转匍匐翦股颖AsHSP26.8a拟南芥株系的光合作用研究

通过测定转匍匐翦股颖小热激蛋白基因AsHSP26.8a拟南芥株系的根长、植株质量、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率以及PSⅡ光能转化效率,探讨AsHSP26.8a对拟南芥光合作用的影响,并进一步通过qRT-PCR分析了拟南芥内源光合相关基因(rbcL、psaA、psbA、psaE、clpP、rpoB、rpo A、accD)的表达情况来揭示AsHSP26.8a参与光合作用的调控途径。结果表明:与野生型相比,转基因拟南芥根长显著缩短,鲜质量和干质量下降;光合速率、蒸腾速率、气孔导度和PSⅡ光能转化效率均有所下降,光合相关基因的表达也有所下调。由此认为AsHSP26.8a抑制了转基因拟南芥光合相关基因的表达,使转基因拟南芥的光合作用减弱,从而进一步抑制了转基因拟南芥根系生长和干物质的积累。     

苹果转CpTI基因株系花粉特性研究

转基因植物的花粉特性研究是进行遗传改良和转基因生态风险评价的一项基础工作。对7~8年生转Cp TI基因‘嘎拉’苹果花粉特性进行了研究,结果表明:转基因苹果花粉在大小、形态和表面纹饰等方面与对照花粉没有明显差别;转基因苹果花粉中畸形花粉多;供试的13个株系中12个株系的花药中花粉量显著低于对照,6个株系的花粉离体萌发率显著降低;测定了3个转基因株系的花粉生活力,其中2个株系显著低于对照。转基因‘嘎拉’苹果花粉人工授粉至普通‘富士’苹果柱头上能正常萌发,但中后期花粉管伸长较慢,花粉管到达胚珠的时间比对照延后约8 h。花器不同发育阶段内源激素测定表明,转基因株系各时期GA3含量均低于对照,而ABA含量在花蕾期低于对照,在气球期和平展期高于对照。对花药和花粉发育过程显微观察发现,转基因株系花药的结构及其发育正常,而花粉囊壁绒毡层的延迟分解影响了花粉发育可能是其花粉数量少、育性低的原因。     

转il-4基因番茄生理指标的测定

采用盆栽法,对转il-4基因番茄分别在正常、干旱和复水情况下测定其脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛的含量,并将转il-4番茄植株的电导率、净光合速率、蒸腾速率与其非转基因植株进行比较.结果表明:转基因植株在抗旱性能上普遍劣于正常植株.其中,转基因植株的可溶性蛋白的含量明显高于非转基因植株,说明导入的外源基因正常表达;但在干旱处理后,可溶性蛋白含量明显下降,且低于非转基因植株的可溶性蛋白含量,可能由于插入基因时属于非定点插入,在表达il-4蛋白的同时破坏了番茄基因组中在逆境下表达的某些基因,但复水后一些基因又重新表达.根据其它组数值说明转基因番茄在正常条件下光合速率也高于非转基因番茄,可能由于插入外源基因后对植物的光合速率和蒸腾速率也有影响.     

Mutant-1番茄光合特性的研究

研究了低能离子束辐射诱变获得的稳定突变体Mutant-1番茄和对照河南4号番茄株系的光合特性。研究结果表明,与对照相比,突变体株系Mutant-1番茄净光合速率和蒸腾速率较低,蒸腾速率呈现先上升再下降的单峰变化趋势,说明与其植物材料本身的特征特性有一定的关系。     

番茄乙烯受体基因反义表达对果实成熟的影响

 以乙烯受体基因LeETR1和LeETR2的转反义基因株系ale1和ale2为材料, 对果实成熟特性进行了研究。转基因番茄果实与对照相比, 呼吸速率下降, 但乙烯释放速率增加1～4倍, 呼吸高峰和乙烯跃变高峰出现的时间没有改变, 表明果实成熟起始时间没有改变。ale1果实成熟后期着色速度减慢, 红熟果色泽a值、番茄红素和类胡萝卜素含量都显著低于对照; 但果实多聚半乳糖醛酸酶活性上升和硬度下降速度都显著高于对照。这说明LeETR1基因与果实成熟品质特征的形成可能存在比较复杂的关系。     

