独角金内酯调控水稻分蘖芽休眠的研究进展

化学控制无效分蘖是水稻高产栽培的研究热点和努力方向,分蘖芽休眠与萌发转换决定了分蘖是否发生,而该过程受激素和相关基因表达的调控。前人研究已明确生长素和细胞分裂素参与了分蘖芽休眠与萌发转换的调控,独角金内酯是最近才被发现的一种激素或前体,已被证明参与了水稻分蘖的调控,但其调控机理和信号转导途径尚不明确。本文在独角金内酯对水稻分蘖的调控作用、其合成及信号转导过程以及其调控水稻分蘖发生的作用机制等方面展开了综述。     

独角石斛组培快繁技术

[目的]探讨独角石斛组织培养及快繁技术,为其规模化生产提供技术支持。[方法]以独角石斛侧芽作为外植体,应用正交试验等方法,对不定芽诱导、增殖、壮苗生根培养及组培苗移栽等进行优化。[结果]独角石斛侧芽可诱导出不定芽,以MS+2.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA+30 g·L~(-1)蔗糖+7.5 g·L~(-1)琼脂为培养基,不定芽诱导效果最好;丛生芽最适继代增殖培养基为:MS+2.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.5 mg·L~(-1) KT+0.4 mg·L~(-1) NAA+30 g·L~(-1)蔗糖+7.5 g·L~(-1)琼脂,增殖系数达4.78;丛生芽最适生根培养基为:1/2 MS+0.4 mg·L~(-1) NAA+0.5 mg·L~(-1) IBA+0.5 g·L~(-1) AC+50 g·L~(-1)土豆+50 g·L~(-1)香蕉泥+20 g·L~(-1)蔗糖+7.0 g·L~(-1)卡拉胶,生根率达100%,苗生长健壮;组培苗经15 d炼苗后移栽到水苔基质中,45 d后成活率达90.5%。[结论]通过侧芽直接诱导不定芽,可以建立独角石斛高效快繁技术体系。     

植物激素对大花蕙兰丛生芽增殖与生长的影响

[目的]研究不同种类、浓度及配比的植物激素对大花蕙兰丛生芽增殖与生长的影响。[方法]以大花蕙兰试管苗为外植体,接种于附加不同种类、浓度及配比植物激素的MS培养基中进行培养。[结果]不同浓度6-BA、KT、ZT与同一浓度NAA(0.2mg·L~(-1))配比时,均可诱导大花蕙兰不定芽分化丛生芽,实现增殖,但增殖倍率和苗的生长情况存在差异,其中以培养基为MS+6-BA 3 mg·L~(-1)+NAA 0.2 mg·L~(-1)时,大花蕙兰丛生芽增殖倍率最高,达3.57倍,且丛生芽生长健壮,叶片浓绿;在附加ZT的培养基中,丛生芽增殖倍率低,最高为2.07倍,且丛生芽生长较慢,不够健壮,但试管苗不易褐化。同一浓度BA(3mg·L~(-1))与不同浓度IBA配比时,以IBA 1.0mg·L~(-1)时丛生芽增殖倍率略低,为2.03倍,但苗生长健壮,可直接成苗。[结论]不同植物激素对大花蕙兰丛生芽增殖和生长的影响不同,其最适宜培养基为MS+6-BA 3mg·L~(-1)+NAA 0.2mg·L~(-1)。     

植物激素对无籽西瓜丛生芽诱导的影响

[目的]对无籽西瓜的组织培养技术进行探索。[方法]以墨童无籽西瓜子叶作为外植体,分别置于添加不同浓度6-BA、NAA、IBA、KT的MS培养基中诱导愈伤组织、丛生芽及丛芽的伸长。[结果]浓度0.3~1.2 mg/L6-BA、NAA均能诱导愈伤组织;浓度0.6~2.5 mg/L6-BA、IBA均能诱导丛生芽;浓度0.2~1.0 mg/LKT均能诱导丛生芽伸长。[结论]诱导无籽西瓜愈伤组织的最佳培养基为MS＋NAA1.0 mg/L＋6-BA0.5 mg/L,诱导丛生芽的最佳培养基为MS＋6-BA2.0 mg/L＋IBA0.8 mg/L;诱导丛生芽伸长的最佳培养基为MS＋KT0.2 mg/L。     

