桑树硬枝扦插生根过程中相关生理生化指标的动态分析

以桑树品种育71-1枝条为材料,通过硬枝扦插人工诱导生根,研究并分析了这一过程中插穗顶芽下皮层（上部皮层）和基部皮层的含水率、营养物质、渗透调节物质等的动态变化以及生根过程中相关氧化酶的活性变化。结果表明：在扦插生根过程中,上部皮层的含水率无明显变化,而基部皮层的含水率先稳步升高后趋于稳定;插穗基部皮层的可溶性糖、脯氨酸、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,均呈现先急剧下降后相对稳定的变化趋势,上部皮层的表现类似;插穗基部皮层的吲哚乙酸氧化酶（IAAO）活性,呈先升高后降低的趋势,多酚氧化酶（PPO）活性逐渐升高,过氧化物酶（POD）活性呈现升—降—升的趋势,超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐下降,过氧化氢酶（CAT）活性则呈现波浪式上升,内部氧化酶类活性的动态变化与生根过程密切相关;而上部皮层的抗氧化酶系统活性变化不大,IAAO和PPO的活性在第12天后表现为相反的变化趋势。硬枝扦插生根过程中的生理生化指标的拐点出现在第3、6、12、18天,与愈伤组织诱导期、不定根诱导初期、不定根形成期、不定根伸长期相对应。     

桑树绿枝扦插繁殖过程中ABI4和PIN1基因的表达变化及与生根性能的相关性

脱落酸非敏感型转录因子ABI4、生长素运输载体蛋白PIN1分别通过调控脱落酸和生长素的运输而影响植物不定根的发育与生长。以经生根粉诱导处理和未经诱导处理的桑树绿枝插穗为材料,用实时荧光定量PCR、Western blot技术检测插穗生根发育过程中基部皮层ABI4和PIN1基因的转录与蛋白质表达水平变化。当插穗出现不定根时,ABI4的转录与表达水平急剧下调,PIN1的转录水平急剧上调,而后在新生根伸长期二者均有所回复;生根剂诱导处理插穗后加大了其基部皮层ABI4的转录与表达下调幅度和PIN1的转录上调幅度,且PIN1在新生根伸长期持续高表达。ABI4的转录水平与不同桑品种生根率之间均呈显著的负相关关系(γ=-0.915),与生根数量没有相关性;而PIN1的转录水平与生根率和生根数量均呈显著的正相关关系(γ=0.880,γ=0.982)。农桑14号和强桑1号等是绿枝生根率高的桑品种,其插穗不定根出现时基部皮层ABI4的转录、表达下调幅度和PIN1的转录上调幅度大于大10等生根率低的桑品种,提示易生根品种的插穗在不定根出现时期ABI4的低水平和PIN1的高表达会更利于插穗根原基的形成、分化及新生根的生长。     

桑树高效扦插育苗技术的研究进展

从影响扦插发根的环境条件、插穗内在品质、扦插基质、内源物质、生根剂等方面综述国内外桑树扦插育苗技术的研究进展,分析桑树扦插快繁育苗存在的问题,提出相应的对策及桑树育苗规模化、工厂化生产技术的研究方向。     

桑树硬枝温床土团扦插育苗技术的应用与生根情况调查

介绍了桑树硬枝温床土团扦插育苗相关技术,并对不同生根粉和不同直径插穗生根情况进行了调查,通过试验表明:桑树硬枝温床土团扦插育苗技术具有温床内扦插发根率高,土团苗移栽成活率高,当年成苗,当年建园等优点,在进行扦插时要选用桑树专用生根粉,插穗直径应不低于1.1cm。     

桑树绿枝扦插生根过程中乙烯合成相关基因aco和sams的表达分析

植物内源乙烯对愈伤组织的诱导、增殖,不定芽、不定根的形成以及体细胞胚的诱导等过程都会产生重要的影响。利用荧光定量PCR技术检测诱导桑树绿枝插穗基部皮层生根过程中与乙烯合成相关的1-氨基-羧酸环丙烷氧化酶基因aco和S-腺苷-L-蛋氨酸合成酶基因sams的转录水平变化。结果表明插穗生根发育过程中aco和sams均表现为表达下调,其中生根率低的未诱导对照组插穗中这2个基因的转录水平均表现出先小幅下降后升高的变化特点,而生根率高的诱导组插穗中这2个基因则表现为持续低水平转录,尤其在插穗生根发育后期,2个基因在2个试验组插穗中的转录水平变化呈现近乎相反的变化特点。研究结果初步说明,乙烯合成相关基因aco和sams的mRNA转录水平与桑树绿枝插穗的生根率呈现负相关性。     

