木薯同源四倍体的离体诱导及鉴定

为获得木薯新品种四倍体种质资源,以木薯主栽品种南植199组培苗单芽茎段为试验材料,利用秋水仙素诱导同源四倍体,统计不同浓度秋水仙素对外植体成活率和诱导效果的影响,并对二倍体与同源四倍体进行形态学、解剖学和生理生化方面的比较。结果表明,外植体成活率随秋水仙素浓度升高而降低,0.05~0.10 g·L^-1是秋水仙素诱导木薯同源四倍体的适宜浓度范围。本研究获得了10个同源四倍体株系和1个嵌合体株系。与二倍体木薯相比,四倍体木薯叶片增厚,叶型变宽,保卫细胞增大,叶绿素含量增加。本研究拓宽了木薯种质资源,并为诱导鉴定木薯四倍体提供了一套高效的技术方法。     

二倍体与四倍体刺槐组培苗形态和生理性状比较

为了比较二倍体与四倍体刺槐组培苗不同无性系之间的差异,本研究分别测定二倍体刺槐组培苗和人工诱导四倍体刺槐组培苗的形态及生理指标,并进行相关分析.结果表明,多数四倍体刺槐无性系的长势、抗逆性优于二倍体;二倍体与四倍体刺槐不同无性系以及不同形态、生理指标之间存在丰富的变异,其中四倍体刺槐的变异更为丰富;各测定指标之间存在较...     

黄毛草莓叶片离体再生及其同源四倍体的诱导

为探究黄毛草莓叶片离体再生率及其同源四倍体的诱导效果,以黄毛草莓试管苗叶片和离体芽尖为材料,研究了不同激素配比对叶片离体再生的影响以及不同秋水仙素浓度和处理时间对其染色体的加倍效果。结果表明,黄毛草莓离体叶片在MS+1.0 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1IBA的培养基上不定芽的再生率最高,为73.19%;0.15%秋水仙素处理草莓离体芽尖48 h诱导效果最佳,诱导率达13.33%,获得了经染色体计数确定为四倍体的株系12个,四倍体基因组DNA含量发生了倍增,染色体数量由14(2n=2x=14)条增加到28(2n=4x=28)条。与二倍体相比,四倍体黄毛草莓叶片更大更厚,颜色更深,叶形指数减小,气孔变大,叶绿素含量升高,整体植株生长势较强。黄毛草莓同源四倍体株系的获得为黄毛草莓的进一步研究奠定了基础。     

矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秋冠新材料创制

为创制矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秘冠新材料,使用浓度为0.2%的秋水仙素处理二倍体不结球白菜矮桩秋冠植株子叶期生长点,通过形态学、解剖学、细胞学特征和使用流式细胞仪进行鉴定,筛选出同源四倍体植株,并进行农艺性状、营养指标、光合能力和抗病性测定。形态学鉴定结果显示,四倍体植株的种子、花器官、荚果表现出巨大化,但整体株型和叶片变小。解剖学鉴定结果发现,四倍体植株气孔变大但单位面积密度减小,花粉粒变大且形状不规则。细胞学鉴定中,二倍体植株细胞染色体数为20条,四倍体为40条,是二倍体的2倍。流式细胞仪鉴定结果表明,二倍体细胞核DNA相对含量峰值在50处,四倍体细胞核DNA相对含量峰值在100处,与细胞学鉴定结果一致。农艺性状中,四倍体植株的单叶质量、十叶厚有所增加,但叶柄长、株高、叶长等有一定程度的降低。营养品质中,四倍体可溶性糖、纤维素、叶绿素含量减少,氨基酸、有机酸含量增加。光合特性分析结果发现,与二倍体相比,四倍体的最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率分别增加了29.192%、16.071%和14.0947,光饱和点降低,说明四倍体植株比二倍体具有更强的光合效率。抗病测定结果发现,四倍体植株叶片对灰霉病的抗性明显增强。经选育获得了矮紧型、抗病不结球白菜同源四倍体矮桩秋冠新材料,为不结球白菜种质创新和新品种培育奠定了基础。     

