素与大葱花芽分化的关系,对不同大葱品种进行了低温春化处理.结果表明,大葱茎尖ABA、GA(3)的含量均随低温春化处理的时间的增加而增加,且在花芽分化基本完成时达到峰值,而IAA则至低谷,且内源激素出现高峰或低谷的时间与不同品种花芽分化完成时间一致,表明测试激素均与花芽分化有密切关系.大葱茎尖ABA/IAA、ABA/GA(3)均随低温春化处理时间的增加而增加,即随花芽分化率的增加而显著升高,花芽分化完成时达峰值,说明茎尖内源激素间的平衡关系在大葱的花芽分化过程中亦起着重要的调控作用.     

洋葱春化处理及可溶性糖和可溶性蛋白质变化规律的研究

[目的]通过不同时期洋葱叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质变化规律的研究,掌握洋葱在花芽分化和抽薹时期生理生化特性,进行初步的研究探索,为探讨洋葱未熟抽薹与其主要生理生化物质的内在联系做准备.[方法]以新疆主栽品种白雪和金红一号为实验材料,测定其花芽分化时期和抽薹开花过程中可溶性糖和可溶性蛋白质含量的变化.[结果]可溶性糖在花芽分化过程中逐渐升高,在花芽分化完成时抽薹期又下降,而在对照组鳞茎形成初期可溶性糖含量一直降低,后期又上升,当鳞茎停止生长时趋于稳定.在花芽分化和抽薹过程中可溶性蛋白质含量变化呈降低—升高—降低—升高的变化趋势,对照组则呈先上升—下降—上升的趋势.[结论]可溶性糖既作为一种供能物质又作为一种信号传导物质,在春化作用中高含量的可溶性糖促进花芽分化,并为花芽分化和开花提供能量,在植物生长发育过程中,蛋白质主要作为催化各种生理活动的酶、细胞结构物质等,较高的蛋白质含量用以行使蛋白质的一些特异功能.     

云南松幼苗非结构性碳水化合物对干旱胁迫的响应及其激素调控

【目的】探究云南松幼苗非结构性碳水化合物和内源激素对干旱胁迫的响应规律及其调控机制。【方法】以2年生云南松幼苗为试验材料，采用盆栽称重控水法，将土壤相对含水量分别控制在田间最大持水量的75%～85%（CK）、60%～70%（轻度干旱）、45%～55%（中度干旱）和30%～40%（重度干旱），研究不同干旱胁迫处理下云南松幼苗针叶非结构性碳水化合物（可溶性糖和淀粉）含量、内源激素（脱落酸ABA、生长素IAA、赤霉素GA和玉米素核苷ZR）含量的变化情况以及二者的相关关系。【结果】① 随干旱程度的加重，云南松幼苗针叶可溶性糖含量逐渐增加，淀粉含量先升高后降低，可溶性糖/淀粉比值先降低后升高，淀粉分配比例先增后减，可溶性糖分配比例先减后增。② 各干旱胁迫处理云南松幼苗针叶ABA含量较CK显著升高，而ZR、GA及IAA含量随干旱胁迫加重均呈下降趋势，IAA/ABA、GA/ABA和ZR/ABA比值较CK显著下降。③ 云南松幼苗针叶可溶性糖含量与ABA含量呈正相关关系，与IAA、GA、ZR含量均呈负相关关系，其中与IAA含量呈显著相关（R²=0.423 0，P＜0.05）；针叶淀粉含量与ABA、IAA、GA、ZR含量均呈正相关关系，其中与GA含量呈显著相关（R²=0.392 4，P＜0.05）；针叶可溶性糖和淀粉含量与IAA/ABA、GA/ABA、ZR/ABA比值均呈负相关关系，其中可溶性糖含量与IAA/ABA比值显著相关（R²=0.394 3，P＜0.05）。【结论】云南松幼苗可通过调整体内可溶性糖和淀粉的相互转化与分配，同时通过积累抑制生长的ABA和降低促进生长的GA、IAA、ZR，进而调整针叶IAA/ABA、GA/ABA和ZR/ABA比值来适应干旱环境。     

赤霉素处理促进白菜开花的效应分析

研究了赤霉素处理对白菜开花的影响,结果表明,赤霉素促进白菜开花.测定植株叶片相关物质的含量,可溶性糖和可溶性蛋白质含量均升高,总C/N升高.在激素方面,赤霉素处理不仅提高了植物体内GA的含量,而且也使IAA的含量升高,而ABA含量呈先下降后上升的趋势.比较3种激素的比值,GA/ABA、GA/IAA和IAA/ABA值均升高.     

