黄瓜子叶源生长素对下胚轴不定根发生的调控作用

为了明确黄瓜（Cucumis sativus L.）子叶和顶芽在幼苗下胚轴不定根发生中的作用,采用琼脂培养基扦插的方法,研究了子叶和顶芽的去留对下胚轴基部内源IAA和GA₃积累水平及不定根发生的影响。结果表明,子叶对下胚轴不定根的发生非常关键。保留双子叶的幼苗下胚轴基部IAA含量呈先升高后降低的趋势,GA₃呈先降低后升高的趋势,不定根正常发生;去除单片子叶,下胚轴基部IAA和GA₃积累显著减少,不定根发生相关基因及IAA、GA₃响应基因（CsARL1、CsGH3.5、CsGASA4等）表达水平降低,不定根发生区缩小、数量减少;去除双子叶,下胚轴基部IAA和GA₃无法积累,不定根不发生。顶芽去留对下胚轴不定根发生没有显著影响。外源施用IAA可以部分缓解因去除单片子叶对不定根发生的抑制作用,喷施IAA极性运输抑制剂,下胚轴不定根发生受到抑制;与IAA不同,外源施用GA₃抑制下胚轴不定根发生,喷施GA合成抑制剂促进不定根发生,GA对IAA响应基因具有负调控作用,表明子叶合成的IAA是诱导下胚轴不定根发生的关键。去除双子叶时,无论单独或交互施用IAA与GA₃,均不能诱导下胚轴形成不定根,表明IAA并非不定根发生的唯一诱因。进一步分析发现去除子叶后下胚轴基部可溶性蛋白质和可溶性糖含量显著降低,可能是影响不定根发生的其他因素。子叶作为黄瓜幼苗生长素、蛋白质和糖的主要合成和输出源,对黄瓜幼苗下胚轴不定根发生起关键作用。     

狗蔷薇生长素输出载体蛋白基因PIN1 和PIN2的分离与表达分析

 植物体内生长素输出载体PIN 蛋白基因的表达变化间接反映了生长素的运输与积累状态。 为分析生长素在狗蔷薇（Rosa canina）类原球茎发生初期的作用，以狗蔷薇叶片愈伤形成的不定根为材 料，分离了生长素输出载体蛋白基因PIN1 和PIN2 的cDNA，分别命名为RcPIN1（GenBank 登录号 KF543362）和RcPIN2（GenBank 登录号KF543363）。RcPIN1 全长2 266 bp，编码621 个氨基酸；RcPIN2 全长2 248 bp，编码643 个氨基酸，两者推导蛋白结构差异微小，在N 端和C 端均有5 个跨膜区域，中 间1 个亲水区。Blast 比对发现两个基因与多种植物PIN 基因具有高度同源性（> 70%）。半定量RT-PCR 分析表明，RcPIN1 在根、茎中表达量高于叶和花，RcPIN2 在根中表达水平高于茎、叶和花；在狗蔷薇类 原球茎发生初期，TDZ 诱导培养下愈伤—不定根RcPIN1 和RcPIN2 表达上调，而TDZ + TIBA 抑制培养 下两基因表达不活跃，且类原球茎形成率降低。试验结果表明生长素的极性运输与积累参与了调控狗蔷 薇类原球茎的初期形态建成。     

蔬菜不定根形成调控机制研究进展

不定根的形成是一种受到基因型、生理状况及所处环境因素影响的复杂生物学过程。对该过程的研究不仅可揭示不定根的发育机制,而且可促进植物种苗的商业化发展。与生长素合成、转运、信号响应及降解相关的生理生化及分子调控机制已有广泛深入的研究,笔者将从植物激素、下游信号分子、相关基因和蛋白等几个方面综述蔬菜不定根形成分子调控机制的研究进展。     