不同生境条件下能源植物菊芋净光合速率和蒸腾速率的研究

自然条件下利用Li-6400便携式光合测定仪,对沙地、盐碱地、弃耕地及农田4种生境条件下菊芋主枝与侧枝叶片净光合速率和蒸腾速率进行测定,探讨不同生境条件对菊芋的光合特性和蒸腾特性的影响。结果表明:沙地的净光合速率显著高于盐碱地、农田和弃耕地,同时在同一生境条件下主枝叶片的净光合速率均要显著高于侧枝叶片;盐碱地和农田生境条件下菊芋的蒸腾速率要显著高于沙地和弃耕地,在同一生境条件下,主枝叶片蒸腾速率显著高于侧枝叶片;在各种生境条件下,气孔导度均是影响植物净光合速率和蒸腾速率的主要因子,并且在4种生境条件下叶片净光合速率、蒸腾速率与各种生态生理因子之间的相关性基本一致。     

光皮木瓜光合特性及生理生态因子的研究

测定光皮木瓜叶片净光合速率及相关生理生态因子的日变化和季节变化,探讨光皮木瓜光合特性及净光合速率与各生理生态因子的关系。结果表明,光皮木瓜叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,存在明显的"光合午休"现象,且为非气孔限制,净光合速率季节变化为单峰曲线,在7月达到最高值;主要生理生态因子对光皮木瓜叶片净光合速率的直接绝对作用大小依次为叶片温度(Tl)>叶室温度(Tc)>胞间CO2浓度(Ci)>光合有效辐射强度(PAR)>大气相对湿度(RH)>蒸腾速率(Tr),其中Tl和Ci为负向效应,Tc、PAR、RH、Tr为正向效应,且Tc、Tl对叶片净光合速率的影响较为复杂。     

滇中高原地区设施栽培不同葡萄品种光合特性研究

为了探究滇中高原地区设施葡萄的光合特性,以楚雄地区"藤稔""夏黑""巨玫瑰"3个鲜食性葡萄品种叶片为试材,对其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)的日变化以及不同冠层光合参数的变化规律进行了分析。同时,对3个葡萄品种的光合-光响应曲线参数进行了研究。结果表明:3个葡萄品种的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈现先高后低的趋势,在10:00—12:00呈现最高值,在16:00—18:00降到最低值;"夏黑"和"藤稔"葡萄的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率高于"巨玫瑰",三者的净光合速率在16:00下降到最低值;不同葡萄品种下层葡萄叶片的净光合速率和气孔导度值显著低于中上层,而中层和上层叶片差异不显著;"巨玫瑰"葡萄的初始量子效率测定值显著低于"夏黑"和"藤稔",三者通过拟合获得光饱和点值均显著低于测定值。     

转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因的高山红景天叶绿素荧光特性

以高山红景天为试材,采用IMAGING-PAM调制叶绿素荧光成像系统,测定了转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因FaGT1的高山红景天及转FaGT1的RNAi作用基因FaGT1i的高山红景天的叶绿素荧光参数,分析转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因的高山红景天叶片的叶绿素荧光特性,为研究红景天种质改良提供科学依据。结果表明:当光照强度为55μmol·m~(-2)·s~(-1)时,转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ的最大量子产量与高山红景天对照组和转FaGT1i基因高山红景天无显著差异,光系统Ⅱ潜在活性、非光化学淬灭系数/光化学淬灭系数和实际量子产量显著高于高山红景天对照组和转FaGT1i的高山红景天,但是调节性能量耗散的量子产量、非调节性能量耗散的量子产量则相对较低。另外,通过在不同的光照强度下,对光系统Ⅱ电子传递速率、光化学淬灭系数和非光化学淬灭系数进行了分析,得出转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ电子传递速率、非光化学淬灭系数呈先上升后稳定的趋势,显著高于高山红景天对照组和转FaGT1i的高山红景天;但是光化学淬灭系数呈先下降后平稳的变化趋势,与对照及转FaGT1i基因高山红景天无显著差异。转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ原初光能转换效率和潜在的光合活力均增强,植物自身的能量代谢得到提高,该研究结果为高山红景天的新种质培育提供了科学依据。     

V字形树形对板栗光合特性及生长结果的影响试验初报

以‘燕山红栗’为试材,以自然圆头形树形为对照,对初果期板栗树进行V字形整形探索性试验,研究V字形树形对板栗光合特性及生长结果的影响。结果表明:V字形树形叶绿素含量略高于对照,差异不显著;2个树形的净光合速率和蒸腾速率日变化趋势基本一致,其中9:00—13:00 V字形树形的净光合速率和蒸腾速率均显著高于自然圆头形;透光率除下-西-2、上-东-1、上-东-2等3个测试点外,V字形树形较自然圆头形高9.58%~89.39%;V字形树体营养生长得到有效控制,产量高于自然圆头形,其中667 m2产量提高8.62%~128.77%,树冠投影面积产量提高10.99%~136.88%。综合来看,V字形树形较自然圆头形受光面积大、光能利用率高,更有利于光合产物的形成与积累,从而有利于产量的提高。     

