外源GR24对不结球白菜腋芽生长的影响

[目的]本文旨在探究独脚金内酯对不结球白菜腋芽生长的影响。[方法]采用不同浓度的独脚金内酯人工类似物GR24处理不结球白菜‘如皋毛菜’,调查腋芽表型的变化,采用超高效液相色谱(UPLC)法测定叶腋处细胞分裂素(Z+ZR)和生长素(IAA)的含量,用荧光定量PCR检测叶腋处分蘖/分枝相关基因的表达。[结果]外源GR24能抑制不结球白菜腋芽的萌发,且浓度越高抑制作用越明显,同时还能抑制腋芽的伸长,但低浓度GR24的抑制作用更明显。外源GR24处理后,不结球白菜叶腋处的Z+ZR和IAA含量显著降低,且低浓度的GR24发挥作用快。外源GR24能促进叶腋处独脚金内酯响应基因MAX2和BRC1的表达,且MAX2的表达量变化比BRC1的变化早;外源GR24能抑制细胞分裂素合成相关基因LOG1的表达;外源GR24处理后,抑制腋生分生组织形成与生长的基因SPS和抑制新叶形成的基因SPL9的表达量都明显升高。[结论]外源GR24能直接抑制不结球白菜腋芽的萌发和伸长,也能通过调控其他激素相关信号和分蘖/分枝相关基因的表达来间接抑制不结球白菜腋芽的萌发和伸长。     

IAA对水稻根毛形成与水通道蛋白基因表达关系的研究

【目的】探讨气培条件下,IAA极性运输对水稻根毛形成及水通道蛋白基因表达的影响。【方法】以超表达OsPIN1a的转基因水稻和野生型水稻为研究材料,当种子根长为0.5-1.0 cm时,分别用不同浓度IAA、IAA和生长素极性运输输出载体抑制剂、IAA和生长素输入载体抑制剂复合处理的琼脂块贴在根尖一侧,黑暗条件下培养12 h后观察根毛生长情况,测定根毛的密度、长度及根毛形成后根尖部分相对含水量,并用激光共聚焦显微镜观察根尖及根毛内的OsPIN1a-GFP亚细胞定位,再通过半定量RT-PCR检测根毛形成前后水通道蛋白基因表达。【结果】（1）在0-5.0 mg·L^-1 IAA浓度范围内,随IAA浓度增加,根毛长度和密度也增加,当浓度超过5.0 mg·L^-1时,根毛长度和密度不再增加,根的生长受到显著抑制,2.5 mg·L^-1 IAA诱导效果最好;（2）只有根尖分生区IAA处理后,才能诱导新的根毛区形成根毛,而其他区域处理后无法诱导根毛形成;（3）根毛形成不受低浓度的生长素极性运输输出载体抑制剂TIBA、NPA和IAA复合处理的影响,高浓度TIBA、NPA和IAA复合处理则显著抑制根毛形成及根的生长;（4）低浓度生长素极性运输输入载体抑制剂CHPAA和IAA复合处理能显著抑制根毛形成和根的生长;（5）IAA不但能诱导根毛形成,也能诱导多种水通道蛋白基因表达,提高根尖相对含水量;（6）根尖及根毛内的OsPIN1a基因的表达和OsPIN1a-GFP含量均受IAA诱导,并在根毛细胞内大量表达。【结论】在气培条件下,根毛形成需要IAA诱导,而IAA诱导根毛形成过程需要生长素极性运输输入和输出载体蛋白的参与,其中输入过程对根毛的形成影响最大。IAA极性运输输入或输出载体蛋白特异性抑制剂处理显著降低根毛形成和根的生长,因此OsPIN1a在根毛形成中起着重要作用,同时根毛水通道蛋白基因表达量增加,提高了根尖相对含水量,减缓了气培条件下水稻根尖的水分胁迫。     