茉莉酸甲酯对葡萄植株不定根发育的影响

利用不同浓度的茉莉酸甲酯（MeJA）对葡萄组培植株进行处理,进而分析其生理及基因表达变化,结果表明MeJA能抑制植株不定根的分化和伸长,诱导根、茎、叶组织中的脱落酸（ABA）含量升高,但降低赤霉素（GA）、生长素（IAA）和细胞分裂素（ZR）的含量,且影响叶片中叶绿素代谢导致褪绿黄化。MeJA能诱导植物体内茉莉酸合成代谢基因表达进而提高内源茉莉酸的含量,诱导ABA合成代谢和信号路径中的基因表达,但是会抑制生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯合成代谢基因的表达,抑制了与根发育和延伸相关基因VvXET、VvEXPB2、VvEXPA7和VvWUS的表达,进而抑制不定根的发生,导致植物发育缓慢。因此,MeJA通过影响其他激素的合成代谢来调控它们在植物中的含量,导致内源激素不平衡影响植株发育,并调控植株根的发育状态,在不定根发育方面起负向调控作用。     

太子参不定根诱导及增殖培养研究

以太子参无菌苗为外植体,诱导获得不定根后对不同种类和不同质量浓度的生长素进行优化试验,并对太子参不定根增殖生长培养进行了研究.结果表明:诱导其不定根生长最适宜的培养基为MS+3.0 mg/L IBA+0.5 mg/L KT+0.2 mg/L NAA;在不定根离体增殖培养方式中,500 mL三角瓶液体震荡培养增殖倍数最大,高达75.90倍;5 L鼓泡式反应器培养净增长量最大,高达141.56 g.     

杧果MiPGP1和MiPGP2的表达分析及其对拟南芥不定根形成的影响

杧果子叶切段不定根仅在靠近胚轴端的切面上形成，而在远离胚轴端的切面上则没有不定根形成，前期研究表明生长素极性运输可能在这个过程中起着重要作用，但生长素极性运输载体基因PGP在其中的作用机制尚不清楚。以‘粤西1号’杧果（Mangifera indica L.‘Yuexi 1’）子叶切段为材料，采用RT-PCR结合RACE方法得到了2个生长素极性运输载体基因（MiPGP1和MiPGP2）的cDNA及基因组DNA全长。MiPGP1和MiPGP2的cDNA全长分别为4 650和4 107 bp，其开放读码框长度分别为4 092和3 851 bp，分别编码1 363和1 289个氨基酸；其基因组DNA全长分别为6 430和5 747 bp，从起始密码子到终止密码子的长度分别为6 082和5 633 bp。氨基酸序列多重比对及系统发育树结果显示MiPGP1和MiPGP2属于多重抗药性/磷酸糖蛋白家族。荧光定量PCR结果表明，MiPGP1和MiPGP2在杧果子叶切段不定根形成过程中，在近胚轴端（生根端）和远离胚轴端（非生根端）都有表达，0 h时生根端和非生根端表达量都比较低，培养6 h后二者的表达量都显著上调直到第10天不定根形成，但非生根端表达量始终高于生根端；吲哚丁酸（IBA）预处理后，MiPGP2的表达量明显上调， MiPGP1变化不大；2,3,5–三碘苯甲酸（TIBA）预处理后，MiPGP1和MiPGP2的表达量变化不大，仅在个别时间点受到抑制。转基因功能验证结果表明，过量表达MiPGP2显著促进拟南芥下胚轴不定根的形成。结果表明MiPGP2可能参与了杧果子叶切段不定根的形成。     

叶片切除对番茄扦插苗茎基部糖含量及不定根发生的影响

以番茄品种中杂302 为材料，采用幼苗叶片切除和茎基部水扦插的方法，研究叶片切除对番茄扦插苗茎基部糖含量和不定根发生的影响。结果表明：切除幼苗叶片处理，改变了番茄扦插苗茎基部糖代谢相关酶SUS、CWIN 的活性和相对表达量，显著降低了茎基部葡萄糖、果糖、蔗糖和可溶性总糖的积累水平（P ＜ 0.05），抑制了不定根发生。表明保留适当的叶片数对番茄扦插苗不定根发生有非常重要的促进作用。     

