平邑甜茶MhSnRK1在番茄中超表达对种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨蔗糖非发酵–1–相关蛋白激酶–1（SnRK1）对种子萌发及幼苗生长的调控作用,以超表达平邑甜茶MhSnRK1的番茄株系O-7、O-9和其野生型（WT）为试材,研究MhSnRK1对番茄种子萌发及幼苗生长发育的影响。结果表明,WT、O-7和O-9在MS培养基中种子发芽率均为100%,在MS + 100 mmol · L-1海藻糖培养基中发芽率显著降低,分别为23.3%、70.3%和67.7%;在MS培养基中O-7和O-9的SnRK1活性分别比WT高12.1%和2.3%,在海藻糖培养基中WT、O-7和O-9比在MS培养基中分别降低41.5%、35.5%和27.5%,O-7和O-9仍高于WT,可见在一定范围内较高的SnRK1活性促进种子的萌发。播种后14 d,与其他培养基中相比,海藻糖培养基中幼苗主根的长度最短,其中WT显著短于O-7和O-9;幼苗下胚轴的伸长较MS培养基中明显受到抑制,且WT受抑制的程度更大;在海藻糖培养基中添加0.3 mg · g-1的IAA,WT下胚轴伸长受到的抑制得到解除。播种后30 d,海藻糖培养基中,与O-7和O-9相比,WT表现为子叶平整肥厚,真叶发育良好,叶面积较大,叶绿素含量显著高于 O-7和O-9。上述结果表明,平邑甜茶MhSnRK1在番茄中超表达调控种子的萌发及幼苗的生长;在一定范围内,较高的SnRK1活性促进种子的萌发、抑制幼苗主根和下胚轴的伸长,较低的SnRK1活性更有利于幼苗的生长发育。     

桃PpSnRK1α在番茄中过表达对营养胁迫下植株生长的影响

以番茄(Solanum lycopericum)超表达桃SnRK1(蔗糖非发酵蛋白激酶–1)基因PpSnRK1α的株系及野生型为试材,研究在养分供应不足时SnRK1对植株生长的影响。结果表明,低营养条件下,转基因番茄叶片和根系中的Sn RK1酶活性比野生型高41.55%和39.46%;功能叶片的净光合速率平均比野生型高18.98%;低营养胁迫12 d的叶片SOD、POD、CAT活性比野生型高35.56%、28.85%和14.90%;根系活力比野生型高26.39%;茎和叶中氮磷含量显著高于野生型,钾含量两者差别不大,在根系中氮磷含量差别不大,而钾含量显著高于野生型,且氮素向地上部茎和叶中的分配比率增加。上述结果说明,在营养缺乏条件下,超表达PpSnRK1α可以提高番茄功能叶净光合速率,促进植株对氮素的吸收利用,从而延缓叶片衰老。     

高温对平邑甜茶幼苗生物发光与能量代谢的影响

 以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd. var pingyiensis Jiang]当年实生苗为材料,研究了高温胁迫对幼苗生物发光的影响以及ATP含量、总呼吸、抗氰呼吸等的变化。结果表明,高温胁迫初期,平邑甜茶幼苗叶片超弱发光和荧光强度均下降,但随着高温胁迫时间的延长,两者均逐渐回升,并在48h时基本恢复到对照水平;但叶片磷光强度在高温胁迫的48h内一直逐渐升高;高温胁迫下,叶片的总呼吸速率降低,抗氰呼吸速率升高,同时ATP生成量也明显降低,显示高温胁迫下平邑甜茶叶片的生物发光与呼吸途径和能量代谢的改变密切相关。     

几种生长调节物质对平邑甜茶侧根原基形成的影响

本试验以平邑甜茶为试材,通过多效唑、茉莉酸、水杨酸处理,测定了4种物质对平邑甜茶侧根原基形成的影响,结果表明,4种试剂分别在10mg／L、5mg／L、12mg／L、8mg／L达到最佳效果,分别使平邑甜茶侧根原基数目提高了302．84％、100．15％、155．45％和225．83％。     

