不同水曲柳无性系种子休眠差异

以18个水曲柳无性系种子为研究材料,经过不同层积处理后,在适宜温度下比较无性系种子萌发表现,同时分析其萌发表现与种子胚生长变化之间的关系。结果表明:经不同层积处理后,不同水曲柳无性系种子休眠程度存在差异。1、2和6号无性系种子休眠程度较浅,经较短时间(共18周)变温层积处理可解除休眠,其中2、6号种子发芽率达75%以上;13、14、15、16号无性系种子通过延长2周低温层积时间(共20周)可解除休眠;4、8、11和12号无性系种子通过延长2周暖温层积时间(共20周)可解除休眠;5和18号无性系种子休眠程度较深,需同时延长暖温和低温层积时间(共22周)才能解除休眠;3、7、9、10、17号无性系种子延长2周层积时间(共20周)可解除种子休眠,其中延长暖温或低温层积时间对种子休眠的影响差异不显著。在层积处理过程,不同无性系种子胚长、胚率、胚质量比的变化规律不同,6、7、11号等无性系种子相对延长2周低温层积时间有利于胚生长,2、5、17号等无性系种子相对延长2周暖温层积时间有利于胚生长,但通过层积过程中种子胚生长变化情况并不能准确判断不同无性系种子休眠程度上的差异,应通过种子的萌发表现来判断不同无性系种子休眠差异。研究结果可为生产实践中选择种子休眠较浅的无性系母树采种育苗提供参考依据。

西红花花芽分化及其花期调控研究进展

西红花(Crocus sativus)既是传统的中药材,具有凉血解毒,散郁开结的功效;又是天然香料和染剂,被广泛用作食品、化工行业原料,因其较高的食药用价值和经济价值,近年来社会需求量日益增加。然而1朵西红花仅3根柱头(常被称为“花丝”)可入药,且花期较为集中,导致人工采收压力大和花丝损耗等问题,严重影响西红花的产量,制约了西红花产业的发展。花芽分化和花期调控是影响西红花产量和品质的关键因素。了解西红花花芽分化以及花期的影响因素,对缓解花期采收压力、减少花丝损耗和提高西红花产量具有积极作用。本文概述近年来关于西红花花芽分化过程中的形态特征以及营养物质、内源激素含量和抗氧化酶活性等方面的研究进展,总结了温度、光照、植物生长调节剂等调控技术对西红花花芽分化和花期的影响,同时梳理了西红花成花诱导以及花发育相关基因,以期为实现西红花花期精准调控提供理论基础。

四季花金花茶花芽分化进程及叶片内源激素变化

四季花金花茶(Camellia perpetua)为山茶属中唯一几乎全年开花的珍稀濒危植物。为探究其花芽分化进程及不同花发育时期和年生长周期叶片内源激素变化,该研究通过石蜡切片,观察四季花金花茶花芽分化进程,采用酶联免疫吸附法测定不同花发育时期叶片及年生长周期内有花芽和无花芽叶片的脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)含量的变化规律。结果表明:(1)四季花金花茶花芽分化顺序由外向内进行,分为6个时期,共历时35 d,从花芽分化至开花约2个月。(2)花芽形态分化期叶片ABA、GA3的含量及GA3/ABA、(IAA+GA3)/ZR的比值较高,IAA、ZR的含量及IAA/ABA、ZR/ABA的比值较低。(3)年生长周期内有花芽叶片ABA、IAA、ZR的含量整体上高于无花芽叶片;IAA/ZR及(IAA+GA3)/ZR的比值整体上低于无花芽叶片。综上表明,四季花金花茶花芽分化至开花时间较短;高水平的ABA、GA3及低水平的IAA、ZR有利于花芽分化;较高水平的ABA、IAA及ZR有利于花芽发育。该研究为该物种持续开花机理的阐明提供了参考依据。

