牛角蕉和桂蕉6号内源激素及主要酶系调控花柱脱落的作用机理

[目的]揭示香蕉(桂蕉6号)花柱脱落机制,为采用诱导因子调控香蕉花柱脱落酶系统活性及基因表达提供理论依据.[方法]以大蕉品种牛角蕉和香蕉品种桂蕉6号为研究对象,根据果指上花柱的枯萎程度分5个阶段(Stage 1~Stage 5)进行取样,探讨分析蕉类花柱近端、离区及远端的内源激素[生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、萘乙酸(NAA)和细胞分裂素(KT)]及脱落相关酶(果胶酶、纤维素酶、半乳糖醛酸酶)的变化趋势.[结果]在花柱脱落的过程中,牛角蕉花柱不同部位的IAA和NAA含量变化明显,花柱近端IAA含量随花柱脱落整体上呈逐渐增加趋势,至花柱完全脱落时(Stage 5)其含量达24.69μg/gFW;离区IAA含量在脱落过程中呈先增后降的变化趋势,至Stage 5其含量最低(4.73μg/gFW).桂蕉6号花柱离区IAA含量整体上随花柱的枯萎不断升高;NAA和ABA的含量变化趋势则呈M形,在Stage 2和Stage 4均有一个增长高峰;KT在不同部位的变化幅度相对较小.从近端IAA/远端IAA的比值分析来看,牛角蕉近端IAA/远端IAA比值均大于1.00,当花柱枯萎进入Stage 3后,其比值急剧上升,在Stage 4即70%花瓣脱落时达2.84,至Stage 5达6.34;而在桂蕉6号花柱枯萎脱落过程中,近端IAA/远端IAA的比值均小于0.70.此外,在花柱脱落过程中,牛角蕉花柱离区的平均总蛋白含量(66.08 mg/gFW)明显高于桂蕉6号(40.95 mg/gFW);相关性分析结果表明,牛角蕉和桂蕉6号的花柱脱落与总蛋白含量、果胶酶活性、半乳糖醛酸酶活性、纤维素酶活性均呈正相关.[结论]蕉类花柱离区IAA含量对花柱脱落具有重要影响,离区IAA含量降低,可加速花柱脱落,反之则抑制其脱落;蕉类离区近端IAA/离区远端IAA比值变化符合植物器官脱落的生长素梯度理论.此外,花柱总蛋白含量、果胶酶活性、半乳糖醛酸酶活性、纤维素酶活性蕉类对花柱脱落可能呈正向调节作用.     

蜡梅花蕾脱落力、扩张蛋白活性与离层形成相关性研究

为明确蜡梅花蕾脱落过程中脱落力、扩张蛋白活性以及离层发育的关系,同时研究保鲜剂对蜡梅切花的影 响,采用查狄伦测力计以及蛋白体外重组法对瓶插蜡梅花梗脱落力和蛋白活性进行研究,同时采用石蜡切片法对 瓶插蜡梅中蕾期花梗离层的形成进行观察。结果表明:1)脱落力与落蕾量呈负相关,当脱落力小于2郾0 N 时落蕾 量显著增加;2)在瓶插前期,扩张蛋白活性稳定在相对较低的水平,到了后期活性迅速增强,此时脱落力显著下降, 离区细胞严重解体并导致离区断裂;3)和对照相比,3 种保鲜剂组合对蜡梅切花无显著影响。脱落力、扩张蛋白活 性与离层发育关系密切,脱落力可以作为蜡梅花蕾脱落过程中离层发育阶段的划分依据,扩张蛋白主要在蜡梅花 蕾离层发育后期起作用;3 种保鲜剂组合对蜡梅切花作用不明显。      

无核白与红地球葡萄落粒因子的细胞学分析

【目的】 研究影响无核白葡萄落粒的相关因子,为无核白葡萄落粒防控提供理论依据。【方法】 以易落粒的无核白葡萄与耐落粒的红地球葡萄为研究对象,测量无核白和红地球成熟期的果梗拉力与果梗木质素与纤维素含量;对成熟期无核白与红地球的离区、离层与果刷部位进行染色切片观察;测量离区、离层厚度及细胞截面积、离区及离层细胞纵横径;无核白经2,4-D、PCPA及环剥处理后,测量其脱断率与脱断力。【结果】 红地球果梗拉力(6.7±3.2)N,无核白果梗拉力(2.1±0.5)N,红地球葡萄果梗木质素和纤维素含量比无核白高;无核白离区范围较大,红地球离区范围较窄,红地球果刷宽大,离层细胞排列紧密,无核白果刷细小,离层细胞排列疏松,两种葡萄在果蒂离区、离层细胞形态上差异不大,但在离层和离区细胞的厚度上存在显著差异;无核白与红地球的果梗维管束直接通过离区,在离区细胞中呈现放射状分布,红地球离区中的维管束细胞显著较无核白多而密,较无核白拥有较厚的维管束细胞群;无核白的脱落方式比例有所改变,果梗拉力也大大增加,其中,环剥处理效果最为明显。【结论】 在红地球与无核白的综合比较分析中发现,果梗拉力大的葡萄具有果梗维管束发达,维管束与果肉连接紧密,离区范围小,果梗木质素与纤维素含量多的特点。     

