对生和互生玉米内源激素含量的差异分析

利用ELISA方法测定近等基因系玉米(Zeamays)对生、互生玉米的不同组织和不同生育期内源细胞分裂素ZRs(zeatin riboside group)、DHZRs(dehydro zeatin riboside group)、iPAs(isopentenyladenosine group)以及内源生长素IAA(indole acetic acid)含量差异。结果表明,不同叶序玉米在不同生育期幼胚、成熟花粉和成熟叶片的内源ZRs、DHZRs、iPAs和IAA均无显著差异;不同生育期对生叶序玉米幼苗顶端分生组织和成熟苗顶端雄幼穗ZRs、DHZRs和iPAs含量显著高于同期近等基因系的互生玉米,IAA含量在两者之间无显著差异;对生叶序玉米幼苗顶端分生组织、成熟苗顶端雄幼穗CTK/IAA(CTK表示ZRs、DHZRs和iPAs含量相加)比值显著高于同期近等基因系互生叶序玉米,但在不同生育期幼胚、叶片及花粉内均无显著差异。对生叶序的形成与生长点组织细胞分裂素含量增加密切相关。     

玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较

以玉米自交系87-1的幼胚和成熟胚为材料,采用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和细胞分裂素(ZR)含量的动态变化。测定结果表明,在0～7d时,幼胚及成熟胚的IAA和GA3含量均急剧下降, 说明在胚萌发阶段IAA和GA3需求量较大。在幼胚胚性愈伤组织发生初期（14 d左右）,两种激素含量出现峰值,反映出幼胚较高水平的IAA和GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。在胚萌发后的愈伤诱导阶段,成熟胚愈伤中IAA、GA3和ABA含量以及IAA/ABA和GA3/ABA比值明显高于幼胚愈伤,且IAA/ABA和GA3/ABA比值均大幅度上升; 而幼胚愈伤组织中IAA/ABA和GA3/ABA比值则稳定地维持在较低的水平上。可以认为, 成熟胚愈伤组织中过高水平的IAA、GA3和ABA含量及IAA/ABA和GA3/ABA比值大幅度的上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。     

太空诱变玉米核雄性不育与植物激素的关系

采用高效液相色谱法(HPLC)分析了太空诱变玉米核不育突变体姊妹交后代可育株和不育株中的细胞分裂素(ZT)、赤霉素(GAs)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)的含量及比值的变化,并通过外施赤霉素试验,调查了外施赤霉素对育性表现的影响。结果表明,外施赤霉素并不能使植株的育性发生改变。苗期可育株与不育株叶片中的内源IAA、ABA含量差异达显著水平;拔节期可育株与不育株叶片中的内源ZT、GAs、IAA和ABA含量差异均达显著或极显著水平;单核小孢子期可育株与不育株雄穗中的IAA、ABA含量差异达极显著水平,而双核花粉期可育株与不育株雄穗中仅有ABA含量差异达极显著水平。其中可育株中ZT、GAs和IAA含量高于不育株,ABA含量低于不育株。太空诱变玉米核不育突变体不属于赤霉素敏感型;不育突变体的发生可能与ABA、IAA的关系更为密切。     

玉米秃尖与内源激素的关系

玉米果穗顶部不能形成种子或部分种子败育而导致秃尖,秃尖受遗传影响较大,并对光合作用的依赖性很强。本文以20个玉米杂交组合雌穗顶部穗轴为材料,对光合作用的"源"和"库"起调控作用的顶部穗轴内源激素与其秃尖长度的关系进行了研究。结果表明,在快速灌浆期,玉米雌穗顶部穗轴GA3I、AA、CTK含量较高,而ABA含量很低;ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的正相关;(GA3+IAA+CTK)/ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的负相关。说明顶部穗轴ABA含量的高低与玉米秃尖长度存在密切关系。     

干旱胁迫及复水对豌豆根系内源激素含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆根系脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)等4种内源激素含量的影响.结果表明:不同程度的干旱胁迫均导致各生育期豌豆根系ABA和IAA含量增加,GA和ZT含量减少,且随干旱胁迫程度的加重变化量增大.同时对各生育期豌豆根系内源激素比例产生影响,对ZT与ABA、GA与ABA、GA与IAA、ZT与IAA比例影响较大,对ZT与GA、IAA与ABA比例影响较小.旱后复水可对各生育期豌豆根系内源激素含量产生补偿效应,其补偿量决定于豌豆生育时期、干旱胁迫强度和复水历时.同时促进各生育期豌豆根系内源激素比例发生变化.     