干旱胁迫对杂交鹅掌楸无性系光合特性的影响

以5个杂交鹅掌楸无性系(NE04、NE22、NE23、NE25、NE78)1a生扦插苗为试材,研究了干旱胁迫对各无性系叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)等光合特性的影响。结果表明:各无性系随胁迫程度加剧,Pn、Tr和Gs逐渐下降,而Ci则呈先降后升的趋势,但各指标变化幅度因无性系不同而异。Pn下降是气孔因素与非气孔因素双重作用的结果,轻度干旱胁迫下主要是由气孔限制引起的,而严重干旱胁迫下非气孔限制是Pn下降的主要原因。采用隶属函数法对上述指标进行综合分析,可得出其抗旱能力从大到小依次为:NE25NE78NE22NE04NE23。     

番茄转ER-sHSP基因植株构建及其抗冷性研究

 将CaMV 35S启动子驱动的内质网小分子热激蛋白基因导入番茄, 比较转基因、未转基因和转空载体番茄的抗冷能力。冷胁迫下, 同对照相比, 转基因番茄的冷害症状轻, 叶绿素含量的损失少, 体内积累的丙二醛(MDA) 含量少, 电解质外渗程度低, 具有较高的净光合速率和最大光化学效率, 并易于恢复由低温所引起的光抑制, 表明转基因番茄具有较强的冷胁迫耐性, 说明内质网小分子热激蛋白在植物抗冷过程中发挥重要作用。     

转chit42基因柠檬的分子鉴定及抗炭疽病研究

以转chit42基因柠檬为试材,对其进行了分子鉴定和抗炭疽病研究。用PCR和Southern杂交证实外源基因chit42已经整合到转化植株基因组中,chit42基因在转基因柠檬SR23株系中为3个拷贝,在SR24株系中为2个拷贝。对转基因柠檬进行离体和活体抗炭疽病试验表明转基因柠檬抗炭疽病能力得到明显提高。利用半定量RT-PCR技术检测chit42基因在柠檬中的表达,结果表明用炭疽病病菌接种处理24h后,chit42基因表达量开始增加;接种48h后,chit42基因表达量进一步明显增大;接种72h后,表达量开始有所下降,但仍然高于正常情况下chit42基因的表达量。     

黄瓜Rubisco 活化酶基因CsRCA 表达载体构建与遗传转化

 核酮糖–1,5–二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是光合碳循环中的关键酶,为了探明其在植物体内的活化机制,用农杆菌介导法将Rubisco活化酶（RCA）基因CsRCA导入黄瓜,分别用PCR、real-time PCR和Western杂交法进行分子检测,分析转基因植株的表达量。酶切鉴定结果显示,CsRCA正向插入植物表达载体pCAMBIA1301的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,成功构建CsRCA的正义表达载体。将pCAMBIA1301-CsRCA导入黄瓜自交系‘08-1’,获得7株转基因植株,拷贝数均为2（非转基因植株的拷贝数为1）,转化率约为3.5%。表达分析结果表明,7株T0代转基因植株叶片的CsRCA mRNA表达量为野生型（WT）的1 ~ 1.98倍,在蛋白水平的表达信号显著强于WT。T1代转基因植株的叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、光合速率（P_n）及可溶性糖和淀粉含量均显著高于WT。研究结果表明,利用农杆菌介导法获得了稳定遗传的黄瓜CsRCA转基因植株,CsRCA过量表达能显著提高黄瓜叶片的P_n,增加干物质积累。     

新红星苹果丰产稳产树的光合特征

以成龄新红果苹果树为试材研究证明,丰产稳产树较低产树和变产树在光合性能方面有以下特点:1.树冠叶幕外层面积较大;2.叶幕中层光照状况较好;3.叶幕中层净光合速率高,且外、中层净光合速率相对稳定;在所有测定时期整株净光合速率高。     

转rolA、B、C基因枳橙快繁技术

通过对转rol基因枳橙B、D、E系及对照的高接植株春梢茎段进行萌芽诱导、增殖及试管苗生根成苗的试验,摸索出适宜枳橙快繁各种培养基配方及培养条件。结果表明,以MS+6-BA1mg/L的培养基适合于芽萌发,以MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.05mg/L的培养基适合于芽增殖,生根则以1/2MS+NAA0.5mg/L+0.2%活性炭的组合最佳,转基因各系生根率均在93.3%以上,显著高于对照生根率(66.7%)。快繁苗移栽成活率可达90%,目前生长良好。     

