植物冷驯化转录调控的影响因素

植物在冷驯化过程中通过转录调控发生大量生理生化上的变化,遗传物质、光照、温度等是影响转录调控的关键因素。本文从遗传物质及环境因子方面对植物冷驯化转录调控的影响进行了概述,希望人们在设计实验时能对其重要性予以重视。     

甘蔗分蘖期间叶面喷施乙烯利后两种内源激素的变化

选用甘蔗品种新台糖16号和新台糖22号为材料,在分蘖前期以0(清水)、100、400 mg/L 3种不同乙烯利浓度进行叶面喷施,定期采样分析了茎尖和伤流液中的生长素(IAA)与细胞分裂素(CTK的含量),同时统计了分蘖率、后期分蘖率。结果表明,100mg/L乙烯利处理后分蘖期茎尖IAA含量减少,根部CTK浓度增加,根部伤流液中CTK/IAA比值变大;促进了甘蔗的分蘖,提高分蘖率,尤以对新台糖22号的效应更大。     

喷施乙烯利对生长前期甘蔗叶片维管束结构及硅镁锌含量的影响

在甘蔗生长前期用100mg/L浓度乙烯利对桂糖11号和新台糖20号进行叶面喷施。结果表明:⑴乙烯利处理使新台糖20号叶片中维管束密度、维管束中的后生导管和韧皮部面积均明显增大,并使硅含量提高,锌含量降低;⑵乙烯利处理对桂糖11号的叶片维管束面积、维管束中后生导管面积和韧皮部面积以及叶片的维管束密度都没有影响,但提高了叶片中硅、镁和锌的含量。     

Trizol试剂法快速高效提取3种作物不同组织总RNA

[目的]建立适用于禾本科作物不同组织总RNA的快速、高效提取方法,为进行后续的分子生物学研究奠定基础.[方法]采用Trizol试剂法,通过改变抽提上清液吸取量、沉淀方法及沉淀漂洗次数,对甘蔗、玉米和水稻的叶片、茎尖和根尖的总RNA提取方法进行优化.[结果]与吸取0.4 mL上清液相比,吸取0.2 mL上清液的总RNA OD260/OD280、OD260/OD230值分别在1.95~2.00和2.11~2.44,所获得的总RNA纯度较高.沉淀漂洗两次的OD260/OD230值(2.11~2.47)明显高于沉淀漂洗1次的总RNA OD260/OD230值(1.01~1.61),总RNA纯度较高.经异丙醇沉淀所得的各材料的总RNA 28S、18S和5S谱带清晰,无拖尾现象,总RNA完整性较好;LiCl沉淀法的RNA条带较模糊粘连,5S条带明显弥散,总RNA产率相对较低.以Trizol-异丙醇法提取的甘蔗总RNA为模板进行GAPDH基因片段扩增,所获甘蔗的叶片、茎尖和根尖的GAPDH基因表达丰度很强,无特异扩增,目的片段长度为153bp.[结论]改良Trizol-异丙醇法提取甘蔗、玉米和水稻不同组织的总RNA带型清晰、完整性好、纯度和产率高,适用于快速、高效提取禾本科植物不同组织总RNA.     

不同氮水平对三个甘蔗品种氮代谢关键酶活性及相关活性物质含量的影响

[目的]研究不同施氮水平对3个甘蔗品种在4个不同生长时期的氮代谢关键酶活性及相关活性物质含量的影响,了解甘蔗对氮养分吸收、积累的动态规律,为甘蔗科学合理施用氮肥提供理论依据.[方法]以3个甘蔗品种ROC22、GT11、GXB9为材料,于2013年(新植蔗)和2014年(宿根蔗)进行试验,共设置3个氮水平,即分别施150、300、600 kg/ha尿素,田间试验采用二因素裂区设计,测定不同生长时期各氮代谢相关生理生化指标.[结果]硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和转氨酶(谷氨酸草酰乙酸转氨酶GOT、谷氨酸丙酮酸转氨酶GPT)的活性均随施氮量的增加而增加;在一定施氮范围内(150～300 kg/ha尿素)可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量随氮水平增加而增加,而可溶性糖含量与硝态氮含量随着氮水平的增加呈下降趋势.[结论]一定范围内(尿素施用水平150～300 kg/ha)随施氮量增加,甘蔗的氮代谢显著增强.甘蔗品种GXB9比其他两个品种对低氮环境有较强的调节适应能力.     

