百子莲的研究进展

概述了百子莲的种质资源及分类、生理特性、分子生物学研究以及在园林应用方面取得的进展,并对百子莲的研究发展趋势提出了相关的建议。     

百子莲压花干燥工艺研究

以开放度一致的百子莲(Agapanthus praecox)花朵为材料,采用简易干燥、微波干燥、熨压干燥和烘箱干燥4种方法,筛选适合百子莲花朵干燥压制的最佳方法。结果表明,微波干燥法速度最快,其次为熨压干燥法,烘箱干燥法和简易干燥法较慢。综合干花品质和干燥时间,百子莲花瓣最佳干燥处理方法为微波干燥,每次40 s,干燥5次。     

南非百子莲工程苗的培育

使用百子莲组培苗,采用大田种植或大棚营养钵栽培的方法培育百子莲工程用苗,培育1年即可开花作工程苗使用,缩短了实生苗4年以上才能开花的漫长等待过程。笔者介绍了南非百子莲工程苗的相关培育技术,以供参考。     

百子莲4个品种的核型分析

采用常规压片法对百子莲属(Agapanthus)中的4个品种A.praecox ssp.orientalis‘ Big Blue’、A.comptonii ssp.longitubus、A.praecor ssp.orientalis、A.praecox ssp.minimus ‘Storms River’进行了染色体...     

百子莲无土栽培营养液配方的研究

为提高百子莲的生产效率和花朵品质,降低百子莲的生产成本,促进百子莲的推广应用。本研究以两年生百子莲组培苗为材料,以无土基质配比组合(玉米秸秆∶百子莲腐叶∶炉渣=1∶2∶1)为栽培基质。试验营养液是在改良Hoagland营养液配方基础上,分别从浓度、铁盐含量和pH三个因素的三水平入手,按正交组合方法进行设计。从各营养液对百子莲形态及生理等指标的影响进行对比分析。结果表明:pH 6.5的0.5倍浓度添加1.2倍铁盐含量的无土基质栽培百子莲植株生长健壮,干物质积累迅速,抗外界胁迫能力强,是百子莲无土基质栽培的最佳的营养液处理配方。     

百子莲CONSTANS同源基因的克隆及表达分析

根据前期百子莲转录组测序分析的结果,获得了1 个与光周期调控开花途径关键基因CONSTANS(CO)同源 性较高的核心片段。采用cDNA 末端快速扩增(RACE) 方法得到了百子莲CO 基因cDNA 全长序列,命名为 ApCOL,GenBank 登录号为KF683287。序列分析表明,百子莲ApCOL 基因cDNA 全长1 648 bp,5非编码区(5UTR) 和3非编码区(3UTR)分别为126 和355 bp,开放阅读框(ORF,127 ~ 1 293 bp)1 167 bp,编码388 个氨基酸。 ApCOL 具有CO 蛋白典型的结构域:氨基末端有2 个B-box 结构域,羧基末端有1 个CCT 保守结构域。氨基酸同源 性比对发现,ApCOL 与葡萄(XP_002274384.2)、可可(EOX99181.1)和大豆(NP_001241023.1)等植物的CO 蛋白有 很高的相似性,同源性均在50%以上。系统进化树分析表明,ApCOL 与小麦CO(EMS51329.1)聚类关系最近。实 时荧光定量qRT-PCR 结果表明:叶片中ApCOL 的表达量在花芽分化3 个时期均高于花芽中的表达量,且叶片中的 最高表达量和花芽中最低表达量均出现在花芽诱导期;在整个初花期内,各器官中ApCOL 表达量由高到低依次是 花梗、叶片、幼果、子房、花瓣、茎和花葶,花梗中表达量分别为叶片和茎中的2.68 和114.3 倍;不同光周期处理的叶 片中ApCOL 基因表达模式相近,均在暗处理时期呈现高表达。说明该基因的表达具有明显的时空差异性和生物钟 调节特性,推测ApCOL 在百子莲成花过程中以及花发育过程中发挥着一定的作用。      

昆明地区公园绿地百子莲引种栽培适应性评价

为营造丰富的立体植物景观,本文就3个百子莲品种的生长性状、开花性状和绿地覆盖效果开展筛选研究。结果表明:选取的3个百子莲品种适应性良好,均具较高的观赏价值及维持较高的观赏特性,3个百子莲品种各项得分均在15分以上,且综合评分较高(≥70分),表明引进品种适应性较好,可根据景观需求筛选观赏价值综合评分较高的品种应用于各公园绿地。     

不同水培营养液浓度对百子莲生长发育的影响

为了开拓百子莲应用前景,以二年生百子莲(Agapanthus praecox‘Big Blue’)实生苗为材料,采用不同浓度莫拉德营养液水培的方式,筛选出最适合百子莲生长的营养液浓度。结果表明:百子莲在1/2浓度的莫拉德营养液中植株生长表现最佳,生物量最大;其次是1/4浓度的莫拉德营养液和莫拉德营养液,清水中表现最差。因此,1/2浓度的莫拉德营养液是最适合百子莲水培的营养液。     