大豆叶柄离体再生体系研究

[目的]建立大豆叶柄外植体的离体再生体系,为大豆遗传转化体系的改进和提高提供技术基础。[方法]以大豆品种‘K06-82’无菌苗叶柄为外植体,比较不同种类的植物生长调节剂及其组合对叶柄愈伤组织诱导、不定芽分化、不定芽伸长及生根等过程的影响,建立大豆叶柄离体再生体系。[结果]大豆品种‘K06-82’的叶柄愈伤组织形成的适宜培养基为改良MS+2.0 mg·L~(-1)α-萘乙酸(NAA),愈伤组织形成率为74.21%,愈伤组织密度为0.72 g·cm~(-3);不定芽分化的适宜培养基为改良MS+2.0 mg·L~(-1)6-苄氨基嘌呤(6-BA)+0.2 mg·L~(-1)NAA,分化率为49.82%,平均不定芽数2.98个;不定芽伸长的适宜培养基为改良MS+1.0 mg·L~(-1)赤霉素(GA3),伸长比率为35.62%,平均芽长为2.01 cm;不定根诱导的最适培养基为1/2改良MS+0.8 mg·L~(-1)吲哚丁酸(IBA),生根率和生根苗的移栽存活率分别达到88.32%和97.80%。[结论]初步建立了大豆叶柄外植体的离体再生体系。     

水杨酸对花粉管伸长和花器官衰老的影响

[目的]研究水杨酸对花粉管伸长和花器官衰老的影响。[方法]以鸭梨花粉和花序为试材,研究水杨酸对花粉萌发、花粉管伸长和对鸭梨离体花序花期的影响。[结果]0.002、0.02 mmol/LSA对花粉萌发有促进作用,而0.2 mmol/LSA处理的花粉萌发率明显低于对照;0.002 mmol/LSA处理其花粉管显著高于对照,起到了促进花粉管伸长的作用,0.2 mmol/L SA则抑制了花粉管伸长;0.002mmol/LSA延长了鸭梨离体花序的花期,而0.02、0.2 mmol/LSA处理促进花的衰老。[结论]不同浓度的水杨酸对花粉管伸长和花器官衰老存在不同影响。     

干旱胁迫下氮添加对白刺根系形态和内源激素的影响

【目的】为探究施氮对唐古特白刺(Nitraria tangutorum)幼苗抗旱性的影响。【方法】本试验通过模拟干旱胁迫,对白刺幼苗喷施不同浓度氮肥(0、6、36、60 mmol·L~(-1)),从根系形态特性和内源激素2方面进行了研究。【结果】①干旱胁迫下,氮添加会促进各径级白刺根系伸长生长,当氮素浓度达到36 mmol·L~(-1)时,白刺细根和小根增长到最大值;对于中根而言,当氮添加浓度达60 mmol·L~(-1)时,促进效果最佳。②氮添加会提高干旱胁迫下白刺根系表面积、体积以及根尖数。施氮后,白刺表面积、体积、根尖数最大值分别为155.74 cm~2、2.67 cm~3、2370.00个,分别较不施氮处理增加46.80 cm~2、1.03 cm~3、408.67个。③干旱胁迫下,氮添加会促进白刺体内IAA、ABA、GA3含量合成。方差分析显示,氮素对IAA的促进效果均不显著(P0.05);氮素对ABA和GA3的促进效果较显著(P0.05)。④对白刺根系形态指标和内源激素进行相关分析显示,各指标间相关性不强,仅个别指标呈现显著相关关系。【结论】氮添加能够从根系和内源激素两方面改善白刺抗旱性,但并非浓度越高的氮素对白刺生长越有利。     

氮肥不同用量对南四湖区水稻产量及氮素利用率的影响

针对山东南四湖稻区氮肥施用量过大,导致生产成本增加、农田氮素失衡、氮素流失严重的现象,研究了不同施氮量对氮素积累与转移、稻谷产量及其构成、氮素利用率等的影响。结果表明,不施氮肥处理,抑制了水稻营养生长,显著降低了水稻分蘖和成熟期有效穗、干物质积累量、植株氮吸收量及稻谷产量;氮肥施用量过大,造成营养生长过旺,形成大量无效分蘖,降低了氮肥利用率,对提高水稻产量无显著效果。在当前氮肥施用水平上减施30%,可有效抑制无效分蘖,使营养生长和生殖生长更加协调,提高氮肥利用率,且对水稻产量无不利影响。     

