低氧胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)对甜瓜植株活性氧代谢的影响

以‘西域一号’甜瓜为试材,采用营养液水培法,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对低氧胁迫下甜瓜植株根系和叶片活性氧代谢的影响,以期了解外源GABA对甜瓜低氧胁迫伤害缓解的活性氧代谢机制。结果表明:低氧胁迫条件下,甜瓜植株根系和叶片的抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性均显著上升,且H2O2含量、O2^-产生速率和丙二醛(MDA)含量也较通气对照显著上升;营养液中添加5 mmol·L^-1 GABA后,根系和叶片中的SOD、POD和CAT活性显著高于低氧胁迫处理,而植株体内O2^-产生速率、H2O2和MDA含量则显著降低。证明外源GABA可通过提高植株体内抗氧化酶活性,降低活性氧的积累,减轻活性氧对于细胞的伤害,从而促进甜瓜的耐低氧能力的提高。     

根际低氧胁迫下外源亚精胺对黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下不同浓度外源亚精胺（Spd）处理对黄瓜幼苗根系和叶片中多胺含量、抗氧化酶活性、O₂^ˉ 产生速率、H₂O₂和MDA含量的影响。结果表明,营养液中添加0.05 mm ol·L^-1 Spd,可促进低氧胁迫下黄瓜幼苗的生长,缓解低氧胁迫的伤害;低氧胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化酶活性和多胺含量之间存在着密切的关系,0.05 mmol·L^-1外源Spd可明显提高植株体内Spd和Spm含量,降低Put含量,提高（Spd + Spm）/ Put比值,增强抗氧化酶活性,降低O₂^ˉ 产生速率、H₂O₂和MDA含量,从而促进植株的生长,提高植株对低氧胁迫的耐性。     

低氧胁迫对无土栽培网纹甜瓜幼苗多胺含量的影响

 研究了低氧胁迫处理对无土栽培网纹甜瓜幼苗叶片生长及游离态、结合态、束缚态多胺(腐胺、亚精胺和精胺) 含量的影响。结果表明, 低氧胁迫显著抑制了植株叶片的生长, 幼苗3种形态的腐胺、亚精胺和精胺含量显著提高; 但耐低氧性强的‘星光’比耐低氧性较弱的‘西域一号’幼苗生长较快, 而且游离态、结合态、束缚态的3种多胺含量较高, 表明较高多胺可能参与了网纹甜瓜耐低氧能力的调节。     

嫁接对低氧胁迫下黄瓜生长和生理代谢的影响

 采用营养液水培, 以丝瓜为砧木, 研究了嫁接对黄瓜植株生长、生理代谢和低氧耐性的影响。结果表明, 以丝瓜嫁接黄瓜可明显提高黄瓜植株的低氧耐性, 在低氧胁迫8 d后, 嫁接苗的株高、茎粗、鲜样质量、干样质量、叶绿素含量、根系活力、超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化物酶( POD) 、过氧化氢酶(CAT) 、抗坏血酸过氧化物酶(APX) 、净光合速率( Pn) 、胞间CO₂ 浓度(Ci) 、气孔导度(Gs) 、蒸腾速率( Tr) 均显著高于自根苗, 而根系和叶片中超氧阴离子(O₂^· ) 产生速率显著低于自根苗。表明嫁接可明显提高黄瓜植株的低氧耐性, 耐低氧性的提高与嫁接苗植株较高的抗氧化能力和光合速率密切相关。     

NaCl胁迫对水培枳和枸头橙幼苗生长及盐离子分布的影响

以耐盐性不同的柑桔砧木枳和枸头橙的实生幼苗为材料,分析NaCl(60mmol/L)胁迫后水培植株生长表现以及盐离子(Na~+和Cl~-)在叶片、茎和根中的含量。结果表明,NaCl胁迫抑制了植株株高和干重的增加,而枳受抑制程度高于枸头橙。NaCl胁迫导致2种砧木苗叶片相对电导率升高,枳高于枸头橙。NaCl胁迫后2种砧木苗的叶片、茎和根中Na~+和Cl~-含量均上升。除了NaCl胁迫21 d内枳叶片Cl~-含量低于枸头橙外,其他时间枳叶片和茎中的盐离子含量均高于枸头橙。NaCl胁迫前期枳根中盐离子含量高于枸头橙,后期则是枸头橙高于枳。     

