芍药花芽分化及花期调控研究进展

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是芍药科芍药属多年生草本花卉,具有重要的观赏和药用价值,但芍药的花期短而集中,易枯萎导致花的质量降低。适宜的温度、光照、水分、营养和植物激素有助于促进芍药花芽分化和打破休眠。在促成和抑制栽培中,选用早、晚花品种,温度调控和外源物质也可控制芍药的花期。为有效延长芍药的供花时间,通过对近年来国内外相关文献的梳理归纳,阐述了芍药花芽分化发育和休眠的生理学机制、促成和抑制栽培等方面的研究进展,以期为芍药花期调控研究提供理论依据。

低温处理对高山杜鹃“花妍”盆栽秋冬开花的影响

以高山杜鹃“花妍”盆栽为材料,试验分别于7月7日、8月11日、9月1日、9月15日分4个批次进行35 d的低温处理;同时于9月27日按批分别进行为期35、45、55 d的低温处理,研究了不同低温处理日期、时间对其盆栽秋冬自然条件下开花的影响,并对盆栽开花期间的棚内活动积温进行了统计分析。结果表明:于9月中下旬对“花妍”盆栽低温处理35~45 d时,可以促使其在出冷库51~56 d时开花,在秋冬季的自然条件下开花率为96.70%~100.00%,花期约为45 d,花序为13 cm×14 cm,单花大于5 cm×6 cm。气象数据分析结果表明:在花芽分化完全和满足需冷量的条件下,≥10℃活动积温超过600.0℃·d时“花妍”即可开花,这为我国自育高山杜鹃新品种的秋冬季低碳促花提供技术参考。

铁筷子的种子形态及萌发特性

通过观察铁筷子(Helleborus thibetanus)种子形态,测定种子吸水率及含水量等指标,探究不同温度及质量浓度赤霉素处理、赤霉素-温度协同处理对铁筷子种子发芽时间、发芽率、发芽势等指标的影响,探寻打破铁筷子种子休眠的最佳条件。结果表明:铁筷子种子的平均长度为(4.24±0.12)mm,平均宽度为(2.41±0.08)mm;25℃处理14 d后再4℃处理14 d的处理对铁筷子种子萌发有一定促进作用,此时种子的发芽率为90.00%,相较对照组提高了6.67%。质量浓度为200 mg·L^(-1)的赤霉素处理对铁筷子种子萌发的促进效果最佳,此时发芽率为96.67%,相较对照组提高了23.34%,发芽启动时间缩短了18.66 d。赤霉素-温度协同处理对铁筷子种子萌发无显著促进作用。

外源GA_(3)对“白雪塔”牡丹花期生理效应的影响

以观赏牡丹“白雪塔”为试材,采用植株喷施法,研究了外源赤霉素(GA_(3))对牡丹花期生理效应的影响,以期为牡丹产业中的催花调控、切花生产及旅游创收等方面提供参考依据。结果表明:外施500 mg·L-1GA_(3)可使“白雪塔”提前4~5 d开花且花期延长2~3 d,有效拓宽了观赏花期。同时还显著降低了幼叶和花瓣内脱落酸(ABA)含量,提高了GA_(3)、生长素(IAA)含量及IAA/ABA、GA_(3)/ABA、(IAA+GA_(3))/ABA比值。低含量的ABA和高比值的(IAA+GA_(3))/ABA是“白雪塔”花期延长的重要内部激素调控因素。此外,外施GA_(3)还显著降低了花期衰老进程中的超氧阴离子(O·2)产生速率和丙二醛(MDA)含量,提高了可溶性蛋白质含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性。与各自对照相比,幼叶内可溶性蛋白质含量和SOD活性分别比对照提高了39.3%~118.2%、20.7%~38.3%;花瓣可溶性蛋白质含量和SOD活性则分别提高了43.0%~60.3%、23.9%~57.0%(P<0.05)。可溶性蛋白质含量及SOD活性的提高,有效缓解了因开花衰老诱发的过量活性氧对细胞膜脂造成的过氧化伤害,在抑制初花至败花期时的组织衰老方面,发挥了重要的防御作用。