苹果PIN家族基因鉴定及在不定根形成中的表达分析

【目的】探究苹果PIN全基因组特征及在不定根形成过程中的表达分析，以便更深入地了解其结构特点与潜在功能，为研究不定根形成的分子机制奠定基础。【方法】利用苹果基因组数据库GDR和HMMER对苹果PIN基因家族成员进行鉴定并编号，用MEGA、TBtools和MEME等生物信息学软件对其家族成员的基因定位、系统进化关系、基因结构、保守motif基序和蛋白保守结构域等进行分析，并采用qRT-PCR方法对PIN基因家族成员在不定根形成中的表达模式进行分析。【结果】苹果PIN基因家族有13个成员，分布于基因组8条染色体上，氨基酸数目在357～660个之间，蛋白质分子质量为38.84～71.61 ku，等电点在6.93～9.35之间。启动子作用元件分析表明，13个PIN启动子上含有响应激素、生长发育和逆境相关的顺式作用元件，其中有8个PIN基因含有生长素响应作用元件，暗示他们可能参与生长素调控不定根形成。转录组分析显示，13个PIN家族成员中，有6个基因（MdPIN3、MdPIN4、MdPIN6、MdPIN7、MdPIN11和MdPIN12）在吲哚丁酸（IBA）处理下表达上调。进一步通过qRT-PC...     

植物不定根诱导生成机制研究进展

不定根诱导发生是研究植物发育和形态建成的一个重要理论课题,也是优良林木无性繁殖、成功实现转基因材料植株再生以及加速林业产品原料植物规模化栽培的关键问题。植物不定根的发生是一个十分复杂且多因素影响的过程,是植物体内的内源因素和体外的外源因子共同作用的过程。该研究通过归纳国内外关于不定根发生的形态解剖、生理生化、植物分子方面的研究进展,分析不定根发生过程中存在的不同影响因素及其影响效果,以期为植物不定根诱导研究提供有力的理论依据,并为实践中植物无性繁殖诱导不定根提供参考依据。     

苗龄对茄果类蔬菜扦插苗茎基不定根发生的影响

以番茄品种中杂302、辣椒品种中椒6号和茄子品种园杂471为试材,幼苗分别培养至2叶1心、3叶1心、4叶1心,茎基部平切、扦插,通过测定扦插苗茎基不定根发生数量、总长度和生根区域等指标,研究苗龄对茄果类蔬菜扦插苗茎基不定根发生的影响。结果表明:番茄、辣椒、茄子扦插苗茎基不定根发生存在显著差异,番茄扦插苗茎基不定根发生时间、数量、总长度均优于辣椒和茄子;苗龄对番茄、辣椒扦插苗茎基不定根发生时间没有影响,苗龄增大延迟茄子扦插苗不定根的发生;不定根发生数量番茄和茄子3叶1心扦插苗最多,辣椒4叶1心扦插苗最多;不定根总长度番茄3叶1心扦插苗最长,茄子和辣椒均为2叶1心扦插苗最长。     

苹果砧木‘冀砧2号’绞缢、环割压条生根效果及过程中IAA含量的变化

以苹果矮化砧木‘冀砧2号’为试材，研究绞缢、环割压条生根效果和IAA含量及相关指标变化，结果表明：绞缢处理的压条生根率为78.92%，显著高于环割和对照；压条生根过程中，绞缢处理的IAA含量显著高于环割和对照，35 d时出现最大值，为39.93 ng·g-1；不定根诱导期和形成期，绞缢处理的POD、PPO活性显著高于环割和对照，IAAO活性均低于环割和对照；不定根诱导期，绞缢处理的Md PAT1、MdPIN1相对表达量逐渐上升，35 d时相对表达量最高，显著高于对照；25 d时MdYUCCA4相对表达量显著高于环割和对照，MdARF17的相对表达量则显著低于环割和对照。综上，绞缢可显著提高‘冀砧2号’砧木压条生根率和生根指数，生长素IAA对‘冀砧2号’不定根根原基的诱导和促进不定根伸长具有重要作用。     

