‘冷白玉’枣果实发育过程中内源激素变化与胚败育的关系

【目的】生长素、赤霉素、脱落酸等植物内源激素在促进胚胎发育过程中起着重要的作用。本研究通过分析‘冷白玉’枣4个重要发育阶段胚胎和果肉中生长素(IAA)、赤霉素(GA4)、顺式脱落酸(c ABA)和反式脱落酸(t ABA)的动态变化,探究枣胚败育与果实发育过程中内源激素变化的相互关系,为阐明枣胚败育机理提供证据,为败育胚的挽救提供理论支撑。【方法】以处于原胚、小球形胚、球形胚、鱼雷形胚4个时期的‘冷白玉’枣为试材,监测幼果和幼胚发育状况,采用液相色谱-质谱检测枣果发育过程中正常胚、败育胚、胚正常果肉、胚败育果肉中IAA、GA4、c ABA、t ABA 4种内源激素含量的变化。【结果】1)胚中IAA的含量显著高于果肉。在胚中,正常胚中IAA含量呈逐渐升高趋势,而在败育胚中IAA含量呈逐渐下降趋势。胚正常果肉中IAA含量变化呈倒V字形,而胚败育果肉中呈正V字形。2)胚中GA4的含量明显低于果肉,并一直处于较低水平。正常胚中GA4含量低于败育胚。胚发育正常果肉和胚败育果肉中GA4含量均表现为先升高后降低的趋势。3) c ABA在果肉和胚发育过程中均表现为逐渐降低趋势。在正常胚中,c ABA含量大于果肉中的含量;败育胚中,c ABA含量小于果肉中的含量。4)胚中t ABA的含量高于果肉。在胚中,正常胚中t ABA的含量呈逐渐下降趋势,而在败育胚中t ABA呈逐渐上升趋势,并在后期高于正常胚。在果肉中,胚正常果肉和胚败育果肉中的t ABA含量均呈先下降后缓慢升高趋势。5)胚中低水平的GA4且较高水平的IAA,及后期低含量的t ABA、c ABA和较高的IAA/GA4比值有利于幼胚的正常发育。胚中IAA下降和t ABA增加及(GA4+IAA)/ABA比值下降是导致胚败育的重要因素。【结论】在枣幼胚发育前期,需要较高的生长类激素促进生长,而在发育后期胚中t ABA含量的增加可引起胚败育。     

饲料型四倍体刺槐幼胚离体培养挽救技术研究

遗传变异丰富、具有重要遗传育种价值的饲料型四倍体刺槐幼胚自然败育率很高,研究其离体培养挽救技术具有重要的遗传育种学意义。以处于不同发育时期的饲料型四倍体刺槐幼胚为材料,进行了其离体培养促萌试验,试验结果表明:胚珠的适宜离体培养时期为花后30 d,萌动率47.7%;胚珠的适宜萌动培养基为Nitsch 6-BA 0.5 mg/L IBA 2 mg/L GA30.5 mg/L;筛选出的最佳愈伤组织诱导培养基上得到的愈伤组织诱导率为38.6%,并初步诱导出了不定芽;愈伤组织切片表明,饲料型四倍体刺槐幼胚愈伤组织的增殖生长以内起源为主。     

4种内源激素在中美山杨组培生根过程中的变化

研究了生根率差别较大的中美山杨4个杂种无性系生根过程中4种内源激素的变化。结果表明,各无性系初始内源IAA、ZR含量与试管苗生根率呈正相关,初始内源ABA、GA含量与试管苗生根率呈负相关;内源IAA水平在生根的早期有一个峰值,其出现的时间与生根时间先后一致,并且峰值高低与生根率高低呈正相关;在根原基形成过程中ABA浓度不断的降低,待不定根生成后各无性系变化规律不同;在根原基形成分化期ZR含量呈上升趋势;生根率不同的无性系在生根过程中内源GA含量低且变化幅度小,对生根影响作用较小。通过相关性分析证明,诱导生根第0天IAA含量与生根率的相关关系最大。     

