芝麻花序和花发育规律的初步研究

通过对芝麻花序及花的发育规律进行系统的解剖学研究结果表明：芝麻第一花序原基发生于第２叶展平，第３叶露心时。花序原基在叶腋形成后，两侧先分化出苞叶原基，接着顶端变为花原基，花序中成花的数目与花序原基的表面积呈正相关，原基表面积大，分化花的数目多，反之则少。花原基顶端变平加宽后由外向内依次分化出花萼、花瓣和雄蕊、雌蕊。整个花芽分化可以划分为花序原基形成期、苞叶分化期、花萼分化期、花冠和雄蕊分化期以及雌蕊分化期５个时期。     

芝麻大孢子发生和雌配子体发育的研究

本工作主要应用石蜡切片方法,对芝麻大孢子发生和雌配子体的发育进行了观察,同时初步观察了淀粉粒以及减数分裂过程中胼胝质的变化。结果表明:①芝麻为倒生胚珠,单珠被,薄珠心;②大孢子母细胞直接来源于孢原细胞,减数分裂形成线形排列四分体,合点端一个为功能大孢子,胚囊发育为蓼型,成熟胚囊中见不到反足细胞;③在胚囊发育过程中,胚囊两侧的珠心表皮细胞解体,胚囊紧贴于由珠被内表皮转变而成的珠被绒毡层之下。合点端珠心细胞转变为承珠盘;④减数分裂前期,大孢子母细胞无胼胝质壁,二分体、四分体也只有横向的胼胝质壁,而侧壁则无;⑤淀粉粒最初出现在子房壁和胎座中,并不断向胚囊提供多糖类物质。     

芝麻发育转录组分析

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品（5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒）,构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条（http://www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号：JP631635—JP668414）;转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结果显示,25 331条转录物序列具有同源比对信息;1 506条转录物序列无匹配（no hits）序列信息,可能为芝麻特有的基因序列。采用COG、GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为24个或42个功能类别,共涉及物质及能量代谢、信号传导、转录调控及防卫反应等诸多生理生化过程。通过比较不同材料间转录物序列及表达水平,初步确定1 277条序列在种子形成过程中表达量下调10倍以上,990条序列仅在芝麻植株中表达而未在籽粒中表达;660条序列在种子形成过程中表达量上调10倍以上,296条序列可能与种子形成特异相关。【结论】利用高通量测序技术对芝麻野生种和不同栽培种现蕾期植株以及种子形成过程的转录组进行研究,揭示了芝麻发育转录组的整体表达特征,在得到大量芝麻转录组unigene序列的同时,获得了一批在芝麻生长发育及籽粒形成过程中有重要功能的基因序列。为深入开展芝麻生长发育、籽粒发育相关基因功能及调控以及芝麻分子标记开发等研究提供了丰富的数据资源。     

芝麻蒴果发育规律研究(英文)

[目的]研究芝麻纵向不同部位的开花结蒴的规律以蒴果的发育特性。[方法]以郑芝98N09为研究对象,于芝麻盛花期将其纵向划分为下部节位(8节位以下)、中部节位(9~20节位)和上部节位(20节位以上),测定不同部位开花和结蒴数目、蒴果长度、宽度、鲜重、籽粒鲜重和干重、以及果皮干重。[结果]随着节位的增加,郑芝98N09开花和结蒴数目呈先增加后下降的变化趋势。其中,在第15节位开花数目达最大值,为9.3朵/节;第12节位结蒴数目达最大值,为4.2个/节位。不同部位结蒴能力比较,中部节位结蒴能力最高,开花结蒴率为45.1%,上部节位次之,为30.1%,下部节位仅为25.0%。中部蒴果的长度、宽度、鲜质量和籽粒的鲜质量、干质量以及果皮干质量均高于下部蒴果和上部蒴果;下、中、上部蒴果平均灌浆速率分别为0.003 5、0.004 4、0.003 1g/(蒴·d),表明在蒴果发育过程中光合物质优先供应中部蒴果。[结论]该研究结果为芝麻高产栽培提供理论依据。     

芝麻蒴果发育规律研 究

[目的]研究芝麻纵向不同部位的开花结蒴的规律以蒴果的发育特性。[方法]以郑芝98N09为研究对象,于芝麻盛花期将其纵向划分为下部节位（8节位以下）、中部节位（9～20节位）和上部节位（20节位以上）,测定不同部位开花和结蒴数目、蒴果长度、宽度、鲜重、籽粒鲜重和干重、以及果皮干重。[结果]随着节位的增加,郑芝98N09开花和结蒴数目呈先增加后下降的变化趋势。其中,在第15节位开花数目达最大值,为9.3朵/节;第12节位结蒴数目达最大值,为4.2个/节位。不同部位结蒴能力比较,中部节位结蒴能力最高,开花结蒴率为45.1%,上部节位次之,为30.1%,下部节位仅为25.0%。中部蒴果的长度、宽度、鲜质量和籽粒的鲜质量、干质量以及果皮干质量均高于下部蒴果和上部蒴果;下、中、上部蒴果平均灌浆速率分别为0.0035、0.0044、0.0031 g/（蒴＆#183;d）,表明在蒴果发育过程中光合物质优先供应中部蒴果。[结论]该研究结果为芝麻高产栽培提供理论依据。     

