金荞麦变异株系叶片显微结构特征与抗逆性的初步评价

旨在了解⁶⁰Co-γ射线对金荞麦变异株系叶片结构产生的辐射效应,并对不同株系的抗逆能力进行评价。通过光学显微和电镜扫描对照和变异株系叶片的形态结构,利用主成分分析和隶属函数法对叶片指标进行抗逆性的初步评价。结果表明,红茎株系叶片结构与绿茎对照相比有显著差异,红茎株系叶片厚度减小18.63%,上表皮厚度增大18.94%,栅栏组织和海绵组织分别减小26.96%、13.74%,气孔平均长度显著增大,气孔密度显著减小。红叶株系与绿茎对照叶片结构没有明显差异,但气孔平均长度显著增大,气孔密度显著减小。通过主成分分析筛选出栅栏组织厚度、下表皮气孔密度、上表皮厚度、海绵组织厚度、叶片结构紧密度5项指标作为金荞麦的抗逆性评价指标,应用隶属函数法评价抗逆性顺序为：绿茎＞红叶＞红茎。⁶⁰Co-γ射线辐照对金荞麦叶片结构具有显著的辐射效应,不同变异株系的抗逆能力有差异,研究结果为金荞麦下一步选育工作提供理论依据。     

4个野生早熟禾属草种的耐热性研究

以草地早熟禾栽培种“午夜”为对照,通过测定高温胁迫下4个野生早熟禾属草种的几项生理指标,探讨了半致死温度、叶片细胞质膜透性、叶片脯氨酸含量以及叶片丙二醛含量等生理指标的变化特征。结果表明草地早熟禾、硬质早熟禾、细叶早熟禾、早熟禾和“午夜”的半致死温度分别为56.56℃、55.95℃、53.78℃、52.88℃和56.09℃;高温胁迫下,各草种随着胁迫程度和胁迫时间的增加,都表现为质膜透性增大,游离脯氨酸积累先增加后减少,丙二醛含量持续增长。4种草受高温胁迫时伤害的程度存在差异,耐热能力强弱依次为草地早熟禾、硬质早熟禾、早熟禾、细叶早熟禾。     

三种草坪草的耐盐性差异及其叶片的显微结构的研究

摘 要：为了解羊茅属高羊茅（Festuca arundinacea L.）、早熟禾属草地早熟禾（Poa pratensis L.）、黑麦草属多年生黑麦草（Lolium Perenne L．）的耐盐性,以高羊茅（凌志、爱瑞三号、阳光宝贝）、草地早熟禾（纳苏,抢手股,优异）、多年生黑麦草（首相、焦点）共八个品种为材料,在不同浓度的NaCl水培营养液中对各种材料幼苗进行耐盐处理。实验表明：草地早熟禾的耐盐临界浓度为200 mmol/L,高羊茅和多年生黑麦草的耐盐临界浓度为150 mmol/L;并确定8个品种的耐盐性的差异：枪手股最好,首相最差。同时,对其相关叶片显微结构：泡状细胞、维管束、表皮细胞、气孔器进行了分析, 结果表明：草地早熟禾由于具有与耐盐植物相近的结构而更能耐受较高的盐浓度。关键词：草坪草,耐盐差异,叶片显微结构     

低温弱光对西葫芦叶片光合特性及显微结构的影响

在不同温度和光照条件下研究了低温弱光对西葫芦幼苗叶片解剖结构的影响。结果表明:低温弱光处理使得西葫芦叶片上下表皮细胞密度、细胞直径、气孔大小以及气孔密度均变小,栅栏组织厚度及叶片厚度均减小,海绵组织也变得更为疏松,栅栏组织/海绵组织的比值减小,细胞间隙变大。低温弱光处理后西葫芦幼苗叶片光合速率及叶绿素含量下降较明显。     

