烟草重组自交系LM2和HM1花芽分化对低温敏感的差异性分析

本研究旨在发掘和鉴定花芽分化阶段对低温敏感性存在差异的烟草种质。以普通烟草重组自交系LM2和HM1为材料,于苗期进行10天低温和常温处理,随后移栽,再用体视显微镜观察其茎尖花芽分化动态。结果表明,LM2在苗期低温处理下花芽分化进程与常温对照一致,苗期低温对LM2的花芽分化进程无影响,在移栽后30天形成花序原基,35天进入花序分化起始阶段,40天分化出小花原基。而HM1在苗期低温处理下较常温存在差异,低温处理下移栽后第25天进入花芽分化始期,第30天进入花序原基形成期,第35天开始花器官分化发育;常温处理下第30天进入花芽分化始期,第35天进入花序原基形成期,第40天进入花器官发育阶段。证明LM2和HM1是一对对苗期低温敏感性存在差异的特异种质,可用于研究花芽分化响应苗期低温的机制,选育抗低温早花烟草品种。     

烟草耐冷性的苗期鉴定新方法

针对中国早春季节烟草移栽后低温逆境频繁发生,易致幼苗前期生长缓慢、出现早花,并严重引起烟叶产量和品质的波动等问题,笔者提出了一种新的烟草耐冷性的苗期鉴定方法,用于烟草低温敏感性的评价及耐冷烟草资源材料的筛选与鉴定。通过漂浮育苗3~4叶期幼苗假植至花盆、6~8叶期常温驯化2~3天、6℃~8℃持续低温胁迫7天及随后常温恢复生长10天的处理程序,根据幼苗在低温胁迫处理下的形态反应特征和常温恢复生长情况进行综合评价,将耐冷程度分为低温敏感、较耐冷和耐冷3种类型。对包括烤烟、晒烟和野生种的36份烟草资源材料进行苗期耐冷性鉴定,持续低温处理6天对植株幼叶形态的危害程度可以直观地分为4种类型,随后的常温恢复生长过程也能将不同材料的表现简单地分成3种类型,依据这些材料在低温胁迫及随后的常温恢复过程中的形态表现类型,共筛选出5份耐冷、7份较耐冷的资源材料。     

拟南芥青枯病抗性基因RRS1的烟草同源性检测

旨在进行烟草种质抗青枯病基因RRS1的筛选研究,于2008年、2009年及2011年选取国内外80个烟草品种,开展大田青枯病病害指数调查及RRS1基因9对特异引物的筛选工作,通过9对引物及80个烟草种质的筛选,目前已经鉴定出引物6F-6R (5′-ATGAGAAAGAGGCTCGTCAA-3′和5′-ACCACAACCCTCAAGCAGTT-3′)能够有效地筛选种质,共筛选出3个烟草种质(G28、K346、LMAFC34)含有RRS1特异性扩增序列;针对引物(6R-6F)扩增的3个烟草种质材料的特异性序列进行测序,开展与RRS1基因的cDNA序列的同源性比对,为烟草种质资源的RRS1基因同源性评价奠定工作基础。     

抗马铃薯Y病毒的烟草种质资源抗性分析

为了解我国烟草种质资源对马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)的抗性状况,为烟草抗病育种的亲本选择提供信息,本研究通过苗期PVY汁液摩擦接种,从500多份烟草种质资源中筛选出假川烟等15份抗PVY资源。与va位点缺失的抗PVY品种NC55杂交F1的PVY抗性鉴定结果表明,假川烟、Havana K-2-24的PVY抗性与NC55的va位点等位。e IF4E-1基因特异分子标记检测表明,假川烟、Havana K-2-24、Yellow speicial和C151的PVY抗性与e IF4E-1基因缺失有关。本研究鉴定的抗PVY烟草种质资源,可为种质资源的育种利用提供参考。     