过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

水杨酸对低氧胁迫下花叶万年青逆境指标的研究

采用营养液水培系统,以花叶万年青为试材,用叶面喷施的方法,研究了外源水杨酸对根际低氧胁迫下花叶万年青的几个逆境指标的影响。结果表明:低氧胁迫下花叶万年青叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)的含量、细胞质膜透性均高于对照,外源SA明显抑制MDA的积累,降低了细胞膜透性,显著增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性。说明SA作为化学诱抗剂,可抑制低氧胁迫下花叶万年青体内ROS的产生,提高抗氧化酶的活性,降低膜酯过氧化水平,从而提高植株对低氧胁迫的抵抗能力。     

硝普钠对低氧胁迫下黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数的影响

以"中农8号"黄瓜为试材,采用营养液水培的方法,通过添加不同浓度(0.1、0.3、0.5mmol·L^-1)的硝普钠(SNP)作为一氧化氮(NO)供体,研究了外源NO对低氧胁迫下黄瓜生长、光合及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低氧胁迫下黄瓜植株的生长、光合作用以及光合系统活性均受抑制,添加不同浓度的SNP,显著促进了低氧胁迫下黄瓜幼苗生长和光合作用,光合系统活性也得到显著提高,低氧胁迫伤害得到有效缓解,主要表现为株高、茎粗、主根长、根体积、根系活力、地上鲜质量和地下干鲜质量显著提高;幼苗叶片的Pn、Gs和WUE显著提高,Ci显著降低;Fv/Fm、ETR、qP、ΦPSⅡ显著提高,NPQ显著降低。其中最适SNP添加浓度为0.1mmol·L^-1。     

营养液低氧胁迫对厚皮甜瓜几个逆境指标的影响

 以耐低氧性较强的网纹2号和耐低氧性较弱的西域1号厚皮甜瓜为材料,探讨了营养液低氧胁迫下厚皮甜瓜几个逆境指标的变化。结果表明,低氧胁迫下两个厚皮甜瓜品种叶片的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均被诱导,脯氨酸和丙二醛含量也相应增加,处理0～50d时网纹2号的抗氧化酶活性总体上比西域1号高,处理后期(50～60d)低于西域1号。表明整个低氧胁迫处理过程中较高的脯氨酸和较低的丙二醛含量、低氧胁迫处理前期较高而后期较低的抗氧化酶活性有利于增强植株的耐低氧性。     

根际低氧对不同抗性猕猴桃幼苗生长和内源激素的影响

 采用水培通氮低氧胁迫法,研究猕猴桃幼苗生长量及叶、根内源激素脱落酸（ABA）、赤霉素（GA₃）、吲哚乙酸（IAA）和玉米素核苷（ZR）对低氧胁迫的响应。结果表明：低氧胁迫下猕猴桃幼苗生长受到抑制,植株鲜、干样质量均低于对照,美味猕猴桃生长受影响相对较小;低氧胁迫下,美味猕猴桃和中华猕猴桃叶内ABA分别较对照增加289.2%和412.9%,根内ABA含量分别增加188.5%和177.4%;叶内IAA含量先升高后下降,第6 d 达峰值时美味猕猴桃和中华猕猴桃分别比对照增加87.3%和61.4%,根内IAA含量变化与叶类似,第4 d 达峰值时分别比对照增加90.4%和59.6%;叶和根GA3和ZR含量随胁迫时间延长而降低,低氧胁迫8 d 时,美味猕猴桃、中华猕猴桃幼苗叶内GA3和ZR分别比对照降低56.5%和79.0%;70.5%和86.1%;根内降低33.1%和55.1%,46.9%、71.3%;低氧胁迫下,猕猴桃幼苗根和叶内IAA/ABA、ZR/ ABA、GA3/ABA比值均呈现下降趋势。     