湖桑硬枝扦插研究

本试验以发根力弱的当家品种湖桑32号剪梢枝条为插穗,通过扦插生根规律研究和采用温床捆插(每捆20株,每平方米扦插2000株左右)、加温(床温27～28℃,气温11～13℃)催根、床内炼苗、大田移栽等措施,湖桑扦插有了突破。即使不用激素处理,插穗发根率达95％左右,移栽成活率60～70％。扦插1株所花成本0.015元左右。试验还表明:春伐枝条的中下部作插穗,经NHM生根剂处理,在温床内可使发根率由58％提高到95％。插穗充实粗壮(直径1.2厘米左右),发根苗移栽成活率高,扦插适期苏州地区三月十日前后,留床38天左右移入大田,插穗生根率和移栽成活率分别达95％和76％。     

转录组与蛋白质组关联分析鉴定桑树硬枝扦插皮部生根相关功能基因

前期以桑品种育711号硬枝扦插皮部生根的插穗为材料,对扦插生根过程起始阶段(S0)、根原基形成阶段(S1)和不定根伸长阶段(S2)的插穗基部皮层进行了转录组与蛋白质组测序。在此基础上对差异表达基因与蛋白质(差异系数1.5,错误发现率≤0.05)做关联分析。结果显示:不同阶段插穗基部皮层的基因和蛋白质表达趋势总体上呈正相关,关联系数分别为0.470 3(S0-vs-S1)与0.113 0(S1-vs-S2);基因与蛋白质表达趋势相反的关联数量较少,关联系数分别为-0.319 9(S0-vs-S1)与-0.107 1(S1-vs-S2);基因与蛋白质表达趋势相同的关联数量相对较多,关联系数分别为0.855 4(S0-vs-S1)与0.834 6(S1-vs-S2),均呈强相关。在关联分析表达趋势相同组中筛选鉴定出21个差异表达基因,并进行功能注释与信号通路分析。其中,有5个基因在生根过程中持续上调表达,主要包括酚氧化酶(PPO)、马铃薯糖蛋白(Patatin)、生长素酰胺水解酶(ILL)、肌氨酸氧化酶(SOX)的编码基因;有13个基因在根原基形成期上调表达,在不定根伸长期下调表达,主要包括赤霉素双加氧酶(GA3OX4)、12-氧植物二烯酸还原酶(OPR)、内切葡聚糖酶(EG)和吲哚乙酸氨基化合成酶(GH3)的编码基因;有3个基因在根原基形成期下调表达,在不定根伸长期上调表达,分别为细胞膜相关钙结合蛋白(PCa P)、肌肉LIM蛋白(MLP)和膜联蛋白(ANX)的编码基因。上述关联分析的结果为深入认识桑树插穗皮部生根过程的生理机制提供了相关功能基因信息。     

桑树扦插繁殖技术研究综述

<正> 前文曾报道了桑树插穗生根机制研究的主要结果。本文就国内外关于桑树扦插繁殖技术的研究作如下综述,为桑树特别是湖桑系统的扦插繁殖提供技术参考。一、插穗质量插穗质量与插穗生根力关系密切。母     

4个桑树品种的大田实用扦插育苗技术初探

以强桑1号、农桑14号、粤椹大10、台湾大果桑4个桑树品种的枝条作为扦插材料,在夏季和冬季利用桑树基部、中部、上部3个不同部位枝条,分别用双吉尔GGR6号氨基酸肥料、ABT1号生根粉、根太阳、郑氏生根粉等4种植物生根剂处理,试验大田扦插生根成苗的可能性。结果表明:无论是夏季还是冬季扦插,4个桑品种基部、中部、上部的枝条扦插生根成苗率均为基部中部上部,其中枝条上部生根成苗率均为0;无论是夏季还是冬季扦插,4个桑品种的基部枝条自然扦插生根成苗率从高到低依次为台湾大果桑强桑1号农桑14号粤椹大10,以夏季扦插来看,台湾大果桑为44.0%,强桑1号为37.0%和农桑14号为35.7%,粤椹大10为21.7%;无论是夏季还是冬季扦插,4种植物生根剂及清水对照在处理强桑1号、农桑14号、台湾大果桑基部枝条的生根成苗率从高到低依次为根太阳GGR6号ABT1号郑氏生根粉清水CK,以台湾大果桑夏季扦插来看,发根成苗率依次为87.6%、84.3%、81.6%、77.4%、44.0%,在处理粤椹大10的基部枝条生根成苗率从高到低依次为根太阳ABT1号GGR6号郑氏生根粉清水CK,以夏季扦插来看,发根成苗率依次为64.4%、59.0%、57.2%、53.8%、21.7%,说明ABT1号在处理较难发根的桑品种时效果好于GGR6;枝条夏季扦插比冬季扦插生根成苗率高,且桑苗生长较快,以差异最大的粤椹大10基部枝条经郑氏生根粉处理来看,夏、冬季生根成苗率分别为53.8%、39.4%,相差14.4%;夏、冬季平均根长分别为29.6cm、22.6 cm,相差7.0 cm;夏、冬季平均枝长分别为22.1 cm、17.9 cm,相差4.2 cm。     

