光质对果树形态建成及果实品质的生理生态效应

光质是影响果树形态建成和品质形成的主导生态因子。形态建成是果实品质形成的物质基础,概述了光质对植物的叶、茎、根和花芽分化等器官的形态建成及其通过光受体和激素调节等方面的作用机理;光质与果实大小、果形指数、可溶性固形物、维生素C、果实色泽及其在膜透性、色素合成过程中的作用机理,以探讨果树形态建成和品质指标的最佳光质,并提出进一步研究的主要问题。     

毛白杨生长素载体蛋白基因PtAUX1超表达的研究

以毛白杨和拟南芥为研究对象,研究生长素信号转导因子基因在植物发育过程中的作用。利用构建好的PtAUX1的表达载体,转化拟南芥和毛白杨,获得转基因植株,通过PCR技术检测转化植株,分析植株表型并观察植株离体条件下的形态变化。结果显示PtAUX1影响植株各器官的形态发育,毛白杨长势旺盛、外植体有莲座状幼叶产生,拟南芥出现了匍匐生长、不改变根的向地性、茎上的表皮毛增多、花器官畸形。以上结果表明PtAUX1基因通过生长素极性运输,促进各细胞、组织对内源生长素IAA的吸收,进而参与器官极性的建立,影响各器官的形态和发育过程。     

漫谈植物的茎

正通常认为,植物有六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子。前三者是营养器官,后三者是生殖器官。不过,裸子植物少果实,只有五种器官。蕨类植物就更少,只有根、茎、叶。而藻类植物连根、茎、叶都没有分化。茎是植物体的支柱,它既支撑了植物繁茂的枝叶,使它们充分展开在太阳光下,又担负着植物体的运输任务,往来输送来自根部的水分、养料和叶内制造的有机物质,传递到植     

植物器官脱落相关激素和酶的研究进展

研究植物器官脱落机制对调控植物生长和促进农产品产量和品质具有重要意义。植物器官脱落是一个复杂的生理过程,脱落发生部位离区形成后能够通过感受外界环境因子以及自身生长因子等脱落信号来调节植物细胞内生理生化反应从而完成器官脱落。本文主要从生理学和分子学方面对植物器官脱落的激素调控机制（生长素、乙烯、脱落酸）和酶调控机制（果胶酶、纤维素酶、过氧化物酶）进行综述,以期为进一步研究植物器官的脱落机理提供参考。     

转录因子JAGGED调控拟南芥花瓣的形态建成

在自然界中,被子植物的花瓣有着特殊的生物学功能,花瓣在植物的生殖过程中发挥重要作用,是与多种授粉昆虫产生接触的界面,有利于授粉者驻留在花瓣上进行高效的传粉作业,从而影响植物的授粉和农作物产量。拟南芥是一种模式植物,其花瓣的结构简单,细胞类型少,是研究器官形态建成的一种非常理想的模型。JAGGED(JAG)是一类具有单链C2H2锌指结构的转录因子,在植物的器官形态发育和极性生长过程中具有非常重要的调节作用。本综述讨论了拟南芥转录因子JAG作为重要的生长调节子调控花瓣的生长发育和形态建成,以及JAG通过调控生长素信号通路、边界特化和DNA复制等方面相关基因的表达来影响花瓣器官发育,并根据目前的研究进展对JAG调控花瓣形态建成的分子机制进行了分析总结。     

生长素响应因子(ARF)与植物遗传育种

生长素响应因子(auxin response factor,ARF)是一类能够特异结合生长素初期响应基因启动子中的Aux RE而发挥激活或抑制作用的转录因子。其对生长素合成的调控影响到植物生长发育的各个阶段。ARFs在植物生长发育的不同时期及不同部位中普遍表达,其作用机理的研究主要是通过其缺失突变体的功能来发挥。本研究综述了植物中的ARF家族的情况、其蛋白的基本结构及其作用机制,并重点阐述ARF参与的植物多种代谢途径和生长发育过程,分别从其与植物器官形成、果实生长及发育和抗逆特性等方面具体说明,这些候选基因资源对植物遗传改良和设定育种目标具有重要意义。     

