南林‘895’杂交杨组培苗对NaCl胁迫的生理响应

以南林‘895’杂交杨( Populus delotides × P. euramericana cv. ‘Nanlin895’)组培苗为试验材料,采用CK、25、50、75和100 mmol·L^-1 5种盐处理,研究盐胁迫对于‘895’杨叶片生理特性的影响。结果表明：(1) 25 mmol·L^-1盐处理可以促进‘895’杨的生长,100 mmol·L^-1盐处理抑制了‘895’杨的生长。(2)盐处理增加了过氧化氢(H₂O₂)与丙二醛(MDA)含量,在100 mmol·L^-1时处理20 d时最为显著。(3)随着盐浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物(APX)呈先增加后下降的趋势,APX的峰值出现在25 mmol·L^-1盐处理时,SOD、POD及CAT的峰值出现在50 mmol·L^-1盐处理时。在100 mmol·L^-1盐处理时,SOD、POD、CAT和APX活性显著低于对照。(4)随着盐浓度的升高,谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型抗坏血酸(AsA)含量呈增加的趋势,100 mmol·L^-1盐处理时,GR活性、AsA含量显著高于对照。谷胱甘肽(GSH)含量在1 d与10 d处理时随着盐浓度的上升而增加,20 d处理时,GSH含量在100 mmol·L^-1盐处理较75 mmol·L^-1盐处理微微下降。(5)根长、茎长和MDA、H₂O₂、GSH和AsA呈负相关关系;MDA、H₂O₂与SOD、CAT、APX呈负相关关系,与POD、GR呈正相关关系;SOD、CAT、APX3种酶互为正相关关系,POD与GR、SOD、CAT呈正相关关系。由此可见,低盐浓度(25 mmol·L^-1)处理刺激了 ‘895’杨的生长,其通过提升抗氧化酶活性与抗氧化物质含量来维持活性氧平衡,避免受到毒害;高盐浓度(100 mmol·L^-1)处理抑制了抗氧化酶与非酶抗氧化物质的作用,‘895’杂交杨受到了伤害;APX是 ‘895’杂交杨叶片内抵御膜脂过氧化最为关键的酶。     

美洲黑杨杂交良种‘鲁林9号杨’离体再生体系的建立

以‘鲁林9号杨’无菌叶片与叶柄作为外植体,建立‘鲁林9号杨’的离体再生体系。结果表明,叶片诱导不定芽的最佳培养基为1/2 MS+0.3 mg·L^-16-BA+0.15 mg·L^-1NAA,诱导出芽率为100%,平均出芽数为10.83个;叶柄诱导不定芽的最佳培养基为1/2 MS+0.5 mg·L^-16-BA+0.1 mg·L^-1NAA,诱导出芽率为94%,平均出芽数为5.67个;不定芽生根的最佳培养基为1/2MS+0.15 mg·L^-1IBA+0.03 mg·L^-1NAA,其生根率为95.2%,平均每株生根5条。组培苗炼苗移栽成活率达95%。该研究旨在建立‘鲁林9号杨’的离体再生体系,为‘鲁林9号杨’品种遗传改良和分子生物学研究等提供试验基础,为培育高品质、速生、高抗的杨树新品种奠定理论基础。     

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

  目的  盐害作为影响植物生长发育的非生物胁迫因子,严重威胁林木生长。在受到盐胁迫时,植物内源活性氧(ROS)水平增加,造成氧化胁迫,影响植株正常生长发育。因此,可通过增强过氧化物酶PRX家族成员表达水平,改变ROS水平,以增强杨树Populus耐盐能力,揭示PRX成员参与调控杨树盐胁迫响应的机制。  方法  以银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’为材料,生物信息学分析选取PRX家族成员PagPRX19进行克隆并构建过表达载体,农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导叶盘转化法获得过表达植株。以银腺杨‘84K’ PagPRX19过表达植株生长45 d的组培苗和生长2个月的土培苗为实验材料,进行盐胁迫处理,以非转基因植株为对照。观察植株表型,检测脯氨酸、丙二醛、电解质渗透率等生理指标并进行分析。  结果  ①克隆了PagPRX19基因,构建过表达载体,获得转基因阳性植株。经分子鉴定选取2个过表达株系OE#1和OE#2为实验材料做后续分析。②与对照相比,过表达植株株高下降,地径增加。③盐胁迫处理下,过表达植株相较于对照表现为叶片皱缩以及植株生长受到抑制程度低,组培苗的盐胁迫处理表现为相似结果。④转基因植株的ROS水平降低,而且在盐胁迫下过表达植株叶片和根的ROS仍保持较对照低的水平。盐胁迫下过表达植株较对照脯氨酸增加,叶片持水能力增强,丙二醛和电解质渗透率降低。从生理方面显示转基因植株具有较高的耐盐能力。  结论  过表达PagPRX19可降低盐胁迫下杨树转基因植株的ROS水平,缓解氧化胁迫,增强了植株耐盐性。图11参23     

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

  目的  干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛（MDA）及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。  方法  以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理（ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸（SA））及非生物胁迫处理（42 ℃高温、0 ℃低温、200 mmol/L NaCl和5% PEG6000）,采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理（6、8、10 d）、200 mmol/L NaCl（2、4、6 d）处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。  结果  qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。  结论  PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。      