基于D值法的烟草苗期抗旱评价方法研究及抗旱材料筛选

为了探究苗期抗旱性快速评价方法，筛选烟草苗期抗旱材料，开展苗期抗旱种质鉴定和抗旱品种选育。本试验以21个品种(系)5叶1心的烟苗为材料，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，于处理48 h测定参试材料的叶绿素a等10项生理指标，通过主成分分析、隶属函数分析和通径分析构建了烟草苗期抗旱性评价方法。结果显示，主成分分析从10项指标中筛选出叶绿素a、H₂O₂、MDA、SOD、POD等5项典型的抗旱指标；通过筛选出的5项指标与各材料D值的通径分析构建出了烟草苗期抗旱性预测模型，模型表明叶绿素a对烟草苗期抗旱性直接通径系数最大；分别以构建出的抗旱性预测模型和叶绿素a的抗旱系数对各材料进行聚类分析，均将供试材料分为高抗型、中抗型、低抗型、不抗型和敏感型等5类，同时筛选出4份苗期抗旱性较强材料。研究表明，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，利用叶绿素a等5项指标构建的抗旱性度量值及回归预测模型可用于烟草苗期抗旱性评价，干旱胁迫后叶绿素a含量变化可用于快速鉴定烟草苗期抗旱性。     

东方百合快繁培养基优化与脱毒技术研究

摘 要：【研究目的】为实现百合种球的国产化,繁育大量的优质种球,笔者以东方百合的西伯利亚和索邦品种为材料,研究东方百合茎尖诱导、继代增殖和生根的最佳培养基,并比较不同的组织培养方法的脱毒效果。【方法】设置不同的激素浓度梯度筛选东方百合茎尖诱导、继代增殖和生根的最佳培养基,并比较新鲜百合球茎尖培养、冷藏处理百合球的茎尖培养、鳞片培养、鳞片扦插苗茎尖培养和试管苗茎尖培养等5种组织培养方法的脱毒效果。【结果】试验结果表明,百合茎尖诱导的适宜培养基为MS + 2.0mg/L 6-BA + 0.1mg/L NAA,芽形成的适宜培养基为MS + 1.0mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA,苗形成的适宜培养基为MS + 1.0mg/L 6-BA + 0.08mg/L NAA,生根的适宜培养基为1/2MS + 0.4mg/L NAA + 4%AC (Active Charcoal)。病毒检测表明试管苗茎尖培养的脱毒效果最好,但成活率较低;冷藏处理百合球的茎尖培养的脱毒效果也较好且成活率较高。【结论】筛选的东方百合各阶段的培养基配方能满足东方百合快速扩繁的技术要求,茎尖培养在东方百合依然是较好的脱毒方法。     

基于表型和SSR标记筛选海岛棉优异种质资源

【目的】筛选海岛棉某一性状特别突出的优异种质资源,加快其新品种的选育进程。【方法】本研究以178份海岛棉核心种质资源为试验材料,通过调查和测定铃重、单株铃数、衣分、纤维长度、纤维比强度和马克隆值6个性状的表型数据,开展变异度和遗传多样性分析。每个性状表型值按10%最优取样策略,初步筛选海岛棉优异种质资源;同时利用120对simple sequence repeat (SSR)引物对178份海岛棉核心种质进行多态性分析,并开展群体结构分析及基因型聚类分析,依据聚类结果对初选海岛棉优异种质进一步筛选,鉴定出最终的海岛棉优异种质资源。【结果】海岛棉核心种质资源中上述6个性状的变异度和遗传多样性较丰富。120对SSR引物在178份海岛棉种质中共检测出262个等位变异位点,平均值为2.18;多态信息含量(Polymorphism information content, PIC)为0.067 8～0.630 0,平均为0.296 0,属于中度多态。聚类分析将178份海岛棉核心种质划分为2大类群。基于表型值和SSR标记的聚类分析结果,最终筛选出23份单一性状特别突出的海岛棉优异种质资源。【结论】基于表型和SSR标记能较好地分析与评价海岛棉种质资源、发掘海岛棉优异种质资源,为海岛棉遗传育种提供材料基础,同时也为作物优异种质资源的筛选与鉴定提供重要参考和依据。     