植物离区发育及调控信号的多样性研究进展

植物器官脱落发生的特定区域叫做离区。植物离区发育及其研究主要集中在番茄、水稻、拟南芥等模式作用与重要的经济作物上。本文主要从植物离区脱落发生的多样性及其调控信号的多样性上进行综述,植物离区脱落的主要形式有:花器官脱落、叶脱落、果实脱落、种子脱落、开裂区脱落、侧根脱落等;主要的调控信号有花发育信号、乙烯与生长素信号、细胞凋亡信号、ROS信号等。旨在为今后经济作物离区相关基因研究提供理论依据和基础,并对今后离区相关研究的前景进行展望。     

园艺植物器官脱落研究进展

器官脱落是指植物体的部分器官(如花、叶、果等)脱离母体的过程,一般发生在特定的区域-离区,是细胞结构、生理生化代谢及基因表达等过程共同作用的结果。对园艺植物花器官脱落的离区结构及形成、脱落机理及调控研究方面的主要进展做一概述,重点讨论生长素与乙烯对脱落的调控机制,为进一步深入研究脱落机理提供思路与参考。     

蓝果忍冬不同品种果柄离区发育显微结构

以蓝果忍冬品种蓓蕾、海参崴为材料,在田间观察记录果实、萼片及果柄发育过程的表观性状,并用石蜡切片法对其果柄离区发育过程进行系统观察,探究蓝果忍冬易落果原因。结果发现,蓝果忍冬离区内有若干层细胞,细胞小而致密。随果实发育,果柄次生结构进一步发育。幼果膨大及转色期,蓓蕾和海参崴的离区无差异。果熟初期,蓓蕾和海参崴的离区出现一定差异,海参崴部分离层细胞初步形成;随着果实变软,进入果熟中期,海参崴离区髓部开始出现比较明显的断裂;当果实完全软化时,海参崴离区髓部的裂痕更加清晰,果柄与果实之间的连接仅靠维管束维系。     

脐橙花朵脱落进程中花柄β-甘露聚糖酶活性变化

为探究β-甘露聚糖酶与器官脱落的关系,以佛罗斯特脐橙花柄外植体为材料,研究花朵脱落过程中花柄β-甘露聚糖酶活性的变化规律。结果表明,在花柄脱落过程中,花柄中β-甘露聚糖酶活性整体表现为先降低后升高的变化趋势;乙烯利可以明显加快脐橙花柄脱落进程,且能明显提高远轴端中β-甘露聚糖酶活性,而对离区和近轴端促进作用不明显,甚至会降低其酶活性。以上结果表明,β-甘露聚糖酶参与脐橙花柄器官脱落,但可能不是关键的酶。     

光学显微及扫描电镜冷台观察陆地棉胚胎发育

利用光学显微镜与扫描电镜冷台观察技术对陆地棉胚胎发育过程的组织结构和形态特征进行了系统观察。结果显示,陆地棉授粉48 h后完成双受精过程,胚胎发育经历了被子植物胚胎发育的各个典型时期:1-细胞胚、2⁴-细胞胚、84-细胞胚、8¹6-细胞胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚、子叶胚和成熟胚;在扫描电镜冷台下观察到球形胚与胚囊连接的细长胚柄及胚柄从胚囊壁上脱落的痕迹,表明在棉花合子胚发育过程中不仅有典型的四分体时期,且有明显的细长胚柄形成。观察结果为进一步开展棉花胚胎发育的分子调控研究提供了详实的形态解剖学资料。     

雷公藤总生物碱对粘虫中肠细胞超微结构及消化酶活性的影响

采用电子显微镜技术与生化分析研究了雷公藤总生物碱对粘虫幼虫中肠组织及主要消化酶的影响.电镜观察结果表明,中毒试虫的中肠细胞及其细胞器发生明显病变,肠壁细胞微绒毛零乱、脱落;线粒体肿胀.出现空白亮区.双层膜不完整;内质网池扩张,囊泡化,粗面内质网减少.消化酶活性测定结果表明,中毒试虫中肠蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶的活性和正常试虫相比无明显变化.     