夜温对不同品种烟苗顶芽主要内源激素含量的影响

在人工气候箱中以烤烟品种云烟87、K326、中烟100和红大为材料,采用人工模拟设置不同夜间温度,研究不同品种烤烟苗期（五叶一心-栽后25d）顶芽赤霉素（GA3）、生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）含量变化对夜温变化的响应。结果表明：（1）从连续夜间处理25d平均含量来看,随着夜间处理温度的升高以及处理时间的延长,4个烤烟品种烟苗顶芽内源激素对夜温响应存在一个转折温度点,其中CTK响应转折点为夜温11℃或15℃,GA3响应转折点为夜温11℃,各激素含量最大值主要集中在夜温处理后的5～20d。（2）从各品种响应来看,夜温升高更有利于烤烟苗期顶芽CTK、IAA的合成积累,其中云烟87在夜温11℃处理第20天时CTK含量达到最高值51.23mol·L-1,第5天时IAA含量最高（29.27mol·L-1）;中烟100在夜温11℃处理第10天时CTK含量最高（51.03mol·L-1）,第5天时IAA含量最高（32.72mol·L-1）;K326在夜温15℃处理第10天时CTK含量最高（44.65mol·L-1）,在夜温19℃处理第20天时IAA含量最高（35.47mol·L-1）;红大在夜温19℃处理第15天时CTK含量最高（50.61mol·L-1）,第20天时IAA含量最高（29.57mol·L-1）。     

玉米未成熟胚胚性愈伤组织诱导率与内源激素含量的关系

以胚性愈伤组织诱导率高低不同的9个玉米自交系未成熟胚为外植体,用改良N6培养基诱导培养愈伤组织。酶联免疫法测定不同培养时间后未成熟胚,以及由此诱导的胚性和非胚性愈伤组织,内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3、GA4)和细胞分裂素(DHZRI、PA、ZR)含量。结果发现,胚性愈伤组织诱导率与未成熟胚ABA和IAA含量正相关,与胚性和非胚性愈伤组织ABA含量正相关,与胚性愈伤组织GA3含量负相关。在胚性愈伤组织开始发生之际,外植体的ABA和IAA含量出现峰值,GA3含量出现低谷。因此认为,未成熟胚高水平的ABAI、AA含量和低水平的GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。但是胚性愈伤组织的ABA含量却低于非胚性愈伤组织,且胚性愈伤组织诱导率与胚性愈伤组织IAA含量负相关。由此看来,胚性愈伤组织的诱导和保持,可能还与各种激素的协同作用有关。     

棉株不同器官中几种内源激素的变化及相关关系

本试验以转Bt基因抗虫棉GK 1 2为试材 ,研究不同生育期棉花幼叶、功能叶、衰老叶片、根组织和伤流中内源激素的变化。结果表明 :①细胞分裂素两组分iPA +iP和ZR +Z对叶片、根系建构及功能的调控作用是协同互补关系 ,在幼叶、功能叶、衰老叶片和根组织中iPA +iP和ZR +Z的含量变化趋势相反。iPA +iP和ZR +Z均呈单峰曲线变化趋势 ,其中iPA +iP开口向下 ,ZR +Z则开口向上。②赤霉素两组分GA3 和GA4在幼叶、功能叶、衰老叶片和根组织中的变化趋势相似 ,其中GA3 主要调控着根系和叶片的建构与功能 ,GA4参与调控叶片的衰老。③IAA和ABA在幼叶、功能叶、衰老叶片和根组织中的变化趋势不一致。盛花期之后 ,幼叶和功能叶片中的IAA和ABA含量上升 ,衰老叶片和根组织中的含量下降。ABA启动叶片和根系的衰老过程 ,启动后ABA含量下降。④伤流液中iPA +iP、ZR +Z、GA3 、GA4、IAA和ABA的变化动态均呈单峰曲线。     