60Co-γ辐射对朝天椒种子诱变效应的影响

为探究辐射处理对朝天椒种子诱变效应的影响,确定辐射诱变朝天椒种子的最适宜条件。本研究选用朝天椒常规种‘中农千斤红’为试材,以25、50、100、200、300、400、500和600 Gy为辐射剂量处理,以不辐照(0 Gy)干种子为空白对照,分别对诱变种子发芽情况进行分析;60 d观测成苗植株形态状况和叶片气孔器特征;测定成苗叶片主要生理指标。结果表明,种子发芽力(发芽势,发芽率)、发芽指数、出苗率、成苗率和壮苗率随着辐射剂量的增加而降低,致畸率则上升;随着辐射剂量的增加,植株表型性状突变情况愈加明显;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖含量先上升后下降,在辐射剂量为400 Gy时出现最大值;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量一直呈现下降趋势,丙二醛(MDA)含量和相对电导度持续升高;叶片上、下表皮的气孔密度逐渐增加,保卫细胞长先增大后减小,保卫细胞宽和气孔开度先减小后增大。在~(60)Co-γ辐射为100 Gy时发现优良变异株,结合回归分析,最终确定该品种辐射剂量的半致死剂量为377.14 Gy,也为最适诱变剂量。通过朝天椒材料诱变以期获得一些可遗传的变异,能为诱变育种提供依据和参考。     

气孔在辣椒(Capsicum annuum L.)子叶和下胚轴上的动态变化

以辣椒幼苗(Capsicum annuum L.)为材料,研究了辣椒生长发育过程中子叶的上、下表皮和下胚轴上、下端1 cm处的气孔密度及表皮细胞密度的动态变化。结果表明:(1)辣椒的气孔由肾形保卫细胞组成,无副卫细胞;子叶的表皮细胞呈无规则形,下胚轴的表皮细胞呈长方形或椭圆形;(2)辣椒子叶上、下表皮的气孔密度和表皮细胞密度分别在辣椒种子出芽后第6天和第3天达到最大,之后随子叶的生长逐渐减小,下表皮的气孔密度和表皮细胞密度明显大于上表皮的;(3)辣椒下胚轴上、下端1 cm处的气孔密度随下胚轴的生长变化不明显,但是表皮细胞密度随下胚轴的生长逐渐减小,下胚轴上端的气孔密度和表皮细胞密度明显的大于下胚轴下端的。     

菵草属及其近缘属叶下表皮微形态的研究

为了探讨菵草属的系统学位置,采用次氯酸钠离析法制作叶表皮装片,用光学显微镜对菵草属及其近缘属植物的叶下表皮微形态特征进行观察。结果显示:菵草属及其近缘属,燕麦族和早熟禾族植物的叶下表皮均为典型的狐茅型,具有较高的一致性。脉间长细胞大多为长筒形,细胞壁大多平直,少数波状弯曲;脉间区短细胞稀少或常见;脉上都分布有刺细胞或短细胞;气孔器大多为2~3列;副卫细胞为平行形,少数为低圆屋顶形。叶表皮微形态显示菵草属不应划入虎尾草族,早熟禾族和燕麦族没有明显的界限,支持早熟禾族和燕麦族合并为广义的早熟禾族,菵草属归为广义的早熟禾族。     

沙芥营养生长规律及叶片解剖结构的研究

通过对沙芥营养生长期的生育规律及叶片不同生育期解剖结构的研究,分析了沙芥的生长特点及叶片结构与功能的关系,为人工驯化栽培和开发利用提供科学的理论依据。结果表明:沙芥营养生长生育期为(130±4)d其生育期可划分为发芽期、幼苗期、旺盛生长期和生长衰退期4个时期;沙芥叶片进化为适应干旱的高光效的环栅型叶,输导组织发达,机械组织不发达,叶表皮由表皮和副表皮2层细胞组成;很多表皮细胞特化为大型的储水的泡状细胞密布于叶表,沙芥叶表气孔下陷,且有较大的气孔下室。     