湿地松无性系松脂组分分析及评价

为从湿地松种子园现有的速生材用无性系中选择产脂力强、松脂品质高的优良无性系,并高效利用湿地松良种资源。该研究以湿地松第一代种子园内36个无性系为材料,测定其树脂质量流速以及胸径生长量,进一步采用GC-MS分析其松脂组分,并基于上述指标利用相关性分析、聚类分析对参试的36个无性系进行综合评价。结果表明:(1)共鉴别出了21种松脂成分,包括8种单萜成分和13种二萜成分。(2)相关性分析显示,树脂质量流速(RMR)与单萜含量显著正相关,与枞酸型树脂酸呈弱的负相关,与海松酸型树脂酸无明显关联。(3)从松节油含量、树脂质量流速、枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸4个维度对参试无性系进行聚类分析,可将36个无性系分为三大类,并且各类型间差异显著,第1类的表现要远好于其他两类。(4)在产脂力高的基础上,6-44、4-11-1、1-38、3-64四个无性系单萜含量高,4-11-1、3-64、2-0420、3-468四个无性系海松酸型树脂酸含量高,而无性系2-173枞酸型树脂酸含量较高。该研究定性分析了湿地松的松脂组分,定量评估了36个无性系的产脂力与组分含量,为湿地松脂用无性系的选择奠定了基础。

“环境影响番茄果实色泽变化”实验的PBL教学实践

运用问题导向学习(PBL)教学方法,以番茄果实着色不均的品质问题为教学实验切入点,引导学生查阅文献解析影响果实品质的环境因子,鼓励学生基于文献查阅结果提出合理设想。根据实验假设,教师引导学生设计不同温度及光照强度组合的多因子实验。通过果实表型观察、叶绿素/番茄红素含量测定、果实硬度分析及荧光定量PCR检测基因表达等植物生理学综合性实验,逐步引导学生发现高温通过抑制番茄红素关键基因的表达抑制番茄红素的合成,从而导致果实着色不均的机理。通过实验,学生能切实感受农业生产与科学研究的紧密联系,体会理论指导实践的重要意义。因此,PBL法结合农业生产实际问题设计的教学实践对培养学生专业知识的综合应用、训练学生的科学思维及创新研究能力具有重要作用。

不同品种文冠果种子萌发对低温储藏的响应

为研究不同文冠果品种种子的休眠与萌发机理,该文选择4个文冠果品种[‘普通’(PT)、‘奇红’(QH)、‘沃丰’(WF)、‘沃石’(WS)]种子作为研究材料,分别在-20℃下进行不同时间段(30、60、90、120、150 d)的储藏处理,测定各阶段文冠果种子的发芽指标,并对储藏前、储藏后、萌发7 d间的种子内含物、激素水平进行研究。结果表明:(1)-20℃储藏能显著提高小粒种子(PT、QH)的发芽质量,处理60 d的效果最好,其发芽率分别达48.3%、58.3%,但大粒种子WF、WS品种的效果低于前两者。(2)-20℃储藏60 d及种子湿沙萌发7 d内,4个品种油脂含量、种壳厚度均出现显著下降,在3~7 d下降幅度大(WS除外);而种仁含水量在萌发1~3 d内快速增加,之后缓慢增加到第7天的峰值,种仁可溶性糖等指标都在发芽3~4 d时显著积累。(3)低温冷藏可提高文冠果小粒品种种子的GA/ABA和tHor/ABA的比值,进而促进油脂降解、种壳变薄,从而解除种子的休眠。总之,文冠果种子大、种壳厚、硬度大、生理后熟是导致其休眠的主要原因,属综合休眠类型;低温冷藏可破除种子休眠,提高其种子的发芽率,小粒品种效果好于大粒品种;大粒品种如‘沃石’可通过延长低温冷藏时间(150 d)提高种子发芽率(38.7%);低温冷藏+湿沙萌发是一种快速和简便的促进文冠果种子萌发的方法。该研究结果为文冠果优良品种的推广和种子解休眠机制的研究提供了技术支持和理论基础。