花椰菜温敏雄性不育系GS-19花蕾发育过程中内源激素的动态变化分析

为了探究内源激素在花椰菜温敏雄性不育系GS-19育性调控中的作用,以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为材料,采用高效液相色谱法,对花椰菜温敏雄性不育系的不育株和可育株花蕾不同发育时期及叶片中赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)及玉米素核苷(ZR)的动态变化进行比较分析。结果表明,花椰菜温敏雄性不育系花蕾和叶片发育过程中,不育株和可育株内源激素GA、IAA、ABA和ZR的变化均存在明显差异。不育株花蕾中的GA和ABA含量总体呈上升趋势,GA含量在造孢时期、四分体时期及花粉成熟期的含量均显著高于可育株,分别为281.54、355.37和350.13μg·g~(-1),比可育株花蕾高45.1%、210.4%和54.5%,而ABA含量只在四分体时期和花粉成熟期显著高于可育株,分别为2.22μg·g~(-1)和2.88μg·g~(-1),比可育株花蕾高82%和35.2%;不育株花蕾中的IAA含量先降后升,在造孢时期和花粉成熟期显著高于可育株,分别为1.97μg·g~(-1)和2.55μg·g~(-1),比可育株花蕾高52.7%和82.1%,但不育株花蕾的ZR含量先升后降,在四分体和花粉成熟期显著高于可育株,分别为320μg·g~(-1)和170μg·g~(-1),比可育株花蕾高580.9%和243.9%。不育株的IAA/ABA呈"V"字型变化,在四分体时期比值最低,而GA/ABA和ZR/ABA呈倒"V"字型的变化,在四分体时期比值最高。叶片中ABA和ZR未检出,GA和IAA含量不育株显著高于可育株。说明内源激素含量升高和多种激素间的平衡关系被打破,比例失调,阻碍了小孢子的正常发育,导致花椰菜温敏雄性不育系GS-19花粉败育。本研究结果对揭示内源激素在雄性败育过程中可能存在的作用机制具有重要意义,为进一步揭示花椰菜温敏雄性不育的遗传机制积累了资料。     

利用RNAi技术提高玉米直链淀粉含量

为了提高玉米直链淀粉含量,用基因枪将前期工作中构建的sbeⅡb RNAi表达载体pBAC413导入玉米自交系幼胚愈伤组织,经过筛选获得了12 株转化再生植株,其中6 个植株获得了结实种子。DNA点杂交、PCR扩增和PCR－Southern均证明目的基因已整合到T0代再生植株玉米基因组中。对T1代转基因玉米籽粒淀粉含量进行测定,结果表明总淀粉含量比对照没有显著变化,其中1个转基因玉米株系的直链淀粉含量比对照提高了15.6%。     

高压液相色谱法同时测定植物组织中六种细胞分裂素组分和生长素

利用高效液相色谱研究了植物组织中六种细胞分裂素组分和生长素含量的测定方法。结果表明,采用反相色谱柱Hibar.RT250-4.6,在45℃恒温下以甲醇1%乙酸(40/60,v/v)溶液为流动相0、.6.mL/min等度洗脱,在=269.nm处能准确检测出植物组织中六种内源细胞分裂素组分和生长素的含量,检测限低至0.001.mg/L。本研究对样品的提取和纯化过程也做了改进,排除了杂质和色素对样品的干扰,为研究植物体内源激素对环境响应特征提供了有效的测定方法。     

氮钾营养对春玉米叶片衰老过程中激素变化与活性氧代谢的影响

采用田间试验、砂培试验和植株分析等方法,从激素水平和活性氧代谢方面探讨氮钾互作对春玉米叶片衰老的影响及其机制。结果表明,氮钾配比适宜可提高生育后期穗叶叶绿素含量,增加IAA、ZR 及GA3 含量,降低ABA 含量,提高IAA/ABA、ZR/ABA 及GA3/ABA 之比;过氧化物酶活性降低,膜质过氧化产物丙二醛含量减少,超氧物歧化酶活性增加,从而延缓衰老。而氮钾比例失调则导致内源激素平衡受到破坏,氧自由基清除能力降低,由此引起早衰,子粒产量降低。     

