寡聚糖激发子对杨树抗溃疡病的诱导作用

【目的】研究寡聚糖激发子对毛白杨愈伤组织抗杨树溃疡病菌的诱导作用。【方法】分别采用筛选出降解杨树溃疡病菌丝体、壳聚糖、果胶糖且活性较高的寡聚糖激发子A1、B、C3诱导毛白杨愈伤组织,以无菌水处理的毛白杨愈伤组织为对照,并在诱导48 h后挑战接种杨树溃疡病菌,测定毛白杨愈伤组织内Vc、可溶性蛋白质和可溶性糖含量的变化。【结果】经A1、B、C3 3种寡聚糖激发子诱导48 h后接种杨树溃疡病菌,毛白杨愈伤组织中Vc、可溶性蛋白质含量的变化基本上呈单峰曲线,A1、B、C3 3种寡聚糖激发子诱导接种的毛白杨愈伤组织中Vc含量峰值比对照峰值分别提高了99.02％,95.46％和85.64％;寡聚糖激发子诱导接种的毛白杨愈伤组织中可溶性蛋白质含量在发病初期（0～48 h）比对照高,在发病后期（60～96 h）均缓慢下降,而对照毛白杨愈伤组织中的可溶性蛋白含量在60 h时上升到最高峰（4.48 mg/g）,均高于3种寡聚糖激发子诱导接种毛白杨愈伤组织,之后急剧下降,至96 h时为2.33 mg/g,比3种寡聚糖激发子诱导接种毛白杨愈伤组织都低;4个处理毛白杨愈伤组织中可溶性糖含量的变化呈双峰曲线,寡聚糖激发子A1、B、C3诱导接种的毛白杨愈伤组织中可溶性糖含量最大值分别比对照的最大值高42.4%,27.6%和16.5%。方差分析表明,A1、B、C3 3种寡聚糖激发子对挑战接种毛白杨愈伤组织中的Vc、可溶性蛋白质和可溶性糖含量均有极显著影响（P<0.01）。【结论】在一定质量浓度范围内,寡聚糖激发子可诱导毛白杨愈伤组织中的Vc、可溶性蛋白质和可溶性糖含量明显提高,从而增强了其抗杨树溃疡病菌入侵的能力。     

杨树溃疡病菌4种变异菌株对毛白杨愈伤组织抗病性的诱导作用

用杨树溃疡病病菌(Dothiorella gregaria)的4种变异菌株(A0、AB1、AB2和AB3)侵染毛白杨愈伤组织。结果表明,经过亚硝酸盐诱变菌株A0为弱毒菌株,异核体菌株AB1、AB2和AB3侵染能力较强,AB3侵染能力最强;4种菌株均可以诱导杨树愈伤组织防卫反应,对愈伤组织中几丁质酶、PAL和HRGP的诱导速度和强度无显著的差异。     

生长调节剂对毛白杨叶愈伤组织诱导和植株再生的影响

利用ＮＡＡ，２，４－Ｄ，ＩＡＡ，ＩＢＡ，６－ＢＡ５种生长调节剂的不同浓度和不同组合配比，完成了对毛白杨叶愈伤组织诱导和守速植株的再生。在６－ＢＡ０．５ｍｇ／Ｌ分别和ＮＡＡ０．２－２．０ｍｇ／Ｌ、２，４－Ｄ２．０ｍｇ／Ｌ、ＩＡＡ２．０ｍｇ／Ｌ共同作用下，叶愈伤组织诱导率均能达到１００％时，愈伤组织在６－ＢＡ１．０ｍｇ‘Ｌ和ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ的作用下芽诱导率为８５％，而适当浓度的ＮＡＡ和ＩＢＡ有促进     

毛白杨愈伤组织培养成苗的研究

采用经过选择的毛白杨优良单株的嫩枝、嫩叶、休眠过的芽和单芽茎段等外植体进行组织培养,诱导出愈伤组织。愈伤组织继代增殖分化出大量无根小苗,再诱导生根成苗,然后炼苗、田间移栽、成活率达87％。     