植物生长延缓剂对百子莲开花的影响

采用不同浓度的多效唑（PP333）,矮壮素（CCC）和比久（B9）处理盆栽百子莲。结果表明：PP333处理浓度为1000mg/L时,推迟始花期9d,浓度为200mg/L时,延长花期持续时间近6d;施用20000mg/L的B9推迟始花期3d,延长花期持续时间2d;施用2000mg/L的CCC提前始花期3d,缩短花期持续时间2d,花径缩小12.26%,植株全部开花;3种延缓剂均使百子莲最高净花率下降,花葶增粗,PP333与CCC处理使花葶矮化。     

百子莲胚性愈伤组织在玻璃化法超低温保存4个关键步骤中Ca~(2+)的分布变化

利用电镜细胞化学焦锑酸钾沉淀法及Ca2+荧光探针Fluo-3AM染色法,研究了玻璃化法超低温保存过程中预培养、装载、脱水和洗涤4个关键步骤对百子莲胚性愈伤组织细胞内Ca2+分布情况及浓度变化的影响。结果表明,在预培养后细胞液泡内Ca2+数量多于细胞质基质,Ca2+主要贴膜分布,且细胞内的Ca2+荧光强度降到最低值。经装载处理后,细胞内出现较多囊泡和淀粉粒,在线粒体和囊泡中观察到Ca2+数量增多,淀粉粒周围有较多的Ca2+分布,细胞内的荧光强度增加。经脱水处理后,细胞内的Ca2+荧光强度升高到最大值呈梯度分布,含有Ca2+的囊泡增多,细胞内淀粉粒周围的Ca2+数量较多。经洗涤处理后,随着细胞内玻璃化溶液的减少,细胞内Ca2+数量减少并且荧光强度降低,细胞质中Ca2+浓度回落到与对照相近的正常水平,淀粉粒数量增加但周围Ca2+分布较少。在超低温保存处理过程中,细胞经受包含低温、渗透、氧化等复合胁迫,Ca2+分布和浓度的变化可能对提高细胞低温抗性及抗氧化能力起到了一定作用。推测Ca2+的变化决定了植物细胞在超低温保存过程中对复合胁迫的不同适应能力,为优化百子莲胚性愈伤组织超低温保存体系提供了理论依据,为超低温保存过程中植物的细胞信号转导及生理调控机制提供一定的理论基础。     

4个百子莲品种的抗寒性鉴定

为给百子莲的引种、推广提供理论和实践依据,以百子莲属(Agapanthus)中的白花、龙之花、海德伯恩杂交和白花4个品种的叶片和根为试验材料,通过测定降温处理过程中百子莲叶片和根的相对电导率,结合Logistic方程计算的半致死温度(LT50),评价4个百子莲品种在不同降温时期的抗寒性。结果表明:随着低温胁迫的加强,叶片和根的电解质渗出率呈不规则的S形上升;白花抗寒性最强,其叶片和根的LT50分别为-10.97℃和23.18℃,大花的抗寒性最差,其叶片和根的LT50分别为-4.29℃和-18.38℃。抗寒性依次为叶片,白花龙之花大花;根,白花龙之花海德伯恩杂交大花。与田间调查基本吻合。     

百子莲种子发育生理生化特性

为了解引种植物百子莲种子发育过程中生理生化特性,有针对性地进行种子繁殖,采用测量观察和生理试验方法,对种子长度、质量、含水量和种子中淀粉、可溶性蛋白质以及过氧化物酶、多酚氧化酶、α-淀粉酶的质量分数进行测定,结果表明:百子莲种子发育前2周种子生长量最大;种子干质量在授粉后42d趋于稳定。淀粉在种子发育初期积累迅速,总体上呈"上升—下降—上升"的趋势;可溶性蛋白质质量分数呈逐渐上升趋势;可溶性糖质量分数呈逐渐下降趋势。淀粉质量分数、可溶性蛋白质质量分数与种子干质量、种子大小呈显著正相关;可溶性糖质量分数与淀粉质量分数、种子干质量、种子大小呈显著负相关。POD、PPO、α-淀粉酶的质量分数在种子发育过程中变化显著,POD、PPO活性与可溶性蛋白质质量分数呈显著正相关;α-淀粉酶活力与种子大小呈显著正相关。     

百子莲的盆栽矮化研究

[目的]为更好地调控植物生长提供一定的理论依据。[方法]采用不同浓度的多效唑（PP333）和矮壮素（CCC））处理盆栽百子莲,研究2种物质对盆栽百子莲的矮化效果。[结果]浓度500和1 000 mg/L的矮壮素和多效唑对2和4年生的百子莲植株都有很好的矮化作用,但是高浓度的多效唑会使植株产生药害。浓度500和1 000 mg/L的矮壮素对2年生植株花葶的矮化和增粗都有很好的效果,浓度500和1 000 mg/L的多效唑会使2年生植株产生药害,无法开花。浓度500 mg/L的矮壮素对4年生植株的花葶矮化和增粗效果最好。[结论]低浓度的矮壮素和多效唑有利于百子莲的盆栽矮化。     