‘细叶’芒(Miscanthus sinensis’Variegatus’)四倍体诱导与表型分析

本研究以观赏植物二倍体‘细叶’芒的幼穗为外植体诱导出愈伤组织,采用秋水仙素诱导处理获得其同源四倍体,分别通过流式细胞仪检测和根尖细胞染色体计数鉴定再生植株的倍性。进一步对四倍体‘细叶’芒的叶片气孔特征和植株表型特征分析,结果表明,与其二倍体亲本相比,四倍体叶片下表皮的气孔密度显著降低而气孔大小明显增大,四倍体植株的株高、分蘖和冠幅显著降低,但是叶片宽度比二倍体植株明显增加,而四倍体茎粗和叶长跟二倍体植株无明显差异。该研究获得的‘细叶’芒同源四倍体可为观赏植物新品种的培育提供新种质资源。     

不同叶型五指毛桃的形态及生理指标测定

五指毛桃(Ficus hirta Vahl)具有较高的遗传多样性。本研究对野外不同叶型五指毛桃数量及生长环境展开调查,并以新鲜采摘的五指毛桃为实验材料,通过测定其叶柄长、叶片长、叶片宽、叶面积、叶周长、表皮毛长度、密度、表皮扁平细胞和气孔器等形态学指标及叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量等生理学指标,比较不同叶型五指毛桃间的差异。结果表明:野外4种叶型五指毛桃数量从大到小依次为:全缘型、三指深裂型、浅裂型、五指深裂型;且其在叶片宽、叶周长、叶面积、表皮毛长度和密度、上表皮扁平细胞形态、下表皮气孔密度和气孔宽、根茎叶含水量、脯氨酸、可溶性糖含量等方面均存在差异。本研究将为进一步了解和利用不同叶型五指毛桃种质资源提供参考依据。     

60Coγ射线辐照对大蒜农艺性状与叶片特征的影响

为探索辐照剂量对大蒜辐照诱变效应,以休眠期白皮蒜与萌发期紫皮蒜为试材,采用0~40 Gy 60Coγ射线辐照处理,研究辐照剂量对大蒜农艺性状、叶片上表皮气孔、细胞形态的影响。结果表明,20 Gy剂量能够完全抑制大蒜萌发,休眠期白皮蒜较萌发期紫皮蒜辐射耐受性强,且相同辐射剂量下农艺性状表现均较好。随辐射剂量增加两品种均出现植株矮化、假茎缩短、叶片数降低、叶面积减少等现象,叶片气孔长度、宽度以及上表皮细胞长度呈变小趋势。综合可见,萌发期的紫皮蒜对辐射更具敏感性,而小于10 Gy为大蒜辐照诱变育种适宜剂量范围。     

5个园林绿化树种的叶片解剖结构与光合生理及抗旱性

采用石蜡切片法,对5个园林绿化树种的叶片解剖结构和光合生理指标进行观测,主要包括叶片厚度、表皮厚度、角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片结构紧实度、光合色素、光合速率、蒸腾速率等。结果表明:5个园林绿化树种的栅栏组织均较为发达,但其厚度性状存在一定差异性,叶片上下表皮排列紧密,均由一层细胞组成,上表皮细胞厚度下表皮厚度,上表皮角质层和下表皮角质层厚度排序依次为文冠果新疆杨大叶白蜡黑核桃夏橡,气孔大小排序与其相反;5个园林绿化树种的光合生理指标之间差异不明显;5个园林绿化树种抗旱排序为文冠果新疆杨大叶白蜡黑核桃夏橡。     

黑斑病菌Diplocarpon rosae侵染对现代月季抗感不同杂交后代叶片超微结构的影响

以现代月季（Rosa hybrida）抗感不同的杂交后代作为研究对象,测定黑斑病菌（Diplocarpon rosae）侵染后对叶片表皮细胞结构的影响。经扫描电镜观察,在病菌未侵染时叶片表皮细胞均正常,表皮有气孔分布,气孔椭圆形且饱满。但接种病菌6d后,抗病后代中的感病叶片表皮均有大量菌丝分布,有少数菌丝进入气孔内部;感病后代中的感病叶片表皮肿胀、气孔下陷、孢子附着在叶片表面。通过透射电镜观察,未接种月季黑斑病菌时叶片表皮细胞正常,接种病原菌之后抗病后代叶肉细胞内含较大、较多的嗜锇颗粒,叶绿体由椭圆形变为近圆球形,类囊体形态均一性降低,排列松散,定向发生紊乱;感病后代细胞内叶绿体整体瓦解,只保留了液泡和细胞核,且出现较多的空泡。随着病菌的进一步侵染,细胞质完全降解,导致细胞死亡。     