白玉蔗组织培养研究

[目的]以广西贵港市白玉蔗为材料,探讨影响白玉蔗离体培养的主要因素,建立其快速再生繁殖体系.[方法]以白玉蔗尾梢心叶为外植体,诱导愈伤组织并进行继代培养后,分别进行不同培养基和激素组合对白玉蔗愈伤组织芽分化培养、不定芽增殖和生根壮苗等影响试验.[结果]白玉蔗心叶切片供诱导愈伤组织是方便快捷的有效方法.心叶切片接人培养基(MS+2,4-D 3 mg/L,琼脂5g/L,糖30 g/L)30 d后,外植体迅速膨胀,边缘出现颗粒状、淡黄或黄色、质地均一的胚性愈伤组织或糊状的愈伤组织.诱导白玉蔗芽分化以培养基MS+6-BA 1.0 mg/L+ NAA0.2 mg/L的效果最佳;培养不定芽增殖以MS+6-BA 3.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+NAA 0.6 mg/L+糖30.0 g/L培养基的效果最佳.PVP和活性炭对防止组培苗褐变的效果有差异,1%活性炭能有效抑制白玉蔗增殖培养基中丛生芽的褐化.在生根壮苗培养中,最优培养基为MS+ NAA 0.6 mg/L+糖50.0 g/L+活性炭0.1%.[结论]通过正交试验设计,建立了白玉蔗的再生繁殖体系,为加快白玉蔗繁殖速度、提高繁殖系数、节约种茎提供有效途径.     

田间生长条件甘蔗光合特性的研究

在田间正常生长条件下，测定了4个甘蔗品种ROC16、ROC20、GT11和F172的气体交换日变化和不同叶位的气体交换、叶片叶绿素和氮素含量、GT11和F172光合速率及其对光合有效辐射(PAR)的响应及ROC20和GT11叶片ψW(脉势)的日变化。结果表明，不同叶序的气体交换率存在明显的差异，上位叶高于下位叶，其强弱趋势为1～3＞0＞4＞5＞6～8。在相同的环境条件下，叶序间的气体交换率不同的主要原因是它们在量子转化效率(a)、最高净光合速率(Pm)和呼吸速率(Rd)等光合能力和生理活性上存在差异。在田间条件下，甘蔗叶片的光合速率(Pn)随PAR增强而提高，没有明显的光饱和现象。叶片的Pn、气孔导度(gs)和蒸腾速率(E)的日变化趋势相似，气体交换率随PAR的变化而变化。在高PAR下，Pn主要受到胞间CO2浓度(Ci)的限制；而在低PAR下，Pn受到气孔和非气孔因素的限制。叶片的Pn、gs和E对PAR反应的敏感性表现为Pn＞E＞gs。甘蔗叶片ψw的日变化在清晨达最高值，午后最低。4个甘蔗品种中GT11具有较高的同化效率和气体交换率，这与其叶片较高的ψw有关，而叶片叶绿素和氮素含量对Pn影响并不明显。     

施氮量对甘蔗叶绿体超微结构和光合速率的影响

[目的]研究施氮量对甘蔗叶片叶绿体超微结构和光合速率的影响,明确氮素影响甘蔗光合作用的细胞学机理,为甘蔗合理施肥提供科学依据.[方法]以甘蔗品种GT11、ROC22和GXB9为试验材料,在温室内进行桶栽试验,设低氮、中氮和高氮3个施氮水平,即分别施用0、150和300 kg/ha尿素,于伸长期取叶片样品分析叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积、比叶重和叶绿体超微结构,并测定光合速率.[结果]3个甘蔗品种叶片的SPAD和叶面积均随施氮水平的增加而增加.GT11和ROC22的比叶重随施氮量的增加显著降低(P<0.05,下同),GXB9的比叶重在中氮水平最低.GT11在高氮水平下叶绿体超微结构正常;ROC22在中氮水平下叶绿体数量最多,但基粒片层数量显著少于高氮水平;GXB9在中氮水平下叶绿体数量最多,基粒片层与高氮水平时无明显差异.GT11和ROC22的净光合速率随施氮水平的增加而增加,GXB9净光合速率在中氮水平最高.[结论]甘蔗光合速率与叶绿体数量、叶绿体超微结构及基粒片层数量密切相关,且均受甘蔗品种和施氮量的共同影响.     

乙烯利对宿根蔗生理生化特性和农艺性状的影响

桂糖17号和新台糖22号新植蔗分蘖初期，用100mg／L乙烯利喷施叶面，促进了宿根蔗出苗并提高了苗期的叶绿素含量。继续用100mg／L乙烯利分别在宿根蔗苗期、伸长盛期喷施叶面，结果显示：苗期喷施乙烯利促进了宿根蔗的生长，改善了宿根蔗的经济性状，增加了甘蔗产量；两个时期处理都提高了宿根蔗的有效茎数、成茎率和甘蔗品质，但伸长盛期喷施乙烯利，甘蔗的茎长、茎径、单茎重比对照低。在相对干旱时期，乙烯利处理的叶片相对含水量、束缚水／自由水比值都高于对照，而丙二醛含量、组织浸提液可溶性糖含量、电导率都低于对照，说明乙烯利处理提高了宿根蔗的抗旱性。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.