溃疡病对杨树愈伤组织呼吸代谢的影响

杨树抗病品种和感病品种的愈伤组织受杨树溃疡病菌(Dothiorella gregaria Sacc.)侵染后,呼吸作用均明显增强。感病品种在侵染初期呼吸上升的速度大于抗病品种,但随后迅速降低。而抗病品种的呼吸强度升高后较长时间保持在较高水平上。随着呼吸强度的升高,抗病品种愈伤组织的HMP途径运行程度明显增高,在其总呼吸中所占的比例由12h的19.4％增至60h的61.1％。感病品种的HMP途径虽也增强,但不很明显。结果表明,呼吸强度的升高以及HMP途径的增强与品种抗病性有密切关系。     

壳寡糖对秋海棠叶片离体培养的影响

[目的]明确壳寡糖(COS)用于秋海棠叶片离体培养的可行性。[方法]以MS为基本培养基,添加不同浓度的壳寡糖和1.5 mg/L2,4-D(对照),对秋海棠叶片进行离体培养。[结果]对照处理的秋海棠叶片离体培养的效果最好。壳寡糖在秋海棠叶片培养中可起到生长激素的作用,最适合诱导愈伤组织的浓度是1.5 mg/L,继代增殖和不定芽分化效果最好的浓度是1.52、.0 mg/L,诱导生根效果最好的浓度为1.5 mg/L,浓度为0.75%~1.00%壳寡糖溶液浇灌的幼苗成活率最高,达90%以上;同时对培养基及外植体起到了防污抗病的保护作用。[结论]秋海棠叶片离体培养时,培养基中的壳寡糖浓度以1.5 mg/L为宜。     

寡聚糖激发子对杨树防御酶系活性的影响

采用3种寡聚糖(溃疡菌菌丝体、壳聚糖、果胶糖)激发子A1、B、C3分别诱导处理毛白杨愈伤组织,并在诱导48h后接种杨树溃疡病菌,测定体内4种病害防御酶系活性的变化。结果表明:毛白杨愈伤组织经这3种激发子处理后,其过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性均明显高于对照(未经激发子处理而直接接种病菌的愈伤组织),从而证实了这几种激发子能诱导毛白杨愈伤组织对杨树溃疡病产生一定抗病性。     

寡聚糖激发子及其诱导毛白杨间隔期的筛选

以杨树溃疡菌、壳聚糖及植物细胞壁(海带、桔皮和香蕉皮)为原料,采用降解法制备寡聚糖激发子,诱导处理毛白杨愈伤组织,筛选活性较强的寡聚糖激发子及其诱导毛白杨愈伤组织的最佳间隔期.结果表明:通过7种寡聚糖激发子诱导毛白杨愈伤组织对溃疡病的抗性试验,筛选出诱导活性较强的3种寡聚糖激发子及其适宜的诱导浓度;3种诱导活性较强的激发子中,激发子A1对溃疡病的诱抗效果为54.8%,适宜浓度为20μg·mL-1;激发子B的诱抗效果为34.7%,浓度为25μg·mL-1;激发子C3的诱抗效果为32.3%,适宜浓度为50μg·mL-1;同时筛选出诱导毛白杨愈伤组织的最佳间隔期为48h.在一定的浓度或诱导间隔期范围内,激发子的诱导作用随着浓度或诱导间隔期的增加而增强,当诱导效果达到最大时,再增加浓度或间隔期诱导,诱导作用不再增加.     

杨树与溃疡病菌相互作用的生理病理化学研究——Ⅰ溃疡病菌代谢产物对寄主的影响

利用ＰＤ和改良Ｆｒｉｅｓ３号培养基培养杨树溃疡病菌（Ｄｏｔｈｉｏｒｅｌａｇｒｅｇａｒｉａ）所得的代谢产物处理不同抗病性的杨树枝条，结果发现二者均能使叶子出现黑斑和萎蔫，并使叶片细胞膜透性增大、脯氨酸含量增加，且前者的影响更为明显；同时，二者对感病品种北京杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ×ｂｅｉｊｉｎｇｅｎｓｉｓ）的影响大于抗病品种毛白杨（Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ）。这表明，溃疡病菌的代谢产物对寄主有毒害作用，并有可能用于抗病品种的早期筛选     

杨树与溃疡病菌相互作用的生理病理化学研究——Ⅱ溃疡病菌毒素粗提物对寄主的影响初探

从含杨树树皮浸提液的改良Ｆｒｉｅｓ３号培养基培养的杨树溃疡病菌（Ｄｏｔｈｉｏｒｅｌａｇｒｅｇａｒｉａ）代谢产物中分离出毒素粗提物。对不同抗病性杨树材料处理结果发现，该粗提物能使叶子出现黑斑和萎蔫，并使材料细胞膜透性增大、脯氨酸含量增加，且对感病品种北京杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ×ｂｅｉｊｉｎｇｅｎｓｉｓ）的影响大于抗病品种毛白杨（Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ）。这表明，溃疡病菌在活体外培养的代谢产物中含有毒素，初步定为８０％丙酮沉淀物     

毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性

【目的】对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程的相关性进行研究,为毛白杨多倍体诱导提供细胞学理论基础与技术支持。【方法】2014-01采集毛白杨雌、雄花枝于温室水培,自水培46h开始每隔2~3h取雌、雄花芽样品,采用石蜡切片和醋酸洋红压片技术对毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂进程及其对应关系进行观察研究。【结果】毛白杨小孢子母细胞在水培52h开始减数分裂,发育到双核花粉粒共历时约10d;大孢子母细胞在水培118h开始减数分裂,发育至二核胚囊期共历时约13d。毛白杨大、小孢子母细胞减数分裂的进程以及与雌、雄花芽外部形态的变化之间均存在一定的相关性,在水培118h毛白杨大孢子母细胞开始减数分裂进入细线期时,其小孢子母细胞减数分裂至四分体时期,此时雌花序微微露出芽鳞,雄花序1/4以上伸出芽鳞,花药呈块状微红色;在水培144h大孢子母细胞减数分裂发育到粗线期时,其小孢子母细胞大多已发育至单核期,此时雌花序1/5伸出芽鳞,雄花序1/3以上伸出芽鳞,花药呈块状浅红色;在水培237h大孢子母细胞减数分裂发育到中期Ⅰ时,其小孢子母细胞已发育至双核期,此时雌花序1/3伸出芽鳞,雄花序1/2以上伸出芽鳞,花药呈块状红色。【结论】根据大、小孢子母细胞减数分裂进程的时序相关性,通过观察相同培养条件下小孢子母细胞减数分裂的时期,可即时判别大孢子母细胞的减数分裂进程;还可从花芽长度、花药颜色等来估计大、小孢子母细胞减数分裂所处的时期。     

不同平均聚合度低聚壳聚糖对毛白杨相关酶活性的影响

【目的】研究不同聚合度低聚壳聚糖对毛白杨愈伤组织苯丙氨酸解氨酶(PAL)和几丁质酶活性的影响。【方法】采用H2O2氧化法分别降解壳聚糖2,4,5,6h,用乙酰丙酮法测定这几种产物的平均聚合度,通过检测不同质量浓度各种低聚糖处理后毛白杨愈伤组织PAL及几丁质酶活性的变化,确定各低聚壳聚糖处理的最佳质量浓度,比较最佳质量浓度下4种低聚壳聚糖处理对毛白杨愈伤组织PAL及几丁质酶活性的诱导效果。【结果】低聚糖的平均聚合度随降解时间的延长而不断减小,降解2,4,5,6h时平均聚合度分别为24.94,17.68,14.66和10.02,这4种低聚壳聚糖均能使毛白杨愈伤组织中的PAL及几丁质酶活性显著升高,且以质量浓度为75mg/L、平均聚合度为10.02的低聚壳聚糖的诱导效果最佳,由其诱导的毛白杨愈伤组织中的PAL活性及几丁质酶活性分别是对照的4.31和3.11倍。【结论】在设定的平均聚合度和质量浓度范围内,平均聚合度越低的低聚壳聚糖对毛白杨愈伤组织PAL和几丁质酶活性的诱导效果越好。     

陕西7个毛樱桃自然居群遗传多样性的SSR评价

【目的】研究陕西野生毛樱桃自然居群的遗传多样性,为科学保存和利用陕西野生毛樱桃资源提供理论依据。【方法】以陕西野生毛樱桃的7个自然居群140份样本为材料,用SSR分子标记技术研究其遗传多样性和遗传结构。【结果】用10对SSR引物从7个毛樱桃自然居群中共检测出92个等位基因,各引物扩增的条带在6~14个。居群多态位点比率(PPL)为100%,Shannon’s信息指数(I)平均值为1.280,Nei’s基因多样性指数(H)平均值为0.655,可观察杂合度(Ho)平均值为0.584,期望杂合度(He)平均值为0.672,表明陕西7个毛樱桃自然居群具有较高的遗传多样性水平。居群的基因分化系数Fst=0.181,表明陕西野生毛樱桃的遗传变异主要存在于居群(81.9%)内,遗传分化居群内高于居群间,基于Fst测得基因流Nm为1.128。利用UPGMA对7个毛樱桃自然野生居群进行聚类,可以分为3类:麟游(LY)、绣房(XF)、华阴(HY)、哭泉(KQ)归为第1类,小峪(XY)为第2类,鹦鸽(YG)和青化(QH)归为第3类。【结论】李属植物SSR引物在毛樱桃上能够有效的转移利用,陕西毛樱桃自然居群具有较高的遗传多样性水平,其中华阴居群遗传多样性水平最高,遗传分化居群内高于居群间,7个居群可聚为3大类。     