广西珍稀野生茶树叶片解剖结构分析

采用石蜡切片方法和光学显微技术,对广西珍稀野生茶10个株系叶片进行了解剖和比较观察。从解剖学角度分析比较其抗旱、抗寒和抗病虫害能力,为广西亚热带特异茶树资源的鉴定与新品种的选育以及种质资源利用提供理论依据。实验结果表明：叶脉、叶片、表皮细胞、角质层、栅栏组织及海绵组织的厚度因株系的不同而有所不同。上表皮细胞厚度为17.01~29.34μm,上表皮角质厚度为2.10~5.76μm,栅栏组织/海绵组织厚度比值为0.22~0.85,叶脉/叶片厚度比值为2.46~4.66。分析结果显示：其中抗旱、抗寒和抗病虫等综合抗性最强的是JB2号和JB5号,次强的是JB1号、JB3号和JL1号;这5个株系均为抗逆性较强的茶树资源,可入选为高抗品种的育种材料并进一步鉴定。     

涝峪苔草叶绿素含量与耐阴性研究

为了探索不同光照条件下的涝峪苔草叶绿素含量与耐阴性的关系,通过对涝峪苔草及对照草地早熟禾在全光照及郁闭度为0.5、0.7、0.9林下的叶绿素含量、生长指标(叶片长度、叶片中部宽度、分蘖株数)进行研究。表明:在遮阴条件下,涝峪苔草及对照草地早熟禾叶绿素a、b含量及总叶绿素含量都比全光照条件下为大,但叶绿素a、b、a/b及总叶绿素含量增加快于对照草地早熟禾。叶色方面,遮阴后涝峪苔草叶色深绿,对照草地早熟禾为绿色。生长方面,在遮阴条件下涝峪苔草比对照草地早熟禾生长健壮,没有死亡现象。涝峪苔草能够在郁闭度为0.7￣0.9的强遮阴条件下正常生长,是中国北方地区园林绿化中良好的野生耐阴植物之一。     

水稻矮化宽叶突变体osdwl1的生理特性和基因定位

株高是影响水稻倒伏的重要因素之一,培育适度矮化水稻品种有利于提高其抗倒性,进而减少产量损失并提高稻米品质,因此研究矮秆形成的分子生理机制具有重要意义。通过辐射诱变籼稻恢复系自选1号获得一个稳定遗传的矮化宽叶突变体osdwl1,本文对其形态与生理特征、细胞结构差异、遗传分析和基因定位等方面进行了研究。大田条件下,osdwl1矮化宽叶性状始于分蘖期后,成熟期穗长和各茎节长度均极显著短于对照,最终导致株高矮化,究其原因,是由于突变体茎节细胞变短所致;而叶片石蜡切片及扫描电镜结果显示,osdwl1的叶片小维管束数及其间距显著增加,从而导致叶片变宽,且其上下表皮的小刺毛数也极显著增加。此外,osdwl1的中上部叶片还表现黄化症状,该性状始于3~4叶期幼苗。生理分析和透射电镜观察表明,与野生型对照相比,孕穗期osdwl1的叶绿体类囊体结构松散,且部分已开始降解,从而导致其倒二叶和倒三叶的叶绿素总含量、净光合速率以及Fv/Fm比值均极显著降低,而其可溶性蛋白、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶酶活依次极显著降低,从而导致叶中H2O2及O2-累积,促使丙二醛含量急剧增加。遗传分析表明,osdwl1的矮化宽叶表型受单隐性核基因调控,利用图位克隆技术将该基因定位于6号染色体短臂的SSR标记RM19297与InDel标记ID269-2之间,物理距离为333kb,该结果为进一步克隆OsDWL1基因并研究其功能奠定了基础。     