转rol基因枳橙分子鉴定及部分生物学的观测

 对转rol基因枳橙B、D、E 3个系及对照田间高接植株进行了PCR分子鉴定、RT-PCR转基因表达分析和生物学特征的观测。PCR分析表明rolA、rolB、rolC已成功转入到3个转化枳橙系中。利用RT-PCR在田间转化植株中只检测到nptⅡ和rolC基因的表达, 而rolA、rolB基因未检测到。3个转化系枳橙均表现出顶端优势减弱, 侧枝增多, 植株矮化性状明显, 高度只有对照植株的44% ～50% , 节间长度缩短,叶面积减少; 光合作用增强; 内源赤霉素、生长素、玉米素等促进类激素在中部、下部叶片含量均高于对照, 这可能是诱导上述形态特征的变化的因素之一。     

高灌蓝莓光合作用对若干环境因子的响应

研究了4个高灌蓝莓品种( ‘泽西’、‘日出’、‘乔治亚吉姆’和‘里维尔’) 的光合作用启动过程, 及其光合作用对环境因子的响应。结果表明: 4个品种的光合启动时间均较长(46～75 min) , 其中‘里维尔’的光合启动最快, ‘日出’最慢。这4种蓝莓的CO₂补偿点均较高(89～121 μmol·mol^-1 ) , 是典型的C3 植物。相对南高灌蓝莓品种, 北高灌品种‘日出’和‘泽西’具有较高的光合能力、羧化效率、PSⅡ最大光化学效率和饱和光强, ‘日出’的光补偿点最低(18.22 μmol·m^-2·s^-1 ) , 具备耐阴生树种的特征。北高灌品种的光合最适温度较低, 范围也较窄(23～25℃) , 不适宜在南方高温地区种植; 相比之下, 南高灌品种‘里维尔’具有较高和较宽的光合最适温范围(23～35℃) , 适宜引种的区域范围较宽。     

转话TERF1糖橙耐旱性研究

对转TEBF1糖橙及其对照在干旱胁迫下的研究表明,随胁迫程度的加深,对照叶片出现萎蔫,光合作用能力下降,在重度胁迫（sRwc=10％）下,叶片脱落,生长趋于停止,叶绿素含量下降达50．0％。而转基因植株仅嫩叶轻度萎蔫,叶绿素含量下降25．9％;转基因植株脯氨酸（Pro）累积量增加明显,丙二醛（MDA）含量低于同期对照,保护性酶（CAT、POD、SOD）活力均强于同期对照植株。试验结果表明：转基因株系对干旱的抗性强于对照植株,其中转基因5号株系（TS）对干旱抗性最强。     

Restoring the iconic Ulmus americana to urban landscapes: Early tree growth responds to aboveground conditions

Native trees provide a range of benefits, from supporting native wildlife to climate regulation, and many urban natural resource managers prioritize native tree planting and restoration. Ulmus americana (American elm) was once widely planted in American cities but has been decimated by Dutch elm disease (DED; Ophiostoma ulmi). Our study evaluated U. americana establishment and growth across urban landscapes. We planted ramets from three DED-tolerant U. americana genotypes (RV16, RV474, and Sunfield) along an urbanization gradient in Newark, DE and Philadelphia, PA, and assessed physiological and morphological responses. We analyzed how U. americana clone growth, chlorophyll fluorescence, and foliar chemistry relate to impervious surface area, ozone (O₃) concentrations, and soil characteristics. The one-year post planting mortality rate was low (4%) demonstrating these elms can withstand urban environmental conditions when provided ample water supply and protection from deer. As expected, the elms differed in growth rate, chlorophyll fluorescence, and foliar chemistry between the cities. Elms planted in Philadelphia had greater photosynthetic capacity in July (F_v/F_m = 0.76) and September (F_v/F_m = 0.75), while Newark elms had greater photosynthetic capacity in August (F_v/F_m = 0.78). Depleted foliar δ¹³C signatures in Philadelphia suggest elms are experiencing greater fossil-fuel derived atmospheric CO₂ than in Newark, possibly contributing to the greater growth rates observed in Philadelphia compared to Newark. Enriched foliar δ¹⁵N and greater foliar %N in Philadelphia clones suggest they are experiencing greater N deposition from NO_x-derived sources compared to Newark clones. Clones growing in Philadelphia had greater foliar nutrient concentrations despite growing in soils with greater heavy metal concentrations. These foliar-soil chemistry patterns suggest that clones growing in Philadelphia respond positively to urban environmental conditions in a large city, whereas clones growing in Newark may be experiencing N limitation in the first year of growth after planting.