杀菌剂对胡杨和灰叶胡杨种子的消毒效果及对种子萌发生长的影响

【目的】探讨4种杀菌剂对胡杨和灰叶胡杨种子的消毒效果及对种子萌发生长的影响,为我国珍稀树种胡杨和灰叶胡杨的人工育苗造林提供技术支持和理论依据。【方法】采用PDA平板法,在预试验的基础上,选择10.0μg/mL的6%戊唑醇为代表,筛选杀菌剂浸种处理胡杨和灰叶胡杨种子的安全有效时间;采用平皿法检测了0.1,0.5,1.0,5.0,10.0,50.0,100.0μg/mL福美双、嘧菌脂、腈菌唑、戊唑醇对胡杨和灰叶胡杨种子的消毒效果;采用滤纸法进行发芽试验,测算种子发芽势、发芽率、幼苗株高和畸形率,观测上述不同质量浓度杀菌剂对种子萌发生长的影响。【结果】杀菌剂浸种处理胡杨和灰叶胡杨种子的安全有效时间为12h,供试杀菌剂浸种处理12h均能明显降低胡杨和灰叶胡杨种子的带菌率,其中质量浓度≥50.0μg/mL的福美双、10.0μg/mL的戊唑醇的消毒效果可达90%以上。胡杨和灰叶胡杨种子经100.0μg/mL福美双浸种处理后,发芽率分别为88.5%和30%,经10.0μg/mL戊唑醇浸种处理后发芽率分别为95%和60%以上。100.0μg/mL福美双浸种处理胡杨和灰叶胡杨种子,幼苗株高分别为6.04和2.32mm;10.0μg/mL戊唑醇浸种处理胡杨和灰叶胡杨种子,幼苗株高分别为8.68和4.21mm。用4种杀菌剂浸种均会导致种子非正常萌发,产生畸形种苗,其中100.0μg/mL福美双浸种对胡杨和灰叶胡杨种苗的致畸率分别为7%和19%;10.0μg/mL戊唑醇浸种的致畸率分别为2.5%和11%;嘧菌酯和腈菌唑对种子的致畸作用较强,种苗畸形率最高可达20%～45%。【结论】100.0μg/mL福美双浸种处理胡杨种子、10.0μg/mL戊唑醇浸种处理胡杨和灰叶胡杨种子是消毒效果显著并对种子萌发及幼苗生长安全的最适剂量,浸种12h为最适浸种处理时间。     

胡杨PeXTH基因的克隆及其转基因烟草的抗镉性分析

【目的】克隆胡杨木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PeXTH,并研究该基因和植物抗Cd2+性之间的关系。【方法】利用RT-PCR方法从胡杨中克隆一个木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PeXTH,将该基因的全长cDNA克隆到植物表达载体pGreen0029上,然后通过农杆菌介导法,将重组表达载体转入烟草,并对转基因烟草的抗Cd2+能力进行初步分析。【结果】PeXTH基因的开放阅读框(ORF)长867bp,含ATG起始密码子和TAG终止密码子,编码由288个氨基酸组成的蛋白;多重氨基酸序列比对结果显示,PeXTH蛋白含有木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTHs)的保守催化活性域DEIDFEFLG和N-糖基化位点NLSG;Real-Time PCR检测结果表明,PeXTH基因已经成功在2个转基因株系(L6和L14)中过表达;Cd2+胁迫后,转基因烟草根组织中积累的Cd2+含量显著高于野生型,而叶组织中积累的Cd2+含量明显低于野生型;Cd2+胁迫下,转基因烟草叶片的相对电导率显著低于野生型,但抗氧化酶活性、营养元素含量、叶片净光合速率和蒸腾速率等生理指标都要明显高于野生型。【结论】PeXTH基因的过表达提高了烟草对Cd2+的抗性,为进一步深入研究PeXTH基因在植物抗Cd2+机制中的作用奠定了良好基础。     