稻田氮素淋洗损失研究

采用田间小区试验,连续2年研究了施氮量、分子膜对稻田氮素淋洗损失和氮素平衡的影响,结果表明:稻田以铵态氮淋洗损失最少,90cm处浓度低于0.2mg/L;水稻移栽和烤田后硝态氮浓度达到峰值,以90cm处浓度为0.2～0.9mg/L;整个稻季氮素淋洗量为3.2～5.6kg/hm2,占施氮量的1.4%～2.5%。     

菘蓝根和叶的生物量与活性成分对氮素形态的响应

[目的]研究氮素形态对菘蓝生长与活性成分的影响,为菘蓝栽培生产中高效利用氮素提供理论依据。[方法]采用砂培法栽培菘蓝,以菘蓝根与叶的生物量、叶片靛蓝、靛玉红、总生物碱含量及根系(R,S)-告依春、多糖含量为指标,研究菘蓝营养生长后期对3种氮素形态即硝态氮(NO-3-N)、铵态氮(NH+4-N)和酰胺态氮(CO(NH2)2-N)的5种不同氮素浓度的响应。[结果]氮素处理增加了菘蓝叶与根的鲜质量,菘蓝的叶鲜质量、根鲜质量与根冠比对硝态氮的响应最为显著;叶片靛蓝、靛玉红、总生物碱含量与根系多糖含量对铵态氮响应最显著,而根系(R,S)-告依春含量则对硝态氮响应最显著,说明叶片与根系的活性成分对不同形态氮素响应存在差异。以2.5 mmol·L-1NH+4-N、5.0 mmol·L-1NO-3-N和10.0 mmol·L-1CO(NH2)2-N为最佳组合,该组合下菘蓝单株叶鲜质量、根鲜质量、总生物碱与靛玉红含量均为最大,分别为66.59 g、40.91 g、34.48 mg·g-1和2.26 mg·g-1。[结论]3种氮素配合施用能显著地影响菘蓝的生长与活性成分的积累。     

球根海棠金正日花高效繁殖体系的建立

为促进秋海棠金正日花的规模化生产,以球根海棠(Begonia tuberhybrieda Vosa)金正日花的叶片为外植体,研究植物细胞分裂素6-BA、ZT、TDZ和生长素NAA不同种类和浓度对金正日花试管苗增殖的影响。结果表明:最适诱导培养基是MS+6-BA1.5mg·L~(-1)+NAA0.2mg·L~(-1),愈伤组织诱导率达100%,不定芽诱导数达7.2;最佳丛生芽分化培养基为MS+6-BA1.5mg·L~(-1)+NAA0.2mg·L~(-1),增殖系数达8.32;最适生根培养基是MS+NAA0.3mg·L~(-1),生根率为100%。     

外源激素对紫马铃薯试管苗快繁的影响

[目的]为研究不同外源激素及其配比对紫马铃薯试管苗生长的影响。[方法]以紫马铃薯的无菌试管苗为试验材料,在添加不同浓度的生长素(IBA、NAA、2,4-D)和细胞分裂素(TDZ、6-BA、ZT)的MS培养基上培养,观察并分析各项生长指标。[结果]IBA、NAA两种生长素对根系生长的影响较大,IBA 1.0mg·L~(-1)时有利于紫马铃薯试管苗根的生长,对根系作用效果明显,NAA浓度在0.5mg·L~(-1)以上时不利于根系生长;2,4-D 0.5~2.0mg·L~(-1)时试管苗株高增加、茎纤细、根系极不发达,产生乳白色、块状愈伤组织。0.5mg·L~(-1)的TDZ或ZT可促进不定芽产生,利于芽增殖;单独使用6-BA时,无不定芽产生,也不利于试管苗生长。[结论]紫马铃薯试管苗生长的最适培养基成分:MS+IBA 1.0mg·L~(-1)+6-BA 1.0mg·L~(-1)、MS+NAA 0.5mg·L~(-1)+6-BA 0.2~0.5mg·L~(-1)。     