MrMYB1-MrbHLH1:一个有潜力的园艺植物转基因可视化报告基因

将杨梅果实中参与花色苷生物合成的转录因子编码基因MrMYB1和MrbHLH1同时搭载到双元表达载体的多克隆位点内,重组成双价表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法将其分别转入烟草、番茄和森林草莓,成功转化MrMYB1-MrbHLH1的烟草、番茄和森林草莓不定芽因大量积累花色苷而呈红色,与野生型或假阳性不定芽相比,表型差异明显;转化35S::MrMYB1-MrbHLH1的烟草和番茄植株中可显著积累花色苷呈红色,且该性状可稳定遗传。MrMYB1-MrbHLH1在3种园艺植物具有调控花色苷积累而使阳性转化植物部分组织器官呈现红色的功能,是1个有潜力的遗传转化可视化报告基因。     

百合LfMADS基因植物表达载体的构建及其功能分析

 为了分析百合LfMADS1和LfMADS3基因的功能，分别将其正、反义基因插入到植物组成型双元载体pBin438中，并通过根癌农杆菌LBA4404介导转化烟草。PCR和PCR-Southern杂交结果均证明外源基因已经插入到烟草基因组中。转LfMASD1反义基因植株中1朵花的雄蕊极短、花药缺失；转LfMASD1正义基因植株中发现1个花萼变瓣的突变体。在转LfMASD3反义基因植株中发现1个植株的苞叶部分瓣化，花柄变短，另外1个植株上发现1朵花缺失1枚雄蕊；而转LfMASD3正义基因植株中没有发现变异。作者认为LfMASD1是百合花器官发育的B功能基因，LfMASD3是百合花器官发育的SEP基因，这些基因在烟草中的表现说明百合的花器官特性基因的表达模式与模式植物有所不同。     

STTM技术沉默马铃薯Stu-miR156对其侧根发育的影响

为了阐明Stu-miR156在马铃薯侧根发育中的生物学功能,以马铃薯栽培品种‘Desiree’为试验材料,利用短串联靶标模拟物(Short tandem target mimic,STTM)技术,成功构建了Stu-miR156沉默表达载体,通过农杆菌介导法转化马铃薯获得了转化植株,qRT-PCR技术检测Stu-miR156及其靶基因StSPL9在转基因植株中的表达量。并通过构建pCAM-GFP-StSPL9融合蛋白表达载体转化烟草,发现靶基因StSPL9位于细胞质和细胞核中。q RT-PCR分析结果表明:在马铃薯转基因株系L1和L2中,Stu-miR156表达量受到严重抑制,在根、茎和叶中均不同程度地下调,其靶基因StSPL9均上调表达。表型分析表明:与野生型对照相比,转基因植株的侧根数量显著减少,生长受到抑制。     

桃PpSnRK1α在番茄中过表达对营养胁迫下植株生长的影响

以番茄(Solanum lycopericum)超表达桃SnRK1(蔗糖非发酵蛋白激酶–1)基因PpSnRK1α的株系及野生型为试材,研究在养分供应不足时SnRK1对植株生长的影响。结果表明,低营养条件下,转基因番茄叶片和根系中的Sn RK1酶活性比野生型高41.55%和39.46%;功能叶片的净光合速率平均比野生型高18.98%;低营养胁迫12 d的叶片SOD、POD、CAT活性比野生型高35.56%、28.85%和14.90%;根系活力比野生型高26.39%;茎和叶中氮磷含量显著高于野生型,钾含量两者差别不大,在根系中氮磷含量差别不大,而钾含量显著高于野生型,且氮素向地上部茎和叶中的分配比率增加。上述结果说明,在营养缺乏条件下,超表达PpSnRK1α可以提高番茄功能叶净光合速率,促进植株对氮素的吸收利用,从而延缓叶片衰老。     

Transgene expression for Gladiolus plants grown outdoors and in the greenhouse

Transgene expression was evaluated for Gladiolus plants transformed with either the CaMV 35S, double CaMV 35S, rolD, or Arabidopsis UBQ3 promoter controlling the uidA or bean yellow mosaic virus coat protein gene in either the sense or antisense orientation to determine differences in expression for plants grown in the greenhouse and outdoors for two years. There was more variability in GUS expression when plants were grown outdoors than in the greenhouse for two years. Four of the six transformed plant lines with the UBQ3, rolD, and CaMV 35S promoters grown outdoors showed significant differences in GUS expression from year to year as compared to two of the six lines with the UBQ3 and rolD promoters grown in the greenhouse. When grown the same year, two plant lines with the CaMV 35S and one line with the rolD promoter showed 2–16× higher levels of GUS expression outdoors than in the greenhouse, and one plant line with the UBQ3 promoter had 31× higher GUS expression in the greenhouse instead of outdoors. Three of six plant lines transformed with the bean yellow mosaic virus coat protein gene in either the sense or antisense orientation under control of the double CaMV 35S promoter showed obvious transgene expression as compared to three lines that did not show expression or negligible expression for both years when plants were grown both outdoors and in the greenhouse. This study verified long-term gene expression, rather than silencing, for Gladiolus plants when grown outdoors and in the greenhouse from year to year.     