芍药PlHDR基因的克隆及生物信息学分析

为了预测芍药4-羟基-3-甲丁-2-烯基二磷酸还原酶(PlHDR)基因的功能,以芍药叶为材料,基于RT-PCR技术克隆了芍药PlHDR基因并对其进行了序列分析,用生物信息学软件预测了PlHDR的物理化学性质及结构特征。结果表明,芍药PlHDR基因cDNA全长1559 bp,共编码462个氨基酸,分子量52.11 kDa,等电点为5.46;芍药PlHDR与喜树HDR亲缘关系最近,氨基酸相似性高达87.45%;芍药PlHDR是定位于叶绿体内的亲水性蛋白,不存在跨膜结构域及信号肽,含有5个糖基化位点和50个磷酸化位点;二级结构中α-螺旋和无规则卷曲分别占比48.48%和29.22%;3D结构预测为单体;芍药PlHDR与HDS、DXR、CDPMEK、MK和MVD1等蛋白存在相互作用。本研究报道了芍药PlHDR基因序列并对其进行了生物信息学分析,为进一步开展该基因在芍药萜类物质合成中的功能研究奠定了基础。

蓝花耧斗菜Expansin基因家族的全基因组鉴定及其在盐胁迫下的表达分析

扩展蛋白(EXP)可以调节细胞壁组分间松弛度和增强细胞壁的柔韧性,在植物适应环境胁迫过程中起着关键作用。为探究蓝花耧斗菜EXP家族成员特征及其在盐胁迫下表达模式,挖掘蓝花耧斗菜耐盐基因,利用生物信息学方法对蓝花耧斗菜AcEXP家族进行全基因组鉴定及分析,并通过RNA-seq表达数据和qRT-PCR分析其在盐胁迫下的表达模式。结果表明,蓝花耧斗菜全基因组包含27个EXP基因,分布于6条染色体及1个scaffold上;蛋白质二级结构以β-折叠和无规则卷曲为主;27个EXP均定位于细胞壁。系统发育树显示,AcEXP家族成员被划分为4个亚家族(EXPA、EXPB、EXLA、EXLB),同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序。AcEXP的启动子区域富含多个植物激素响应元件和胁迫响应元件。利用转录组数据,对盐胁迫下AcEXP的表达模式分析表明,21个EXP响应盐胁迫,在根系和叶片中的表达模式存在差异。AcEXPA8/9/12,AcEXPB1、AcEXLB1、AcEXLB2在叶片和根系中均差异表达,且qRT-PCR结果进一步验证了AcEXP基因在盐胁迫下的表达模式。该研究全面分析了蓝花耧斗菜EXP基因家族成员的基本特征及在盐胁迫下的表达变化,初步证明AcEXPA8/9/12、AcEXPB1、AcEXLB1、AcEXLB2参与了盐胁迫应答过程并作出积极响应。

植物生长调节剂对芍药生长与开花的影响

芍药是我国的传统名花。为探明施用赤霉素(GA3)及其抑制剂多效唑(PP333)对芍药植株生长、开花特性的影响,选取芍药品种‘蓝海碧波,为试验材料,采用不同浓度(100、200、300、400、500mg/L)的GA3、PP333喷施芍药芽体。结果表明:施用GA3、PP333对芍药的植株生长、开花特性均有明显影响。与不施用植物生长调节剂的处理相比,施用适宜浓度的GA3,能促进芍药株高、冠幅、叶面积的增加,提前芍药花期,增加花蕾数、花朵数;施用PP333对芍药植株有明显的矮化效果,并会减小叶面积,延后花期,抑制花蕾和花朵的形成。施用适宜浓度的GA3、PP333均能促进芍药花朵高度、花朵直径的增加。