抗大肠杆菌O157单克隆抗体制备过程中杂交瘤细胞的观测

采用细胞活力测定、形态学观察和遗传学检测的方法,研究了在用常规方法制备大肠杆菌O157单克隆抗体过程中,融合前后的细胞在细胞活力、细胞形态以及染色体数量的差异.结果表明,与凯骨髓瘤细胞相比,杂交瘤细胞的细胞活力和细胞形态无明显变化;当脾细胞与凯骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞后,其染色体数目接近两亲本细胞染色体数目之和.     

Effects of ABA Content on the Development of Abscission Zone and Berry Falling After Harvesting of Grapes

The commodity price of grape reduces as berry falling after harvest. It is crucial to prevent grape from berry falling during storage. In this article, the structure change of grape cells in the abscission zone was observed, the ABA content and the activities of cellulase and polygalacturonase （PG） were measured, and the relationship of ABA and berry falling was investigated. The results suggest that cells in the abscission zone grow into a separation layer soon after the grapes are cut off. According to the level of development, we designed 6 grades to sort the different development stages. The grade 3 plays an important role in berry falling. ABA enhances the activities of cellulase and polygalacturonase, and accelerates the decomposition of cellulose and pectin, which determines the level of development of abscission zone and berry falling. If ABA ratio is less than 20 ng g-i flesh weight （FW）, the abscission zone is not developed to the grade 3, and the berry falling is effectively stopped. We treated grape bunches with nine plant growth regulators and two chemicals. The results indicated that 2,3,5-triiodobenzoic acid （TIBA） can （a） inhibit the generation of ABA significantly, （b） inactivate the activities of cellulase and PG, （c） delay the development of the grade 3 of abscission zone, and （d） stop berry falling. Indole acetic acid （IAA）, gibberellic acid （GA3）, naphthalene acetic acid （NAA）, 6-benzylaminopurine （6-BA）, calcium chloride （CaCl2）, and potassium permanganate （KMnO4） caused similar results as TIBA. Chlorocholine chloride （CCC）, dimethyl amino succinamic acid （B9）, chloroethylphosphonic acid （CEPA） and exogenous ABA showed opposite effects.     

Analysis of Calcium Content, Hormones, and Degrading Enzymes in Tomato Pedicel Explants During Calcium-Inhibited Abscission

This study was designed to analyze the changes of phytohormone concentrations, calcium fraction, and the activities of degrading enzymes during calcium-inhibited and ethyleneglycol-bis-（β-aminoethyl ether）N, N＇-tetraacetic acid （EGTA）-induced abscission of tomato pedicel explants. Added calcium caused an increase in the total calcium content within the abscission zone and produced a corresponding reduction （20%） in pedicel explant abscission. As expected, EGTA treatment produced the opposite effect and resulted in a decrease in the total calcium content, while accelerating abscission of pedicel explants. Hormone analysis revealed that indole-3-acetic acid （IAA） concentrations in the abscission zone first decreased and then increased before the occurrence of abscission in all treatments, with the greatest effect produced by addition of EGTA. Similarly, abscisic acid （ABA）, and gibberellin （GA1＋3） concentrations, and ethylene production were elevated in the abscission zone during the first 16 h before abscission when explants imbibed EGTA. With calcium treatment, the concentrations of ABA, ethylene, and GA1＋3 also increased in pedicels throughout the first 16 h following exposure, but the increase was slower and less dramatic than with EGTA. Both cellulase and polygalacturonase were induced in the explants during abscission and the activities were also strengthened by treatment with EGTA. Calciumtreated explants produced lower hydrolysing enzyme activities than controls throughout abscission. Calcium played a role of mediating hormone balance and degrading enzymes activities and affected on abscission.     