植物生长调节剂对黄瓜砧木不定根形成的影响

为了明确黄瓜嫁接过程中植物生长调节剂在砧木不定根形成中的作用,采用断根嫁接的方法,以‘博杰620’黄瓜为接穗,‘博强4-1’南瓜为砧木,研究了不同浓度生长素、乙烯、赤霉素等植物生长调节剂对断根嫁接过程中砧木不定根形成的影响。结果表明,5μmol·L~(-1)IAA以及10μmol·L~(-1)IAA处理对砧木不定根的形成具有明显的促进作用,嫁接后7 d不定根长度分别达到了8.2 cm和10.1 cm,显著高于对照的5.9 cm。且5μmol·L~(-1)IAA处理能够提高嫁接成活率,达到94.5%,乙烯和赤霉素处理虽然对砧木不定根的形成能够产生一定的影响,但与对照无明显差异。因此,在实际生产中推荐在扦插前用5μmol·L~(-1)IAA对黄瓜断根嫁接砧木进行处理。     

核桃试管嫩茎生根的形态结构及激素调控研究

 以核桃品种‘新早丰’试管嫩茎为试材, 对其诱导生根过程中的形态结构及相关的生长素(IAA) 和脱落酸(ABA) 变化进行了研究。证实诱导生根过程中核桃嫩茎不定根原基发生于形成层, 特别是髓射线正对的形成层部分; 根原基起始分化期为诱导第6 天左右, 伸长期是第10天; 如果12 d之后仍放在诱导培养基中, 生根率下降, 并且出现茎基愈伤化、茎尖变黑和叶片脱落等现象; 若生根诱导10 d后转入无植物生长调节剂培养基, 培养5 d左右可见根尖突出表皮, 根系发育正常; 同时与不定根形态发生相应的内源IAA和ABA的变化是根原基的发生期和伸长期, 内源IAA出现高峰, 内源ABA呈上升趋势,IAA /ABA值在根原基的发生前为最大, 随后降低。本研究不仅从形态结构证实了二步生根法的合理性, 而且从生理学角度阐述了不定根发生的IAA /ABA调控机制。     

外源IBA对辣椒下胚轴不定根发生的调控作用

为了探明吲哚丁酸(Indole-3-butyric acid,IBA)对辣椒(Capsicum annuum L.)下胚轴不定根发生的诱导机制,采用IBA浸蘸后扦插的方法,研究了外源IBA处理后辣椒下胚轴不定根发生进程、糖类物质转化与不定根发生相关基因表达情况。结果表明:外源IBA诱导辣椒下胚轴不定根发生具有浓度依存效应,150μmol·L~(-1) IBA处理后不定根发生区段长度、不定根数及平均根长分别是对照的3.47倍、3.28倍和1.91倍;150μmol·L~(-1) IBA上调了不定根启动相关基因Ca ARL1和Ca Cyc B1的表达,下胚轴的不定根原基发生区域明显增加;此外,150μmol·L~(-1) IBA还上调了下胚轴不定根发生区段糖代谢相关基因Ca CWI和Ca STP的表达,可溶性糖、淀粉含量及细胞壁转化酶活性显著提高。结果表明适宜浓度IBA处理可以促进辣椒下胚轴不定根发生区段糖类物质的积累和转化,诱导辣椒下胚轴不定根的发生。     

提高果树硬枝扦插成活率的措施

1影响果树硬枝扦插成活率的因素 1.1种与品种 枣、李、山楂、山定子等果树的枝条再生不定根的能力差，而葡萄枝条则较容易发生不定根。同种果树的不同品种扦插发根难易也有差别。     