3种地榆属植物叶片和茎结构的比较研究

为充分揭示不同地榆属(Sanguisorba)植物对环境的适应性,以地榆(S.officinalis)、细叶地榆(S.tenuifolia)和宽蕊地榆(S.applanata)的叶片和茎为材料,采用常规石蜡切片技术对其进行解剖学比较研究。结果表明,3种地榆属植物叶片形态表现出同一性和差异性,其显微结构呈现典型的双子叶植物特征,上表皮细胞均大于下表皮细胞;细叶地榆、宽蕊地榆与地榆相比在叶脉厚度、栅栏组织厚度上差异显著,在维管束长度、上下角质层厚度、下表皮细胞厚度上无显著差异;茎解剖结构显示地榆维管束数量多于细叶地榆与宽蕊地榆,维管束面积表现为宽蕊地榆>细叶地榆>地榆。上述研究明确了地榆属植物的生物学特性,可为地榆属植物的栽培和高效开发利用提供理论依据。

不同直插型基质对3种盆栽菊花生长的影响以及综合评价

为提高盆栽菊花(Chrysanthemum morifolium)扦插繁殖的成活率,提高菊花生产效率,以既有扦插基质又有营养基质的直插型基质代替传统栽培基质,设置了12种不同扦插基质,配合前期筛选的营养基质,扦插培养3种盆栽菊花‘辉煌’‘波尔多红’‘黄芙蓉’。测量其生长、生理以及光合指标,并利用主成分分析和隶属函数对不同直插型基质的盆栽菊花生长效果进行综合评价。结果表明:扦插基质为Z1(河沙)、Z2(珍珠岩)、Z3(蛭石)时,3个盆栽菊花品种的株高、茎粗、冠幅及花期等生长指标更具优势。‘辉煌’‘波尔多红’‘黄芙蓉’在Z2处理中的综合评价指数最高,分别为0.999、0.940、1.000,说明其育苗效果最好,可作为最佳直插型基质,其次为Z1、Z3处理。而扦插基质中,椰糠、稻壳和泥炭体积占比较大时,并不利于盆栽菊花的生长。

四季秋海棠BsMYB62的抗旱性功能研究

【目的】以前期从四季秋海棠叶片中克隆得到的R2R3型MYB转录因子BsMYB62为研究对象,分析其在干旱胁迫下的功能。【方法】对四季秋海棠MYB62蛋白进行亚细胞定位,并通过实时荧光定量PCR方法明确BsMYB62基因在四季秋海棠根、茎、叶、雄花和雌花5个组织部位中的表达情况;构建BsMYB62基因的过表达载体转化到拟南芥,观察过表达转基因株系与野生型植株在萌发期和幼苗期遭受干旱胁迫时的生长表型、种子萌发和根长情况,测定各株系在幼苗期干旱胁迫处理时的叶绿素荧光参数PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m)),叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性以及转基因株系中BsMYB62基因的相对表达量变化。【结果】BsMYB62定位于四季秋海棠的细胞核,其在根、茎、叶和雌雄花中均有表达,其中以根和茎中的表达水平较高。在MS培养基中,野生型拟南芥和3个BsMYB62过表达转基因株系(OE1、OE2和OE3)的发芽率和长势均无显著差异,而在200 mmol/L甘露醇(模拟干旱胁迫)培养基中,OE1、OE2和OE3在胁迫处理后前2 d的发芽率及主根长均显著高于野生型拟南芥,幼苗长势也明显优于野生型。置于培养土中干旱胁迫1 d时,OE1、OE2和OE3的BsMYB62即被显著诱导;干旱胁迫13 d时,OE1、OE2和OE3的F_(v)/F_(m)、叶绿素含量、Pro含量以及SOD、POD和CAT活性均显著高于野生型拟南芥,而MDA含量则显著低于野生型拟南芥。【结论】BsMYB62基因通过提高转基因拟南芥的光合潜能和抗氧化能力,显著增强其对干旱胁迫的抗性。

