草甘膦对巴西橡胶树芽接苗叶片形态和生理指标的影响

以橡胶树品系CATAS7-33-97的芽接苗为材料,研究草甘膦对其叶片形态和生理活性的影响。结果表明:喷施草甘膦导致橡胶树叶片脱落后,引起整蓬新生叶片变长、扭曲。该蓬新生叶片稳定后,下一蓬新生叶片形状会部分恢复。叶片畸形与含水量变化无关,但会导致叶绿体结构变化、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增加13%~40%、可溶性糖含量下降47%~81%和脯氨酸含量上升15%~389%。     

草甘膦胁迫对茶树叶片中莽草酸含量的影响

为探明草甘膦胁迫对茶树生长及莽草酸代谢的影响,通过水培试验考察草甘膦对茶苗的表观药害,采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱对叶片中的非挥发性代谢物进行非靶向分析,并对叶片中的莽草酸和草甘膦进行定量测定。结果表明,高剂量草甘膦(200 mg·L^-1)处理组茶苗出现药害特征,而低剂量草甘膦(50 mg·L^-1)处理组和对照组茶苗未出现表观药害。质谱检测和统计学分析表明,发生药害的茶树叶片中莽草酸途径代谢物的含量发生显著变化,其中莽草酸是主要的差异代谢物之一。在试验期内(0～21 d),茶树叶片中莽草酸的积累量与草甘膦的吸收量和作用时间高度正相关,当草甘膦吸收量达到28 mg·kg^-1以上时,茶树的莽草酸代谢受到明显抑制,导致叶片中莽草酸大量积累,与对照组相比,发生药害的茶树叶片中莽草酸的含量约高16倍。本研究表明莽草酸是茶树响应草甘膦胁迫的主要代谢物之一。     

草甘膦对大豆叶片超微结构及生化指标的影响

喷施草甘膦后研究大豆莽草酸、叶绿素以及叶片超微结构变化,揭示草甘膦对大豆伤害的机理。喷施草甘膦后,大豆品种东农42叶绿体内产生嗜锇颗粒,片层结构变得稀薄,淀粉粒减少;由于叶绿素含量降低,东农42莽草酸积累;随后叶绿体变形裂解,细胞膜从细胞壁上脱落,细胞瓦解。相比之下,GTS40-3-2叶肉细胞的液泡、叶绿体、叶绿体片层、淀粉粒等先出现一定程度的变化,后恢复;叶肉细胞出现嗜锇颗粒,表现为先增多,后减少,大约1周后消失;莽草酸含量几乎没有变化,叶绿素先下降后恢复,恢复过程需要2周左右。     

植物调节剂促进橡胶树籽苗芽接苗接穗萌发与生长研究

为缩短橡胶树籽苗芽接苗育苗期,加快籽苗芽接苗接穗萌发与生长,采用4种植物激素对橡胶树籽苗芽接苗的萌发情况和2种植物调节剂对籽苗芽接苗生长情况的影响进行研究。结果表明：400 μmol/L 6-BA和200 μmol/L GA3均有促进籽苗芽接苗萌发、缩短抽芽时间的作用。500 μmol/L NAA和20 μmol/L ZT对萌发没有作用。萌发后,10～40 μmol/L ZT和50 μmol/L DA-6有促进接穗增长的作用,并提高叶片光合效率和叶绿素含量。     

巴西橡胶树HbEPSPS基因逆境响应功能解析

草甘膦除草剂的靶标酶为5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)。为研究HbEPSPS基因在橡胶树中的逆境响应功能,分析其在草甘膦、机械伤害、白粉菌侵染和不同激素处理下的表达模式。结果表明：草甘膦、机械伤害和IAA处理诱导HbEPSPS显著上调;干旱、ABA、SA和ETH处理亦能诱导HbEPSPS显著上调;H2O2处理橡胶树叶片中HbEPSPS表达呈现双峰规律;白粉菌侵染叶片,HbEPSPS表达显著下调。不同部位表达分析结果表明,HbEPSPS基因在花中表达量最高,其次是树皮和叶,在胶乳中表达量最低。此结果表明,HbEPSPS基因在橡胶树草甘膦药害和激素信号响应中具有重要作用,为研究其在橡胶树抗逆机制中的作用奠定良好基础。     