烟草感染青枯菌前后POD及同工酶的变化

【研究目的】对烟草感染青枯菌前后的根、茎、叶内过氧化物酶（POD）及同工酶进行比较研究,为抗病育种提供理论基础。【方法】采用比色法测POD酶活,用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）进行POD同工酶的比较。【结果】对烟草感染青枯菌前后,酶活性测定结果表明,烟草叶部POD活性显著高于根部和茎部。烟草接菌后,根、茎、叶内的POD活性均在第3天升至最高,而叶内比对照增高了29.67%。同工酶电泳分析表明,烟草接菌后的同工酶谱带,在条带的数目、种类和各条的相对活性上表现出差异。【结论】POD作为植物的保护酶类,随植物抵抗疾病的过程变化而变化,故与植物抗病性密切相关     

棉花导入系耐盐性鉴定及耐盐基因QTL定位

【目的】筛选棉花耐盐、抗盐种质。【方法】以148份陆地棉背景的海岛棉染色体片断导入系为研究对象,利用苗期植株相对生长量进行耐盐性鉴定。【结果】148个导入系材料的平均盐害系数为61.22%,耐盐性差异较大;以2个亲本的盐害系数为界线,将盐害系数分成3组,盐害系数0~29.35%的占23.65%,29.35%~71.70%的占39.19%,71.70%~100%的占37.16%。【结论】通过对耐盐性状的QTL(Quantitative trait locus)定位,检测到了23个耐盐相关的QTL,其中12个耐盐QTL分布在A05、A12、D05和D11染色体上,说明从陆地棉背景的海岛棉染色体片段导入系中进行耐盐材料筛选是可行的,对特定染色体的筛选会具有更高的效率。     

新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性及纤维品质性状SSR关联分析

【目的】探究新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性,发掘特异种质资源和与纤维品质相关的优异等位变异。【方法】以219份新疆早熟陆地棉种质资源为材料,在3个环境下对此群体的15个农艺性状进行鉴定,用128对简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)引物对该群体进行基因型鉴定,使用NTsys-pc2.1进行遗传多样性分析,用Structure 2.3.1和Tassel 5.0对此群体纤维品质性状进行关联分析,依据表型效应值挖掘携带优异等位变异的典型材料。【结果】128对标记在219份资源材料群体中共扩增出244个位点,平均每个标记扩增出1.91个位点;多态信息含量范围为0.13～0.86,平均为0.63;此群体材料间遗传相似性系数分布范围为0.42～0.99,平均为0.61,遗传相似系数在0.5～0.7的占90.19%。通过关联分析检测到11个与纤维品质性状显著关联的标记(P0.01),发掘出7个携带特异等位变异的典型材料。【结论】219份新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性低,基于SSR关联分析发掘了一些与纤维品质性状相关的优异等位变异及典型材料。     

‘木门’百合休眠和花芽分化进程中激素变化

为了探究植物激素变化与百合休眠和花芽分化之间的关系,以‘木门’百合为试材,通过糖类物质变化和显微观测确定了休眠解除和花芽分化时期,并通过HPLC-MS技术进行了激素含量变化分析。结果表明‘木门’百合种球在3℃冷藏条件下56天左右休眠解除,70天左右开始花芽分化,其进程分为花芽分化初期、小花原基分化期和花器官分化期3个时期;休眠解除前GA₃/ABA上升,IAA/ABA、ZR/ABA比值保持低水平,休眠解除后GA₃/ABA保持升高,IAA/ABA、ZR/ABA比值升高;花芽分化初期ZR上升、GA₃下降、ZR/GA₃急剧上升,小花原基分化期ZR下降、GA₃上升、ZR/GA₃急剧下降,花器官分化期ZR和GA₃均上升,ZR/GA₃稳定不变。由此可见,低水平IAA/ABA、ZR/ABA促进休眠维持,持续上升的GA₃/ABA促进休眠解除,ZR/GA₃上升促进花芽分化起始,下降则促进小花原基形成。本研究结果将为‘木门’百合的采后储藏和开花调节提供一定理论参考。     