22个芍药品种种籽功能性成分分析

以22个芍药品种为试验材料,探究其出仁率、出油率以及种籽中籽油、籽粕和种皮中的功能性成分和含量。结果表明,通过超临界流体萃取仪提取芍药籽油,测得参试品种出油率为15.96%~26.62%,平均为22.12%;经气相色谱-质谱联用仪分析表明,参试芍药籽油中的脂肪酸主要为油酸、亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸等,籽油中的总不饱和脂肪酸超过85%,营养价值和保健功能较高,具有开发利用的潜力;芍药籽油榨取后副产物籽粕中总黄酮、芍药苷和粗蛋白的含量分别为7.78 mg/g、24.85 mg/g和16.92%,种皮中总黄酮和白藜芦醇的含量分别为107.30和3.11 mg/g。综上所述,籽粕和种皮既可作为功能性营养保健品的原料开发利用,也可作为新型高营养饲料使用,表明芍药具有较高的综合利用潜力,能够为相关产业的发展提供重要参考。

干旱胁迫对彩菊切花幼苗根系构型和生理活性的影响

以6个品种彩菊切花幼苗为试材,通过盆栽和人工浇灌20 mmol·L^(-1)浓度PEG 6000模拟干旱胁迫处理,探究彩菊切花在干旱胁迫第5、10、15、20天时根系构型和生理指标变化,选出抗旱性强、适应宁夏地区大面积推广与种植的优良彩菊切花品种,以期为西部干旱地区菊花品种的推广提供参考依据。结果表明:随着干旱胁迫的持续,彩菊切花的根系总长度、根系总表面积、根系总体积与总根系指标的关联程度较大。除根系总体积外,根系平均直径与其他根系指标不存在相关性。与正常浇水相比,不同品种彩菊切花的叶片相对含水量和叶绿素含量不断下降,相对电导率和可溶性蛋白质含量升高,丙二醛和可溶性糖含量先上升后下降,过氧化物酶活性呈先下降后上升趋势,超氧化物歧化酶活性呈先上升再下降最后上升的趋势。

外源褪黑素对干旱胁迫下园林小菊生长及生理的影响

【目的】探究外源褪黑素(Melatonin,MT)对干旱胁迫下园林小菊的缓解作用及适宜浓度,为干旱和半干旱地区种植园林小菊提供理论支持和参考价值。【方法】以园林小菊绚秋凝红为试材,使用20%PEG作为干旱胁迫渗透剂,通过叶面喷施不同浓度MT(50、100、150、200μmol/L),研究MT对干旱胁迫下园林小菊幼苗生长及生理指标的影响。【结果】干旱胁迫条件下,外源喷施100μmol/L MT可有效缓解干旱胁迫对园林小菊幼苗造成的伤害。园林小菊幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量较PEG处理分别增加37.4%、69.1%,相对电导率(REC)和丙二醛含量(MDA)分别降低55.7%和42.8%,过氧化氢(H_(2)O_(2))增加75.0%,脯氨酸(Pro)增加60.6%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别是PEG处理的1.9倍、2倍、3.2倍。通过主成分分析结果可知,外源MT对园林小菊叶绿素含量、叶片相对含水量和地上部鲜质量产生较大影响。【结论】外源喷施100μmol/L MT能够有效缓解干旱胁迫对园林小菊绚秋凝红所造成的伤害,提高扦插幼苗的耐旱性。