冷等离子体处理对盐胁迫下燕麦种子萌发及幼苗生长的影响

为探究冷等离子体处理对盐胁迫下燕麦耐盐性的影响,以坝莜14号燕麦种子为试验材料,选用5和6 kV的电压对燕麦种子进行不同时长(30 s、15 s×2)的冷等离子体处理,测定不同浓度的NaCl溶液(0.5、1.0、1.5 g·L^(-1))胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长及生理指标。结果发现,冷等离子体可以显著提高燕麦种皮亲水性及燕麦种子的吸水率,缓解盐胁迫对燕麦株高和根长的影响。基于隶属函数对燕麦抗盐能力进行综合评价分析发现,冷等离子体处理参数为5 kV、30 s和6 kV、15 s×2时,1.5 g·L^(-1)浓度胁迫下燕麦的抗盐能力提高,且随着胁迫强度的增加,5 kV、30 s参数下,冷等离子体处理对盐胁迫的缓解作用效果逐渐增强。

榄李开花生物学和繁育系统

为揭示榄李(Lumnitzera racemosa)濒危机制及开展相关保护行动,对广东珠海淇澳担杆岛省级自然保护区引种的榄李进行野外观测,观测榄李开花动态,结合运用杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力测定和柱头可授性测定、人工授粉等试验对榄李的繁育系统进行研究。结果表明:(1)榄李群体始花期为5月16日左右,盛花期为5月25日—7月1日,末花期为7月5日—8月31日,群体花期时间约106 d;花序花期持续时间为5~18 d,持续平均时间为(10.80±3.58)d;榄李单花花期持续时间为7~13 d,平均时间为(9.1±1.3)d。(2)开花当天花粉活力最高,达58.73%,第2天活力下降,第3天花粉已不具备活力;开花第1天柱头可授性最弱,后逐渐加强,第3天柱头可授性最强,达100.00%,雌雄蕊成熟时间不一致。(3)榄李杂交指数(OCI)为4,繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;花粉-胚珠比(P/O)为5740.50±1318.20,繁育系统为专性异交;由授粉试验可知,繁育系统为自交和异交同时存在的混合交配系统。综合上述,榄李的繁育系统为以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。

ABCG转运蛋白参与植物雄性育性调控的研究进展

利用雄性不育系制种是利用杂种优势的最有效的途径,尤其对小麦(Triticum aestivum L.)、水稻(Oryza sativa L.)等自花授粉作物的杂种优势利用具有十分重要的意义。ABCG(ATP-binding cassette G transporter)转运蛋白属于ABC(ATP-binding cassette transporter)转运蛋白中的一个大亚族,参与植物各种生物过程,包括调控雄性育性。本文概述了ABC转运蛋白的特点与分类,并系统阐述了ABCG转运蛋白参与调控植物花粉壁和花药角质层发育的研究现状,同时也对ABCG转运蛋白目前研究所存在的问题提出了建议,并对后续的研究进行了展望。

高等植物性别分化的研究进展

植物性别受到遗传、植物激素和环境等多种因素的调控。性染色体和性别决定基因是植物性别发育过程中重要的遗传因素,性别决定基因通过调控植物雌雄器官的发育过程决定植物性别的分化。多种植物激素在植物性别的分化过程中发挥重要的调控作用。此外,一些环境因素同样对植物的性别表现有一定的影响。本文通过遗传因素、植物激素及环境因子等方面对高等植物性别分化的相关研究进行总结,并对未来的研究方向进行了展望。

AtbHLH059调控拟南芥花粉精细胞发育

为深入探究AtbHLH059的生物学功能,本研究筛选到AtbHLH059功能缺陷突变体(atbhlh059)并构建了过表达株系(OEs).在电镜下观察各株系花粉并结合DAPI染色分析,发现atbhlh059突变体的部分花粉形态异常并且没有精细胞;亚历山大染色和花粉萌发实验证明这类花粉败育.qRT-PCR检测各株系精细胞发育标记基因表达情况,结果显示DUO1(duo pollen1)、DUO3(duo pollen3)、FBL17(f-box-like17)、CYCB1(cyclin b1)和GCS1(genera tive cell specific 1)基因在atbhlh059株系中的表达量与野生型相比明显下调,在AtbHLH059过表达株系中没有显著差异.结果表明,AtbHLH059在拟南芥花粉精细胞形成、花粉形态建成过程中是必需的.