毛果杨Eukaryotic translation initiation factor 5A（eIF5A） 同源基因的生物信息学分析

为研究毛果杨eIF5A基因间的同源性及其进化关系,以毛果杨的eIF5A基因为研究对象,利用生物信息学软件及网站对其进行碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性、保守区以及二级结构和三级结构的预测与分析,并与其他物种的eIF5A氨基酸序列进行多重比对与进化分析。结果表明,4个毛果杨eIF5A基因定位于不同染色体上,且都只含有5个外显子;研究还发现不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;亚细胞定位分析表明,4个eIF5A蛋白均定位于细胞质上;二级结构预测结果显示,4个eIF5A氨基酸序列以无规则卷曲、扩展链和α-螺旋为主要组成部分,且4条氨基酸序列三维结构十分相似。上述结果均为毛果杨eIF5A基因家族的进一步功能分析提供了一定基础。     

银中杨DREB基因的克隆及表达

【目的】克隆银中杨抗逆转录因子DREB基因,为其功能的深入研究奠定基础。【方法】根据DREB AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,采用PCR方法对银中杨（Populus albaxp）转录因子DREB基因中间片段进行克隆;再利用反向PCR方法对该基因的旁侧序列进行克隆,最终将两侧序列与中间片段拼接得到基因全长;同时,根据基因序-列设计1对特异引物,利用荧光定量PCR分析银中杨DREB基因在不同逆境胁迫中的表达情况。【结果】成功地从银中杨中克隆到1个DREB基因,命名为PaDREB（注册号：EF582843）。该基因序列长935 bp,ORF为819 bp,编码272个氨基酸;同源性比较与系统发育分析证实,银中杨DREB属于DREB转录因子家族,并与月季DREB2C具有较高的同源性;荧光定量PCR检测结果显示,盐、低温、干旱及ABA均能诱导DREB基因的表达。【结论】首次从银中杨中分离并克隆了DREB基因,并证实其参与了银中杨对盐、低温、干旱及ABA的应答。     

美洲黑杨新无性系主要物理力学性能研究

对11年生的11个美洲黑杨新无性系和1个对照组NL-351杨木材的气干密度、基本密度、干缩性、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量以及冲击韧性等物理力学性能进行了比较研究。结果表明,美洲黑杨新无性系木材的物理力学性能在无性系间存在显著差异;11个无性系中,无性系4-45、7-40和10-34的材性表现最好;密度与力学性能之间存在正相关关系;除了冲击韧性外,其他性能之间都存在显著或极显著的线性相关。     

陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流变化特征分析

【目的】研究陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流的变化特征,为毛乌素沙地造林选种提供依据。【方法】利用热消散探针法测量了陕西榆林地区旱柳(2011-04-28-11-07)和小叶杨(2011-06-27-11-07)的夜间树干液流密度,利用自动气象站测量风速、温湿度、净辐射、降雨量和土壤水分等环境因子,计算空气水汽压亏缺,分析夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量的相关关系。【结果】旱柳和小叶杨树干液流密度均呈现明显的昼夜波动,且白天(07:00-19:00)高,晚上低。白天旱柳和杨树的平均树干液流密度分别为6.79和6.49g/(cm2.h),而夜间平均树干液流密度分别是0.82和0.63g/(cm2.h)。雨天夜间树干液流比晴天大,主要是因为强降雨后,土壤水分明显增多,40cm以上土层的土壤水分增加了10%左右。夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量呈极显著相关,旱柳夜间树干液流密度与三者的相关系数分别是0.62,0.42和0.44,小叶杨与三者的相关系数分别是0.35,0.29和0.50。旱柳和小叶杨夜间树干液流密度对整树总蒸腾量的平均贡献率分别为11.4%,7.1%。【结论】旱柳和小叶杨2个树种均存在明显的夜间树干液流,且雨天的夜间树干液流比晴天高。影响夜间树干液流的因素是空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量,树干液流是由夜间补水和蒸腾共同造成的。旱柳夜间树干液流对总蒸腾量的贡献率较高,且随季节变化大,而杨树夜间液流对总耗水量的贡献率小且稳定。