适用于低钾条件下棉花苗期根冠通讯研究的三种嫁接方法

为了满足棉花叶片衰老(以缺钾诱导)过程中根冠通讯研究的需要, 在营养液培养条件下探索了棉花子叶期至一叶期幼苗的单接穗单砧木嫁接、双接穗单砧木(Y型)和单接穗双砧木(A型)嫁接技术。通过研究营养液中钾浓度、砧木和接穗的苗龄配合、嫁接部位及砧木保留子叶对嫁接成活率的影响, 综合考虑嫁接成活率和成活后用缺钾诱导嫁接苗衰老的速度, 确定接穗单砧木嫁接和Y型嫁接的砧木均在不含钾的沙床中出苗后(萌发后3 d)转移至钾浓度为0.1 mmol L^-1(中度钾胁迫)的1/2改良Hoagland营养液中培养5 d至第1片真叶出现, 接穗在不含钾的沙床中出苗后(萌发后3 d)再生长2 d, 采用砧木留子叶法在子叶节处嫁接。A型嫁接的适宜条件和方法为砧木和接穗苗龄(第1片真叶刚出现)相同, 嫁接前的培养方法同Y型砧木, 嫁接部位在砧木子叶节下2~3 cm处。单接穗单砧木、Y型和A型嫁接的平均成活率分别可达到95%、85%和90%以上。     

种衣剂对低温处理下棉花胚根及幼苗外部形态和超微结构的影响

以棉种‘新陆中54号’为材料,用3种种衣剂(棉1、棉2、棉3)包衣棉种后播种于塑料营养盒内,25℃恒温培养,分别在第4天(棉种长出胚根)和第7天(棉株幼苗)均进行5、10、15、20℃共4个低温处理,与各低温下未包衣种子(对照,CK)进行比较,低温处理24h后,观察各处理棉花胚根、幼苗外部形态和超微结构的变化,以期通过模拟新疆早春"倒春寒"发生特点,考察种衣剂对提高棉花耐寒性的功效。结果表明:20℃下种衣剂处理与CK无差异,种子萌发正常,发芽率在92.24%~95.51%,3种种衣剂包衣处理胚根生长量为3.66~3.81cm,幼苗叶色浓绿,茎杆直立,胚根细胞中线粒体结构完整,叶肉细胞中线粒体、叶绿体结构规则;15℃低温下种衣剂处理棉种发芽率较CK提高4.45~6.98个百分点,胚根生长速度下降,但包衣处理生长量较CK提高25.27%~36.05%,幼苗叶色浓绿,棉苗直立,胚根细胞中线粒体内脊清晰,叶肉细胞中叶绿体、线粒体结构清晰,细胞器结构和数量明显优于CK;10℃低温下棉种发芽受到抑制,但包衣处理较CK发芽率提高0.73~4.25个百分点,19.15%~42.55%的幼苗叶片下垂萎蔫,保持正常温度后种衣剂处理棉苗很快恢复到正常形态,胚根细胞中线粒体、内质网数目多于CK,叶肉细胞中叶绿体轮廓清晰,内含物较少;5℃低温下各处理棉种发芽率均低于50.00%,CK幼苗叶色脱水失绿,萎蔫下垂,萎蔫率达74.47%,叶绿体膨胀成圆球形、轮廓模糊,包衣处理幼苗萎蔫率在60.42%~67.45%,叶肉细胞中叶绿体结构完整,呈椭球型,线粒体结构较规则、内含物浑浊。研究表明种衣剂能促进低温处理下种子萌发、提高发芽率和胚根生长速度、保护棉苗外部形态和细胞超微结构稳定,维持正常生长,增强幼苗抵御低温的危害能力。     

甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应

以旱玉5号和太单32为材料,在20%PEG模拟干旱条件下,研究外源甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应。结果表明,水分胁迫显著降低了玉米幼苗的生物量和叶片相对含水量,提高了幼苗的根冠比和渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。喷施0.5mmol/L的甜菜碱溶液能缓解玉米幼苗的水分胁迫,提高幼苗的生物量、叶片相对含水量、根冠比及渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。     

边际土地类型及移栽方式对柳枝稷苗期生长的影响

为评价能源型植物柳枝稷Panicum virgatum在贫瘠沙化的边际土地生境上的适应性,采用盆栽试验研究了壤土(对照)、3种边际土(面砂土、粗砂土、砾石土)和3种移栽方式(营养钵、裸苗、裸苗+营养土)对柳枝稷苗期生长的影响。结果表明:在3种沙化贫瘠的边际土壤中柳枝稷幼苗均能正常生长,随着土壤养分含量升高,柳枝稷的株高、分蘖数、主茎叶片数和干物质积累量均显著增加;裸苗移栽方式较营养钵移栽方式不利于柳枝稷苗期生长,其成活率、株高、分蘖数和干物质积累量均显著降低;裸苗+营养土移栽较裸苗移栽显著提高了柳枝稷裸苗的成活率,建议作为柳枝稷边际土地种植方式。     

钙和生长素对棉花幼苗侧根发生的协同调控效应

通过对陆地棉中棉所29幼苗主根与下胚轴交接处进行硝酸钙、吲哚丁酸(IBA)、Ca2 通道拮抗剂LaCl3和Ca2 螯合剂乙二醇-双-(2-氨基乙基)四乙酸(EGTA)、钙调素(CaM)拮抗剂三氟啦嗪(TFP)、以及生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)处理,研究了Ca2 和IBA对棉花根系的影响。50 mg.L-1Ca2 或5 mg.L-1IBA都增加棉花侧根数,但抑制主根伸长;Ca2 与IBA协同作用促进侧根同时缓解单因子对主根伸长的抑制。5 mg.L-1IBA处理增加了主根基部IAA含量,降低了主根根尖和中部IAA及赤霉素(GAs)含量,主根各区段细胞分裂素(CTKs)含量均增加且IAA/CTKs比例显著降低。3~10 mg.L-1TIBA处理抑制侧根发生和促进主根伸长,降低主根各区段CTKs含量,降低主根基部和中部吲哚乙酸(IAA)含量和IAA/CTKs比例,增加根尖IAA含量和IAA/CTKs比例。3~10 mg.L-1的LaCl3、EGTA和TFP均抑制侧根发生和主根伸长,同时降低主根中游离CaM含量。     

土壤缺钾对棉花钾运转和分配的影响

在盆栽条件下应用86Rb 标记和原子吸收分光光度法,研究了常规棉中棉所12、中棉所35和转基因抗虫棉新棉99B、中棉所41四个品种的钾运转和分配情况.盛花期中棉所35上部叶的86Rb 主要运转到主茎,中部叶的86Rb 主要运转到产量器官.缺钾促进了棉花下部主茎叶和果枝叶中的钾向上部和中部转移,有利于提高钾在植株体内的再利用;而抗虫棉新棉99B和中棉所41下部主茎叶和果枝叶中钾的转运能力较差,可能是它们在生产上后期易早衰的原因之一.产量器官是棉花钾营养的第一大和最终库器官,而主茎则担负着储存和中转的功能.土壤缺钾时,棉花主茎叶和产量器官的钾运转和分配比例提高;另外,种子和纤维的钾浓度随供钾水平的变化在棉株各器官中最小.这些结果说明,钾缺乏时棉株一方面会尽可能维持叶片的功能,从而满足棉株对同化产物的需求;另一方面会利用有限的钾资源优先保证后代的繁衍.     