羌活种子发育过程中形态及生理生化指标动态变化特征

【目的】探讨羌活种子发育过程中形态及生理生化指标变化规律,为羌活引种驯化、优质种质资源培育提供理论依据。【方法】采用定期观测采样及冷冻切片法,对不同发育阶段的羌活种子形态及生理生化指标进行测定。【结果】羌活种子发育过程中,种子大小、果翅厚度先升后降,果翅宽度升高,外种皮颜色由明亮的蓝绿色转为黄褐色;贮藏物质淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量升高;淀粉酶活性小范围波动,琥珀酸脱氢酶活性升高,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性交替升降,丙酮酸激酶活性呈“M”形变化,POD活性降低,而SOD活性先降后升;GA3、IAA和ZR含量降低,ABA含量升高;种子形态指标与SOD活性极显著负相关,贮藏物质含量与种子厚度极显著负相关,而与果翅宽度极显著正相关。【结论】在羌活种胚发育至心形胚前期过程中,外种皮由蓝绿色转为黄褐色,贮藏物质含量升高,关键酶活性波动变化,促生长激素含量波动降低,而胁迫激素含量升高。

云南不同栽培区域油梨果实品质差异分析

以云南9个不同栽培区域‘哈斯’(Hass)油梨果实为试材,在同一条件下分别观测油梨果实主要内在与外观品质,分析云南不同栽培区域油梨果实主要品质差异,为探索云南油梨栽培适宜生态区域提供借鉴。结果表明:(1)油梨果实外观品质以单果重、种子重量、可食率变异系数较大,分别达到31.31%、38.09%和8.08%,并以LJ产区的油梨单果重和可食率最大;油梨果肉内在品质中以脂肪、可溶性蛋白、维生素C(Vc)含量变异系数较大,分别为37.57%、22.42%和17.89%,脂肪含量以BS产区最高,可溶性蛋白和Vc含量均以BN产区最高。(2)油梨果实Vc、总黄酮、脂肪含量以及单果果肉重、果实纵径等显著受到树龄和气候因子的综合影响。其中:树龄与脂肪、可溶性固形物、Vc、总黄酮含量呈正相关关系,与单果果肉重呈显著负相关关系;经度与脂肪、可溶性固形物、干物质、可溶性蛋白含量呈正相关关系;纬度与可溶性固形物、果肉密度、种子长度呈正相关关系,与Vc、总黄酮含量呈显著负相关关系;海拔与脂肪、可溶性固形物、Vc、总黄酮含量呈正相关关系;年平均气温与果肉密度、单果重、单果果肉重、果实纵径呈正相关关系;年平均降雨量与脂肪、可溶性固形物含量呈正相关关系;年平均日照时数与脂肪、Vc、总黄酮含量呈正相关关系。(3)果实外观品质、脂肪、总黄酮和干物质含量等指标是评价云南油梨果实品质的重要因子,这4个主成分的累积方差贡献率达68.955%;油梨品质因子综合分析得分排名前3位的产地依次是保山市潞江坝镇(LJ)、龙陵县(LL)、保山(BS),分别达到0.833、0.611和0.551。(4)云南9个产地油梨果实可聚类划分为3类,第Ⅰ类为耿马县(GM)、永德县(YD)、元谋县(YM)、芒市遮放镇(ZF)产区,该类油梨果实大小中等、种子偏小、可食率高且干物质、Vc、可溶性蛋白含量高;第Ⅱ类为景洪市(BN)、芒市轩岗乡(XG)产区,该类油梨果实偏小、种子小、可食率高且Vc、可溶性蛋白、总黄酮含量相对较高,而干物质和脂肪含量相对偏低;第Ⅲ类为LJ、LL、BS产区,该类油梨果实大、果肉多、肉质厚、种子大且脂肪、干物质、Vc、可溶性蛋白、总黄酮含量高,综合品质最好。研究认为,云南油梨果实品质在不同产地间存在显著差异,并显著受到树龄与生态因子的综合影响。