花期增温对香梨幼果期果实同化物积累及坐果率和萼片脱落的影响

【目的】研究库尔勒香梨花期温度变化对香梨果实脱萼率和坐果率的影响及其与同化物积累的关系,确定花期温度变化对库尔勒香梨果实发育的影响机制。【方法】以库尔勒香梨为试验材料,在初花期和盛花期进行增温处理,测定在坐果始期、萼片离层形成期与萼片脱落期的果实同化物含量的变化并观察梨果实脱萼率和坐果率。【结果】与对照相比,香梨不同花期增温处理均能降低脱萼率,盛花期增温处理的脱萼率差异极显著,降低了2.29倍;各处理组间坐果率差异均不显著。在坐果始期,盛花期增温处理后果实可溶性糖和蔗糖含量显著增加,相比对照分别高1.86和2.79倍,但初花处理与对照差异不显著。在萼片离层形成期未形成离层果实可溶性糖,蔗糖和淀粉含量均高于离层形成果。在萼片脱落期,各处理宿萼果果糖和淀粉含量均高与脱萼果。【结论】初花期增温处理对萼片脱落率和坐果始期果实同化物积累没有显著影响;盛花期增温处理促进坐果始期果实同化物积累,进而抑制萼片的脱落。     

乙烯诱导下柑橘果实离层SSH文库的构建及分析

为发掘柑橘果实脱落过程中的关键基因,构建了受乙烯诱导的柑橘果实离层SSH文库,经蓝、白斑筛选,菌液PCR检测和测序验证,共获得385条有效EST.经聚类拼接得到单基因簇30个,其中片段重叠群28个、单一EST序列2个.经BLASTX比对NCBI的非冗余蛋白数据库,在这些ESTs中,28个找到同源序列,2个无匹配;BLAST2GO功能注释表明:这些单一基因主要涉及衰老、抗逆防御、细胞壁水解、信号转导等功能.     

氮肥追施策略对棉花蕾铃脱落的影响

[目的]施氮量对陆地棉全生育期、不同生育时期蕾铃脱落的影响.[方法]研究地面灌溉不同生育时期不同施氮量下陆地棉蕾铃脱落情况的调查,[结果]在棉花生育期追肥量一定情况下,追肥策略即追肥次数和分次施用量不同时,会造成总的蕾铃脱落率和各生育时期蕾铃脱落率都有差异,产量也会有不同但不足以形成显著的差异;棉花蕾期施肥对蕾铃脱落没有影响或不明显,花铃期前期施肥量要适中,过多过少都使蕾铃脱落率提高,在花铃期后期施氮越多蕾铃脱落率越高.[结论]新疆中等肥力棉田采用基肥40;、蕾期追肥15;、初花期追肥23;、盛铃期或花铃期后期追肥22;的氮肥施用策略,可以使棉花蕾铃脱落率最小,产量较高.     

北疆棉区棉花蕾铃脱落规律的初步研究

经过３ａ（１９９６～１９９８年）系统调查研究,结果表明：北疆棉区棉花蕾铃脱落率达８０％以上,且落蕾率高于落铃率。落蕾在现蕾６ｄ后直到开花前比例较大,而落铃主要集中在开花后１２ｄ以内。蕾铃脱落的主要时期出现明显的峰值,随年份不同而有所不同。中部果枝现蕾较多,脱落率也较高;同一果枝第一果节以落铃为主,第二果节以落蕾为主。栽培措施、气候条件与棉花的蕾铃脱落有极其密切的关系。     

一种测定龙眼果柄离层纤维素酶活性的方法

介绍一种测定离层纤维素酶活性的新方法—凝胶扩散-组织印迹法.给出了该测定方法的基本原理、流程、步骤及计算方法,并以此方法测定了龙眼果实脱落过程中果柄离层纤维素酶活性的变化.结果表明该方法需要材料少,灵敏度高,纤维素酶活性最低可检出2×10-6U.     