八仙花花芽分化形态观察及成花机理研究

以八仙花“经典红”为试验材料,利用扫描电镜定期观察花芽形态发育进程,在花芽分化后期将植物进行控温促花处理,观察其开花情况,分析温度对八仙花成花的影响。结果表明,八仙花的花芽分化过程分为5个阶段,分别是营养生长期、花芽膨大期、分生组织分化期、花原基形成期以及花器官形成期；经过不同时间低温处理的八仙花均能提前开花,但未经过低温春化的植物,花品质受到一定的影响；八仙花花芽分化与温度具有显著相关性,20-25℃开始生长点膨大,15-20℃进入分生组织分化期,10℃形成花原基,5℃形成花器官并打破休眠,整个过程历时约4个月。     

低温对花芽分化期辣椒生产性状及其生理生化效应的影响

研究花芽分化期低温对辣椒生产性状及叶绿素相对含量、相对电导率、保护酶活性等生理生化指标的影响,揭示低温胁迫与辣椒花芽分化及相关生理生化指标之间的关系,为确定辣椒的寒害温度提供参考。以广州地区的3个辣椒生产品种为实验材料,在花芽分化期利用梯度降温和两段降温两种方式对辣椒进行低温处理。与对照相比低温胁迫使辣椒始花节位降低,始花花期缩短,结果数、单果重、单株产量减少,结果数下降幅度最大;SPAD值降低,且上位叶的SPAD值降低比较显著;相对电导率升高,Pro含量、MDA含量、可溶性糖浓度增加,SOD活性和POD活性降低。处理的温度越低,对辣椒的影响越明显。其中‘中椒4号’的耐低温能力最强,‘红龙’的抗寒能力最弱。相同低温时两段比梯度处理方式对辣椒的影响显著。在13℃/3℃梯度低温时,供试3个品种辣椒均没有完全停止生长,与一般认为的辣椒在5℃时就完全停止生长不一致,因此建议调低辣椒的生长极限温度。     

不同耐性烟草品种苗期叶片光合特性对低温胁迫的响应

对不同耐性烟草苗期叶片的光合特性在低温胁迫及其随后常温恢复生长条件下的变化进行了详细研究。结果表明,4℃~6℃的低温胁迫几乎完全抑制较耐冷烟草品种K326和敏感品种云烟97幼苗的生长,但在恢复至常温条件时K326的生长速度显著高于云烟97。低温胁迫降低烟草幼苗叶片的光合作用,而且胁迫时间越长,抑制效应越明显,处理6d后叶片气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs) 、胞间CO2浓度(Ci) 、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)以及叶绿素荧光参数最大光化学效率(Fv/Fm)、PS II量子产量或光能捕获的效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、表观电子传导率(ETR)和非光化学猝灭系数(NPQ)均与处理前的差异达到了显著水平。恢复至常温生长条件时,幼苗叶片光合作用迅速得以增强,K326提高的幅度比云烟97大;虽然恢复至第9d时这两个品种的光合作用还没有回复到处理前的水平,但较耐冷品种K326的光合作用参数与处理前的差异较小,而低温敏感品种云烟97与处理前仍存在显著性差异。     

菜豆的生长发育及生理特性研究

为明确不同生长类型菜豆花芽分化及生长发育、生理特性的变化规律,以蔓生菜豆‘将军’和矮生菜豆‘热那亚’为材料,比较发育前期菜豆各阶段开始及持续时间,测定绝对生长速率、蛋白质含量和光合指标,观察花芽分化规律和形态结构。结果表明,‘热那亚’苗期和花期持续时间分别比‘将军’少15天和10天;‘热那亚’出苗后15天内绝对生长速率是‘将军’的2.14倍,‘将军’的花期是‘热那亚’的2.12倍;‘热那亚’在出苗后15天开始花芽分化,比‘将军’早2~3天,且该品种多数花芽集中在10天完成分化和发育,比‘将军’缩短一半的时间;‘热那亚’花芽分化期蛋白质含量显著低于‘将军’,花期显著高于‘将军’;但‘热那亚’各时期光合指标均显著高于‘将军’。研究发现,矮生菜豆‘热那亚’花芽分化早,花期短,生长速率先高后低,变化速率较快,且光合速率高于同时期蔓生菜豆‘将军’,可为矮生蔓生菜豆合理种植提供参考。     