香椿插穗内源激素变化与生根关系

采用随机区组试验设计,以香椿(Toona sinensis)1年生木质化枝条为插穗,用吲哚丁酸(IBA)和GGR生根粉(浓度分别为400、600、800 mg/L)处理,研究植物生长调节剂和浓度对插穗内源激素含量变化的影响,分析内源激素含量及其比值与生根关系。结果表明:适宜的植物生长调节剂种类和浓度可促进香椿插穗生根,IBA 600 mg/L处理后生根率最高(94.44%),极显著高于其他处理和对照,其次为GGR600 mg/L处理(88.89%),GGR 400 mg/L处理后生根率最低(84.44%)。香椿插穗露出根尖时,内源激素含量为ABAIAAZRGA;ABA、IAA、ZR、GA含量变幅分别为61.763~154.097 ng/g(FW)、35.303~64.043 ng/g(FW)、7.693~14.863 ng/g(FW)、3.907~7.300 ng/g(FW),IAA/ABA、GA/ABA、ZR/ABA、ZR/IAA、GA/ZR分别为0.297~0.633、0.033~0.073、0.075~0.186、0.179~0.326、0.387~0.512;植物生长调节剂种类和浓度影响插穗内源激素变化,但规律性不明显。ABA含量是影响香椿插穗生根的主要因素,与生根率呈显著负相关;IAA/ABA、GA/ABA与生根率达到极显著正相关,ZR/ABA与生根率达到显著正相关,认为IAA、GA、ZR也共同参与影响生根的进程,香椿插穗生根是植物内源激素种类和含量共同作用的结果。     

外源K-IBA对北美香柏扦插生根和内源激素含量变化的影响

以北美香柏Thuja occidentals L.2年生枝条为材料,采用3-吲哚丁酸钾盐(K-IBA)3个浓度(3 000、6 000、10 000 mg/L)处理扦插生根试验,清水处理为对照。扦插60天后统计插穗生根率、平均根长、最长根长、平均生根数。扦插后每隔15 d从6 000 mg/L K-IBA与对照处理插穗的基部取样,测定生根过程中内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量的变化。结果表明:外源K-IBA对北美香柏扦插生根有促进作用,其中6 000 mg/L K-IBA的处理效果最好,其生根率为87.78%、生根数22.33根、平均根长12.33 mm、最长根长75.20 mm,显著高于对照。与对照相比,6 000 mg/L K-IBA处理组的内源IAA含量、GA含量提高,而内源ABA、ZT含量下降,促使生根率提高。在北美香柏扦插生根过程中,K-IBA处理调节了内源激素IAA、GA、ABA和ZT含量的变化,而内源激素的动态变化,共同调控插穗不定根的形成。     

厚竹群落孕笋成竹期内源激素动态变化与调控作用

为了研究厚竹群落在孕笋成竹期内源激素的分布特征和动态变化规律,探讨内源激素及其相互作用对厚竹孕笋成竹的影响,采集不同时期的竹鞭、竹笋和母竹样品,通过酶联免疫吸附法(ELISA),测定吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)的质量分数,通过方差分析和多重比较方法分析内源激素质量分数及其比值的差异。结果表明:厚竹群落中IAA和ABA质量分数显著高于ZR和GA,但IAA和ABA之间及GA和ZR之间的差异因生长系统及发育期不同而程度不同。笋芽膨大期,竹鞭、竹笋和母竹中内源激素质量分数均是ABA IAA GA ZR,竹鞭中促进生长类激素偏高,ABA显著偏低,冬笋中ZR和GA质量分数占内源激素总质量分数的比例显著高于竹鞭和母竹。竹笋生长期,竹鞭和母竹中是ABAIAA ZR GA,春笋中是IAA ABA ZR GA;春笋中的ZR质量分数及所占比例显著高于竹鞭,ABA的质量分数及所占比例显著低于竹鞭,GA/IAA值显著高于母竹;母竹中的内源激素总量明显偏多,并且是促进生长类激素比例较高,ZR/GA值显著高于竹鞭。新竹长成期,3个生长系统中均是ABA IAA ZR GA;母竹中IAA质量分数显著偏低,ABA质量分数显著偏高。在孕笋成竹过程中,母竹和竹鞭中的IAA和ABA动态变化规律刚好相反。在新竹个体发育中,GA/ABA和GA/IAA值逐渐降低,其他激素间的比值均呈抛物线变化。综合分析得出:厚竹群落中IAA和ABA的质量分数显著偏高;在孕笋成竹过程中,不同生长系统及不同内源激素的分布特征和动态变化规律不同;内源激素及相互间的协同或拮抗作用对孕笋成竹有显著调控作用,相对较高的IAA和ZR质量分数可能是竹壁增厚的原因之一。     