不同氮效率木薯品种根系形态、构型及氮吸收动力学特征

【目的】比较分析低氮 (N) 条件下不同氮效率木薯品种的根系形态、构型及吸收动力学变化,以阐明木薯氮高效吸收机制,为指导木薯生产和木薯品种选育提供理论基础。【方法】于2015年在广西大学国家重点实验室温室大棚内进行了试验。盆栽试验采用双因素 (品种 × 氮水平) 区组设计。供试木薯品种包括氮高效品种华南10号 (SC10) 与氮低效品种华南205(SC205)。氮水平包括不施氮 (N0) 和施N 55.2 mg/kg土 (N1)。每盆装10 kg土,种植1株幼苗。木薯出苗60天后,取出并洗净根系,利用根系扫描仪EPSON2000进行根系图像采集,利用WinRHIZO PRO根系分析软件分析图片,获得根系形态指标。将整株植株分成根、茎、叶三个部分,测量干重和氮含量。根系分层试验在大型根系观测系统中进行。吸收动力学试验采用改进常规耗竭法,并比较分析了木薯根系形态、根系构型特征及硝态氮吸收动力学参数差异。【结果】N1和N0条件下,氮高效品种SC10生物量和氮素积累量均显著高于氮低效品种SC205(P < 0.05)。N0条件下,SC10的整株生物量降幅为37.4%,SC205的降幅为69.4%,品种SC10的降幅显著低于SC205 (P < 0.05);SC10的根、茎、叶和全株氮积累量均显著高于SC205,全株氮积累量为SC205的152%。与N1相比,N0处理的木薯品种SC10总根长、根系表面积和细根根长的降幅分别为11.0%、10.0%和20.4%,SC205的降幅分别高达35.9%、27.7%和50.2%,两个品种下降幅度差异显著 (P < 0.05)。低氮诱导木薯根系分布下移,SC10根系呈上宽下窄三角形,最深可达180 cm土层;SC205根系呈椭圆形,最深达130cm土层。氮素吸收动力学试验结果发现SC10、SC205的Km分别为3.27和7.87 mmol/L,表明SC10根系对NO₃–的亲和性更高。【结论】氮高效品种SC10的根系对硝态氮的亲和力 (Km) 几乎是氮低效品种SC205的两倍。在氮素胁迫条件下,氮高效品种可形成优于氮低效品种的根系构型,特别是根系的总根长、根系表面积和细根根长的下降幅度显著小于氮低效品种,是有效缓解氮胁迫的重要原因。     

表面活性剂辅助钾肥喷施对烤烟叶片润湿性能、生理指标及品质的影响

为提高烟叶钾肥利用率及改善烟叶品质,以烤烟品种‘K326’为材料,利用接触角法测定了烟叶的临界表面张力;选取蔗糖脂肪酸酯、茶皂素、洗衣粉3种表面活性剂,利用表面张力法确定其临界胶束浓度;以喷施清水和单独喷施钾肥为对照,分别在钾肥中加入3种表面活性剂进行大田喷施试验(CK:喷施清水;CK1:喷施钾肥;T1:喷施钾肥+蔗糖脂肪酸酯;T2:喷施钾肥+茶皂素;T3:喷施钾肥+洗衣粉),测定不同生育期不同处理烟叶钾含量、抗氧化酶活性以及质体色素含量,并对烤后烟叶进行化学成分测定,研究了表面活性剂辅助钾肥喷施对烤烟润湿性能、生理指标及烤后烟叶品质的影响。结果表明:1)烟叶临界表面张力为30.41 mN?m~(-1),属于临界表面张力较低的叶片,较难被液体润湿。表面活性剂蔗糖脂肪酸酯和茶皂素的临界胶束浓度为1 000 mg?L~(-1)、5 000 mg?L~(-1),对应的表面张力值为32.64 mN?m~(-1)、40.33 mN?m~(-1),而洗衣粉浓度2 000 mg?L~(-1)时的表面张力最接近烟叶的临界表面张力,对应的表面张力值为30.30 mN?m~(-1)。加入表面活性剂后,钾肥溶液表面张力显著降低,润湿性能增加。2)表面活性剂促进了烟叶对钾肥的吸收。与单独喷施钾肥相比,加入表面活性剂后,烟叶生长过程中钾含量提高,其中T1、T2处理4个生育期烟叶钾含量均高于CK1处理。表面活性剂辅助钾肥喷施不同程度提高了烟叶SOD、POD酶活性,降低了MDA含量,烟叶抗氧化能力增强,膜脂过氧化程度降低,烟株抗逆性增强。此外,加入表面活性剂后,烟叶功能盛期叶绿素含量、类胡萝卜素含量提高,进而增强了烟叶的光合作用,有利于光合产物的合成和积累。3)加入表面活性剂后,烤后烟叶总氮和烟碱含量降低,钾含量和总糖、还原糖含量升高,化学成分更协调,烟叶品质更加优异。综合来看,添加蔗糖脂肪酸酯处理在提高烟叶润湿性能、促进钾肥吸收以及改善烟叶生理指标、提升品质方面效果最佳。     