不同土壤紧实度对平邑甜茶根系特征及氮代谢的影响

以盆栽平邑甜茶为试材,研究了不同土壤紧实度对其幼苗根系特征和氮代谢的影响。结果表明,土壤紧实度增加显著抑制平邑甜茶地下部分的生长,表现为根系长度、侧根数量以及延长根和黄褐色须根的质量、总表面积和总长度均随着土壤容重的增加而降低,根系活力也随土壤容重的增加显著降低,叶片和根系硝态氮质量分数则随土壤容重的增加而增加;叶片和根系中铵态氮质量分数的变化趋势一致,均是容重为1.3g·cm-3处理的最高,1.5g·cm-3处理次之,而紧实度小的1.1g·cm-3处理最低;叶片硝酸还原酶活性随着土壤容重的增加而降低,而根系硝酸还原酶活性和叶片谷氨酰胺合酶活性以中等紧实度的1.3g·cm-3处理最高,1.5g·cm-3处理显著低于其他处理,根系谷氨酰胺合酶活性则随着容重增加而升高。结果说明土壤紧实度能直接影响平邑甜茶植株的氮代谢活动,进而影响植株对养分的吸收和利用。     

硫磺对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响

以盆栽的试验方式,研究了在老龄苹果园土壤中添加不同量(0、0.1、0.3、0.5 g·kg^-1)的硫磺对土壤微生物环境及再植平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗的影响,为减轻苹果连作障碍提供理论依据。温室和露地盆栽结果显示:硫磺对改善连作土壤环境及促进平邑甜茶幼苗的生长具有良好的效果,但不同添加量促进效果不尽相同,其中以0.3 g·kg^-1的促进效果最为显著。与对照相比,0.3 g·kg^-1的硫磺处理浓度下平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别增加了60.83%(26.03%,露地数据,下同)、26.78%(19.66%)、73.44%(62.15%)和93.32%(72.93%);根长、根表面积、根体积、根尖数、根系呼吸速率提高了1.47倍(1.82倍)、2.28倍(2.05倍)、2.05倍(2.74倍)、1.73倍(1.67倍)、2.12倍(1.98倍)。硫磺处理后叶片叶绿素含量、光合参数、土壤酶的活性均有不同程度提高。0.3 g·kg^-1硫磺处理具有最高的细菌与真菌...     

连作土与灭菌土对平邑甜茶幼苗生长发育的影响

以平邑甜茶幼苗为试材,探讨了连作土和温度处理的灭菌连作土对其生长发育的影响。结果表明,温度处理的灭 菌连作土能够增加植株细根的表面积、总长度和根尖数;增强白根与褐根的呼吸强度;延长根系寿命;增加植株的生物量、 叶面积;灭菌处理连作土中植株白根的呼吸强度、生物量和叶面积与连作土处理的差异显著。     

低氧胁迫对平邑甜茶根系活力及氮代谢相关酶活性的影响

 采用控制营养液溶氧浓度的方法,研究了低氧胁迫对平邑甜茶幼苗生物量、根系活力、根系呼吸速率以及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：低氧胁迫抑制了植株的生长,营养液溶氧浓度越低,抑制作用越明显;低氧处理前期根系呼吸速率也受到了明显地抑制,并且溶氧浓度越低抑制作用越强,但随处理时间的延长,抑制作用降低,而幼苗根系活力则先急剧升高后急剧下降;低氧胁迫诱导了硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）的活性,溶氧浓度越低酶活性增加幅度越大;而对谷氨酸脱氢酶（NADH-GDH）的活性先抑制后促进。平邑甜茶可通过增加呼吸消耗、改变代谢途径来缓解低氧逆境伤害。     

甲壳素对连作平邑甜茶生长、光合及抗氧化酶的影响

以苹果连作土盆栽的平邑甜茶幼苗为试材,探讨了0、0.5、1.0和2.5 g·kg-1不同施入量的甲壳素对其光合速率、活性氧含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,1.0 g·kg-1的甲壳素处理能显著促进幼苗株高、地径,干样质量和根冠比的增加,根冠比为对照的1.51倍;明显提高了幼苗叶片光合色素含量、净光合速率和蒸腾速率,其中光合速率为对照的1.30倍;同时提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,分别为对照的1.10倍、1.85倍、1.77倍和1.43倍;减少了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子的积累,分别为对照的73%、62%和34%,降低了脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量。当甲壳素施用量为2.5 g·kg-1时则显著抑制平邑甜茶幼苗生长,降低幼苗叶片光合速率和抗氧化酶活性,并使超氧阴离子和脯氨酸含量明显上升。因此,适宜用量的甲壳素能减轻苹果的连作障碍。     