芝麻不同部位开花结蒴规律及蒴果发育特性研究

为明确芝麻纵向不同部位的开花结蒴规律和蒴果发育特性,以郑芝98N09为研究对象,于芝麻盛花期将其植株纵向划分为下部节位(8节位以下)、中部节位(9～20节位)和上部节位(20节位以上),调查了各部位的开花结蒴特性和蒴果发育情况。结果表明,随着节位的增加,郑芝98N09开花和结蒴数目呈先增加后下降的变化趋势。其中,在第15节位开花数目达最大值,为9.3朵/节;在第12节位结蒴数目达最大值,为4.2个/节位。不同部位结蒴能力比较,中部节位结蒴能力最高,开花结蒴率为45.1%;上部节位次之,为30.1%;下部节位仅为25.0%。中部蒴果的长度、宽度、鲜质量和籽粒的鲜质量、干质量以及果皮干质量均高于下部蒴果和上部蒴果;下、中、上部蒴果平均灌浆速率分别为0.003 5、0.004 4、0.003 0g/(蒴.d),表明在蒴果发育过程中光合物质优先供应中部蒴果。     

烤烟腺毛发育的形态学研究

通过光学显微镜对烤烟叶片腺毛生长发育过程中的形态学特征进行了观察,结果表明,烤烟腺毛(长柄腺毛和短柄腺毛)起源于叶原基或幼叶上的原表皮细胞,该细胞进行垂直于叶表面方向的突出生长,径向加宽,形成原生质浓厚的腺毛原始细胞.腺毛原始细胞随之进行一系列的平周分裂和垂周分裂,形成腺毛的基部、柄和头部,最终发育为各种稳定的腺毛类型...     

薄荷叶两种腺毛的发育解剖学研究

应用扫描电镜及薄切片技术研究薄荷叶的盾状腺毛和头状腺毛的形态发育过程。结果表明,它们的腺毛原始细胞均来源于原表皮,都经二次平周分裂形成1个基细胞、1个柄细胞和1个顶细胞,两者的发生和早期发育相同。以后的发育过程中,由于有的腺毛的柄细胞迅速分化,其顶细胞不再分裂,从而形成单个分泌细胞构成头部的头状腺毛;有的腺毛的柄细胞保持分生组织状态,其顶细胞继续进行多次垂周分裂,从而形成由8个或16个横向扩展的分泌细胞构成头部的盾状腺毛。在腺毛分泌期,盾状腺毛分泌细胞的外壁出现明显的角质层下间隙,其中充满挥发油,而头状腺毛无明显的角质层下间隙。因此。薄荷腺毛发育中丙细胞分化状态决定其腺毛的类型和功能。     

芝麻不同抗性品种营养器官结构的比较研究

对抗逆性强的芝麻品种河南１号和抗逆性弱的郑州油篓的营养器官结构进行了研究，结果表明：抗性不同的芝麻品种营养器官的结构具有明显的差异。耐渍性强的品种营养器官的主要结构特点是：根、茎皮层胞间隙面积大；叶肉细胞密度小；叶表皮气孔密度大。抗旱性强的品种营养器官的主要结构特点是：根、茎输导组织发达；茎皮层及髓面积大；叶厚及栅栏组织厚度大。同时，这些耐渍及抗旱的结构特征能综合表现在同一芝麻品种上，相互协调，共同作用，使该品种表现出既耐渍又抗旱的双重特性。     