限根栽培对杂交番茄‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量品质的影响

为解决新疆番茄生产产量及果实品质降低的问题,以新疆主栽品种无限生长型杂交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’为试验材料,研究不同营养条件下限根栽培对番茄果实可溶性糖、可滴定酸、VC、番茄红素含量等内在品质,单果质量、果实硬度等外在品质以及产量的影响,探讨限根栽培在番茄生产上的可行性。结果发现：限根栽培对杂交番茄品系‘松田粉玉’和‘松田粉娜’产量和品质均有显著的影响。普通栽培模式下,尤其是普通模式低营养或高营养条件下,番茄生长竞争强烈;同一品系在同一营养条件下,不同番茄树果实品质和产量差异均较大,即商品性低,影响果实产量和品质;与普通栽培模式相比,限根栽培能够显著提高番茄产量,改善果实品质。综上,限根栽培是番茄较理想的新型栽培模式。     

聚-γ-谷氨酸对‘无籽椪柑’和‘翡翠柚’品质的影响

探讨了肥料增效剂聚-γ-谷氨酸(poly-γ-glutamic acid,PGA)对改进‘无籽椪柑’和‘翡翠柚’果实品质的影响。结果表明,100和200 mg·L-1PGA处理后,‘无籽椪柑’果实的可溶性固形物含量极显著高于CK,果实变甜,内含物质更丰富,单果重极显著高于CK,果实增大,且果个均匀;100 mg·L-1PGA处理后,果实的可滴定酸含量极显著高于CK,果实风味更浓;200 mg·L-1PGA处理后,果实的果皮重极显著高于CK。200和300 mg·L-1PGA处理后,‘翡翠柚’果实的可溶性固形物含量极显著高于CK;200 mg·L-1PGA处理后,果实的Vc含量极显著高于100 mg·L-1PGA处理及CK;300 mg·L-1PGA处理后,果实的可食率极显著高于100 mg·L-1PGA处理及CK,果皮光滑度明显改善。     

1-MCP处理对‘白凤’水蜜桃采后贮藏品质的影响

通过测定‘白凤’水蜜桃采后贮藏过程中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性及可溶性固形物(total soluble solid,TSS)、可溶性总糖、可滴定酸、Vc、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量等生理生化的变化,探讨1-MCP对采后水蜜桃果实活性氧代谢及贮藏品质的影响。结果表明,经1-MCP处理的水蜜桃果实维持较高SOD、POD活性,MDA、H_2O_2含量相对降低,可溶性总糖、可滴定酸和Vc含量及果实硬度呈降低趋势,但变化相对缓慢。1-MCP处理可以延缓果实衰老,延长果实保鲜期。     

光照对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响

[目的]比较了不同红蓝LED光照条件对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响,以期为‘明卉粉黛’的生产与推广提供技术支持。[方法]以LED为光源,分别设置红光(1∶0)、3∶7、5∶5、7∶3、蓝光(0∶1)共5种红蓝光比例以及40、80、120μmol·m^-2·s^-13种光照强度,以荧光灯为对照,研究不同红蓝LED光照条件对‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的影响。[结果]当红蓝光比例为5∶5、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,‘明卉粉黛’组培苗增殖系数达5.67,株型矮壮、叶片数多、叶色浓绿且叶面积适中;当红蓝光比例为3∶7、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,生根数为5.00条·株^-1,植株长势强健,根系、叶柄硬度高,组培生根苗移栽成活率达95.83%。[结论]适合非洲菊‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的光照条件分别为红蓝光比例5∶5、光照强度120μmol·m^-2·s^-1     

DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b对银腺杨‘84K’生长发育的影响

  目的  DNA拓扑异构酶基因是一类能够改变DNA拓扑结构的酶,在基础生命活动如DNA复制、转录、有丝分裂等过程中发挥重要作用。研究DNA拓扑异构酶基因对杨树Populus生长发育的影响,能够进一步了解DNA拓扑异构酶基因在木本植物中的作用机制,评估其是否可作为林木分子育种的靶标。  方法  从银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’ (84K杨)中克隆得到DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b,利用生物信息学方法对其进行序列分析、蛋白理化性质及结构分析。实时荧光定量PCR分析PagTOP2b在杨树不同组织中的表达水平。利用农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的叶盘转化法转化84K杨,得到PagTOP2b过表达转基因植株。通过表型及茎段切片分析过表达PagTOP2b基因对84K杨植株生长的影响。  结果  以84K杨cDNA为模板,克隆得到PagTOP2b基因全长序列,该基因蛋白质编码区(CDS)长度为4 449 bp,编码1 482个氨基酸,根据蛋白结构域分析属于ⅡA型DNA拓扑异构酶。PagTOP2b主要在杨树幼嫩组织中有较高的表达量。过量表达PagTOP2b基因会导致转基因植株高度、基部节间直径和木质部宽度显著增加。  结论  DNA拓扑异构酶作为一类参与基础生命活动的重要功能酶,在杨树中过量表达ⅡA型DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b可促进植株的纵向及径向生长,增加植株生物量。图4表1参28