桢楠种子萌发过程中内源激素对温度变化的响应

【目的】研究低温(4℃)保存和自然保存两种处理后,桢楠种子在恒温(25℃)和变温(15℃/25℃)条件的萌发过程中,种子内源激素含量及其动态变化,以及内源激素与种子萌发率的关系,为阐明桢楠种子的萌发机制提供理论基础,也为其繁育与开发应用提供参考依据。【方法】采用酶联免疫吸附测定法对桢楠种子的内源激素含量及动态变化进行测定。【结果】1)自然保存的种子在恒温(25℃)条件下发芽率不足30%,最高为27.3%,在变温(15℃/25℃)条件下的发芽率不足40%,最高为37.0%,而经过低温(4℃)处理的种子在变温(15℃/25℃)条件下的发芽率最高可达66.0%;2)经过低温(4℃)处理后的种子在变温(15℃/25℃)条件下的内源激素含量GA3为417.17 ng·g-1,IAA为211.67 ng·g-1,ZR为47.69 ng·g-1,均高于恒温(25℃)下的GA3、IAA、ZR含量,GA3和ZR含量呈现出先上升后下降趋势,ABA和IAA含量则表现为先下降后上升趋势;3)在变温(15℃/25℃)条件下内源激素GA3/ABA、ZR/ABA、(GA3+IAA+ZR)/ABA比值均比恒温(25℃)条件下高;4)在恒温(25℃)条件和变温(15℃/25℃)条件下的种子发芽率与GA3/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA及(GA3+IAA+ZR)/ABA的比值均呈显著或极显著正相关。【结论】低温(4℃)可以解除桢楠种子的休眠,显著提高种子的发芽率,在变温(15℃/25℃)条件能够打破种子内源激素间的平衡,增加促进种子萌发的内源激素含量,降低抑制种子萌发的内源激素含量,进而提高种子的发芽率。     

核桃果实内源激素变化与果实品质关系

为探明核桃生长发育中内源激素与果实特性的关系,以‘香玲’和‘西林3号’核桃为试材,测定不同发育期果实中内源生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素(ZT)和脱落酸(ABA)含量,分析果实生长和综合品质变化,并探讨激素含量与果个变化和核仁营养品质变化的相关性。结果显示：(1)两个核桃品种的4种内源激素含量均随果实发育进程呈波浪状变化,且趋势相似。其中ABA和IAA峰值出现在6月份,GA和ZT峰值出现在5月份。整个发育过程中,4种内源激素ABA含量始终最高,GA含量最低。(2)随着果实生长发育,青果重、青果横纵径、坚果三径及均值呈上升趋势;核仁粗脂肪含量逐渐增加,‘香玲’和‘西林3号’的峰值分别为69.29%和69.13%。可溶性糖和可溶性蛋白含量整体呈升-降-升的趋势,总酚和总黄酮含量则呈连续“W”形变化。(3)不同发育时期,不同内源激素与果实品质的相关性不同,‘香玲’粗脂肪含量与IAA、GA极显著负相关,‘西林3号’则与ABA、ABA/IAA、ABA/GA极显著负相关。研究结果表明,不同核桃品种果实中各种激素含量不同,在果实发育过程中的变化趋势各异,IAA、GA和ABA三种激素在果实生...     

不育紫薇‘湘韵’扦插过程中内源激素含量变化

以不育紫薇‘湘韵’半木质化枝条为试材,使用植物生长激素KIBA对插穗进行处理,采用酶联免疫吸附测定法测定不同生根时期内源激素IAA、ABA、GA3、ZR含量,研究‘湘韵’紫薇扦插生根过程中内源激素含量的变化。结果表明:不育紫薇扦插生根过程中插穗内源激素含量与不定根的分化与形成密切相关,高浓度的内源IAA有利于插穗根原基分化形成及生长发育;低浓度的内源ABA有助于不育紫薇的扦插生根;高浓度的内源GA3抑制了不育紫薇插条不定根的形成;内源ZR在根原基分化形成与根的伸长两个时期的作用不同,低浓度的内源ZR促进根原基分化形成,而较高浓度的内源ZR有利于根的伸长;高的IAA/ABA值有利于扦插过程中根原基的分化与形成,低的IAA/ABA值促进扦插过程中不定根的伸长;高水平的IAA/ZR值有助于根原基分化形成,较低的IAA/ZR值有利于不定根的伸长;低水平的GA3/ABA值有利于根原基的分化形成,较高的GA3/ABA值促进不定根的伸长。     