生长素运输机制研究进展

AUX1/LAX蛋白是生长素运入载体,而PIN蛋白是生长素运出载体。MDR/PGP蛋白也参与生长素运输。生长素运输是通过生长素载体将生长素载入质膜产生的内体,以及内体产生的小泡再循环实现的。生长素作为激素与形态发生素,生长素运输调控细胞的分裂与分化,同时在植物向性生长与维持植物的顶端优势中也发挥重要作用。     

兰科植物花器官发育MADS-box调控基因研究进展

兰科植物具有高度分化的花结构,是研究花器官发育调控机制的理想材料。目前,对兰花花器官发育调控基因研究已取得了一定进展。本文主要针对蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite)、文心兰(Oncidium Gower Ramsey)、石斛(Dendrobium nobile)和中国兰(Cymbidium spp.)等兰花中已发现的花发育相关基因进行介绍。研究发现MADS-box基因在兰花的花器官形成过程中起重要作用,A、B、C、D和E类基因共同作用形成独特及多样的兰花结构。最后提出了兰科植物花器官发育现存问题及今后的展望。     

杜鹃花ARFs转录因子RmARFgn的克隆和生物信息学分析

生长素是重要的植物激素,参与调控植物生长、发育和器官分化等几乎所有生理过程。生长素响应因子家族是生长素发挥调控功能的重要基因,在生长素信号传导过程中起重要的作用。从百里杜鹃景区广泛种植的高山杜鹃中克隆了一个ARF类转录因子基因,命名为RmARFgn。该基因编码蛋白含700个氨基酸,与水稻生长素早期响应基因OsARF1高度相似。通过调控RmARFgn基因在杜鹃花内的表达,可以控制杜鹃花的花期和器官形态。该研究为杜鹃花的发育调控打下了基础。     

植物生长素响应因子ARF研究进展

生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)属于一类转录因子,一般包含3个结构域,能够与生长素响应元件结合,促进或抑制基因的表达.笔者详细阐述了包括木本植物在内的ARF基因分子结构、时空表达、分子功能及调控机理,发现ARF5-8、ARF19等转录激活子在胚模式建成、维管组织形成、花发育、向光性等过程中起重要作用,而其余转录抑制子主要在衰老、种子大小、侧生器官背腹性以及根的向重力性等过程中起重要作用.ARF基因受光照、激素与环境条件变化调控其转录水平表达后,通过内源小分子RNA等实现转录后水平的调节,最终达到调控植物生长发育的目的.     

生长素响应报告基因转化棉花及GUS检测

通过构建以GUS为报告基因的生长素响应表达载体的遗传转化,开展了棉花生长素的原位研究。经棉花叶片瞬时表达分析,证实该报告基因在棉花中有效。采用农杆菌子房注射法将该报告基因转化至湘杂棉21号后,经筛选检测,获得了3株阳性转基因棉花植株。对转基因棉花胚珠及花原基进行的GUS检测表明在棉花受粉前2 d(-2 DAP,Dayafter pollination)至受粉后2 d(2 DAP)的胚珠发育期间,棉花胚珠表面生长素水平呈现"V"形变化过程,且在受粉2 DAP后,GUS染色更集中分布在分化了的纤维细胞中。说明在棉花受粉前的胚珠发育早期,表层细胞中含有较高浓度水平的生长素,维持着表层细胞的持续分裂。而在胚珠表层纤维细胞分化期生长素浓度降低,GUS着色变浅。受精后,纤维细胞开始伸长突起,伸长的纤维细胞中有更强的GUS着色,证明分化了的纤维细胞中具有较高浓度的生长素分布,这可以促进纤维细胞的伸长生长。胚珠表层相邻细胞的低水平的生长素对棉花纤维细胞的分化突起可能起关键作用。对花原基的GUS染色观察,生长素主要集中分布在分化的花组织细胞分裂活跃的区域,表明生长素在促进花器官的发育和器官建成方面有重要作用。     

