不同生境下‘金冠’苹果叶片性状及解剖特征比较研究

以茂县(Ⅰ区)、盐源(Ⅱ区)、林芝地区(Ⅲ区)的‘金冠’苹果叶片为试材,采用石蜡切片、扫描电镜测定3种不同生境下叶形态参数、叶片解剖结构参数及叶表皮结构参数等相关指标,从而探讨不同生境下(1950~2900 m)苹果叶片表皮及生态解剖特征对环境变化的响应与适应。结果表明:3个生境‘金冠’叶片长、宽、叶面积变化趋势一致,Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区,而片叶厚度变化趋势刚好相反(Ⅲ区Ⅱ区Ⅰ区)。‘金冠’叶片为异面叶,上、下表皮均由一层细胞构成,栅栏组织、海绵组织界限明显,且栅栏组织厚度、海绵组织厚度均以Ⅲ区最大,Ⅱ区居中,Ⅰ区最小,栅/海比0.95~1.28,Ⅱ区叶片栅/海比最大(1.28)。气孔及表皮毛分布于叶片下表皮,气孔器面积以Ⅱ区最大(428.44 mm~2),Ⅲ区次之(337.32 mm~2),Ⅰ区最小(314.05 mm~2),而气孔器密度最大的是Ⅰ区(397.67个/mm~2),其次为Ⅲ区(389个/mm~2),密度最低的是Ⅱ区(332.67个/mm~2)。Ⅰ区表皮毛较为密集,平均密度为20.67个/mm~2,而Ⅲ区(9.67个/mm~2)及Ⅱ区(8.33个/mm~2)密度则较为稀疏,气孔处于相对开放的体系中。     

大豆叶片表面结构与蒸腾的关系

用光镜和扫描电镜对大豆叶片进行观察的结果表明,气孔和表皮毛密度及表皮毛分布方式在上下表皮间存在差异。中层叶片气孔密度高于上层和下层叶片;而中层叶片表皮毛密度则低于上层和下层叶片。不同品种叶片表面结构状态有所不同。蒸腾速率测定结果表明,大豆多数品种蒸腾日变化呈单峰曲线,中层叶片的蒸腾速率大于上层和下层叶片     

穿龙薯蓣叶部形态多样性及其与光合产物的关系

为了探讨穿龙薯蓣叶部形态与有效成分之间的关系,以山西省2个种源地的穿龙薯蓣为研究对象,分析该种叶部的形态多样性,测定不同形态叶片的叶绿素与光合产物含量,研究叶部形态与叶绿素及光合产物含量之间的关系。结果表明,穿龙薯蓣是一个叶形态多型性的种。穿龙薯蓣存在长叶型与宽叶型2种类型,其中,长叶型占80%以上;叶色有深绿色与浅绿色的明显区分,深绿色叶片多为厚纸质,浅绿色叶片多为薄纸质,叶2~6裂,叶张角间于40°~70°。2个种源地之间的叶形态差异不显著,但叶部各形态指标间相关性明显。叶型与叶绿素、光合产物含量相关性不显著;叶色与叶绿素、光合产物含量相关性显著,深绿色叶片叶绿素含量与光合产物含量的均值均高于浅绿色叶片;5裂和2裂的叶片叶绿素含量较高;2裂的叶片光合产物含量较高;叶张角与叶片内可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉、还原糖含量相关性显著,含量的整体变化趋势是:随叶张角的增大,光合产物含量增加。穿龙薯蓣筛选种质资源时,可首选叶片深绿色、叶裂为2裂、叶张角大的植株。研究结果可为穿龙薯蓣的良种选育工作提供基础资料。     

水分胁迫对豇豆幼苗水分状况、气孔变化及生理生化指标的影响

对四叶一心期的豇豆幼苗进行水分胁迫处理,结果表明随着胁迫时间的延长,叶片含水量逐渐降低,叶片气孔张开率变小,脯氨酸、可溶性糖含量均明显增加,叶片叶绿素含量逐渐减少,脯氨酸含量、可溶性糖含量与叶片含水量、土壤含水量呈负相关,气孔张开率与叶片含水量、土壤含水量呈正相关.     