H_2O_2与生长素对山黧豆初生根发育的影响

为揭示H_2O_2和生长素在山黧豆[Lathyrus quinquenervius(Miq.)Litv.]初生根发育中的作用,外源性施加H_2O_2或生长素处理山黧豆初生根,并分析初生根的形态变化,检测内源H_2O_2和生长素水平变化。结果显示:施加H_2O_2阻止了初生根向地性生长而诱导其发生水平方向弯曲;施加吲哚-3-丁酸(IBA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和α-萘乙酸(α-NAA)能够完全抑制由外源H_2O_2引起的初生根水平弯曲;在施加外源H_2O_2条件下,添加生长素的极性运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)与1-萘氨甲酰苯甲酸(NPA),不能抑制初生根水平弯曲;外源H_2O_2处理降低了初生根内源的吲哚乙酸(IAA)和H_2O_2水平。研究结果表明,外源H_2O_2影响内源H_2O_2与IAA水平,导致初生根的水平弯曲。     

镉胁迫下超氧阴离子对水稻幼苗根系生长和生长素分布动态变化的影响

以DR5-GUS转基因水稻(以水稻中花11为背景)为试验材料,分析镉胁迫下超氧阴离子(O_2~-·)介导的根系生长动态变化与生长素重新分布之间的关系。结果发现,在镉胁迫与非胁迫条件下DDC(SOD抑制剂)处理明显促进了根系的生长。GUS活性检测显示DDC和Cd+DDC处理条件下根系生长的动态变化与生长素浓度和分布的动态变化密切相关。进一步研究显示,DDC+BFA(蛋白运输抑制剂)/MG132/(蛋白降解抑制剂)或Cd+DDC+BFA/MG132处理比DDC或Cd+DDC处理增强了GUS活性。这些结果证实O_2~-·介导的生长素重新分布与蛋白转运/降解有密切关系,O_2~-·与生长素信号之间存在交互作用。以上结果表明,适量的O_2~-·通过蛋白转运/降解介导的生长素重新分布是镉胁迫及非胁迫条件下水稻幼苗根系生长特别是不定根和侧根生长所必需的。     

不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长的影响

以水稻中花11号为材料,测定了不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长发育的影响。结果表明,0.1mmol/L镉诱导水稻初生根、不定根和侧根的伸长生长且侧根的数目也增加,但抑制地上部分的生长。在镉胁迫下添加不同浓度的生长素如NAA、IAA、IBA和2,4-D都明显改变根系的生长且变化趋势相似。即浓度为10^-9～10^-7M时,促进镉胁迫水稻初生根和不定根的伸长生长,其中以浓度为10^-8M时,促进作用最强;当浓度高于10^-7M时,反而抑制了根的生长;添加4种外源生长素均不能解除镉对地上部分的抑制作用,不过镉胁迫下添加10^-9～10^-8M的NAA能在一定程度上改善镉胁迫水稻的生长。在相同浓度条件下,不同生长素对初生根和不定根上侧根的形成和发育既有相似之处,也存在一定差异。     

干旱条件下喷施独脚金内酯对小麦光合特性、抗氧化能力和产量的影响

干旱条件下,在小麦开花初期叶面喷施独脚金内酯类似物(GR24),研究干旱条件下独脚金内酯对小麦叶片光合特性、抗氧化能力和产量的影响,为干旱条件下小麦的生产管理提供理论与技术支撑.结果表明,在干旱条件下,喷施独脚金内酯总体上可提高小麦旗叶的叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2浓度、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、可溶性...     

生长素在烤烟库源关系改变时对烟株根系钾的影响

采用土培试验方法，研究内外源生长素在不同生长阶段缺钾或供钾条件下对烟株根系钾的影响。结果表明：缺钾胁迫下，外源生长素在不同地烟株根系积累钾有很大的促进作用，内源生长素在腰叶成熟前对烟株根系积累钾的能力有一定的稳定作用。供钾条件下，内外源生长素在不同生长阶段对烟株根系积累钾均有很大的促进作用，其促进作用比缺钾胁迫时大。且无论缺钾与否，外源生长素对烟株根系积累钾的促进作用大于内源生长素的作用。     