叶片切除对番茄扦插苗茎基部糖含量及不定根发生的影响

以番茄品种中杂302为材料,采用幼苗叶片切除和茎基部水扦插的方法,研究叶片切除对番茄扦插苗茎基部糖含量和不定根发生的影响。结果表明:切除幼苗叶片处理,改变了番茄扦插苗茎基部糖代谢相关酶SUS、CWIN的活性和相对表达量,显著降低了茎基部葡萄糖、果糖、蔗糖和可溶性总糖的积累水平(P0.05),抑制了不定根发生。表明保留适当的叶片数对番茄扦插苗不定根发生有非常重要的促进作用。     

四种生长素对拟南芥根生长发育的影响

利用奈乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)和2,4-D 等4种生长素的不同浓度(0、0.01、0.02、0.05、0.1,0.15和0.2 mg/L)的溶液,分别在MS培养基上对拟南芥萌发的幼苗进行处理,对其生根情况进行测定,结果表明:4种生长素都能抑制拟南芥主根生长,促进不定根生长,2,4-D的抑制作用最明显;IBA与IAA的促进作用差异不显著;N从在0.05 mg/L时;促进作用最强.     

“格兰尼、史密斯”苹果的微型繁殖:影响离体成根的因素

用“格兰尼、史密斯”(Granny Smith)苹果的腋芽离体培养产生了茎芽。这种茎芽采用标准的繁殖方法,难以从离体培养中诱导不定根的形成。在静置的液体培养下没有形成根,而在琼脂为基础的培养基或带有滤纸桥的培养基上生根也不多(约4％)。当生长在连续振动液体培养基上(1/2MS培养基)以及在连续光照和恒温(26℃±2℃)下,茎条生根率可高达80％。外源生长素对生根是不可少的。吲哚乙酸(IBA)10μM或萘氧乙酸(NOA)10μM都促进了根的形成,但是2.4-D则抑制根的形成。蔗糖的最适浓度为1％(W/V)。根的创伤增进了根的发生。不定根的起源是随施用的生长素而不同:用萘氧乙酸是从切面生根,用吲哚丁酸,根是从表皮层和从切面都可长出。     

核桃不定根发生阶段内参基因筛选与关键基因表达分析

通过荧光定量PCR技术和geNorm、NormFinder软件对8个候选内参基因(18S、ACT、ACT2、TUB、H2B、UBI、EF-2α和UBQ)在核桃(Juglans reiga)不定根发生过程中的表达稳定性进行评估。利用筛选出的最佳内参基因ACT2进行校正,对核桃不定根发生过程中的12个重要功能基因(YUC4、PIN6、AUX/IAA8、SAUR24、WOX11、WOX5、LBD16、WRKY14、SHR、SCL、CYCA和CYCD)的表达水平进行定量分析。结果显示,YUC4在扦插过程中持续显著下调表达,其余11个基因均在不同时期显著上调表达。结合基因功能推测:PIN6等基因介导的生长素极性运输对于不定根发生初期所需的高浓度IAA富集具有重要作用;SHR、WOX11、LBD16、WRKY14和SCL主要参与形成层细胞向根原基原始细胞的转化过程,SAUR24、WOX5、CYCA和CYCD主要参与根原基原始细胞向根原基细胞转变的调控;同时,细胞周期蛋白相关基因(CYCA、CYCD)可以作为插穗中根原基原始细胞向根原基细胞转变的标志基因。     

梅插条生根的解剖和生理研究

作者于1985～1986年研究了梅实生苗插条不定根发生和发育的组织解剖特征和生化变化,并对插条的贮藏养分与生根率的关系进行了通径系数分析。结果发现,梅嫩技插条的不定根原基产生于韧皮部薄壁细胞,硬枝插条的不定根原基则由形成层细胞产生。在插条不定根发生和生长中,可溶性糖和淀粉被大量消耗。插条贮藏养分对扦插生根率的相对重要性依次为可溶性糖、总氮、淀粉和 C/N,其中,总氮和淀粉对生根率起负效应。