UV-C辐射玉米种子对叶片保护酶活性及叶表皮形态的影响

以嫩单18玉米种子为实验材料,研究了不同时间的UV-C辐射对玉米叶片中保护酶活性和叶表皮特征的影响。结果显示:SOD、POD和CAT的活性变化趋势相似,即随辐射时间增加活性降低,辐射4h或6h时降到最低,之后有所上升,但是都低于对照组。UV-C辐射能缩小气孔的长、保卫细胞宽、表皮长细胞的长度和长细胞宽度;而叶长、叶宽和根条数明显增加(p<0.05),表明玉米在受到UV-C辐射时可通过增加叶面积和根条数来缓解辐射带来的伤害。     

29份野生牡丹种质资源叶表皮微形态观察

为了解牡丹野生资源在叶表皮微形态方面的特征及差异,为牡丹野生资源的分类提供依据,本研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对29份野生牡丹种质资源叶片的上、下表皮微形态特征进行了观察分析。结果表明：叶表皮细胞形状均为无规则形,但垂周壁式样有深波状、浅波状和波状3种,上表皮细胞长宽比2.38～4.99,下表皮细胞长宽比1.70～4.25;气孔分布在下表皮,气孔器均为无规则型,形状为椭圆形或宽椭圆形,长宽比1.18～1.55,气孔密度为162.1～331.6个/mm2,气孔指数8.95%～26.98%;叶表皮角质层多平滑、呈脊状突起或具颗粒状纹饰;卵叶牡丹居群1～4、稷山牡丹居群1-2、紫斑牡丹居群1～5和中原牡丹居群1叶表面具表皮毛,在叶下表皮或沿中脉集中分布。研究为牡丹组野生种植物学鉴定和分类提供了叶表皮微形态特征的基础资料。     

玉米郑单958等高产品种的生理生态机理研究

郑单958是近年生产上推广利用面积较大的紧凑竖叶型新品种.本试验从其生理与植椿特性等方面进行了高产生理生态机制方面的研究探讨,为新品种选育和大田推广利用提供理论依据.结果分析表明,其高产主要原因表现在:叶面积指数变化合理,叶片持绿时间长,衰老慢;叶片中光合色素、蛋白质和可溶性糖含量高;过氧化物酶活性高;丙二醛积累少;光合能力强,光合效率高;籽粒体积大;灌浆时间长,速度快,千粒重高.试验结果表明,郑单958仍属最佳利用品种,建议各地大面积推广利用.     

水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选

水稻抗旱性鉴定指标的筛选已成为水稻抗旱性研究课题的热点之一。本文利用10个水、旱稻品种（组合）,在开花期水分胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,叶片相对含水量,株高,叶面积及光合速率等10项与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期叶片脯氨酸含量、叶片相对含水量、气孔导度、叶面积等4项指标对水稻的抗旱性有显著影响,可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种（组合）进行了抗旱性预测,结果与它们在田间表现基本一致, 表明用这4个指标在开花期对水稻抗旱性进行鉴定是可行的。     

不同叶龄鸭跖草叶片显微结构观察

鸭跖草是黑龙江省大豆田危害最严重的杂草之一,并且随着叶龄的增大,其对除草剂的耐药性增强,防除更加困难。本试验利用细胞显微技术研究了不同叶龄鸭跖草叶片表皮及解剖结构特征。结果表明,不同叶龄鸭跖草叶片表皮特征及解剖结构存在差异。鸭跖草从2叶龄起,随着叶龄的增大,叶片上、下表皮气孔密度呈显著下降的趋势,上表皮凹陷气孔密度呈显著加大的趋势,下表皮凸出型气孔密度显著降低。1～2叶龄鸭跖草上表皮无非腺毛,从3叶龄起,叶片上表皮非腺毛的数目随叶龄的增大而增大。随叶龄的增大,叶片厚度,叶片上、下表皮厚度,栅栏组织及海绵组织厚度显著增大。10个栅栏组织细胞长度呈显著减小的趋势。栅栏组织排列由稀疏不规则向紧密规则的方向发展。     