施肥对马铃薯花芽分化进程及其相关生理指标的影响

为研究马铃薯块茎产量品质的形成机理,采用显微照相法和相对叶绿素含量测定仪SPAD-502plus,研究2个施肥处理下马铃薯花芽分化过程,叶片内淀粉还原糖含量及相对叶绿素含量。结果表明,马铃薯块茎形成与花芽分化时间有关,分化越早,块茎发生越早;马铃薯花芽分化的过程是由外而内进行的,分别为花原基分化、花萼分化、花瓣分化、雄蕊分化期、雌蕊分化期;马铃薯相对叶绿素含量（SPAD值）的变化趋势与叶片内淀粉还原糖含量基本一致,花芽分化期达最大值;通过试验研究得出马铃薯块茎产量品质的形成与花芽分化时间及期间叶片内营养水平、叶绿素含量显著相关。     

控释氮、钾肥料及其配合使用对大蒜生育特性及土壤养分变化的影响

旨在研究控释氮、钾肥及其配合使用对大蒜生育特性及土壤养分变化的影响。设计常规处理、控氮处理、控钾处理、氮钾双控处理、减量16.7%氮钾双控处理，进行随机区组试验设计。结果表明，使用控释肥料可显著提高大蒜产量及品质，且氮钾双控产出效益最佳，减量氮钾双控次之，仅控氮、控钾间无明显差异。大蒜生理指标的表现为：控释肥料抑制大蒜苗期根系发育，提高花芽鳞芽分化期后大蒜根系活力。对根系活力的提高能力具有以下规律：氮钾双控处理＞减量氮钾双控处理＞控氮处理＞控钾处理＞常规处理；控释氮素抑制大蒜苗期叶绿素含量的增加，提高花芽鳞芽分化期后大蒜叶绿素含量；对花芽鳞芽分化期后叶绿素含量的影响结果为双控效果优于单控，控氮效果优于控钾的表现。使用控释肥可显著提高作物收获后土壤养分含量，全量效果优于减量。控释肥料在大蒜上具有较高的经济价值及环境效益，综合投入及产出，减量16.7%氮钾双控处理为最佳投入处理。     

外源过氧化氢对烟草花芽分化的影响初探

通过盆栽试验,对外源H₂O₂处理的烟草活性氧代谢及烟草花芽分化情况进行了初步研究。结果表明：（1）外源H₂O₂处理显著影响了烟草体内活性氧代谢,H₂O₂和O₂ ^-含量迅速增加;保护酶POD和CAT活性迅速被激活,SOD的激活滞后于POD和CAT。喷施H₂O₂处理的中后期H₂O₂的含量下降。（2）外源H₂O₂胁迫改变了开花基因的表达、现蕾时烟草叶片数以及花芽的发育进程。5和15d的外源H₂O₂处理明显抑制了烟草FLC基因的表达,促进了LFY基因的表达,促使烟草花发育提前。试验结果表明烟草体内活性氧平衡状态的变化影响烟草的花发育进程。     

温度和光照对富贵籽花芽分化的作用研究

为研究富贵籽成花的影响因素,探明其花芽分化与环境主要因素温度和光照的关系,以1.5~2年生盆栽富贵籽为试验材料,采用不同的温度、光周期和光照强度进行试验研究。结果表明,温度对富贵籽的花芽分化起决定性的作用,是影响富贵籽成花的主要因素,20~25℃处理下的富贵籽植株可以完成花芽分化和成花,而10℃处理的植株一直处于营养生长状态而未能花芽分化。光照对富贵籽的成花不起主导作用,在营养生长充实的条件下,无论是长日照还是短日照,只要温度合适富贵籽即可进行花芽分化,说明光周期对富贵籽的花芽分化不起作用,但合适的光照强度有利于其生长发育。