外源NO对干旱胁迫下平邑甜茶幼苗叶绿素荧光参数和光合速率的影响

 以20%聚乙二醇（PEG6000）处理模拟干旱,利用一氧化氮（nitric oxide,NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）处理平邑甜茶[Malus hupehensis（Pamp.）Rehd.]幼苗,探讨外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗叶绿素荧光参数和光合速率的影响。结果表明：水分胁迫下平邑甜茶幼苗Fo显著上升,F_v/F_m、q_P、ETR、Yield、叶绿素含量和光合速率显著降低,q_N在胁迫的前3 d呈上升趋势,之后大幅度下降;通过外施不同浓度的SNP（100 ~ 700 μmol · L^-1）均使水分胁迫下平邑甜茶幼苗 F_o上升及F_v/F_m、ETR、q _P、Yield、叶绿素含量和光合速率下降幅度明显减小。不同处理缓解作用为：300 μmol · L^-1 SNP > 500 μmol · L^-1 SNP > 100 μmol · L^-1 SNP > 700 μmol · L^-1 SNP,其中300 ~ 500 μmol · L^-1 SNP处理缓解效应明显,但以300 μmol · L^-1 SNP处理效果最好。     

平邑甜茶后代双胚苗的倍性鉴定及核型分析

为了确定平邑甜茶双胚苗的倍性特征和核型特点,采用压片和流式细胞仪观测的方法对平邑甜茶后代中双胚苗进行染色体倍性观察和核型分析。结果表明:4株供试材料均为三倍体,2n=3x=51,染色体为小型,染色体长度比差异不大;核型组成由中部着丝点染色体(m)和亚中部着丝点染色体(sm)组成;株系8-1、8-2、12-1和12-2的核型公式分别为2n=3x=45m+6sm,2n=3x=48m+3sm,2n=3x=27m+24sm,2n=3x=33m+18sm;染色体相对长度和着丝点指数的变异范围分别为1.21%～2.68%和34.19%～42.37%,1.44%～2.63%和35.59%～44.08%,1.36%～3.02%和32.85%～42.18%,1.43%～2.87%和34.23%～44.02%;核型分别属于1B、1A、2B和1B类型,表现为株系之间的核型不完全相同。本研究为丰富无融合生殖型砧木的育种理论,获得新的苹果无融合生殖型砧木提供有益的借鉴。     

生长素和细胞分裂素对平邑甜茶组培苗PAs和NO含量的影响

 以平邑甜茶继代组培苗为试材,研究了NAA、IBA、ZT和6-BA作用下组培苗的生长、内源多胺（PAs）和一氧化氮（NO）含量的变化。结果表明,在MS培养基中添加0.02 ~ 1.00 mg·L^-1的NAA或IBA后,外植体鲜样质量增加率和蛋白质含量以及多胺含量和一氧化氮含量均明显增加,其中浓度在0.10 ~ 0.50 mg·L^-1 时增加最高;同样浓度下,NAA处理的外植体鲜样质量增加率和腐胺含量高于IBA。在0.08 ~ 4.00 mg·L^-1范围内,随着ZT或6-BA浓度的升高,外植体鲜样质量增加率、可溶性蛋白含量、多胺含量和一氧化氮含量均逐渐升高;同样浓度下,6-BA处理的外植体鲜样质量增率和腐胺含量高于ZT。生长素和细胞分裂素促进组培苗生长与促进内源PAs和NO的生成相伴随,组培苗生长动态与内源多胺和一氧化氮含量的变化趋势一致。     