水分胁迫对水稻剑叶气孔特性的影响

在水分胁迫下水稻剑叶叶片气孔密度明显增加,气孔的长度、宽度明显减小。水分胁迫下气孔密度增加主要是由于叶面积的减小,气孔的行数有所增加。同时研究还表明,秋光的气孔密度与气孔长度呈显著正相关(r=0.989*),比叶重与气孔长度(r=-0.952*)、气孔宽度(r=-0.971*)均呈显著负相关,但相关性都未达到极显著;其余各性状间相关性不显著。沈农265的气孔密度与气孔长度呈显著正相关(r=0.977*),比叶重与叶面积之间的相关性达显著负相关(r=-0.976*),均未达到极显著相关;其余各性状间相关性不显著。随着水分胁迫程度的增加,秋光和沈农265的游离脯氨酸含量也随之增加。除了CDS处理以外,秋光的游离脯氨酸含量基本上都高于沈农265。结果说明,沈农265的抗旱适应性要好于秋光,但是水分胁迫对秋光与沈农265均有负面影响。     

铁线蕨属植物的研究进展

铁线蕨属(Adiantum L.)隶属于铁线蕨科(Adiantaceae),属内植物为多年生中小型蕨类,适应性强,分布广泛。本属有200多种植物,中国现已发现30余种。铁线蕨属植物多数具有良好的抗菌、抗癌、抗氧化等药理作用,在临床上有诸多应用。此外,铁线蕨属植物外形美观,多用于室内盆栽和园林设计,具有良好的观赏价值。为了探究出更有效地保护及繁殖方法以及更高效地利用铁线蕨属植物的观赏及药用价值,本综述就繁殖技术、形态特征、园林及医药应用等方面对该属植物的研究进展进行了概述,以期为后续的栽培管理及开发利用提供参考。     

木薯叶片及根际土水浸液对花生发芽的化感效应

采用室内培养法研究了木薯叶片及根际土水浸液对花生种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果表明:与对照比较,1)3种浓度木薯根际土水浸液对花生种子的发芽率、发芽指数、活力指数和综合效应均有不同程度的促进作用,浓度越高促进效果越明显,当浓度为10mg/mL时,花生种子的发芽率与对照之间达到显著水平,发芽指数和活力指数与对照达到极显著水平,当浓度为20mg/mL时,花生种子的芽长和根长显著高于对照。2)3种浓度木薯叶片水浸液对花生种子的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长和根长均起到抑制作用,但与对照均无显著差异。3)叶片水浸液和根际土水浸液处理对5个花生发芽指标平均效应的影响,以活力指数的平均效应最强。     

芒果MinSPS1基因的克隆及表达载体的构建

蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)既是调控蔗糖合成的关键酶又是限速酶,为了研究其在芒果果实中蔗糖合成的作用机理,本研究从芒果果肉中克隆得到一个与蔗糖合成相关的基因,将其命名为MinSPS1,其cDNA全长序列为3 344 bp,开放阅读框为3 168 bp,编码1 055个氨基酸,蛋白质分子量为118.13 k D,等电点为6.08,对MinSPS1基因编码的蛋白进行系统发育分析,发现其与柑橘具有较近的亲缘关系。采用qRT-PCR对该基因在后熟处理的贵妃芒果肉中的表达量进行分析,结果显示在完熟期贵妃芒果肉中表达量较高,而在青熟期表达量较低。本研究为深入了解芒果蔗糖合成的分子机理,进一步构建了p CAMBIA1301-MiSPS1过表达载体,为MinSPS1的功能鉴定提供理论依据。     