水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

利用real-time RT-PCR和高效液相色谱技术对水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）病株和RSV侵染的水稻悬浮细胞中生长素合成酶基因YUCAA1和内源生长素的相对表达量和含量进行分析结果表明,在细胞水平,RSV侵染能显著引起YUCAA1基因表达上调2.98倍和内源生长素含量升高2.66倍。而在植株水平,RSV侵染后却导致YUCAA1基因表达下调70%和内源生长素含量降低75%。这暗示RSV与寄主互作的不同阶段能够调控寄主植物生长素的信号传导。同时,利用KPSC缓冲液处理来消除病株内源生长素,能够引起RSV CP基因表达上调近3倍,30 μM IAA溶液处理可使病株内RSV CP基因表达下调45％。由此可见水稻体内生长素含量的变化能够影响RSV在寄主体内的复制。     

不同类型水稻籽粒灌浆过程内源激素含量变化的研究

研究不同类型水稻籽粒灌浆特性及其与内源激素的关系结果表明,籽粒灌浆前期强势粒灌浆速率均高于弱势粒,后期则相反。新株型稻“IR_(65600-85)”强、弱势粒属异步灌浆型,导致弱势粒充实度更差。籽粒灌浆过程中内源激素含量变化为灌浆前期强势粒IAA及ABA含量较高,ABA/IAA、ABA/GA_(1 3)和ABA/(IAA GA_(1 3) ZR_S ABA)值均较高,而弱势粒则相反,尤以“IR_(65600-85)”弱势粒更突出,籽粒充实度最差,结实率较低。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性的影响

为明确不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性,采用大田试验,以玉米耐低氮品种‘正红311’和低氮敏感品种‘先玉508’为试验材料,在6个氮水平下研究花后物质生产及叶片功能特性。结果表明:施氮可显著提高玉米干物质积累、叶面积指数和叶片光合速率,延缓花后叶片叶绿素含量和全氮含量的下降,抑制生育后期叶片C/N值的增加,从而提高玉米的最终产量。耐低氮品种‘正红311’花后干物质积累、叶片光合速率、叶面积指数和产量均显著高于低氮敏感品种‘先玉508’,‘正红311’较‘先玉508’平均提高30.5%、9.2%、35.0%和8.8%。两品种吐丝后叶片叶绿素含量差异显著,耐低氮品种‘正红311’平均较低氮敏感品种‘先玉508’提高4.85%。两品种吐丝后叶片氮含量差异不大,但‘正红311’和‘先玉508’吐丝?成熟期叶片全氮含量分别下降31.5%和34.9%,‘正红311’降幅低于‘先玉508’。两品种花后叶片C/N值差异显著,‘先玉508’较‘正红311’平均提高5.95%。与低氮敏感品种‘先玉508’相比,耐低氮品种‘正红311’花后叶片光合速率更高、叶面积指数更大,而叶片叶绿素含量和全氮含量降幅与C/N值增幅更低,延缓了生育后期叶片的衰老,延长了叶片的功能期,增加干物质积累和产量。施用氮肥可有效提高‘正红311’干物质积累、叶面积指数和产量,延缓其生育后期叶片C/N值升高,而‘先玉508’需要较高的施氮水平才能维持其花后叶片光合速率和全氮含量。     

Ri质粒T-DNA对6年生转基因三倍体毛白杨生长和生理性状的影响

为探索外源基因在成年树木中的表达及稳定性,以转Ri质粒6年生三倍体毛白杨成年树木为材料,以同时种植的未转基因三倍体毛白杨为对照植株,对21个转基因株系和对照植株进行外源基因检测和生长、生理特性测定。PCR检测结果证明,Ri质粒T-DNA上的tms、rolC基因在各转基因株系基因组中稳定存在。转基因株系生长受到不同程度影响,各转基因株系的叶柄长、叶片长、叶片宽度和叶面积均小于对照植株,叶片长宽比大于对照植株;71%的转基因株系树高低于对照植株;81%的转基因株系胸径低于对照植株。转基因株系叶绿素a和叶绿素a+b含量、Fv/Fm值、PI值均低于对照植株。81%的转基因株系叶片内源GA3含量及所有株系叶片的内源IAA含量和IAA/ABA比值均高于对照植株,而86%转基因株系叶片的内源ABA含量低于对照植株。T-DNA能够在三倍体毛白杨成年树木中稳定表达,使植物体内内源IAA和GA3含量提高,生长受到抑制,但不同株系存在较大差异。本研究结果为进一步研究外源基因在植物体内的表达调控机制提供了参考依据。