蒙古栎苗木质量调控的初步研究

为探究育苗密度和外源激素处理对蒙古栎苗木质量的调控作用,以两年生蒙古栎苗为材料,设置梯度育苗密度,比较了不同密度处理下苗木的质量变化;另以1年生蒙古栎苗为材料,设置脱落酸(ABA)、生长素类似物(NAA)+细胞分裂素类似物(6-BA)和独脚金内酯类似物(GR24)等9组不同激素配比,并以蒸馏水处理的苗木为对照组,比较了不同激素处理下苗木生长情况和生理表现。结果表明:密度对蒙古栎苗木生长有显著调控作用。在200株·m-2(10cm×5cm)密度条件下,获得苗木高93.66cm,地径8.63mm,且总生物量可达485.23g,植株顶端优势明显,长势优于其他密度组。独角金内酯(GR24)能有效促进蒙古栎苗木生长,最适浓度为1.0mg·L-1。通过叶面喷施1.0mg·L-1独角金内酯,蒙古栎苗木净光合效率显著提高40%以上,苗高26.72cm、地径6.57mm、冠幅16.00cm、节间距9.0cm,侧根可达6～8根。综上,采用200株·m-2(10cm×5cm)栽植密度,能够有效控制苗木侧枝发育,促进幼苗高生长,增强顶端优势。外援施加1.0mg·L-1GR24,能够显著提高苗木光合效率40%以上,抑制侧枝生长,增加节间长度,各项生长指标提高70%以上。     

低温胁迫及恢复生长后烟苗叶形指数及生长素的响应

为研究低温胁迫及恢复生长后烟苗叶形及生长素含量的动态变化规律,采用盆栽试验研究4℃低温胁迫下及低温后恢复常温生长的烟苗地上部生物量、叶面积、叶形指数、不同部位叶片生长素含量以及生长素外流蛋白家族基因NtPINs表达的变化情况。结果表明,低温胁迫下烟苗地上部生物量较同期对照组极显著减小,恢复常温后虽能继续生长但生物量仍低于同期对照组;低温后恢复生长烟苗的叶形指数极显著高于同期对照组;低温胁迫24 h时,烟苗茎尖新生叶IAA含量较对照组极显著升高,但自下而上第4张叶片的IAA含量较对照组极显著降低,恢复生长8 d时不同部位叶片IAA含量均大幅升高;qRT-PCR结果显示,低温胁迫24 h时,烟苗茎尖新生叶NtPIN1、NtPIN1b、NtPIN3、NtPIN3b、NtPIN4和NtPIN9表达水平均较同期对照极显著下调;低温下施加外源生长素α-萘乙酸(NAA)、生长素极性运输抑制剂1-萘氨甲酰苯甲酸(NPA),常温下施加NPA可明显影响烟苗的叶形指数。因此,低温胁迫导致烟苗地上部生长素从茎尖新生叶向茎基部极性运输的减少是烟苗叶片形态响应低温胁迫的生理机制之一。     

GR24和IAA及互作对甜瓜胚根和不定根生长的影响

为探求促进甜瓜根系生长的有效方法,以种子和幼苗为试材,研究独脚金内酯人工合成类似物（GR24）和吲哚乙酸（IAA）及互作对胚根和不定根生长的影响。结果表明,在0.1~5  mg·L^-1 GR24和  0.01~10 mg·L^-1IAA单一或互作处理下,胚根生长呈先升高后降低趋势,以1  mg·L^-1 GR24+0.1  mg·L^-1 IAA处理效果显著,根长、根数和体积分别为对照的4.32、4.47和4.44倍;胚轴不定根生长在  0.01~1 mg·L^-1GR24和75~500  mg·L^-1 IAA单一或互作处理下也呈先升高后降低趋势,以0.1  mg·L^-1 GR24+250  mg·L^-1 IAA处理的根数、表面积和体积提高幅度最大,分别为对照的2.34、3.97和10.27倍。方差分析表明,GR24和IAA对根系生长均有显著促进作用,且互作效应明显。证明GR24和IAA影响胚根和不定根生长,且存在明显互作和累积效应,但胚根和不定根适宜质量浓度存在差异,结果为瓜类蔬菜根系生长调控提供理论依据和技术支撑。     