L-肉碱对H_2O_2诱导氧化应激FHM细胞的影响

[目的]本文旨在研究L-肉碱对氧化应激状态下胖头鱥肌肉细胞系(fathead minnow muscle cell line,FHM)细胞活力、脂质过氧化及抗氧化功能的影响。[方法]以FHM细胞为研究对象,以H_2O_2为氧化应激因子,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定不同浓度L-肉碱(0.001、0.01、0.1、0.5、1.0和5.0 mmol·L~(-1))预处理6 h分别对0.2和0.6 mmol·L~(-1)H_2O_2诱导的细胞氧化应激活力的影响,并采用生物化学方法检测L-肉碱预处理对氧化应激FHM细胞中脂质过氧化程度及抗氧化酶的变化。[结果]0.2和0.6 mmol·L~(-1)H_2O_2刺激FHM细胞1 h,细胞活力分别降低至72%和58%。与H_2O_2组相比,0.001~1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱预处理使低氧化水平(0.6 mmol·L~(-1)H_2O_2)的FHM细胞活力显著升高;且0.001、0.5和1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱均显著降低不同氧化水平细胞中MDA含量。与0.2 mmol·L~(-1)H_2O_2组相比,0.001、0.01、0.1和1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞T-GSH含量;0.001、0.01和1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞中T-SOD活性;0.5~5.0 mmol·L~(-1)L-肉碱组细胞中CAT活性显著增加;添加0.001~1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞GPx活性,但γ-GCS活性只有0.5 mmol·L~(-1)L-肉碱组显著升高。与0.6 mmol·L~(-1)H_2O_2组相比,0.001~1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞中T-GSH含量,0.01~5.0 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞中CAT活性,0.001 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提高细胞T-SOD活性,0.01 mmol·L~(-1)L-肉碱显著提升细胞γ-GCS活性;同时,L-肉碱的处理显著增强细胞GPx活性。[结论]高浓度(0.6 mmol·L~(-1))H_2O_2对FHM细胞的损害较大;0.001~1.0 mmol·L~(-1)L-肉碱可提高FHM细胞活力和抗氧化能力,并对细胞抵抗H_2O_2诱导的不同程度氧化应激有积极作用。     

0.0040％芸苔素内酯AS对水稻的调节作用

[目的]为探索0．0040％芸苔素内酯AS对水稻的调节作用。[方法]以湘早籼45号为材料,研究不同浓度芸苔素内酯对水稻生长发育及产量结构的影响。[结果]在水稻分蘖初期、孕穗期、灌浆期喷施芸苔素内酯对水稻株高及有效穗数均有明显促进作用;每穗总粒数与每穗实粒数也较清水对照多;水稻增产效果达显著水平。但喷施次数过多,不利于提高工效,需进一步研究最佳施药时期。[结论]该研究可为芸苔素内酯在水稻生产中的有效应用提供参考。     

不同激素和环境胁迫调控水稻分蘖的研究进展

分蘖的生长发育除了受自身遗传因素的调控外,还受激素和外界环境非生物因子的调控。为了明确水稻分蘖生长发育的调控机制,综述了生长素、细胞分裂素、独脚金内酯、油菜素内酯、氮素、旱涝、冷热等因素对水稻分蘖的影响,并讨论了目前分蘖研究中存在的问题和展望,以期为分蘖调控机制的研究和分子栽培调控提供理论参考。     

氮肥施用时期及用量对水稻生长和产量的影响

[目的]为氮肥的合理利用提供科学依据。[方法]以新两优6号为试材,采取田间小区试验方法,在施用等量氮肥的条件下,共设7组处理,研究氮肥施用时期及用量对水稻生长和产量的影响。[结果]基肥施氮比例过高,促进水稻前期的生长特别是地上部分的生长,容易导致营养生长过旺;增加分蘖肥和穗肥的比例,可以促进水稻后期生长,保持根系的活力和提高根系的总量,能够使水稻营养生长和生殖生长均衡发展;降低基施氮肥比例,增加分蘖肥和穗肥比例,能够满足水稻生长后期对养分的需求,每穗实粒数、千粒重增加,水稻产量提高。[结论]在沿巢湖流域坡岗地区,以处理⑦（30%氮肥作基肥＋30%氮肥作分蘖肥＋40%氮肥作穗肥）产量最高。     

