太空环境诱导的草地早熟禾皱叶突变体蛋白质组学研究

“神舟3号”飞船搭载草地早熟禾(Poa pratensisL.)‘Nassau’干种子,地面种植后筛选出皱叶突变株系PM2。利用蛋白质组学技术对PM2突变株系叶片中表达的蛋白质进行解析(未搭载植株为对照),发现基本保持不变的蛋白质点有181个,上调节表达蛋白质点有15个,下调节表达蛋白质点有15个,失去表达蛋白质点有116个。选择19个蛋白质点进行肽质谱分析,同源性查询后其中10个蛋白质点得到阳性结果,且PM2-058为谷氨酸合成酶类似蛋白,PM2-175为磷酸丙糖异构酶类似蛋白;CK-103为ATP酶依赖型26S蛋白酶体类似蛋白;CK-330为1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶类似蛋白;CK-376为硫氧还蛋白M前体类似蛋白;CK-391为二磷酸核酮糖羧化酶类似蛋白。     

园艺植物类胡萝卜素积累调控研究进展

植物类胡萝卜素是一类次生代谢产物,在植物光合作用、生长发育、花瓣呈色和种子传播等方面发挥着重要作用。本文针对园艺植物类胡萝卜素合成、贮存、降解、转录和表观调控方面的研究进行了概括,综述了园艺植物类胡萝卜素研究现状,并结合基因组测序和基因编辑技术,对园艺植物类胡萝卜素积累调控机制研究进行了展望。     

草地早熟禾PpSWEET1b基因克隆及功能研究

SWEETs糖转运蛋白是一类在真核生物和原核生物中均存在的促进糖通过细胞膜流动的转运蛋白之一,参与调控植物的生长发育和胁迫响应过程。以草地早熟禾品种蓝月为材料,以叶片cDNA为模板克隆PpSWEET1b基因,采用花序侵染法转化拟南芥,获得了PpSWEET1b拟南芥过表达株系,并研究干旱和低温胁迫对转基因和野生型拟南芥生长、生理及基因表达的影响。结果表明：干旱和低温胁迫下,PpSWEET1b过表达植株生长状态均优于野生型,叶片MDA含量显著低于野生型,但葡萄糖含量较野生型显著增加,抗旱性和抗寒性明显增强;PpSWEET1b过表达植株可能协同SWEET2和SWEET3共同参与了对低温的响应。此外,以叶片DNA为模板克隆了PpSWEET1b基因的启动子序列,顺式作用元件预测发现,其含有多个与胁迫和激素响应、光响应相关的元件。综合以上结果表明,草地早熟禾PpSWEET1b基因在耐旱和耐寒方面发挥着重要作用,可为草坪草抵抗非生物胁迫生物育种提供新的优异基因资源。     

空间环境对草地早熟禾诱变效应研究Ⅱ--光合特性和叶绿素含量

“神舟3号”飞船搭载草地早熟禾(Poa pratensisL.)‘Nassau’干种子,地面种植后筛选出突变株系PM1、PM2和PM3,分别测定其光合作用光响应曲线、CO2响应曲线及叶绿素含量。结果表明,PM1和PM3株系与对照相比,叶绿素a与b绝对含量降低,且光合能力有所降低。PM2株系比对照叶绿素含量显著增加,且叶绿素a/b比值比对照明显降低,但其表观量子效率较CK低,光合能力也有所降低;3个突变株系的近CO2饱和点均比CK高,CO2补偿点差异不大,羧化效率PM2     

空间环境对草地早熟禾诱变效应研究Ⅰ--突变体叶片解剖结构变异观察

“神舟3号”飞船搭载草地早熟禾‘Nassu’干种子,地面种植后筛选出突变株系PM1、PM2和PM3。观察其叶片表面结构和叶肉细胞超微结构,结果表明:3个突变株系的叶片气孔密度增大,气孔面积减少,单位视野中气孔所占面积比则变化不大;叶肉细胞中叶绿体体积增大,形状变圆并移向细胞中央;PM3株系白绿相间叶片的白色部分,其叶肉细胞中叶绿体多数正在或已经消解,结构不完整。在各突变株系中淀粉粒数量却有不同程度的增加。     