DTA-6和S3307对大豆存留荚和脱落荚生理调控的效应

【目的】在半干旱地区,研究植物生长促进型和延缓型调节剂作用下,大豆花荚发育过程中存留和脱落荚生理效应差别,探讨调节剂减少大豆脱落作用的生理效应,为提高大豆产量寻找途径。【方法】试验于2012-2013年在黑龙江省大庆市林甸县,始花期（R1）对3个大豆品种绥农28（SN28）、垦丰16(KF16)、合丰50（HF50）分别叶面喷施调节剂2-N、N-二乙氨基乙基己酸酯（diethyl aminoethyl hexanoate,DTA-6）和烯效唑（uniconazole,S3307）,喷施清水作为对照（CK）。从喷药后第35天（R5）开始第1次取样,每隔7 d取样1次。采集存留和脱落的花荚,并将荚皮与籽粒分开,液氮速冻30 min,取出置于低温冰柜中（-40℃）,待全部样品收集完毕,统一测定。比较研究各处理中存留和脱落荚中氧自由基代谢、相关脱落酶、可溶性物质等生理指标的调控效应。【结果】（1）随着荚发育进程,脱落荚中丙二醛（methane dicarboxylic aldehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量显著高于存留荚,脱落纤维素酶（abscission cellulose,AC）、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）活性显著低于存留荚。（2）DTA-6和S3307都能够调控大豆存留荚和脱落荚生理,二者过程不同,结果相似。二者调控效应表现为：总体上降低了存留荚MDA含量,提高了SOD、POD活性,效果S3307优于DTA-6,在绥农28和垦丰16鼓粒中早期,合丰50鼓粒后期阶段性的降低了存留荚AC活性、PG活性。存留荚和脱落荚生理差别随着荚的生育进程,随之变化,不同荚生育时期,差异幅度不同。存留荚和脱落荚生理指标的差异也受品种内在遗传因素影响。【结论】脱落后的荚生理指标状态与存留荚相比表现为质膜过氧化作用增强,保护酶系统的平衡被破坏,可溶性物质增加,脱落酶活性降低可能受脱落过程环境影响较大。脱落荚和存留荚生理相关指标存在差异,并受荚发育时期和品种影响。DTA-6和S3307调控后存留荚具有较强的生理调控和自我修复能力,其膜损伤、渗透调节、保护酶系统、脱落酶活性降低等均对降低脱落有积极的响应。     

乙烯促进牡丹‘洛阳红’切花花瓣脱落与内源生长素的关联性分析

【目的】探讨牡丹切花衰老过程中花瓣萎蔫脱落的生理机制,为更好地开发牡丹切花贮藏保鲜技术提供理论依据。【方法】以 ‘洛阳红’牡丹为试材,分别用去离子水（CK）、20 µL·L^-1乙烯拮抗剂可利鲜（AVB）、20 µL·L^-1乙烯释放剂乙烯利（CEPA）处理1 h时及20 µL·L^-1可利鲜预处理1 h后再用20 µL·L^-1乙烯利处理1 h（AVB+CEPA）,然后插入去离子水进行单枝瓶插,观测不同预处理的生理效应。利用显微镜观察花瓣离层细胞形态,通过拉力试验测定瓶插过程中花瓣抗脱落力,运用生理生化手段测定乙烯与生长素代谢、离层水解相关酶活性和PsETR1、PsCTR1、PsEIN3、PsERF1、PsYUCCA10、PsPIN1、PsPME1、PsPG1及PsBG1的相对表达量。【结果】牡丹‘洛阳红’切花花瓣基部有明显的离层结构;AVB预处理明显推迟了切花乙烯跃变出现的时间,乙烯释放峰值降低34.9%（P<0.05）,提高了花瓣的抗脱落力,降低了花瓣基部多聚半乳糖醛酸酶（PG）、β-葡萄糖苷酶（BG）活性和PsPG1、PsBG1表达量,延缓了牡丹切花的衰老进程,显著延长了切花的瓶插寿命;外源CEPA明显加快了花瓣内源乙烯的释放速率,提高了生长素氧化酶（IAAO）、PG和BG活性,加快了切花花瓣的离层细胞的衰老,减小了花瓣的抗脱落力,从而促进了花瓣的萎蔫脱落;AVB+CEPA复合预处理瓶插寿命和最佳观赏期与对照组相差不大,CEPA能够部分抵消AVB的生理效应。【结论】对乙烯敏感型切花牡丹‘洛阳红’,内源生长素参与了乙烯促进花瓣离层细胞脱落的过程,控制乙烯是改善其切花瓶插品质的基础途径。     

不同长绒棉品种的蕾铃脱落规律及影响因素

对南疆6个长绒棉品种新海7号、新海3号、新海14号、新海16号、新海20号和新海21号的蕾铃脱落规律的系统调查研究表明:长绒棉蕾铃脱落率高于50;,落铃率高于落蕾率,品种之间差异明显,新海14号脱落率最高,达到65;以上.蕾铃脱落的峰期出现在7月下旬,而且蕾铃脱落率的变化趋势与7月中下旬最高气温的变化规律基本一致.6个品种不同果枝之间的脱落率变化规律相似,上部果枝蕾铃脱落率高于中下部果枝,主要是因为上部果枝的落蕾率显著的高于中下部果枝,新海16号甚至高出了35个百分点.除了新海3号和新海16号中部结铃数高于两端以外,其余4个品种结铃数皆是下部＞中部＞上部,即通常指的"中空"现象.从产量上看,蕾铃脱落率高的品种其最终产量偏低,相反蕾铃脱落率低的品种,最终其产量也高,总体来讲新海7号＞新海20号＞新海3号＞新海21号＞新海16号＞新海14号.