芍药根茎形成发育过程中内源激素和碳水化合物的变化

为了明确芍药根茎形成发育过程中内源激素和碳水化合物的变化趋势,以芍药实生苗为试验材料,观测根茎初始形成和膨大发育期的形态变化,并对其内源激素及碳水化合物含量的变化进行研究。结果表明,根茎的形成和发育可划分为4个时期,分别为营养生长期(Ⅰ)、根茎转换期(Ⅱ)、膨大期(Ⅲ)、膨大后期(Ⅳ)。根茎形成发育前期差异激素较多,其中,根茎转换期(Ⅱ)ABA和GA3含量急剧升高,达到峰值,分别为94.96、541.53 ng/g,随后显著下降,表明二者共同调节了根茎的初始形成。生长素类和细胞分裂素类在根茎转换期(Ⅱ)和膨大期(Ⅲ)表达量较高,对根茎的发育和膨大起主导作用。葡萄糖和果糖等还原糖含量在根茎转换期(Ⅱ)显著下降后保持在较低水平,蔗糖和淀粉含量则随根茎的形成和发育呈逐渐上升趋势,是根茎储存和积累的主要碳水化合物。

覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响

探索不同覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响,以期寻找轻简高效的盆栽牡丹管理方式,对盆栽花卉工程苗的推广应用具有重要意义。覆膜是应对农业生产中降水少、热量不足的重要农艺措施,有助于改善根际微生态环境,提高农作物产量和品质。本试验以盆栽不覆膜为对照(T0),设置5种覆膜方式:盆口上覆白膜(T1)、盆口上覆黑膜(T2)、盆口上覆白膜加盆底下覆黑膜(T3)、塑料盆上下均覆黑膜(T4)和塑料盆上下均覆白膜(T5),研究不同覆膜方式下盆栽牡丹基质的水热环境变化及其对植株发育和光合性能的影响。结果表明,与T0相比,冬春季T1和T5处理基质日最高温度均提高5.0℃以上,春季T1和T516天每盆分别累积节水1.065 kg和1.195 kg,说明覆膜方式显著影响盆栽牡丹基质的水热效应,改善盆栽牡丹基质的微生态环境。春夏季盆口覆白膜加快植株叶色由红转绿,增强植株的光合性能与生理代谢,有利于秋季落叶期各部分生物量的积累。各覆膜方式下牡丹秋季壮苗指数表现为:T1>T5>T3>T2>T4>T0,说明上覆白膜对植株生长发育最有利。相关分析表明,根系发育状况与植株壮苗指数呈显著或极显著正相关。进一步通径分析表明,提高植株生物量及叶片光合性能是实现壮苗的基础。基于盆栽牡丹植株生长状况进行聚类分析,将6个处理组合聚为三类,其中T1和T5聚为一类,为优势处理。鉴于仅盆口覆白膜不仅苗体长势最优,而且劳动生产成本低,符合轻简高效栽培原则,建议盆栽牡丹生产上优先选择盆口上覆白膜的管理方式。

切花多头菊品种茎枝数量性状比较与因子分析

以20个切花多头菊品种为试材,采用统计分析方法,研究了11个茎枝数量性状的相关性和品种间差异,并采用标准化后的因子分析结果对供试品种茎枝数量性状进行评价,以期为切花多头菊的品种选择提供参考依据。结果表明:供试品种的11个数量性状指标变异系数在8.93%~26.83%,品种间茎枝性状差异主要体现在栽培时期的株高、茎粗、叶片数、花蕾大小与数量,以及采收时期切花枝的花序总长、节间长和花枝粗等性状,11个数量性状之间有极显著相关性。利用因子分析方法提取出3个因子,根据对应指标分别命名为F1长度、F2数量、F3粗度,方差解释率分别为30.51%、29.58%和19.41%。权重较高的指标为开放花头数、花枝粗,权重值分别为10.46%和10.32%。根据评价值结果,仅“爱之槟”“柠檬酒”“瑞丽”和“爱之黄”的综合评价等级为良好。