光照强度对巴西橡胶树淡绿期叶片光合特性和活性氧代谢的影响

橡胶树种苗培育过程中需要避免强光照射,但光照强度对橡胶树幼苗叶片生理活性的作用机制尚不清楚。以橡胶树品系GT1的实生苗为材料,对植株进行不同光照强度处理,测定其淡绿期叶片在不同光照强度下的光合特性和活性氧代谢情况。结果表明,随着光照强度的增加,橡胶树淡绿期叶片的光化学效率(Fv/Fm)呈现上升规律,同时过氧化物的含量也呈现上升趋势,但是由于抗氧化酶对活性氧清除的作用,1 000μmol/m2·s的高光照强度并没有对橡胶树叶片造成伤害。说明200~400μmol/(m2·s)的光照强度比较适合橡胶树苗淡绿期叶片的生长和发育。     

4个巴西橡胶树无性系的核型分析

采用染色体直接压片技术,以叶片为试材,对4种巴西橡胶树无性系的染色体数目和核型进行研究。结果表明:参试的4个无性系染色体数目均为2n=36,其中PR255核型公式为2n=36=24m+12sm(2SAT),大丰95核型公式为2n=36=28m+8sm(2SAT),热研2-14-39核型公式为2n=36=20m(2SAT)+16sm,RRIM712核型公式为2n=36=14m+22sm,四者核型类型均为2B型,在进化上属于比较原始的类型。     

茉莉酸和其它激素对巴西橡胶树乳管分化的协同作用

研究了外源茉莉酸分别和6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸共同施用对巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Arg)乳管分化的作用。将含这些激素的羊毛指涂在巴西橡胶树无性系的萌条上，用光学显微镜技术检查茎中乳管数目的变化，以及次生韧皮部轴向系统的细胞层数。施用茉莉酸对正在伸长的茎中初生乳管分化有明显促进作用，但不能诱导形成次生乳管。施用茉莉酸对已经停止伸长的茎中初生乳管的分化没有显著作用，但促进次生乳管的形成。对经过一个生长季节的萌条，施用茉莉酸能够促进各个伸长单位茎中次生乳管的分化。单独施用不同浓度的6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸对乳管分化都没有显著影响。茉莉酸分别与不同浓度吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰共施后，与单独施用茉莉酸比较，对乳管分化没有显著影响。0.08%茉莉酸和0.45%6-苄基腺嘌呤同时施用比单独施用0.08%茉莉酸能诱导形成更多的次生乳管。0.08%茉莉酸和0.53%～0.0053%的脱落酸共施与单独施0.08%茉莉酸比较，诱导形成的次生乳管有减少趋势。采用酶联免疫技术对巴西橡胶树茎中的异戊烯基腺嘌呤水平进行了初步测定，结果表明，橡胶树顶端伸长单位茎中异戊烯基腺嘌呤含量高于基部伸长单位。施茉莉酸后，无论是基部伸长单位还是顶部伸长单位，异戊烯基腺嘌呤的水平均低于对照，5d后明显上升，明显高于对照，然后趋于稳定。     

巴西橡胶树HbMlo8基因的功能研究

Mlo基因是植物体内具有负向调控功能的一类基因。为揭示Hb Mlo8基因在橡胶树中的功能,分析了该基因在巴西橡胶树不同组织中的表达情况,在机械损伤、干旱、白粉菌侵染、ABA、ETH、JA和H_2O_2处理下的表达模式。结果表明:Hb Mlo8基因在橡胶树的树皮、胶乳、花和叶中均有表达,主要在树皮和花中表达。机械损伤、干旱、白粉菌侵染均会使Hb Mlo8在橡胶树叶片中的表达量显著上调。橡胶树叶片中Hb Mlo8基因在ETH处理早期下调表达,处理10 h后开始显著上调。在ABA、H_2O_2和JA处理下,Hb Mlo8基因均呈现下调表达现象。说明Hb Mlo8可能参与橡胶树对白粉菌和非生物胁迫的响应过程以及激素信号转导路径,为阐明Hb Mlo8基因在橡胶树生长和逆境响应机制中的功能研究打下良好基础。     