新型植物生根剂对桑树插条发根的影响

本试验利用桑树试11号品种枝条作为扦插材料，以吲哚丁酸（IBA）、清水为对照，研究绿星4号等9种植物生根剂对桑树插条发根的影响，结果绿星4号处理的插条最高发根率和平均发根率均优于IBA，分别高出33和23个百分点。绿星5号的效果次之。生根剂浓度过浓则对插条的发根有抑制作用。不同预措方法的发根结果有明显的差异，沙培的发根率普遍高于袋培和大田扦插。未发芽枝条的插条发根率高于已发芽枝条的插条。     

湖桑硬枝温床扦插研究(Ⅱ)

为解决湖桑硬枝温床扦插“发根容易,移栽难活”的难题,我们在以往研究的基础上,最近两年以湖桑剪梢枝条作插穗,采用新的生根剂、调节扦插时期、改进扦插方法等,在电热线温床内进行扦插试验.结果表明,平均直径1量米的剪梢插穗,经100ppm的RHM生根剂处理后,发根时间比前报的NHM生根剂提早6天,扦插时期比前报提前15—20天(2月17日)后,扦插期间平均气温8℃左右,扦插发根率和移栽成活率均达95%以上;尤其平均直径0.8厘米的剪梢插穗,采用土团(内含砂)扦插后,扦插发根率和移栽成活率达95%以上,与对照区(不带土团扦插)移栽成活率零相比,效果明显。     

不同插穗对桑树绿枝扦插生根效果的影响

利用绿枝扦插立体育苗的方法,研究了桑树不同品种、不同部位、不同长度、不同类型及不同时期的插穗对绿枝扦插生根效果的影响,结果表明：5个供试品种中,育71-1的生根效果最好,生根率为91.1％,株平均生根数为49.1条,其次为湖桑32号、选792、大10,而湘7920的生根效果最差;育71-1和湖桑32号不同部位插穗的生根率和生根数量均为中部枝条＞下部枝条＞上部枝条,不同长度插穗的生根率和生根数量均为15 cm插稳＞18 cm插穗＞12 cm插穗;主枝做插穗的生根效果明显优于侧枝;育71-1于7月20日和8月10日2次扦插的效果最好,生根率均超过90％,9月1日扦插的生根率也有74.5％,所以使用该方法可在7月至9月连续进行2～3次扦插育苗,扦插时尽量选用主枝的中部枝条剪成15 cm插穗进行扦插.     

四种蔷薇科果树扦插过程中插穗内含物变化分析

探究四种蔷薇科果树扦插后插穗的形态变化和内含物质变化,初步揭示四种果树扦插生根机制。以恐龙蛋、红富士苹果、云南红皮梨和大樱桃四种蔷薇科果树代表品种的一年生硬枝为插穗,扦插后定期观察插穗形态变化,记录插穗生根情况,取样测定插穗内源激素含量和氧化酶活性。对插穗形态观察发现,四种蔷薇科果树愈伤组织出现时间不一致,恐龙蛋插穗最早出现愈伤组织;扦插后60 d统计时,恐龙蛋插穗愈伤率为50.67 %,极显著（P<0.01）高于其他三种果树的愈伤率;恐龙蛋生根率为18.67 %,生根类型为愈伤组织生根,而其余三种果树插穗在观察期间未形成不定根。扦插后恐龙蛋插穗IAA含量、IAA/ABA和IAA/ZR比值呈升高-降低-升高变化趋势,而其余三种果树插穗呈升高-降低变化趋势;四种果树插穗ABA和ZR含量均呈升高-降低-升高变化趋势,GA3含量整体呈下降变化趋势（恐龙蛋插穗后期GA3含量有升高）;IAAO和PPO活性均呈升高-降低变化趋势,POD活性整体呈升高变化趋势。综合相关性分析结果表明：四种蔷薇科果树中恐龙蛋更适合扦插繁殖,插穗生根需要低含量的ABA和ZR,高含量的IAA和GA3,高活性的IAAO和PPO调控IAA含量,使得IAA/ABA和IAA/ZR比值增大,促进插穗生根。     