菠萝AcSAP转录因子对非生物胁迫和生物胁迫的应答响应

STERILE APETALA (SAP)是调节花序、花和胚珠发育,调控分生组织细胞的增殖和器官大小的多功能基因。本研究利用生物信息学的方法对菠萝SAP转录因子进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究了非生物胁迫和生物胁迫对菠萝SAP基因表达的影响。结果表明,菠萝SAP蛋白为稳定疏水酸性蛋白且含有3个WD40重复区域,蛋白质二级结构显示,菠萝SAP蛋白主要结构元件为延伸链和无规则卷曲;qRT-PCR分析显示,逆境胁迫下,AcSAP的表达量与对照差异显著。在H2O2、NaCl、SA、ABA、Eth、低温(4℃)和病菌侵染胁迫下,AcSAP的表达量显著升高。研究表明,逆境胁迫能使AcSAP基因的表达受到影响,进而直接或间接影响植物生长发育,为今后菠萝的抗逆研究和分子育种提供了理论依据。     

红掌AaMYB1的表达特征及其在烟草中的过表达

R2R3-MYB转录因子在观赏植物花青素着色中具有关键性的调控作用。为了进一步明确红掌AaMYB1调控花青素合成的功能,本研究采用序列分析、表达特征分析以及在烟草中异源过表达等方法,对AaMYB1进行了功能分析。结果表明,AaMYB1与单子叶植物中调控花青素合成的R2R3-MYB同源性较高。在品种‘Tropical’中,AaMYB1主要在红掌佛焰苞中表达,各组织中的表达量与花青素苷积累密切相关,但在不同品种不同颜色佛焰苞中的表达与花青素苷积累无相关性。单独过表达AaMYB1的T1代烟草花冠檐部因大量积累花青素苷而使颜色变深,且烟草中花青素苷合成途径上的关键酶基因NtDFR和NtANS以及烟草内源调控花青素苷合成的R2R3-MYB基因NtAn2的表达量得到大幅度上调。以上结果进一步明确了AaMYB1具有调控花青素苷合成的功能。     

距瓣豆对盐胁迫的生理响应及综合评价

采用土培盆栽试验,用不同浓度NaCl处理,对20份距瓣豆属种质材料进行了叶绿素、质膜透性、丙二醛、脯氨酸测定,并对其耐盐性进行综合评价。结果表明,盐胁迫增加了距瓣豆的丙二醛含量,降低了叶绿素和脯氨酸含量,对质膜透性影响差异不明显。对20份距瓣豆材料在盐胁迫15d时进行隶属函数评价,耐盐能力较强品质为:050320020、050321040、071029001,耐盐能力较弱品质为:071103014、050320027、060219004。对20份距瓣豆材料的隶属函数平均值进行聚类分析,当R2=0.329时分为两大类,第Ⅰ类(耐盐型种质):CIAT25118、CIAT5627、CIAT873、050320026、020401049、CIAT5631、071103014、020301004、060219004、050321038、050320020、050320027、CIAT5189、050320021、南02139距瓣豆;第Ⅱ类(不耐盐种质):050321040、060219003、050321057、071029001、050319008距瓣豆。     

芒果种质对炭疽病、蒂腐病、疮痂病的抗性评价

芒果炭疽病、蒂腐病和疮痂病是芒果种质的重要病害,给中国各芒果产区造成严重的危害,而抗病品种选育是防治芒果病害最经济有效的途径。为评价新引进的芒果种质对炭疽病、蒂腐病、疮痂病的抗性水平,采用田间抗病性鉴定方法对56份芒果种质果实的3种病害进行抗性评价。结果表明,56份种质资源中,高抗炭疽病种质5份、中抗炭疽病19份、高感炭疽病4份,高抗蒂腐病16份、中抗蒂腐病26份、高感蒂腐病1份,高抗疮痂病1份、中抗疮痂病17份、高感疮痂病4份,对3种病害均有抗性的种质资源7份。本研究结果初步揭示新引进的一些种质资源对芒果炭疽病、蒂腐病、疮痂病的抗性情况,为进一步地依托供试种质开展抗病性育种提供参考。     