不同干旱方式和干旱程度对玉米苗期根系生长的影响

以玉米杂交种高油115为材料,研究了直接干旱和渐进干旱两种方式(各设水分充足、轻度干旱和严重干旱3种处理)对管栽玉米苗期根系发育的影响.结果表明,采用渐进干旱方式,根系在轻度干旱时生长最好,严重干旱时最差;而采用直接干旱方武,根系在水分充足时生长最好,轻度干旱次之,严重干旱时最差.在水分充足条件下,细根(直径0.05～0.25 mm)的根长和根表面积及其占总根系的比例高于中等根(直径0.25～0.45 mm)和粗根(直径＞0.45 mm),直接干旱表现出降低细根比例、增加中等根和租根比例的趋势,说明细根受干旱的影响较中等根和粗根更大.这可能是玉米幼苗根系生长对干旱的一种适应性反映.     

玉米ZmBRI1基因的克隆、表达及功能分析

油菜素内酯(BRs)是一种重要的甾族类激素,在植物的生长过程中起着重要的作用。本研究利用同源克隆的方法,从玉米B73自交系中获得了一个新的油菜素内酯受体蛋白编码基因ZmBRI1,该基因全长为3369 bp,编码1122个氨基酸。亚细胞定位分析表明,ZmBRI1蛋白定位于细胞膜上,而且ZmBRI1在各个玉米的各个组织器官中都有表达,其中在幼嫩的组织中表达最高。利用转基因技术将ZmBRI1导入BR不敏感突变体bri1-5中,获得的转基因植株修复了其表型,特别是植株高度、叶片形态和果荚大小。与突变体bri1-5比较,油菜素内酯(brassinolide,BL)处理显著抑制转基因株系根系生长;丙环唑(propiconazole,Pcz)处理显著抑制了下胚轴生长;同时转基因株系DWF4和CPD基因的表达量下降。此外,在野生型(Ws)中过表达ZmBRI1,显著提高了拟南芥在ABA抑制条件下的种子萌发率和植株生长,下调了ABA响应基因RD29A、RD29B、ABI5和RAB18的表达。因此,ZmBRI1不仅参与了植物的形态建成和BR的信号传导,而且参与调控了植物对ABA信号的响应。     

DPC与DTA-6复配对转基因抗虫棉产量及品质的影响

 2004—2005年在河北吴桥试验站研究了缩节胺单独使用（DPC）与DTA-6 复配使用（DPC+）对转基因抗虫棉产量、产量构成因素和纤维品质的影响。结果表明,与对照相比,DPC与DPC+均可提高成铃数、铃重和皮棉产量,但DPC+增产效果更明显;两处理对转基因抗虫棉纤维主要品质指标影响不显著。     

棉籽包衣淀粉基缓释缩节安的释放特性

【目的】用改性交联淀粉囊化的缩节安（SRD）对棉花种子进行包衣,研究其在水中和土壤中的释放特性。【方法】用水中溶出法、土壤恒温培养法、14C-DPC同位素标记法和生物试法测试。【结果】SRD在水中的释放动态为S形曲线,完全溶出的时间约为15 min,较对照（CK,缩节安直接拌种）延长10 min左右,在1.5、5和10 min的累积释放率分别相当于CK的40.3%、24.8%和64.0%。SRD在土壤中的释放动态为抛物线,这是释放和降解互相抵消后的结果,SRD累积释放率达到的最高值（此时释放与降解的速度相等）仅为CK的1/3左右,达到最高值的时间较CK推迟约10 d,在土壤中的存留时间为50 d以上,较CK延长2倍多;14C-DPC同位素标记试验表明,种子表面的SRD在土壤中呈非匀速减少,且在70 d内的减少速度一直慢于CK,这使其棉花幼苗体内的14C放射性活度低于CK;SRD包衣种子在出苗后30 d内的株高一直高于CK,0～10 d的株高日增量大于CK,10～20 d与CK相当,20～30 d又大于CK。【结论】SRD具有缓释性能,且呈非匀速释放,这有利于延长缩节安的有效作用期、减少棉田用工、并提高棉花化控技术的标准化水平。