桑树硬枝扦插不同生根类型插穗的生理特性研究

桑树扦插生根是一个由外界因素和内源物质共同调控的复杂过程。采用桑品种育711号1年生硬枝为插穗,分别以传统愈伤组织生根技术和新的可诱导皮部生根的技术进行处理,以清水处理为对照,测定愈伤组织生根(Ⅰ型)与皮部生根(Ⅱ型)2种类型插穗生根过程中可溶性总糖、可溶性蛋白和酚类物质的含量,以及吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性。结果表明,不同生根类型插穗的上述生理指标呈现出差异性及不同的变化规律。可溶性总糖与可溶性蛋白含量在对照组插穗和Ⅰ型插穗生根过程中一直呈下降趋势,在Ⅱ型插穗生根过程中则表现为先下降再升高的变化趋势。IAAO活性在Ⅱ型插穗生根过程中经过一个短暂的下降后迅速升高,在Ⅰ型插穗生根过程中则保持一段时间的稳定后再下降;POD与PPO活性在Ⅰ型和Ⅱ型插穗生根过程中都是先上升后下降,但Ⅱ型插穗中的酶活性较高。酚类物质含量在Ⅱ型插穗生根过程中一直下降,而在Ⅰ型插穗生根过程中则是先下降后上升。试验结果提示,外源因素导致的桑树插穗扦插生根类型不同,可能是由于改变了插穗在生根过程中的营养物质含量及相关酶类活性的变化规律,即改变了插穗的生理特性所致。     

提高桑树硬枝扦插成活率的探讨——土坑双层薄膜扦插法

<正> 扦插育苗是快速繁殖桑苗的一种方法。一般春期进行湖桑硬枝扦插时,常由于地温低,穗条基部迟迟不能发根,而穗芽则随着气温的上升萌发开叶,消耗插穗内部贮藏养分,影响发根生长,导致扦插成活率降低。为了解决这一技术难题,各地曾采用堆厩肥腐烂发热、蒸汽加温、电热加温等方法,以     

9个基因在桑树硬枝扦插生根过程中的表达特性分析

桑树扦插生根涉及复杂的生物学过程,受多种内源激素和环境因素的调节。为发掘桑树扦插生根相关基因,为桑树扦插不定根的形成和调节提供分子理论依据,采用桑品种育711号1年生硬枝为插穗,分别以传统愈伤组织生根技术和新的可诱导皮部生根的技术进行处理,以清水处理为对照,利用qRT-PCR技术检测PPO1、PPO2、PPO3、HSP83A、ILL5、GH3.1、SAUR2、Cacybp、ANT1 9个基因在愈伤组织生根和皮部生根2种生根形式生根过程中的表达变化。结果显示在扦插生根的不同发育阶段,9个基因在皮部生根处理组的表达量均明显高于愈伤组织生根处理组和对照组,且各个基因表达量在不同形式的生根过程中表现出不同的变化趋势,初步推测这些基因在不定根的形成中均发挥了重要作用。研究结果将丰富桑树甚至其他林木扦插生根机制的内容,并可为进一步开发高效实用的桑树扦插技术奠定良好的理论基础。     

桑树插穗生根机制的探讨

<正> 桑树扦插繁殖简便易行,插穗来源广、育苗速度快而成本低,是人们长期以来所向往的一种培育良种桑苗的方法。根据“农政全书”记载,650年以前我国劳动人民就曾用扦播方法繁殖桑苗。而国外文献报道,从Dunamat于1758年首次提出插穗生根的假说至今已200多年。但对桑树插穗生根比较有价值的研究,还是近     

桑树硬枝温床扦插技术的改进与技术要点

通过对桑树硬枝温床扦插方式、幼苗移栽方式、生根剂研制和桑苗管理等技术的改进和完善,提高桑树硬枝扦插育苗发根率和一步建园成活率,达到育苗快、建园时间短、效果好、成本低、技术简易、便于推广应用的效果。     

桑树硬枝扦插生根能力及其生根关联酶活性的研究

采用鲁桑实生苗、大鲁桑和农桑14号为材料,研究了桑树的扦插生根能力、生长素对扦插生根的影响和生根过程中相关氧化酶的活性。结果表明,鲁桑实生苗的扦插生根效果较好,生根率可达71.1%,而大鲁桑和农桑14号嫁接苗插条的生根率分别为32.20%、44.43%,属插条难生根型品种;用150 mg/L吲哚丁酸(IBA)处理农桑14号,插穗生根率达81.1%,比对照提高了36.67%;桑树硬枝扦插生根过程中,插条内吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性逐渐升高,3种酶活性的动态变化与生根过程密切相关。     

影响桑树扦插发根的若干内在因子及发根促进剂处理的效果

桑插穗存在发根抑制物质,其含量为皮层>桑芽,木质部=0,浸水处理有去除抑制物质的效果。C/N比高的部位发根率较高,在合适的条件与外加激素下,一枝条顺次各穗段的发根率没有多大的差异。品种间发根能力差异大,湖桑以荷叶白与湖桑199发限力较强。复合激素处理比单一药剂处理效果好,以NAA+IBA的泥浆蘸插穗基部的效果最好,方法简便。