叶面喷施磷酸二氢钾铵对猕猴桃果实发育和品质的影响研究

为促进猕猴桃果实发育,提高果实品质,以中华绿肉猕猴桃为试验品种,叶面喷施0.5%磷酸二氢钾铵,研究喷施叶面肥磷酸二氢钾铵对猕猴桃果实发育和品质的影响。结果表明,喷施叶面肥磷酸二氢钾铵可促进果实果梗长度、粗度以及果实横径、纵径的发育;显著提高猕猴桃果实中维生素C含量,但对猕猴桃果实重量、可溶性固形物含量及可滴定酸含量无显著影响。

外源14-羟基芸苔素甾醇对桃座果率和果实品质的影响

为了应对低温座果率低导致桃树减产,该研究在桃树盛花期和幼果期喷施不同质量分数的芸苔素甾醇,研究其对桃树座果率的影响效果和合适作用质量分数。供试材料为桃品种‘中油金铭’,利用0.01%14-羟基芸苔素甾醇500倍液(高质量分数)和1000倍(低质量分数)液处理,以清水为对照,分别在桃树的盛花期和幼果期喷施2次,处理前统计花的数量,处理后每隔两周随机抽样,记录幼果数并统计座果率,至落花后第7周为止。果实成熟后测定果实品质相关的生理指标,包括果径、果核径、单果质量、果核质量、可溶性固形物含量及可滴定酸含量,通过方差分析确定芸苔素甾醇对果实品质的影响。结果表明,施用芸苔素甾醇可以显著提高桃树的座果率、单果质量和可溶性固形物含量,同时增加果核大小,降低可滴定酸含量。施用高质量分数和低质量分数芸苔素处理桃树后,座果率相比对照分别提升了83.40%和83.74%,单果质量分别增加了34.8%和46.5%,可溶性固形物含量分别提高了10.00%和23.44%,可滴定酸含量分别降低了16.46%和39.24%。喷施高质量分数的芸苔素甾醇可以提高桃果皮的光洁度,而低质量分数的芸苔素甾醇可能会降低桃果皮着色度。相关性分析表明,桃果皮的L值与a值呈现显著的正相关性,与b值呈现显著的负相关性,而与可溶性固形物和可滴定酸含量均无相关性。a值与可滴定酸含量成正相关,b值与可滴定酸含量成负相关,与可溶性固形物均无相关性。该研究为采用14-羟基芸苔素甾醇提高在低温逆境中桃树的座果率和提高果实品质提供了一定的理论依据。

花叶丁香的开花特性与繁育系统研究

以花叶丁香为试验材料,通过开花特性观测、花粉活力检测、花粉-胚珠比和柱头可授性测定、杂交指数测算及人工授粉试验研究,探讨了花叶丁香的开花特性和繁育系统类型。结果表明,西宁市花叶丁香花期为4月底至5月底,群体花期可持续31 d,单花花期可持续8 d。花冠初开时为紫色,后随花期的持续颜色逐渐变淡;雄蕊无花丝,花药黄色、着生于花冠筒壁;子房上位;花粉活力在开花当天最高,之后逐渐降低,开花后第3天活力降至最低;柱头可授性在开花前较弱,开花后24 h和48 h时可授性最强;杂交指数为4,人工授粉试验异株异花授粉坐果率最高,初步判断花叶丁香的繁育系统为异交型、部分自交亲和,需要传粉媒介。