文冠果实时荧光定量PCR内参基因的筛选

为筛选适用于文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)性别分化过程研究和不同器官的内参基因,本研究以文冠果性别分化关键期的顶芽和侧芽、根、茎、叶、种仁、雌能花和雄能花为材料,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)鉴定7个候选内参基因(Actin,UBQ,EF-1α,TUB,eIF-4α,18S rRNA和GAPDH)在各样品中的表达量,并评价7个基因的表达稳定性。结果表明,7个候选内参基因在不同样品中的表达量存在明显差异,各基因在雌能花中的表达均显著高于其他材料,在雄能花中的表达处于较低水平;适用于文冠果性别分化过程的最优内参基因为UBQ和eIF-4α,适用于不同器官的最优内参基因为EF-1α和GAPDH。研究结果将对今后进行文冠果性别分化过程研究和不同器官中的基因表达分析提供参考。     

外来物种裂叶月见草化感作用

摘要：化感作用在植物入侵过程中具有重要意义。以裂叶月见草入侵早期直接与之竞争的草本植物（小蓬草和阿拉伯婆婆纳）以及农作物（小麦和小白菜）为材料,利用培养皿滤纸法研究裂叶月见草植株各器官浸提液对这四种受体植物种子萌发和幼苗生长的影响,探讨其化感作用的强弱、对农作物的影响以及化感作用与其入侵性的关系。结果表明,裂叶月见草具有化感物质,不同器官内化感物质含量不同,叶片和根内最多,茎次之,枯叶内含量最少;。裂叶月见草提取液对4种受体植物种子萌发和幼苗生长均有化感作用,不同浓度浸提液对植物的化感作用强度不同,高浓度时较强,低浓度时较弱,高浓度的提取液能降低种子的萌发率、发芽速率和胚根长度,其中发芽速率和胚根长度更敏感,可能是衡量化感作用的最敏感指标;不同植物对裂叶月见草化感作用的敏感程度不同,阿拉伯婆婆纳的种子萌发对化感物质最敏感,小白菜的幼苗生长对化感物质最敏感,小麦最不敏感。     

Allelopathic Effects of Black Mustard (Brassica nigra) on Germination and Growth of Wild Barley (Hordeum spontaneum)

Black mustard [Brassica nigra (L.) Koch.] contains water‐soluble allelochemicals that inhibit the germination and growth of other species. This characteristic could be used in weed management programmes. Greenhouse and laboratory experiments were conducted to determine the effects on wild barley (Hordeum spontaneum Koch.) germination and seedling growth of (i) preceding crops, (ii) fresh black mustard residue incorporation, and (iii) black mustard leaf, stem, flower and root water extract concentrations. Growth of wild barley, as indicated by plant height and weight, was significantly reduced when grown in soil previously cropped to black mustard compared with that cropped to wild barley. Soil incorporation of fresh black mustard roots and both roots and shoots reduced wild barley germination, plant height and weight when compared with a no‐residue control. In bioassays, black mustard extracts reduced wild barley hypocotyl length, hypocotyl weight, radicle weight, seed germination, and radicle length by as much as 44, 55, 57, 63 and 75 %, respectively, when compared with a water control. Increasing the water extract concentrations from 4 to 20 g per 100 ml of water of all black mustard parts significantly increased the inhibition of wild barley germination, seedling length and weight. Based on 8‐day‐old wild barley radicle length, averaged across all extract concentrations, the degree of toxicity of different black mustard plant parts can be ranked in the following order of inhibition: leaves > flowers > mixture of all plant parts > stems > roots.     

硼胁迫下植物生理调控机制的研究进展

硼是植物的必需营养元素,它对植物的许多生理过程有着重要的作用,特别是在低硼或高硼胁迫情况时会影响植物正常的生理代谢。本文将对最近几年有关硼胁迫下植物生理调节机制的研究成果进行综述,着重阐述低硼胁迫下诱发植物产生硼高效吸收、转运、分配和再利用的机理,以及在高硼胁迫下植物自身可能存在的调控机制。     