两种层积处理方式对北美鹅掌楸种子4种内源激素物质含量变化的影响

应用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了低温层积和低温裸层积两种种子层积处理方式对北美鹅掌楸种子4种内源激素物质IAA、GA3、ZR和ABA的含量变化情况.研究结果表明,两种种子处理方式均对北美鹅掌楸种子的4种内源激素物质含量变化有影响.经层积处理后,北美鹅掌楸种子中的生长促进物质IAA和GA3含量较未经层积处理的对照种子内源激素含量有显著的提高,而其种子中的萌发抑制物质ABA的含量比未经层积处理的对照降低,特别是其种子中的IAA/ABA和GA3/ABA的比值显著增加.     

马尾松胚胎发育的观察研究

在自然条件下，马尾松成熟花粉粒发育需6个月，授粉有效期在珠鳞展开的头5天，授粉后雌配子体游离核时期持续12个月，从游离核到细胞约需7天，颈卵器2－3个，受精作用发生在授粉后第13个月，原胚期约30天，幼胚期约40，成熟胚期约60天；从球花芽分化到种子成熟约需24个月，在形态发育的观察中，发现低温冻害会引起花粉在发育各阶段的形态异常及大量败育。     

果树胚败育研究概述

胚败育是限制果树杂交育种工作的一个关键问题。本文从细胞学、矿质营养元素和激素角度对胚败育机理的研究进行了综述,并进一步阐述了胚培养、生长调节剂、矿质营养元素和授粉、受精条件在克服胚败育中的作用。     

山茶花粉生活力及贮藏条件初探

以山茶两种开放程度花朵（初开和盛开）的花粉为试材,采用无机酸法和联苯胺染色法研究了花朵开放程度和贮藏条件对花粉生活力的影响.结果表明：无机酸法不适于山茶花粉生活力的测定,联苯胺染色法能快速地检测山茶花粉的生活力.实验结果表明,两种花粉生活力随着贮藏时间的增加呈逐渐下降的趋势.花朵的开放程度对花粉的生活力影响不大,而贮藏条件对其影响显著：室温（13℃～25℃）下,两种山茶花粉贮藏12 d后生活力完全丧失;冷藏（2℃）条件下,盛开花粉贮藏26 d后生活力完全丧失,而初开花粉生活力完全丧失需要30 d.     

Timing of premature acorn abortion in <Emphasis Type="Italic">Quercus serrata</Emphasis> Thunb. is related to mating pattern,fruit size,and internal fruit development

Timing of acorn development and abortion is an important maternal strategy in oak sexual reproduction. To understand the significance of acorn abortion in Quercus serrata, artificial pollination of different mating patterns (outcross, self-, and nonpollination) was performed, and the timing of abortion and the size and internal development of acorns from each mating type were investigated. Acorns were aborted similarly in every pollination treatment until 80 days after pollination. Almost all self- and nonpollinated acorns were rapidly aborted during the period 80–120 days after pollination. During that period, differences in internal fruit development between outcross-pollinated and unsuitably pollinated (self- and nonpolinated) acorns were observed. In addition, cotyledon development and a rapid increase in fruit size were observed in the acorns gained by outcross pollination. The correspondence between the timing of abortion and the timing of rapid size growth and the development of storage organs suggests that this acorn-maintenance strategy may be the consequence of a maternal adaptation that allows better reproductive success under resource limitation.     