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。     

茄子叶色黄化突变体的特征及遗传分析

以茄子叶色黄化突变体‘chl861-2’及其叶色正常近等基因系‘0643-1’为试材,研究其生长变化趋势、主要农艺性状、叶绿素含量变化和光合特性。该突变体具有叶绿素缺失突变特征,从子叶期开始表现出叶色黄化现象,子叶浅黄色,整个生育期真叶黄色。突变体植株生长缓慢,矮小,生育期延长,生长势和果实显著小于野生型,单果质量只有野生型的71.58%;在苗期、门茄开花期、四门斗开花结果期总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b的含量比野生型亲本显著降低;在苗期、门茄开花期净光合速率(P_n)显著低于野生型,气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)低于野生型,胞间CO₂浓度(C_i)高于野生型。以突变体与3个正常叶色自交系为亲本构建6世代群体,对突变体叶色黄化性状遗传规律进行分析,结果表明叶色黄化性状为隐性核单基因控制,将该基因命名为Smchl-1。     

抗菌肽MB39基因导入‘皇家嘎啦’苹果及其四倍体植株的培育

 采用农杆菌介导法, 将抗菌肽MB₃₉基因转入‘皇家嘎啦’苹果, 获得了7 个转基因株系。通过秋水仙素诱变染色体组工程育种技术, 由转化体叶片获得了20 个四倍体植株。经PCR 检测和Southern Blotting 杂交证明, 抗菌肽MB₃₉基因已经整合到皇家嘎啦苹果的染色体组中。转基因株系TR21、TR23 提高了对火疫病的抗性。采用流式细胞技术( Flow Cytometry) 确定植株为四倍体。     

花椰菜—黑芥体细胞杂种的性状演变和对黑腐病抗性的转育

以对黑腐病(Black rot)感病的花椰菜(Brassica oleracea L.var.botrytis L.,2n=18,CC)‘Korso’和抗病的黑芥(B.nigra,black mustard,2n=16,BB)‘G1/1’的体细胞杂种(简称PFCN,protoplast fusion of cauliflower and Brassica nigra)高代自交及回交后代为材料,根据表型特征将其分为4大类:性状介于花椰菜和黑芥之间的中间型材料(M)、向花椰菜过渡的过渡型(M-K)、偏花椰菜型(-K)和花椰菜型(K)。连续5年的黑腐病人工接种鉴定结果显示:‘Korso’的病情指数在44~57之间,表现为耐病到感病;‘G1/1’在12~32之间,表现为抗病,从M、M-K、-K至K型,杂种后代病情指数总体上呈逐渐升高的趋势,其中M型和M-K型材料表现为高抗至抗病,-K型材料表现为抗病至耐病,K型材料表现为耐病。对2014年的15份典型-K至K型材料进行了形态演变及黑腐病抗性变化追溯:总体上,偏花椰菜的形态转变发生在S1BC4、S5、S1BC3和BC3(S为自交,BC为回交)世代中,伴随着形态的转变,黑腐病病情指数急剧升高;同一年中来源相同或者相近的株系病情指数相差不多。2015年进一步对2014年25个单株的自交后代进行黑腐病抗病性跟踪鉴定:整体上病情指数呈下降趋势,仅少数株系表现上升;来源相同的衍生株系变化趋势几乎一致,且差异不大,说明这些材料系内对黑腐病抗病性逐年趋于稳定。目前获得了6份相对于受体亲本‘Korso’表现出了对黑腐病抗性显著提高的材料:PFCN14-15-4.1、PFCN14-15-5.1、PFCN14-29-1.1和PFCN14-29-1.2,连续3年病情指数呈下降趋势,并最终稳定在30左右;PFCN14-14-1.1和PFCN14-14-1.2则连续6年保持在20~38之间。