砂姜黑土夏花生氮磷钾吸收与分配特征研究

了解砂姜黑土地区花生养分的吸收特征,根据花生的需肥特点进行合理施肥,从而提高该地区花生产量和肥料利用率,为该地区花生生产合理施肥提供理论依据。通过田间试验,在花生不同生育时期取样分析植株不同器官养分累积量,研究砂姜黑土地区夏花生养分吸收与分配特征。结果表明：(1)随着花生的生长发育,营养器官根、茎、叶中的氮素含量总体呈下降趋势,并在成熟期降到最低值;磷素含量总体呈现平稳的趋势;茎、叶中的钾素含量呈现S型变化,根中钾素含量呈先降后增的趋势。营养器官氮素含量叶片>根>茎;钾素含量茎>叶>根。荚果中氮、磷、钾的含量分别高于根、茎、叶中氮、磷、钾的含量。(2)花生植株氮、磷、钾的累积吸收量随着生育期的推进和生物量的不断增加而逐渐增加,收获期吸收量达到最大值,氮: 磷: 钾的吸收比例为1.00：(0.20～0.32)：(0.47～0.95)。(3)氮、磷、钾在砂姜黑土夏花生各器官中的分配比例,苗期均以茎叶为主,根的分配量相对较少;结荚期开始主要以荚果为主,根、茎、叶中的养分累积量逐渐减少,并向荚果中转移;成熟期荚果中的氮、磷、钾累积量达到最大值,氮素累积量占整株的93.50%、磷素为89.16%、钾素为69.30%,氮、磷、钾在根、茎、叶和荚果中的分配比例分别为0.47%:4.05%:1.98%:93.50%、0.66%:8.32%:1.87%:89.16%和1.32%:24.04%:5.26%:69.39%。综上,结荚至饱果期是花生养分吸收的高峰期生产上应根据花生不同生育时期的需肥特性,合理安排施肥,确保满足生长后期的养分需求,以增加产量。     

植物叶缘锯齿发育调控的研究进展

叶片是植物重要的营养器官,叶片的形成模式和发育涉及激素信号和转录因子间复杂遗传网络的调控。叶缘锯齿的产生是植物对不同环境长期适应的结果,对植物应对高温、干旱等逆境胁迫及响应光周期都有十分重要的作用。为了更清晰地认识植物叶缘锯齿的发育过程,本研究对植物叶缘锯齿形成过程中重要的调控因子及其调控机制进行了分类和总结。叶缘锯齿的发育受生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素,NAM/CUC、TCP、SPL等转录因子,KNOX基因家族及其他调节因子的调控,并在单叶和复叶植物中表现出明显不同的调控模式。植物叶缘锯齿发育仍有很多未知的调控因子,因此,未来一个重要的研究方向就是要继续挖掘和鉴定更多参与植物叶缘锯齿发育的调控因子,并进一步解析其作用的分子机制,从而为今后通过调控叶形为其他作物性状改良提供理论依据。     

菊花桃不同器官除草活性的研究

明确菊花桃不同器官对生菜、黄瓜、反枝苋、苘麻、小麦和稗6种受体植物的除草活性,为进一步开展活性化合物的研究提供依据;在10g/L的添加浓度下,菊花桃的不同器官粉末对各受体植物幼苗的生长均具有不同程度的抑制作用,且普遍对胚根(或种子根)生长的抑制效果高于对胚轴(或胚芽鞘)生长的抑制。其中,以根、茎和花器官的总体抑制活性最强,而叶器官的效果则相对较低,6种受体植物中以反枝苋的敏感性最高,而稗的敏感性相对较低。说明菊花桃的根、茎和花等器官中均含有高除草活性物质,且对受体植物具有一定的选择性。     

Studies on habit of flowering and its relation to shape of fruit in an inbred line of watermelon,Citrullus vulgaris schrad.

Attempts have been made to describe the interaction between the shape of fruit and habit of flowering in two watermelon plants found in the multiplication plot of a new variety. The first plant Gol-43-1 had staminate and perfect flowers; the shape of fruit was oblate to oblong. The other, Gol-43-2, bore pistillate, staminate and perfect flowers; the shape of fruit was oblate to spherical. By selfing and sibbing different offsprings of these two plants and considering the segregants, definite monohybrid ratios were obtained. This indicated that a pair of independent genes control habit of flowering and that monoecious habit of flowering is dominant over andromonoecious habit of flowering. No definite ratios indicative of an interaction between shape of fruit and habit of flowering could be established. Plants bearing defective reproductive organs had fruits which were intermediate in shape. It is our belief that more than two pairs of genes are responsible for the gradation in fruit shape and the interaction between habit of flowering and shape of fruit.Publication No. 4, Department of Agronomy, College of Agriculture, Pahlavi University, Shiraz, Iran.Department of AgronomyDepartment of Agronomy