红花文殊兰的离体培养及快速繁殖

以红花文殊兰的鳞茎为外植体,研究不同培养基对其腋芽启动、不定芽增殖及生根培养的影响。研究表明,腋芽启动的最适培养基为5.0 mg/L MS+6-BA+0.2 mg/L NAA+活性炭1 g/L,腋芽的诱导萌发率为88%;不定芽增殖的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L TDZ+0.1 mg/L NAA+活性炭0.5 g/L,40 d的增殖系数可达7.16;壮苗培养基为1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+10%椰子水(CW)+活性炭0.5 g/L;生根的最适培养基为MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA+活性炭0.5 g/L,生根率达100%,根系发达,植株生长健壮。生根苗经一段时间炼苗后,移栽到基质为树皮∶椰糠∶河砂=1∶1∶1的苗钵上,红花文殊兰的假植成活率达95%。该研究建立了红花文殊兰的快繁体系,为其工厂化生产提供技术支持。     

杧果中DXS基因的鉴定及与其他植物的比较分析

1-脱氧-D-核酮糖5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase, DXS)是2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-Methyl-D-erythritol-4-phosphate, MEP)途径的第一个关键酶。本研究鉴定了杧果DXS基因,以拟南芥DXS基因为参考,通过BLASTP方法获得了番木瓜、金钱橘、甜橙、苹果、桃子、白梨、葡萄、中华猕猴桃、无油樟、小果野蕉的DXS基因的蛋白序列,共32条序列,对其进行了保守结构域、保守基序、系统发育、理化性质、蛋白二级结构分析等研究。保守结构域及保守基序分析结果表明,杧果DXS蛋白包含一个PLN02582结构域,保守结构域内包含6个motif,其宽度、排列顺序与大多数植物相同,说明DXS基因家族具有高度保守性。系统发育分析结果显示,单子叶植物纲与双子叶植物纲的DXS基因没有分别形成分支,推测在进化过程中DXS基因的分化在双子叶植物纲和单子叶植物纲形成之后。理化性质分析及蛋白二级结构分析结果显示,稳定性蛋白占65.63%,碱性蛋白占25%,所有蛋白均为亲水性蛋白。杧果DXS蛋白为酸性、不稳定蛋白,具有亲水性。杧果DXS蛋白的二级结构主要结构元件是无规则卷曲、α-螺旋。本研究为进一步阐明杧果DXS基因在萜类合成途径中的功能提供了理论依据。     

香蕉BADH基因序列及表达特性分析

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)是植物体内甜菜碱合成过程中的关键酶,对植物抵御逆境具有重要作用。为研究香蕉BADH基因序列及表达特性,本研究利用香蕉基因数据库对香蕉BADH基因序列及蛋白序列进行生物学信息分析,采用qTR-PCR技术对香蕉幼苗中BADH基因进行表达分析。结果表明:MaBADH基因属单克隆基因,含有15个外显子,14个内含子;顺式调控元件预测显示在MaBADH启动子区域存在15种激素和逆境胁迫相关的顺式调控元件;蛋白结构域和功能分析有一个甜菜碱醛脱氢酶结构域具有氧化还原酶活性;亚细胞定位在叶绿体中,多重序列比对发现其具有N-端信号肽和C-端信号肽两种信号肽;系统进化树显示其与水稻、玉米、菠萝亲缘关系最近。基因表达分析发现MaBADH具有组织特异表达特性,在叶片中相对表达量最高,假茎次之,根最低;此外,茉莉酸甲酯能够诱导香蕉幼苗根和叶中MaBADH差异表达,其中对叶片的诱导能力更强。本研究为激素信号调控甜菜碱分子保护机制和利用基因工程提高香蕉抗逆性提供了参考依据。