一种快速高效适于橡胶树叶片AFLP分析的DNA提取方法

以近200个巴西橡胶树种质材料(品种及无性系)幼嫩叶片为材料,采用改良的CTAB法对其基因组总DNA的提取进行了研究。结果表明,该方法提取的DNA溶液无色透明,OD260 /OD280 的比值均为1.8～2.0,1%琼脂糖凝胶电泳为清晰的一条带,无降解现象,RNA去除干净,能被限制性内切酶完全消化;其AFLP分析(引物EcoRI- TA/MseI- CTT)条带清晰,多态性好,说明此方法提取的巴西橡胶树幼嫩叶片基因组总DNA较适于AFLP分析。     

橡胶树排胶机理与调控研究进展

排胶是巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)树皮乳管细胞中胶乳采收的重要环节,与天然橡胶的生物合成、胶乳再生、割胶技术、韧皮部膨压等众多因素相关,占生产成本的60％以上.近年来,天然橡胶异戊二烯途径合成与调控机制、胶乳诊断指标、乳管伤口堵塞和过度排胶导致的死皮发生和修复机理等领域均取得...     

渗透胁迫与植物激素等对巴西橡胶树HbMT2a基因表达的影响

采用荧光定量PCR技术分析HbMT2a基因在不同环境因子诱导下,不同部位和不同无性系间的表达模式。结果表明,不同环境条件下,表达模式有一定差异,但PEG、ABA、6-BA和IAA均上调橡胶树无性系热研7-33-97叶片和树皮中的HbMT2a基因表达;在不同器官中,HbMT2a基因的表达量在根中最高、茎中次之、叶中最低,但是,在PEG诱导条件下,HbMT2a基因上调表达的幅度在叶中最大;降低温度可上调叶片中的HbMT2a基因表达;PEG诱导2 h,HbMT2a基因在抗寒橡胶树品种云研77-4叶片中的上调表达量显著高于不抗寒橡胶树品种热垦501。HbMT2a基因的表达容易受环境因子的影响,而且在抗寒性不同的橡胶树品种间的表达模式存在明显差异,有望作为橡胶树抗性育种的一个分子标记。     

橡胶树HbDHN1基因克隆及表达分析

采用Macroarray印迹杂交技术从本实验室构建的橡胶树机械伤害诱导的树皮抑制性差减杂交(SSH)cDNA文库中检测到1个差异表达EST.采用RT-PCR和RACE技术获得了该基因全长cDNA序列,包括124 bp的5'端非编码区,337 bp的3'端非编码区和1个编码224个氨基酸的开放阅读框.该cDNA编码的蛋白具有植物脱水素蛋白的特征性结构,属于SK2类脱水素蛋白.命名为H6DDHN1,与其它植物的SK2类脱水素蛋白具有49.0%～68.2%的氨基酸序列同源性.RT-PCR分析表明,机械伤害对HbDHN1基因的表达没有明显影响,受伤组织的脱水显著上调该基因的表达.     

橡胶树枝条初生乳管形态发育研究

橡胶树的初生乳管主要存在幼嫩树干、枝条、叶片、花和果实中,其发育过程依然不清楚。本研究利用石蜡制片和改良的碱处理剥离2种方法研究了幼嫩枝条初生乳管的形态发育过程,发现碱处理剥离法能观察到乳管从起源到发育成熟的连续过程,优于石蜡制片。采用碱处理剥离法系统研究橡胶树枝条不同发育时期初生乳管形态特征。从古铜期枝条不同部位分离的乳管形态差异较大,顶端分生组织附近的乳管呈线性长管状、不分支、无隔,外凸结构不明显;距顶端7 cm左右的乳管具有明显的外凸结构或珠状结构;距顶端14 cm处的乳管明显增粗,相邻乳管间外凸结构联结贯通形成乳管桥,最终形成网状结构。稳定期枝条各部位的乳管形态趋同,外凸或珠状结构的密度和乳管桥的密度均显著高于古铜期枝条对应的部位,都形成了复杂的网络结构。同时发现初生乳管是多核的。本研究结果表明橡胶树枝条初生乳管为无节联结乳管,是一种新的乳管类型。本研究对植物乳管发育研究有重要意义。     