二倍体马铃薯在盐胁迫下试管薯的诱导及生理特性的反应

本研究旨在研究育体条件下盐脉迫对二倍体马铃薯富利亚和窄刀薯杂种(PHU-STN)无性系间的差异。以耐盐、中度耐盐、感盐的二倍体马铃薯富利亚和窄刀薯杂种无性系各5份为试验材料,用0(对照)、30 mmol·L-1的Na Cl进行胁迫,通过试管薯直径、个数、最大薯薯重、产量及生理指标的测定,观察不同耐盐性马铃薯试管薯的诱导情况及生理特性的变化。结果表明,盐胁迫后,试管薯直径、个数、最大薯薯重、产量均降低,SOD活性升高,POD活性降低,相对电导率和丙二醛含量升高,且二倍体马铃薯组间各性状差异均达极显著水平。因此,试管薯块茎性状以及生理特性SOD、POD活性、电导率和丙二醛含量可以作为二倍体马铃薯耐盐性鉴定的指标。     

干燥温度对2个品种木薯嫩茎叶黄酮提取率的影响

为提高木薯嫩茎叶黄酮资源利用水平,以木薯品种SC09与SC205为研究对象,分析不同干燥温度(40~120℃)对黄酮提取率及干燥后其贮存稳定性的影响,探讨木薯嫩茎叶采后干燥收贮方法。结果表明,随干燥温度增大,总黄酮提取率先升后降再升,黄酮成分芦丁、穗花杉双黄酮或儿茶素、山奈酚、二氢黄酮甙、槲皮素提取程度依次减小。120℃与110℃分别干燥的SC09、SC205嫩茎叶,总黄酮达提取峰值,并120 d贮存期内稳定性最好。干燥嫩茎叶贮存后,二氢黄酮甙提取程度增大,其他5种成分随品种、温度增减不一;山奈酚提取率变异系数(CV)最小,其值为1.03%~6.86%,稳定性最好;110℃干燥后SC205中芦丁和山奈酚的提取程度增加最大,增加率分别为44.89%和7.27%,变异程度小(CV为6.94%、4.59%),提取率稳定性好;儿茶素、穗花杉双黄酮、槲皮素、二氢黄酮甙提取率的最大提升率分别为211.60%、17.60%、186.39%、538.08%,但贮存期内变异程度大(CV=18.47%~50.03%),不稳定。本研究还进一步提出了基于黄酮利用的木薯茎叶干燥贮存预处理方案。     

一株降解生木薯淀粉的曲霉菌株的筛选、鉴定及其淀粉降解特性

本研究利用以生木薯淀粉为唯一碳源的筛选培养基,从腐烂木薯渣中分离筛选出一株可以降解生木薯淀粉的真菌菌株RSDF-7。根据RSDF-7形态和18SrDNA与28SrDNA之间的内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）序列分析的结果,初步认定该菌株为曲霉属。菌株RSDF-7的粗酶液对多种不同的生淀粉底物均有水解效果;在以大米和玉米淀粉为底物时,其生淀粉分解活力比较高,分别为42%和40%。菌株RSDF-7的粗酶液具有良好的低pH稳定性,对生木薯淀粉的最适作用温度为50℃,最适作用pH为4.5。在30min的吸附后,RSDF-7的粗酶液对生木薯淀粉的吸附力高达60%。使用HPLC对粗酶液的酶解产物进行检测,结果发现酶解产物中仅存在葡萄糖,表明菌株RSDF-7所产的生淀粉降解酶主要为糖化酶。扫描电镜观察结果发现,经RSDF-7粗酶液酶解后的生木薯粉颗粒破裂,形成空洞,说明RSDF-7粗酶液对生淀粉有较强的水解作用。可以预见,经纯化后的曲霉菌株RSDF-7生淀粉酶将来可以用于基于酶解的木薯淀粉转化。     