外源赤霉素对盐碱胁迫下园林小菊生长、生理及光合特性的影响

以园林小菊绚秋粉韵为试验材料,探究外源施用赤霉素(GA_(3))对盐碱胁迫下园林小菊的缓解作用及适宜的施用浓度,以期为缓解盐碱胁迫提供一定参考。用100 mmol/L NaCl和Na_(2)CO_(3)混合溶液对园林小菊进行盐碱胁迫处理,探究不同浓度(50、100、150、200 mg/L)GA_(3)对菊花幼苗叶片生长指标(株高、茎粗、叶长叶宽、干鲜重)和生理指标(相对含水量、叶绿素相对含量、相对电导率、丙二醛含量、有机渗透调节物质和抗氧化酶活性)及光合参数的影响。结果表明,外源喷施GA_(3)可以有效缓解盐碱胁迫的受害症状,显著加快菊花茎的伸长并加速植株生长。当GA_(3)浓度为100 mg/L时,总体上明显提高了园林小菊的株高、叶长、叶宽、干鲜重及相对含水量、叶绿素相对含量。在盐碱胁迫下,外源喷施不同浓度GA_(3)均可提高菊花叶片的抗氧化酶活性和光合指标,降低丙二醛(MDA)含量,有效延缓叶片衰老,提高产量。在盐碱胁迫条件下,GA_(3)(100 mg/L)能显著提高植物抗氧化酶活性,增强光合能力,减少MDA的产生,缓解盐碱胁迫引起的氧化损害,同时还能增加叶片相对含水量及叶绿素相对含量,从而减轻盐碱胁迫对植物的损害。

干旱胁迫对‘济菊’生长及光合生理特性的影响

设置正常水平、轻度干旱、中度干旱、重度干旱4个不同的控水梯度,研究不同干旱胁迫条件下‘济菊’生长指标及光合生理特性参数的变化,为其规范化栽培提供参考。随着干旱胁迫程度的加剧和时间的持续,植株的生物量、叶片的相对含水量呈下降趋势,叶绿素含量先上升后下降;光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度总体均呈下降趋势,但胞间二氧化碳浓度在重度干旱条件下有一个先升后降的过程;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性均呈先上升后下降趋势。重度干旱胁迫下‘济菊’可持续耐旱21 d以上,说明‘济菊’具有很强的抗旱性,同时也表明一定范围的干旱胁迫下,‘济菊’可以通过保护酶实现自我调节来维持生理代谢以适应干旱环境。

中国君子兰研究概况

中国君子兰是一种花、叶、果并美的特色名贵花卉。株形端庄,花大色艳,叶片刚劲秀拔,代表高尚的人格,特别适合修身养性,陶冶情操。随着国家乡村振兴战略的实施,作为解决三农问题有效方式之一的农业产业结构调整愈发被重视。文中从君子兰生殖生理、组织培养法繁殖和生产管理等方面对中国君子兰的研究进行了概述,阐述了中国君子兰未来发展趋势,以其为中国君子兰的高质量发展提供参考借鉴。

盐胁迫对菊花‘紫燕’生长及生理特性的影响

以菊花‘紫燕’为试材,用不同浓度NaCl溶液(50、100、150、200 mmol·L^(-1))进行盐胁迫处理,在盐胁迫后测定株高、叶长、叶宽等生长指标,同时测定脯氨酸含量、叶片相对电导率(REC)、叶绿素含量、叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性等7个生理指标,分析菊花‘紫燕’对盐胁迫的生长和生理响应,以期为菊花‘紫燕’抗盐机制探究及盐碱地应用提供参考依据。结果表明:在盐胁迫下,植株的生长受限,株高较对照降低8.25%~21.67%,叶长、叶宽无显著变化。随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,菊花‘紫燕’的RWC、叶绿素含量差异显著,呈现逐渐下降的趋势;MDA含量、REC呈上升趋势;脯氨酸含量呈现先升后降的变化趋势,处理4 d时出现峰值,随后迅速下降;叶片SOD、POD活性随着胁迫时间延长呈现上升趋势。综上,菊花‘紫燕’在盐胁迫下能通过提高抗氧化酶活性,减缓氧化损伤及膜损伤,缓解盐胁迫对植株的损伤。