抗坏血酸引发对NaCl胁迫燕麦幼苗生长的影响

[目的]探讨外源抗坏血酸(AsA)引发对植物幼苗耐盐性生长的影响。[方法]以燕麦种子为材料,通过对燕麦种子进行不同浓度(0、0.5、1.0、1.5和2.0mmol·L~(-1))的抗坏血酸(AsA)引发,然后在浓度为0、50、100和200mmol·L~(-1)的NaCl胁迫下发芽,并分析其芽长(LS)、根长(LR)、芽鲜重(FWS)、根鲜重(FWR)及幼苗活力指数(SVI)的变化。[结果]NaCl胁迫下燕麦幼苗LS、LR、FWS、FWR和SVI均显著(P0.05)下降。随AsA浓度增加,燕麦幼苗LS、LR、FWS、FWR和SVI均在NaCl胁迫下呈先升后降的趋势,在AsA浓度为1.0 mmol·L~(-1)时达到最大值。不同AsA和NaCl浓度及两者的交互作用均对燕麦幼苗LS、LR、FWS、FWR和SVI的影响均极显著(P0.01)。[结论]NaCl胁迫抑制了燕麦幼苗的生长,而适宜浓度的外源AsA引发可促进NaCl胁迫下燕麦幼苗生长,且该作用与AsA和NaCl的浓度及两者交互作用具有密切关系。试验中1.0 mmol·L~(-1)的AsA引发对NaCl胁迫的缓解效果最好。     

Ni~(2+)胁迫对水稻、白菜种子萌发和生长影响的比较研究

[目的]探讨Ni2+胁迫对水稻及白菜种子萌发和生长影响,以比较二者对Ni2+胁迫的耐受力。[方法]水培条件下研究不同浓度Ni2+胁迫对水稻和白菜种子发芽率、根伸长及早期植物幼苗生长的影响。[结果]低浓度Ni2+胁迫对水稻及白菜种子发芽率均无显著影响,处理浓度增至30.0 mg/L时水稻种子发芽率与对照及同浓度下白菜种子发芽率相比显著降低;1.5 mg/L及以下处理浓度可刺激水稻根伸长,3.0 mg/L以上处理浓度则抑制水稻根生长;1.5 mg/L处理浓度Ni2+胁迫至96 h可显著刺激白菜根的伸长,处理浓度达30.0 mg/L时各个胁迫时间均可显著抑制根的伸长;3.0 mg/L处理浓度下胁迫96 h水稻根长显著短于白菜根长。Ni2+胁迫对水稻及白菜芽长影响较小,72 h内各个处理浓度下水稻及白菜芽长与对照相比均无显著差异;而对于侧根影响最为明显,30.0 mg/L处理浓度下水稻和白菜均无侧根产生。1.5 mg/L及以上处理浓度胁迫均可显著抑制水稻及白菜鲜质量增加,但二者未表现出显著差异。[结论]Ni2+胁迫对于水稻种子萌发及其生长影响较白菜敏感。     

栅藻贴壁培养供氮策略研究

[目的]贴壁培养是微藻培养的一种新方法,具有克服传统液体悬浮培养方式耗水量大、收获困难、能耗高等优势。当该方法用于培养富油微藻时,一个亟待回答的问题是如何调控氮元素供给以获得高产油率。本文旨在研究氮元素对微藻贴壁培养时生长和油脂积累的影响以及优化氮营养的供给。[方法]以栅藻(Scenedesmus obliquus)为目标藻种进行贴壁培养,设定不同氮浓度和总氮量处理,检测不同氮供给方式对栅藻生长和油脂积累的影响。[结果]在贴壁培养条件下,恒定氮浓度为1.76mmol·L~(-1)时,栅藻总脂和TAG产率分别高达3.80和2.01g·m~(-2)·d~(-1)。总氮量为1.76mmol时,可使得160cm~2的栅藻总脂和TAG产率达到最大值。[结论]栅藻贴壁培养优化供氮策略为60L氮浓度为1.76mmol·L~(-1)的BG-11培养基可使得1m~2接种量为10g·m~(-2)的栅藻的总脂和TAG产率达到最佳值。     

柴松不定芽伸长生长研究

以柴松不定芽为外植体,在保证基本培养条件不变的情况下,采用完全随机区组设计,研究培养基种类、活性炭浓度、蔗糖浓度、转接周期等对不定芽伸长生长的影响。结果表明:适宜于柴松不定芽伸长生长的基本培养基为1/2MS,不定芽生长健壮,苗高均值达到最大,为1.86 cm;活性炭浓度为0.1%时,有利于丛生芽苗的伸长生长,苗高均值达到1.48 cm;当蔗糖浓度为2.0%时,苗高均值最大,为1.28 cm;当培养周期为20 d时,有效地改善了芽苗枯死现象,培养周期延长至40 d时,芽苗枯死率明显升高。柴松不定芽生长与伸长的适宜培养基1/2MS+0.1 mg·L~(-1)AC+2.0mg·L~(-1)蔗糖。