低温胁迫下早稻幼苗叶片和根系的生理指标变化及其品种间差异

为了探讨早稻幼苗叶片和根系对低温胁迫的生理响应,以低温胁迫(5℃,3d)下幼苗死苗率为评价指标筛选出的2个耐寒品种(株两优505、金优268)和2个冷敏感品种(中嘉早17、株两优819)为试验材料,研究低温胁迫(10℃,5d)下幼苗叶片和根系生理指标的变化.结果表明:1)低温处理期间,叶片SOD、CAT活性表现为先升后降的变化,在处理后1d达到最大值,根系表现为缓慢增加趋势,在处理后5d达到最大值.叶片MDA含量增加趋势相似,而根系中耐寒品种MDA含量缓慢增加,冷敏感品种则急剧增加.叶片和根系的可溶性蛋白含量变化不同,其中叶片为先增后降,根系则先降后增.2)常温恢复期间,耐寒品种叶片SOD、CAT活性可恢复到处理前水平,但根系和冷敏感品种叶片均不能恢复.叶片MDA含量先增加后减少,而根系中耐寒品种含量则相对稳定,冷敏感品种仍继续增加.耐寒品种叶片可溶性蛋白含量可恢复增加,但根系和冷敏感叶片不能恢复,甚至明显降低.由此可知,低温胁迫条件下,早稻幼苗叶片的生理响应较根系敏感,且在叶片和根系中耐寒品种生理变化较冷敏感品种均敏感.本文为进一步研究水稻幼苗叶片和根系抵御低温冷害的不同生理机制提供参考依据.     

薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的生理生化响应

为探究薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的适应能力,本试验以一年生薄壳山核桃幼苗为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(CK)、轻度干旱胁迫(LD)、中度干旱胁迫(MD)和重度干旱胁迫(SD)4种水分处理梯度,测定相关生理生化指标并分析叶片超微结构。结果表明,在干旱胁迫50 d时,随着干旱程度加剧,叶绿素a含量呈下降趋势,CK的叶绿素a含量分别是LD和MD的1.22和1.35倍;MD叶片气孔大量闭合,关闭密度达236个·mm^-2;LD和MD的净光合速率(Pn)较CK分别下降了17.16%和58.42%。此外,渗透调节物质含量在干旱胁迫下显著提高,其中LD和MD的可溶性蛋白含量较CK分别增加了141.68%和204.17%。在干旱胁迫50 d时,MD幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性达到峰值,为367.93 U·mg^-1prot,而过氧化物酶(POD)活性较干旱胁迫20 d出现下降。各水分梯度处理下,LD幼苗长势最好;MD叶片叶绿体结构破坏严重,基粒片层模糊不清;SD幼苗死亡,故为满足幼苗生长需要,应保证种植地土壤含水量达到田间持水量的35%以上。本研究...     

铅胁迫对茶树生长及叶片生理指标的影响

通过盆栽试验,研究了不同土壤铅浓度对茶叶生长及叶片生理特性的影响。结果表明,随着土壤铅浓度的升高,夏茶叶绿素含量显著下降,并有失绿现象,茶树生长受到一定程度的抑制。春茶叶绿素含量呈上升趋势,夏茶叶绿素含量呈先增加后降低的趋势。当铅浓度为100mg·kg-1时,叶绿素含量达到最大值2.93mg·g-1;铅浓度为1500mg·kg-1时,叶绿素含量达到最小值2.28mg·g-1;随铅浓度增加,叶片中游离脯氨酸、丙二醛含量显著增加,两者与铅浓度呈显著正相关,春茶的相关系数分别为0.922（P〈0.01）和0.880（P〈0.01）,夏茶的相关系数为0.871（P〈0.05）和0.971（P〈0.01）,且夏茶中的游离脯氨酸、丙二醛含量大于春茶。铅对春茶、夏茶中可溶性糖的合成有一定的抑制作用,相关系数分别为-0.715（P〈0.01）和-0.912（P〈0.01）。在铅浓度为0～200mg·kg-1时,春茶可溶性糖有小幅度增加;在铅浓度为200mg·kg-1时,春茶、夏茶可溶性糖含量都同时达到最大值。     

春玉米功能叶片生理特征及产量对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少环境污染,通过2年田间试验研究了不同施氮水平(0、60、120、180、240和300 kg·hm-2)对春玉米功能叶片生理特性及产量的影响。结果表明:春玉米功能叶片SPAD值、硝态氮(NO3--N)含量、硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和籽粒产量均随着施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm-2时,各指标均有降低趋势。氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均随着施氮量增加先增加后降低,在施氮量为180 kg·hm-2时达到最大,分别为30.0%和9.3 kg·kg-1N,这与氮肥农学利用率的变化趋势正好相反。春玉米功能叶片SPAD值、NO3--N含量、NRA和GSA随着生育期推进分别呈现"快速上升-缓慢上升-下降"、"双峰"、"波浪型"和"波浪型"的变化趋势,其峰值均出现在拔节期至孕穗期。综合考虑籽粒产量和功能叶片生理特征,179~209 kg·hm-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。