芝麻栽培种与野生种（Sesamum schinzianum Asch、Sesamum radiatum Schum & Thonn）种间杂交后代的生物学特性

【目的】探明芝麻栽培种与野生种种间杂交的亲和性,分析杂交后代遗传特征。【方法】以26个基因型（Sesamum indicum L.）与刚果野芝麻（Sesamum schinzianum Asch）和野芝1号（Sesamum radiatum Schum & Thonn）野生种为杂交亲本,借助胚培养技术获得种间杂交后代。采用SSR标记和生物学方法鉴定并分析杂交种F1的遗传特性。【结果】通过胚培养技术获得2 430个种间杂交F1株系,对部分材料的检测表明杂种阳性率为95.83%。刚果野芝麻×栽培种的正反交杂交率分别为34.62%（A）和11.54%（C）,野芝1号×栽培种的正反交杂交率分别为100%（B）和19.23%（D）。F1花粉粒存在部分不育和高度不育两种类型,F1自交结实率分别为2.32—2.57粒/蒴果（S. schinzianum×S. indicum）和0.30—2.45粒/蒴果（S. radiatum ×S. indicum）。【结论】S. radiatum与栽培种的杂交亲和率高于S. schinzianum。以野生种为母本与栽培种杂交,杂交种F1在株高、根系结构等性状方面超亲表现明显;株系高抗枯萎病;部分F1株系有低自交结实性。     

铟生产过程中的除砷技术研究

针对一种含砷的铟冶金溶液，研究了一种选择性硫化除砷方法，消除铟生产过程中AsH3对环境的污染，考察了酸度、温度、时间及硫化氢加入量等工艺参数对除砷效率的影响，研究结果表明：在较佳的工艺条件下，砷去除率达99．1％，同时铟损失少，无二次污染。     

芝麻杂种优势育种理论的研究

从芝麻的杂种优势表现,强优势形成,杂交组合的亲本组配与优化选择等方面的研究中,总结出一些原则,用以指导芝麻杂种优势育种,期能获得强优势杂交种。     

DNA分子标记技术在芝麻中的应用

近年来分子标记的快速发展,使其在芝麻中也得到了应用.笔者概述了芝麻中常用几种分子标记RAPD、ISSR、SRAP、SSR和AFLP的原理和特点,着重论述了分子标记在芝麻遗传多样性检测和基因定位等方面的应用,并对其在芝麻中的应用前景进行了展望.     

芝麻资源群体结构及含油量关联分析

【目的】推测芝麻资源群体材料的遗传变异、群体结构和分子亲缘关系,通过关联分析检测群体中影响含油量表型的位点,为芝麻高油育种及开展其它性状关联分析等提供科学依据。【方法】利用20对SSR引物、43对SRAP引物及16对AFLP引物,对来自芝麻核心品的216份芝麻资源进行遗传多样性分析、群体结构分析和含油量性状关联分析。【结果】共检测到338个等位变异,群体遗传多样性为0.2493、多态性信息含量为0.2090。群体结构分析将216份芝麻资源分为2个亚群（POP1和POP2）;其中,174份资源（80.56%）归属POP1亚群,42份资源（19.44%）归属POP2亚群。POP1亚群的遗传多样性（0.2180）、多态性信息指数（0.1840）等指标值都低于POP2亚群（分别为0.3190和0.2561）,表明POP2亚群内种质遗传变异更为丰富。AMOVA分析表明,亚群内的遗传变异（86.83%）极显著高于亚群间的遗传变异（13.17%）（P＜0.001）。关联分析重复检测出2年环境下与含油量性状极显著关联的分子标记8个（P＜0.01）。这8个标记的性状变异解释率变幅为0.0343（标记M20E16-8）-0.0587（标记SSR12-2),总的变异解释率为0.2846（2008年)和0.3801（2009年）。【结论】以216份来自中国芝麻核心品的资源构成自然群体,群体结构简单、遗传变异较为丰富,可以用于开展芝麻重要目标性状的关联作图。应用关联分析方法在2个年度环境下重复检出8个标记与含油量性状极显著关联（P＜0.01）,这些标记可能与含油量性状存在稳定、可靠相关联。     

化学打顶对芝麻产量和品质的影响

为筛选可替代人工打顶的植物生长调节剂,于芝麻播种后60 d进行人工打顶和化学打顶处理,研究了不同植物生长调节剂对芝麻产量和品质的影响。结果表明:人工打顶处理比不打顶处理增产5.65%;多效唑(PP333)对芝麻无增产效果,不能替代人工打顶;喷施三碘苯甲酸(TIBA)、矮壮素(CCC)、丁酰肼(B9)处理芝麻每蒴粒数、每蒴粒质量和粒壳比显著升高,秕子率显著降低,可促进芝麻增产,且TIBA、B9处理芝麻空梢长显著缩短;人工打顶和化学打顶对芝麻籽粒中粗脂肪、粗蛋白含量以及脂肪酸构成均无显著影响;人工打顶和TIBA处理导致芝麻素含量显著降低;CCC对芝麻素和芝麻林素含量均无显著影响;6-BA处理提高了芝麻林素含量;B9处理芝麻素、芝麻林素含量分别升高14.29%、17.38%。综上,B9对芝麻产量和品质的作用效果最为显著(增产12.72%),最适宜芝麻化学打顶的推广。