29份野生牡丹种质资源叶表皮微形态观察

为了解牡丹野生资源在叶表皮微形态方面的特征及差异,为牡丹野生资源的分类提供依据,本研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对29份野生牡丹种质资源叶片的上、下表皮微形态特征进行了观察分析。结果表明：叶表皮细胞形状均为无规则形,但垂周壁式样有深波状、浅波状和波状3种,上表皮细胞长宽比2.38～4.99,下表皮细胞长宽比1.70～4.25;气孔分布在下表皮,气孔器均为无规则型,形状为椭圆形或宽椭圆形,长宽比1.18～1.55,气孔密度为162.1～331.6个/mm2,气孔指数8.95%～26.98%;叶表皮角质层多平滑、呈脊状突起或具颗粒状纹饰;卵叶牡丹居群1～4、稷山牡丹居群1-2、紫斑牡丹居群1～5和中原牡丹居群1叶表面具表皮毛,在叶下表皮或沿中脉集中分布。研究为牡丹组野生种植物学鉴定和分类提供了叶表皮微形态特征的基础资料。     

利用扫描电镜研究草甘膦对地果的伤害

为了给地果在绿化上的开发利用以及农田除草提供理论依据,以扫描电镜为主要工具对经过草甘膦处理的地果进行微观结构的观察。研究结果表明：喷施草甘膦对地果叶片表皮细胞造成了阶段性的伤害,经过一定的时间叶片出现不同程度的失绿枯萎,在草甘膦的作用下叶片表皮细胞受损,气孔出现闭合现象,从而对地果的光合及蒸腾等生理作用产生影响。草甘膦对于嫩叶表皮的作用效果比老叶更显著一些。草甘膦对地果具有一定的杀灭效果,对地果在园林绿化中的应用有指导作用。     

OsWR2-RNAi对水稻角质层生物合成和耐旱性的影响

植物的角质层在干旱胁迫下对降低植物的非气孔性失水起重要作用。对水稻蜡质相关转录因子基因OsWR2过表达研究发现,OsWR2对水稻表皮蜡质和角质的含量和组分构成以及非气孔性失水均有影响,推测OsWR2是植物角质层代谢途径中重要的调控基因。本研究通过构建OsWR2-RNAi载体并转入水稻获得抑制OsWR2表达的突变转基因植株,发现OsWR2-RNAi水稻叶片角质层组成和含量明显变化,其蜡质组分中醛类、醇类和烷烃类的减少导致表皮蜡质晶体的积累和表皮蜡质总量减少14.8%,角质单体中C16:0ω-OH、C18:1ω-OH脂肪酸和di-OH脂肪酸等角质组分含量的显著降低导致OsWR2-RNAi水稻叶片中角质单体总量减少36.2%。幼苗干旱处理前后,OsWR2-RNAi植株自由脯氨酸含量与野生型相比变化不大,但其表皮通透性、水分散失率和MAD含量显著增加,幼苗耐旱性降低。本研究结果进一步证实OSWR2对水稻蜡质和角质生物合成及对非气孔性失水的调控作用,有望为水稻耐旱性状的改良提供重要基因资源。     

草地早熟禾PpSPL4基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

本试验通过同源克隆获得PpSPL4基因。分析表明:该基因含有SBP基因家族保守区域,与其他植物SBP基因相似度在67.83%以上。其开放阅读框为961 bp,编码326个氨基酸,等电点为9.07;多重比对结果表明PpSPL4基因与AtsSPL4基因相似度最高;亚细胞定位结果显示该基因编码蛋白定位于细胞核;草地早熟禾根状茎、根、茎、叶以及不同花期的PpSPL4基因表达分析表明PpSPL4基因在草地早熟禾不同组织相对表达情况存在明显差异,花中相对表达量最高,同时PpSPL4基因受到GA和蔗糖的诱导,说明该基因可能为草地早熟禾花发育过程中花芽分化和GA途径相关的转录因子。研究PpSPL4基因可为草地早熟禾机理研究与育种提供技术理论依据。