不同浓度褪黑素对采后蓝莓果实硬度和果胶的影响

针对蓝莓采摘后的不易贮藏、硬度下降等问题,以蓝莓果实为材料,用不同浓度褪黑素(0、50、100、150 mg·L^(-1))处理,通过测定果实硬度、果胶含量、果胶甲基酯酶(PME)活性、多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性、果胶裂解酶(PL)活性、β-半乳糖苷酶(β-GAL)活性、果胶甲酯化程度、β-消除反应程度、H2O2和丙二醛(MDA)含量等指标,探讨褪黑素对蓝莓果实保鲜的作用机制。结果表明,不同浓度褪黑素处理均可延缓蓝莓硬度下降,但处理浓度较低时(50 mg·L^(-1))效果不明显,150 mg·L^(-1)处理的蓝莓果实保鲜效果最佳,保持果胶含量,抑制PG、PL、PME和β-GAL细胞壁降解酶活性,减少果胶去甲基化。说明褪黑素通过抑制果胶相关酶活性延缓细胞壁多糖的降解,该处理对于蓝莓果实的采后保存是可行的。

铁甲秋海棠花粉离体萌发研究

为探究铁甲秋海棠Begonia masoniana花粉离体萌发适宜条件,采用液体培养法,通过单因素试验考察蔗糖、硼酸、PEG-4000、氯化钙浓度以及不同培养时间对花粉管生长的影响。结果表明,铁甲秋海棠花粉离体萌发的最适培养基为5%蔗糖+0.01%硼酸+5%PEG-4000+0.003%氯化钙;最佳观察时间为120 min。利用该培养基进行培养,铁甲秋海棠花粉萌发率达90.86%,花粉管长度达511.51μm。该研究结果可为同属其他种类秋海棠的花粉研究及育种提供参考。

贵州引种香榧(雌)雄球花发育及小孢子发生研究

为更好地了解香榧引种后雄球花(小孢子叶球)及小孢子发育规律,以贵州引种地的优良香榧植株为研究对象,采用外部形态观测结合石蜡切片等方法对其内部显微结构进行研究。结果表明,当年5月中下旬出现小凸起(小孢子叶球原基形成),9—12月肉眼可见绿色凸起体积逐步增大(小孢子叶球中轴迅速伸长),翌年2月中下旬小孢子叶球从紧包的芽鳞中显现(小孢子母细胞开始分化),3月中下旬至4月初,小孢子叶球成熟,体积变化不明显。香榧雄株生殖生长周期持续11个月左右;电子显微结构显示,成熟花粉粒,近球形,直径为22~27μm,褶皱成三歧状隆起,表面具有稀疏、大小不一的细瘤,无沟孔、无气囊。

观赏草种子发芽特性和苗期抗旱与耐盐性研究

为了选育抗旱性与耐盐性强的园林观赏草本,本研究以粉黛乱子草、画眉草、狼尾草、细茎针茅四种常见观赏草为材料,测试种子生活力,不同温度的种子萌发特性;同时,采用不同浓度的复盐溶液(NaCl∶NaHCO_(3)为1∶1)和PEG溶液对种子萌发和苗期进行胁迫实验,以探究温度、盐胁迫、旱胁迫对四种观赏草种子萌发和苗期的影响。结果表明:1.羽绒狼尾草和画眉草的最适萌发温度为30℃,粉黛乱子草和细茎针茅的最适萌发温度为25℃。2.随着盐溶液、PEG浓度的增加,四种材料的发芽势、发芽率、发芽指数逐渐降低。四种观赏草种子的耐盐性由强到弱分别为:画眉草、羽绒狼尾草、细茎针茅、粉黛乱子草。耐旱性由强到弱分别为:画眉草、细茎针茅、羽绒狼尾草、粉黛乱子草。3.在25℃环境条件下,粉黛乱子草、画眉草在PEG浓度为10%时生长最好,狼尾草、细茎针茅在PEG浓度为5%时生长最好。在盐(1氯化钠:1碳酸氢钠)的胁迫下,粉黛乱子草、狼尾草、细茎针茅在浓度为0.3%生长最好,而画眉草在浓度为0.9%时根系生长最长,生长状况最好。4.低浓度的干旱胁迫和盐胁迫对幼苗的生长起到一定的促进作用,但随着浓度的增加,幼苗的生长明显受到了抑制,出现不良生长情况,甚至死亡。