太空搭载对百子莲SP_1代生长特性的影响

利用太空搭载百子莲DBH、BB、DB早花、DB大花4个品种的种子,通过盆栽试验观测其SP1代搭载效应。结果表明,搭载后DBH、DB早花的出苗率极显著提高,BB的出苗率显著提高,而DB大花的出苗率受空间条件抑制为0;BB的株高显著增高,DB早花的叶长、叶最大宽度、冠幅显著减小;BB、DBH分蘖数增加而DB早花减少,BB、DBH、DB早花的叶片、茎干、根鲜重均大于地面对照,但干重均低于地面对照。     

百子莲花葶矮化栽培技术研究

为改良百子莲矮化激素配方,丰富嘉兴地区常绿地被花卉和盆栽花卉品种,通过喷施外源激素对百子莲花葶的矮化效果进行比较。结果表明:喷施矮壮素和多效唑均可使花葶达到矮化目的,其中400 mg·L~(-1)多效唑处理组效果最为明显,可使花葶矮化55.03%～64.17%,适宜推广使用。     

不同地区与栽培环境百子莲种子形态与发芽比较

比较不同地区(上海、四川成都、四川汉源)以及同一地区(上海地区)不同栽培环境(全光照、荫棚、塑料大棚、玻璃温室)种植采收的早花百子莲(Agapanthus praecox)种子形态、千粒重以及发芽情况等,结果表明:四川成都、汉源地区采收的百子莲种子总种长、种胚长、种胚厚、千粒重显著大于上海地区采收种子(P0.01),且种子发芽率也较高;在上海地区,全光照与荫棚条件比玻璃温室、塑料大棚生长的百子莲种子总种长、翅长、种胚长、种胚厚与种子千粒重大,发芽率高,且差异显著(P0.01),表明露地全光照与荫棚栽培环境百子莲结实种子发育更饱满、种子质量更好。本研究对于国内百子莲繁育栽培具有一定指导意义。     

百子莲胚性愈伤组织玻璃化法超低温保存体系建立及遗传稳定性分析

采用单因素随机区组试验及多因素、多水平正交试验方案建立了百子莲胚性愈伤组织(embryogenic callus,ECs)玻璃化法超低温保存体系。将由花梗诱导的胚性愈伤组织接种至预培养基(MS+0.5mol/L蔗糖+1%琼脂)上,在4℃下预培养2d后,在室温下加入装载液(MS+0.4mol/L蔗糖+2mol/L丙三醇+10mmol/L KNO3)处理60min;利用改良后的PVS 2玻璃化溶液(MS+0.4mol/L蔗糖+30%丙三醇+15%乙二醇+15%DMSO)在0℃下处理40min,将含有ECs的冻存管投入液氮中冻存1h;在40℃水浴中快速解冻90s;用洗涤液(MS+1.2mol/L蔗糖+10mmol/L KNO3)处理30min,每10min换1次新鲜的洗涤液;洗涤后,接种到胚性愈伤组织增殖培养基上恢复培养24h后,相对成活率分别达56.9%(TTC法)和43.3%(Evans blue法)。恢复培养55d的百子莲胚性愈伤组织经过AFLP多态性检测后未发现基因组变异,证明该方法可用于百子莲种质资源的超低温保存。     

百子莲(Agapanthuspraecoxssp.orientalis)开花生理特征的研究

以百子莲为材料,研究了从营养生长到生殖生长整个过程中茎尖和叶片中的核酸、可溶性蛋白、淀粉、可溶性糖及淀粉酶含量的变化。结果表明：各项生理指标均在生理转变期和盛花期有显著的提高。在整个发育过程中,RNA含量和RNA/DNA比值在叶片中呈双峰曲线变化,在茎尖中呈单峰曲线变化;叶片中淀粉含量呈先上升后下降的趋势,茎尖中的淀粉含量从花芽分化开始一直持续下降到盛花期又显著上升;叶片中可溶性糖含量从花芽分化期一直保持较低水平,茎尖中可溶性糖含量在花芽分化前显著升高,随后下降,到花芽分化期与发育期又明显升高。叶片中淀粉含量、可溶性糖含量及淀粉酶活性始终低于茎尖。     

利用正交设计优化百子莲农杆菌转化条件的初探

利用正交试验设计,以百子莲胚性愈伤组织为受体材料,通过GUS染色确定遗传转化率,对农杆菌介导的百子莲遗传转化体系进行了优化。结果表明,百子莲遗传转化优化体系为：愈伤组织预培养7 d、菌液浓度（OD600）为0.9、侵染时间为5 min、预培养培养基中乙酰丁香酮（AS）的浓度为50μmol.L-1、侵染菌液中乙酰丁香酮（AS）的浓度为100μmol.L-1。在优化的转化条件下,可提高农杆菌EHA105菌株介导的百子莲愈伤组织遗传转化率。