杏的开花生理研究

以杏优一、龙王帽品种为材料,通过测定开花过程中花瓣的相关生理指标,探讨了杏花开放和衰老的生理机制.结果表明:①在杏花开放过程中,可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD酶活性呈降低—升高—降低的变化;POD酶活性,ABA含量,ABA/GA3,ABA/IAA,ABA/(IAA+GA3)值先降低后升高;脯氨酸和IAA含量先升高后降低;MDA含量和膜透性持续增加,GA3含量持续降低.②杏花开放过程中,SOD,POD酶和脯氨酸在防止膜脂过氧化、保护质膜方面发挥着重要的协同作用;激素动态平衡比单一激素的绝对含量对开花的影响更为重要.③可溶性糖、可溶性蛋白的过量消耗、内源ABA的增加、激素间平衡的失调及膜脂过氧化的加剧而引起膜结构的破坏是杏花衰老的重要原因.可溶性蛋白和可溶性糖含量快速减少,ABA,MDA含量及ABA/IAA,ABA/GA3值的快速增加可作为杏花衰老的重要标志.     

杏的开花生理研究

以杏优一、龙王帽品种为材料,通过测定开花过程中花辩的相关生理指标,探讨了杏花开放和衰老的生理机制.结果表明:①在杏花开放过程中,可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD酶活性呈降低-升高-降低的变化;POD酶活性,ABA含量,ABA/GA3,ABA/IAA,ABA/(IAA+GA3)值先降低后升高;脯氨酸和IAA含量先升高后降低;MDA含量和膜透性持续增加,GA3含量持续降低.②杏花开放过程中,SOD,POD酶和脯氨酸在防止膜脂过氧化、保护质膜方面发挥着重要的协同作用;激素动态平衡比单一激素的绝对含量对开花的影响更为重要.③可溶性糖、可溶性蛋白的过量消耗、内源ABA的增加、激素间平衡的失调及膜脂过氧化的加剧而引起膜结构的破坏是杏花衰老的重要原因.可溶性蛋白和可溶性糖含量快速减少,ABA-MDA含量及ABA/IAA,ABA/GA3值的快速增加可作为杏花衰老的重要标志.     

低温春化对甘蓝体内碳、氮代谢的影响

以甘蓝早熟品种"8398"和中熟品种京丰一号为试材,研究低温春化对甘蓝植株体内碳、氮代谢的影响。对长至6片真叶的"8398",7片真叶的京丰一号在日均6℃条件下进行绿体春化处理。结果表明,低温春化可使甘蓝植株体内可溶性糖、还原糖、蔗糖、可溶性蛋白质含量显著上升,在春化完成时达到最大值,与未经春化处理的对照相比均显著高于对照;同时低温春化使甘蓝植株体内淀粉、全氮含量显著下降,在春化完成时降至最低,而未进行春化处理的对照植株体内淀粉、全氮含量均呈缓慢下降的趋势。     

短果茴芹种子的休眠原因及解除方法

以短果茴芹种子为试材,通过测定种皮的透水性和种子中的抑制物质,探讨种子休眠的原因;采用赤霉素和层积处理结合室内发芽试验,寻找打破种子休眠的方法;测定层积过程中种子的主要贮藏物质含量变化及过氧化物酶活性的变化,了解解除种子休眠与物质代谢变化的相关性.结果表明:短果茴芹种子的休眠是由胚未发育完全和存在萌发抑制物质引起的综合性休眠.低温层积和赤霉素浸种后再低温层积,均能打破休眠,其中200mg·L-1 GA3浸种24h后低温层积105d效果最好,发芽率达54.84%.在低温层积阶段,可溶性糖、可溶性蛋白质含量升高,但当休眠逐渐打破,其含量均呈下降趋势;ABA、POD、CAT含量呈下降趋势,IAA总体保持较稳定状态.GA含量、GA/ABA总体呈上升趋势,IAA/ABA变化不明显,说明短果茴芹种子内源ABA、GA含量的变化与种子休眠和萌发具有相关性,ABA可能是种子休眠的抑制物质.     

大豆质核互作雄性不育系花器官发育生理生化特性的变化

以大豆质核互作雄性不育系JLCMS9 A及其同型保持系JLCMS9 B为试验材料,测定花芽期、花蕾期、成花期中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸的含量,分析3个时期生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、异戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)、脱落酸(ABA)的含量及变化.结果表明,在花芽期不育系中的SOD、CAT活性以及MDA、游离脯氨酸的含量均高于保持系,而在花蕾期和成花期相反,其值均低于保持系;不育系的POD活性在花芽期显著低于保持系,在花蕾期和成花期相反,其值均高于保持系;不育系9A的淀粉、可溶性糖含量整体呈上升趋势,在花蕾期和成花期均低于保持系9B.花器官整个发育过程中,不育系9A的IAA含量呈先升后降的变化趋势,iPA含量为逐渐升高趋势,不育系各激素含量均低于保持系.不育系的IAA/ABA、IAA/GA3、IAA/iPA、ABA/GA3的比值与保持系存在差异.由此推断,花器官发育生理特性的异常与大豆质核互作雄性不育有关,花蕾期可能是大豆质核互作雄性不育系花器官生理生化指标发生异常的关键时期.     