中国鹅掌楸与北美鹅掌楸种间杂交的胚胎学研究*

应用控制授粉、常规石蜡切片技术研究了中国鹅掌楸与北美鹅掌楸种间杂交后的胚胎发育过程。结果表明：（１）控制授粉后花粉正常萌发，并有较多的花粉管进入柱头，但花粉管在花柱内生长缓慢甚至解体；（２）花粉萌发６ｄ后花粉管经花柱沟、珠孔塞和珠心冠原组织进入胚囊进行珠孔受精，２０ｄ时游离核胚乳细胞化，发育形成２～４个细胞厚的狭长组织，３５ｄ后可观察到球形胚；（３）随着胚和胚乳的发育，珠被发育形成种皮。授粉时，胚珠具２层珠被，外、内珠被均由外表皮、中层和内表皮组成；胚与胚乳发育期间，珠被各层发生了一系列的变化，最终种皮由外珠被的外表皮细胞形成的膜层和中层细胞形成的气室以及内、外珠被内表皮细胞形成的硬化层组成；（４）受精时成熟胚囊及到达珠孔的花粉管的数目较少，受精频率较低；（５）受精过程基本正常，但胚和胚乳发育不协调，导致胚在发育早期败育，很难观察到后期胚的发生。     

Effect of soil temperature on root and shoot growth and on budburst timing in conifer seedling transplants

Root growth in seedling transplants of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco), Pacific silver fir (Abies amabilis(Dougl.) Forbes), noble fir (Abies procera Rehd.), lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) and ponderosa pine (Pines ponderosa Doug. ex Laws.) began when soil temperature exceeded 5 °C. Root growth increased rapidly after 10 °C and attained maximum values at 20 °C. At 30 °C, no root growth occurred in the firs; in the pines, root growth was 30 to 39% of maximum. Maximum shoot growth also occurred at 20 °C. In ponderosa pine, height growth of seedlings from a high-elevation source was unaffected by cold soil, but in low-elevation seedlings it was reduced. Budburst in Douglas-fir and the pines was delayed up to 11 days by cold soil, whereas in silver fir and noble fir, it was only slightly delayed. Prior to new root growth in ponderosa pine, xylem pressure potentials and stomatal conductances during the afternoon indicated reduced stomatal opening at all soil temperatures, whereas 23 days later, stomata were open to a greater degree when temperatures exceeded 10 °C.     

拟南芥悬浮细胞生长特性及其继代培养条件

研究了拟南芥悬浮细胞的生长特性及其继代培养条件。结果表明:在每个7d一次的继代周期中,拟南芥悬浮细胞的生长表现出明显的S型生长曲线。正常培养条件下,继代后2-4 d出现快速生长,此后生长量迅速下降,但接种量不同,其继代后悬浮细胞生物量及快速增长发生时期不同。维持7 d继代周期的理想接种量为起始悬浮液按10 mL／50 mL稀释。接种量小,生长迟缓,甚至不能增殖。培养基中不同激素及不同蔗糖含量均会对其生长产生极明显的影响,在B5 0．2 mg／L NAA条件下反复继代后的细胞,再加入外源NAA时,反而会抑制其生长。蔗糖含量以30 g／L最好,蔗糖含量低,悬浮生物量及细胞活性明显下降。     

板栗空苞现象与内源激素动态变化的关系

内源激素的含量与板栗空苞有显著的相关性，正常板栗GA1＋3值花后一直上升至25d出现明显峰值，且在花后10d至25d增加非常明显，空苞板栗GA1＋3值没有明显增长，花后GA1＋3含量快速上升并达到一定的值有利于板栗胚胎的正常生长。正常板栗花后iPAs值持续增长至25d出现峰值，空苞板栗其值在花后15d内缓慢下降，后持续明显地下降。可见花后iPAs含量上升有利于板栗胚胎的正常生长，花后ABA含量降低有利于板栗胚胎发育。     

美国薄壳山核桃果实发育研究

1995～ 1998年 ,在云南省林业科学院漾濞研究站从浙江引种的美国山核桃林内 ,对金华 1号、绍兴 1号、山站 2号、长林 13号 4个品种的果实发育进行了观测和解剖研究。结果表明 ,这 4个品种都具有明显的缓慢生长期、迅速膨大期、硬核期、果仁生长期 4个发育期 ;果实的体积和重量生长速率有 3～ 4次高峰 ,并与各发育期吻合 ;胚在硬核期出现 ,经历 18～ 19天基本定型 ,胚出现果实到采收需经历 5 2～ 5 9天 ,研究为正确制定丰产栽培措施提供了理论依据。通过对气温和降雨量的分析认为 ,美国山核桃为喜热树种 ,漾濞引种的美国山核桃发叶开花时间比浙江早 10天左右 ,果实进入迅速膨大期反而迟 10～ 15天。