独脚金内酯对干旱胁迫‘赤霞珠’葡萄幼苗生长的影响

【目的】探索独脚金内酯对干旱环境下‘赤霞珠'幼苗生长的影响。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠'实生苗为材料,叶面喷施0.2 mg/L独脚金内酯的人工合成类似物GR24,以喷施蒸馏水为对照,3 d后进行自然干旱处理(停止浇水),采用烘干称重法每天检测土壤相对含水量,分别在自然干旱第4 (水分适宜期)、8 (轻度胁迫期)、12(中度胁迫期)和18(重度胁迫期)天采样,研究独脚金内酯处理后干旱胁迫对葡萄幼苗生长、根系、生物量、叶绿素含量和细胞超微结构的影响。【结果】干旱胁迫过程中,与对照相比,独脚金内酯处理组‘赤霞珠'幼苗叶片变黄、萎蔫的程度均有所减轻,幼苗生长状态更好,株高和茎粗升高,地上部和地下部干鲜质量、根冠比均极显著增加;独脚金内酯处理组‘赤霞珠'幼苗根长、根系平均直径、根系表面积和根体积均极显著提高,根尖数和根分枝数增多;独脚金内酯处理组‘赤霞珠'幼苗叶片相对含水量呈降低趋势,但变化曲线较对照平缓,叶片电导率和相对水分亏缺呈上升趋势,但变化过程也较对照组平缓;随干旱胁迫时间的延长,各处理‘赤霞珠'幼苗叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均呈降低趋势,但独脚金内酯处理组幼苗叶绿素含量的降幅较对照组小。细胞超微结构观察表明,与对照相比,独脚金内酯处理组‘赤霞珠'幼苗叶肉细胞和根尖细胞结构更完整。【结论】喷施独脚金内酯对干旱胁迫下‘赤霞珠'幼苗的生长发育有促进效应。     

水杨酸抑制生长素运输而调节Acuce水稻根的生长

【目的】根系作为植物生长发育必不可少的器官,直接影响地上部分的产量、品质、抗性等诸多优良的农艺性状。该项研究主要探究水杨酸(SA)影响月亮谷水稻根系发育与生长素之间的关系。【方法】用含有不同浓度SA的培养基培养水稻材料,观察根表型;重力刺激实验以及用生长素运输抑制剂Naphthyl phthalamic acid (NPA)处理水稻材料,分析SA影响水稻根系发育与生长素的关系;利用细胞生物学实验观察水稻根系的胞吞作用。【结果】在含不同浓度SA的培养基中生长的水稻材料,其胚根、侧根、不定根的生长发育都会受到影响。重力刺激实验以及用生长素运输抑制剂NPA处理水稻材料,结果显示SA影响水稻根系发育与生长素的运输有关。SA还抑制膜蛋白的胞吞。【结论】水杨酸可通过抑制膜蛋白的胞吞从而改变生长素极性运输,进而影响水稻根系的生长发育。     

缺磷对水稻幼苗活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了探明缺磷水稻根系保护酶活性与活性氧代谢的关系,为水稻高产提供理论依据,采用水培法,研究缺磷24 h和48 h对水稻幼苗活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响.结果表明:1)在缺磷处理下红良优166和Ⅱ优3027的总根长度和活性氧含量增加.2)红良优166的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性持续上升,在缺磷48 h时达最高;Ⅱ优3027的SOD活性在缺磷48 h时最高,POD和CAT活性在缺磷24 h时最高,随后下降.因此,缺磷可促进水稻根系生长,诱发氧化胁迫产生,抗氧化酶活性的上升即是对缺磷胁迫的一种应答.     

阿特拉津胁迫下外源磷对香蒲磷吸收和抗氧化酶系统的影响

为探明阿特拉津和外源磷对水生植物磷吸收及抗氧化酶系统影响的复合效应,选取典型的湿地植物香蒲(Typha angustifolia L.)为供试植物,采用水培实验,研究阿特拉津(0、0.5、2 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1))和外源磷(0.5、4 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1))交互作用对香蒲体内磷含量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明:阿特拉津胁迫下,外源磷相较于对照显著提高了香蒲地上(310.47%)和地下部(165.81%)平均磷含量;中低浓度(0.5 mg·L~(-1)与2 mg·L~(-1))阿特拉津处理下,随着外源磷浓度增加,叶绿素a、叶绿素b含量升高,过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽(GSH)活性增强,丙二醛(MDA)含量则显著降低;高浓度阿特拉津(5 mg·L~(-1))处理下,外源磷降低了叶绿素a、叶绿素b含量及超氧化物歧化酶(SOD)、CAT、GSH活性,却提高了MDA的积累。因此,中低浓度阿特拉津胁迫下外源磷能够提高香蒲体内磷含量、叶绿素含量及抗氧化酶系统活性,而高浓度阿特拉津与外源磷的复合效应表现为协同抑制,研究结果有助于理解阿特拉津胁迫与外源磷交互作用下水生植物响应的生理生化机制。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