青花菜绿体春化过程中同工酶变化研究

试验以青花菜早熟品种"清风103"为试材,对青花菜绿体春化过程中植株中春化相关的酶进行研究。结果表明,青花菜植株在低温春化处理过程中,NR、EST和α-淀粉酶及ASP的活性都呈增加趋势。对EST、α-淀粉酶和POD同工酶分析发现,经过低温春化处理后既有新谱带的产生,也有谱带的消失,产生或消失的谱带可能与青花菜春化有关。     

植物春化作用机理研究进展

春化作用对植物生长发育调控具有重要作用。本文对植物春化过程中的碳水化合物代谢、蛋白质和核酸代谢、酶代谢、内源激素代谢以及春化作用分子机理等几个方面进行了简要综述。     

植物春化记忆与FLC染色质改变

春化记忆在植物发育开花过程中起着非常重要的作用。拟南芥春化细胞的记忆来源于FLC染色质结构的改变。组蛋白H3在Lys-4的三甲基化和组蛋白的乙酰化作用与FLC的激活表达有关。组蛋白的去乙酰化作用和组蛋白H3在Lys-9和Lys-27上的三甲基化参与FLC的抑制作用。本文对此方面进行了综述。     

将夏繁引入小麦春化研究的遗传研究

本试验通过对春亿相关性状——抽穗性状的考察记录与统计分析，进而对小麦的春亿特性进行了遗传分析，验证了该方法用于春化研究的可行性。本试验选用了两组有不同春化要求小麦，Ch260，Ch377，Ch378和CN19，分别杂交获得其杂交组合的F1，F2代群体，在未经低温处理条件下，于第二年一起在马尔康进行夏繁。在抽穗期对亲本及F1，F2群体的抽穗情况进行调查，发现CN19能正常抽穗为春性小麦，而Ch260，Ch377，Ch378和F1则都不能抽穗为冬性小麦；各组合的F2群体都明显表现为抽穗和不抽穗两种性状，经卡方检验符合一对基因控制的分离比例1：3，通过对抽穗性状的分析推导，得出供试小麦的春化特性是受一对显性等位基因控制的。     

Quantitative modulation of polycomb silencing underlies natural variation in vernalization

Arabidopsis thaliana accessions have adapted to growth in a wide range of climates. Variation in flowering and alignment of vernalization response with winter length are central to this adaptation. Vernalization involves the epigenetic silencing of the floral repressor FLC via a conserved Polycomb (PRC2) mechanism involving trimethylation of Lys(27) on histone H3 (H3K27me3). We found that variation for response to winter length maps to cis polymorphism within FLC. A rare combination of four polymorphisms localized around the nucleation region of a PHD-Polycomb complex determines a need for longer cold. Chromatin immunoprecipitation experiments indicate that these polymorphisms influence the accumulation of H3K27me3 in Arabidopsis accession Lov-1, both at the nucleation site and over the gene body. Quantitative modulation of chromatin silencing through cis variation may be a general mechanism contributing to evolutionary change.     

DNA markers of the vernalization gene FRIGIDA in Brassica crops

Locus- and genome-specific markers of the FRIGIDA gene have been developed for mapping studies, for establishing the link between FRIGIDA and quantitative loci for floral transition and for introgression breeding of oil-seed rape, in particular, for such traits as time to flower and earliness. Keywords: Brassica, FRIGIDA, earliness, floral transition, introgression breeding, vernalization     

Multiple roles of Arabidopsis VRN1 in vernalization and flowering time control

Arabidopsis VRN genes mediate vernalization, the process by which a long period of cold induces a mitotically stable state that leads to accelerated flowering during later development. VRN1 encodes a protein that binds DNA in vitro in a non-sequence-specific manner and functions in stable repression of the major target of the vernalization pathway, the floral repressor FLC. Overexpression of VRN1 reveals a vernalization-independent function for VRN1, mediated predominantly through the floral pathway integrator FT, and demonstrates that VRN1 requires vernalization-specific factors to target FLC.     

The wheat VRN2 gene is a flowering repressor down-regulated by vernalization

Plants with a winter growth habit flower earlier when exposed for several weeks to cold temperatures, a process called vernalization. We report here the positional cloning of the wheat vernalization gene VRN2, a dominant repressor of flowering that is down-regulated by vernalization. Loss of function of VRN2, whether by natural mutations or deletions, resulted in spring lines, which do not require vernalization to flower. Reduction of the RNA level of VRN2 by RNA interference accelerated the flowering time of transgenic winter-wheat plants by more than a month.