一种测定巴西橡胶树胶乳中过氧化氢含量及其在胶乳各组分中分布的方法研究

胶乳活性氧产生与清除失衡是导致橡胶树发生死皮的一个重要因素。由于直接用丙酮提取胶乳中的过氧化氢,存在测定结果重复性不好和准确性不高的问题。笔者在加入丙酮前使用不同提取液对胶乳样品进行预处理,在加入丙酮后使用萃取剂,建立了一种适合测定胶乳中过氧化氢的方法,发现胶乳中的过氧化氢主要分布于C-乳清和黄色体组分,为进一步研究橡胶树乳管活性氧代谢打下良好基础。     

一种测定巴西橡胶树树皮中过氧化氢含量的方法

研究植物体内 H2O2 的含量变化有助于确认植物提高非生物胁迫耐性的生物技术策略。Ti(Ⅳ)-PAR-H2O2 比色法灵敏度高、特异性强、稳定性好,广泛用于植物 H2O2 测定,但不同研究所用的反应条件不一致。在本研究中,系统优化了 Ti(Ⅳ)-PAR-H2O2 比色法的反应条件,并比较了丙酮提取法和 TCA 提取法对橡胶树萌条韧皮部 H2O2 的提取效果。结果表明,丙酮提取法稳定性差,TCA 提取法稳定性好。本研究报道了一种简单、快速的测定橡胶树树皮 H2O2 的方法,为进一步研究橡胶树中 H2O2 的生理功能打下良好基础。     

一种测定巴西橡胶树树皮中过氧化氢含量的方法

研究植物体内 H2O2 的含量变化有助于确认植物提高非生物胁迫耐性的生物技术策略。Ti(Ⅳ)-PAR-H2O2 比色 法灵敏度高、特异性强、稳定性好,广泛用于植物 H2O2 测定,但不同研究所用的反应条件不一致。在本研究中,系统 优化了 Ti(Ⅳ)-PAR-H2O2 比色法的反应条件,并比较了丙酮提取法和 TCA 提取法对橡胶树萌条韧皮部 H2O2 的提取效果。 结果表明,丙酮提取法稳定性差,TCA 提取法稳定性好。本研究报道了一种简单、快速的测定橡胶树树皮 H2O2 的方法, 为进一步研究橡胶树中 H2O2 的生理功能打下良好基础。     

橡胶树树皮miRNA定量表达分析的内参筛选

世界所需天然橡胶主要来自橡胶树,橡胶树的乳管是合成和储存天然橡胶的组织,树干树皮中的次生乳管与天然橡胶生产密切相关,由维管形成层分化而来。次生乳管数量与天然橡胶产量呈显著正相关。因此,乳管分化是天然橡胶生产面临的一个重大理论课题。植物miRNAs是一类长约20~24个核苷酸的非编码小RNA分子,通过介导基因沉默在植物生长发育、细胞分化及逆境适应中起着非常重要的调节作用。橡胶树乳管分化过程中差异miRNAs的鉴定对于进一步认识乳管分化的分子机理具有重要的作用。实时荧光定量PCR（qPCR）已广泛用于miRNA的定量表达分析,选择合适的miRNA内参对于准确进行miRNA的表达定量至关重要。本研究以冠菌素（coronatine, COR）诱导橡胶树萌条分化次生乳管的实验系统,采用小RNA Poly A加尾的qPCR技术分析COR处理对形成层区3个非编码RNA（U6 snRNA、5S rRNA、18S rRNA）和6个miRNA（hbr-miR159b、hbr-miR396b、miR169-x、miR172-y、miR535-x、miR894-x）候选内参的表达稳定性的影响。geNorm和NormFinder软件的联合分析结果显示,表达稳定性最高的是hbr-miR396b和miR894-x,稳定性较差的是U6 snRNA。hbr-miR396b和miR894-x可作为合适的内参基因,用于分析COR影响下的miRNA相对定量表达,为鉴定橡胶树次生乳管分化相关的差异表达miRNAs奠定良好基础。