ABA对Cd胁迫水稻根系生长发育的调节研究

[目的]研究ABA对Cd胁迫下水稻根系生长发育的调节。[方法]以中花11号水稻为材料,分析在Cd、Cd＋ABA和Cd＋ABA抑制剂复合处理条件下,水稻根系生长发育的变化。[结果]外源ABA缩短了水稻初生根以及不定根的长度,且明显抑制了初生根和不定根上侧根的形成,ABA也明显缩短了根毛到根尖的距离,但对不定根的数量影响不大。[结论]ABA参与了Cd胁迫下水稻根系生长发育的调节。     

油菜素内酯对拟南芥和水稻根毛发育的影响

油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是植物生长发育所必需的一类植物激素。本研究以拟南芥和水稻为研究对象,借助BR相关突变体,通过外源施加BR及BR合成抑制剂研究BR和根毛生长发育的关系。结果表明:在双子叶模式植物拟南芥中,BR抑制根毛的生长发育;在单子叶模式植物水稻中,BR对的根毛的发育存在剂量反应,在一定的浓度范围内促进根毛的生长发育。     

几种外源物质诱导花生幼苗耐低温的效应

低温是影响花生正常生长的环境因子之一,并且严重影响花生产量。研究外源物质对低温胁迫下花生幼苗生长发育的影响,进而选出适用于花生的外源物质。采用砂培方式,使用6种外源物质(脯氨酸、肌醇、磷酸二氢钾、EDTA-Fe、芸苔素内酯、萘乙酸)对花生进行浸种处理,每种外源物质设置4个浓度,对萌动期花生种子进行5℃低温胁迫3d,分析不同外源物质浸种处理对花生幼苗的主茎高、叶面积及根系等指标的影响。结果表明:花生萌动期低温胁迫条件下,3000mg·L~(-1)磷酸二氢钾、300mg·L~(-1)EDTA-Fe、0.01mg·L~(-1)芸苔素内酯分别提高了花生幼苗的主茎高、叶片数和叶面积,且效果最好;0.05mg·L~(-1)芸苔素内酯、2000mg·L~(-1)磷酸二氢钾和3000mg·L~(-1)磷酸二氢钾浸种处理提高花生幼苗的根长、根体积与根尖数的效果最好。此外,对8个形态学指标进行因子分析,提取了3个主因子反应原变量83.82%的信息。通过因子分析发现,根系生长情况是判断花生幼苗抗寒能力的最重要指标,0.05mg·L~(-1)芸苔素内酯、3000mg·L~(-1)磷酸二氢钾和300mg·L~(-1)EDTA-Fe浸种处理提高花生抗寒能力最强。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）根系的生长和抗氧化系统的影响。【方法】采用营养液水培法,以抗低氧能力较强的黄瓜品种绿霸春4号和抗低氧能力较弱的品种中农8号为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜根系生长、ROS及抗氧化酶活性的影响。【结果】在低氧胁迫下,EBR处理显著促进了低氧胁迫下两品种黄瓜幼苗根系生长,提高了SOD、APX、GR活性及AsA、GSH含量,降低了O 、H2O2及MDA含量。【结论】外源EBR处理通过促进低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

独脚金内酯合成路径及抗逆性研究进展

独脚金内酯(strigolactone,SL)是一类萜内酯,来源于类胡萝卜素生物合成途径,是通过一系列的酶促反应合成的。但关于独脚金内酯的生物合成路径尚未研究透彻,目前已经了解到D27蛋白、CCD7蛋白、CCD8蛋白、P450蛋白在这一过程中发挥着不可忽视的作用。现已从豌豆、水稻、矮牵牛、拟南芥等多分枝突变体中克隆得到多个与SL合成、传导途径相关的基因。其中,D27、CCD7和CCD8是独脚金内酯合成途径的上游基因,经过双加氧和脱氢,最后在MAX1的作用下生成了5-脱氧独脚金醇。独脚金内酯是一类新型激素,能够诱导根寄生植物种子萌发并且加快丛枝真菌出现分枝,有着阻碍植物分枝生长的作用,从而抵御各种胁迫,对植物的生长具有重要意义。