中华结缕草种子解除休眠方法研究

针对中华结缕草深休眠的特性,研究了不同物理、化学等处理方法对中华结缕草解除休眠的作用。结果表明:以700mL·L-1乙醇浸泡3min后,在300g·L-1NaOH溶液中处理20min,再用200mg·L-1GA3浸泡10min效果最好,7d发芽势达89 9%,比对照高出51 9%;16d发芽率达91 0%,比对照高出51 8%,已接近中华结缕草种子的潜在发芽率,发芽历时比对照缩短12d。     

五叶爬山虎新品种‘加引1号’

 ‘加引1号’是从加拿大引种的五叶爬山虎栽培种中经多年驯化选育出的新品种。卷须及不定根发达，吸附攀援能力强，生长速度快；春夏季叶片浓绿，秋季叶片变红，景观价值高；抗旱性和强抗寒性极强，耐荫性较强，适应性广，可用于北方多种形式绿化。     

多年生黑麦草愈伤组织航天搭载后再生株系的抗旱性研究

利用“神舟七号”飞船搭载多年生黑麦草品种(Derby)的胚性愈伤组织经空间诱变后,从搭载再生株系(SP)群体中获得了3个抗旱变异株系。自然干旱条件下,对筛选出的3个抗旱变异株系进行了生理生化分析,结果表明,随自然干旱时间的延长,3个抗旱变异株系均表现出叶片相对含水量和叶绿素含量下降、SOD活性先升后降、丙二醛含量及游离脯氨酸含量上升等特征;不同株系间各指标的变化幅度存在差异,通过上述5项指标综合评价后初步认为,3个抗旱变异株系的抗旱性顺序为SP-64>SP-119>SP-17,与表征永久萎蔫系数反映的结果一致,表明筛选出的抗旱变异株系具有抗旱生理基础。以上结果说明,空间诱变能诱发多年生黑麦草抗旱性的变异;获得的抗旱变异株系为选育抗旱草坪草品种提供了新的种质资源。     

基于Logistic与Gompertz非线性模型的 野牛草克隆生长模拟与分析

 【目的】揭示野牛草克隆生长规律,建立理想的克隆生长模型,为进一步开发克隆植物的利用价值、选育优良品种提供参考。【方法】运用Logistic和Gompertz 两种非线性生长模型,分别对同质及异质环境下各同质小生境内野牛草克隆分株增殖数据进行曲线拟合和分析。【结果】两种模型均能模拟野牛草的生长曲线,但Logistic生长模型拟合优度更高,与实测值也更接近;进一步分析Logistic模型拟合参数发现,不同生境下野牛草克隆片段的分株增殖拐点时期集中在12.95—14.00周,但拐点分株增殖量存在显著差异;与同质环境相比,资源的异质性分布有利于野牛草克隆分株增殖。【结论】野牛草克隆生长符合Logistics模型,环境的异质性与分株增殖速率密切相关,而与分株增殖的拐点时间无显著相关;认为异质生境下相连克隆片段及分株间的生理整合,可有效提高资源的利用效率。     

差异光周期下野牛草相连分株内源激素的日节律

为了分析野牛草(Buchloe dactyloides)相连克隆分株在差异光周期下内源激素的变化,利用酶联免疫吸附测定法(ELISA)对野牛草相连克隆分株在相反光照条件下的植物内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)含量进行了测定,探讨植物内源激素在生物节律调控过程中的作用机理。结果表明,野牛草内源激素IAA、GA、ABA及ZR含量在一天内呈现节律性变化规律,同时,在差异光周期下,野牛草相连克隆分株叶片的内源激素水平趋向于同步化,并且倾向于内源生物节律较强的分株。其中,差异光周期处理1周后,在全光照条件下,野牛草克隆分株在断开状态时,叶片中IAA、GA、ABA及ZR含量在24h内基本呈现相反的变化趋势,而野牛草克隆分株叶片中IAA、GA、ABA及ZR含量在24h内的变化趋于一致。