一氧化氮在吲哚丁酸诱导平邑甜茶幼苗侧根形成中的作用

本实验以平邑甜茶（Malus hupenhensis Rehd.）实生苗为材料,研究了一氧化氮（NO）对侧根的诱导效果、吲哚丁酸（IBA）对根系内源NO含量的影响以及NO在 IBA诱导侧根形成中的作用。结果表明,外源NO能够促进平邑甜茶侧根的形成与生长,并有明显的剂量效应,其中10 μmol/L NO供体硝普钠（SNP）处理后新根最长,50 μmol/L SNP处理后新根数量最多。100 μmol/L IBA处理后15~30 min和48~96 h,幼苗根系NO生成量出现两次显著升高,而IBA处理96 h后侧根原基数量大量增加。此外,蛋白激酶抑制剂Quercetin明显抑制IBA对NO的诱导。     

平邑甜茶延长根和吸收根抗凋亡基因的表达差异及其对2,4-D 的响应

 以3 年生平邑甜茶[Malus hupehensis（Pamp）Rehd. var. pinyiensis Jiang]盆栽树为材料,通过2,4-D 水溶液灌根处理,探讨了新根（延长根和吸收根）细胞死亡及其抗凋亡基因的表达特征。结果表明,在60 mg · L^-1 2,4-D 处理后的70 d 内,新根细胞死亡量和类caspase3/7（半胱天冬酶）活性先上升后下降,ATP 含量和根系活力的变化与之相反。平邑甜茶抗凋亡基因MhBAG、MhBI-1 与MhHSP70 在新根中均受2,4-D 诱导,随着2,4-D 处理时间的延长,MhBAG 基因的表达水平先下降后逐渐升高,MhBI-1 与MhHSP70 则先升高后下降。在2,4-D 处理下,吸收根细胞死亡量与根系活力的变化幅度明显高于延长根,吸收根MhBI-1 与MhHSP70 表达量的早期升高幅度大于延长根,表明吸收根细胞对2,4-D 的敏感性高于延长根;但在基因表达高峰时,延长根抗凋亡基因表达量的升高倍数明显高于吸收根,暗示延长根比吸收根有更强的抗凋亡能力。     

低温对山定子和平邑甜茶幼苗根系氮代谢酶及游离氨基酸的影响

以苹果砧木山定子(Malus baccata Borkh.)和平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)实生苗为试材,研究低温(昼10℃/夜2℃)对根系氮代谢关键酶活性和氨基酸含量的影响。结果表明:低温诱导山定子和平邑甜茶根系谷氨酰胺合成酶(GS)活性,与常温对照相比两砧木活性分别增加了119%和317%。低温同时降低了谷氨酸合酶(NADH-GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性,两砧木NADH-GOGAT活性分别为常温对照的6.11%和48.43%,NADH-GDH活性分别为常温对照的47.07%和33.84%。低温对平邑甜茶GS活性和NADH-GDH活性的影响大于山定子,说明平邑甜茶对低温胁迫较敏感;山定子根系NADH-GOGAT活性受低温影响较大,而低温对平邑甜茶根系NADH-GOGAT活性没有明显影响。GS/GDH比值分析表明,低温前后根系中铵同化途径均以GS/GOGAT为主,但低温使GS/GOGAT途径在根系中的作用明显加强,尤其对平邑甜茶的效果更明显。低温增加了山定子和平邑甜茶根系游离氨基酸总量,山定子和平邑甜茶分别比对照增加了78.34%和89.79%,平邑甜茶游离氨基酸含量高于山定子。低温处理前根系中游离氨基酸以苏氨酸、酪氨酸、天冬氨酸和谷氨酸为主,低温处理后以苏氨酸、精氨酸、天冬氨酸和谷氨酸为主,低温显著提高了根系精氨酸的含量。     

水杨酸对根际低氧胁迫八棱海棠幼苗活性氧代谢的影响

 采用营养液水培系统,以苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)为试材,用叶面喷施的方法,研究了外源水杨酸(salicylic acid ,SA)对根际低氧胁迫下八棱海棠叶片活性氧(ROS)代谢的影响。结果表明：低氧胁迫下八棱海棠叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子 (O₂)、过氧化氢(H₂O₂)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶活性均高于对照,而抗坏血酸(AsA)含量低于对照;外源SA明显抑制MDA和O₂的积累,显著增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。说明SA作为化学诱抗剂,可抑制低氧胁迫下苹果幼苗体内活ROS的产生,提高抗氧化酶的活性,降低膜脂过氧化水平,从而减轻低氧胁迫对植株的伤害。