银杏受精的形质变化及其种胚生长发育的候周期观察

【目的】探究银杏种实受精时的内、外部形态变化;观察种胚发育的结构及数量变化规律。【方法】在7月中旬银杏种实形态建成后,以5 d为周期连续采样,观察其受精前、中、后期的外种皮颜色变化;制作系列石蜡切片,使用光学显微镜和电子显微镜观察种胚结构的内部变化。统计分析不同时期“圆球胚、小子叶胚、大子叶胚、近成熟胚、完全成熟胚”5种类型种胚比例。【结果】五天一候的频度观察发现,银杏外种皮由绿转黄是受精的外部形质标志;外种皮由圆润变得缩皱,是胚胎开始发育的外部形态指标。8月中旬完成受精,形成合子;9月初,种胚肉眼可见,此时绝大多数为圆球胚和小子叶胚;9月下旬,小子叶胚占比最多(85%);到10月中旬,大子叶胚占比数量上升(63%);至11月上旬,近成熟胚占比为71%;到翌年1月下旬,57%已达完全成熟胚阶段。【结论】采用气象候周期采样频度,辅以光镜、电镜显微技术,首次获得了银杏在受精以及种胚始育时段种实的外部形质变化高精图;以候周期统计了种胚发育过程中相应的各种胚类型的数量比例。在研究过程中,新发现银杏种胚的子叶表面已经具气孔,中部具螺纹管胞,胚轴具维管束;首次大数据统计获得约1.5%的银杏种实有双胚发育现象,这些研究结果丰富了对银杏生殖发育的认识。

银杏无性系种实的无胚现象及其主要成分比较分析

【目的】全面测定银杏无性系种实的无胚率以及有胚、无胚种实的主要成分,筛选出无胚率高的银杏无性系种质资源,深入研究种实无胚现象出现的原因与机制,为银杏产业资源的进一步开发利用提供参考。【方法】于江苏省徐州市邳州国家银杏良种基地随机采集47个无性系雌株种实,抽样后逐一剥开,开展无胚现象调查,计算无胚率。根据国家和行业相关标准,区分银杏无胚种实、有胚种实,并分析其主要成分。【结果】47个银杏无性系的无胚率在17.16%~100%之间,平均59.74%,中位数59.02%,方差分析发现无性系之间的无胚率差异显著。银杏无性系的果形指数在1.19~1.81之间,果形指数与无胚率存在显著性相关,相关系数为-0.285。选择12个无性系测定发现,无胚银杏种实的脂肪、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氨基酸、总黄酮、萜内酯含量与有胚银杏种实差异不显著,银杏毒、Ca、Fe含量显著低于有胚种实。无胚率与淀粉、萜内酯含量均有较强相关性,相关系数分别为0.698、-0.599。【结论】从胚性有无角度深化对银杏种实加工利用的科学认识,发现银杏主要无性系胚性关系,找到无胚率90%以上或完全无心的银杏种质资源,区分无胚、有胚种实,分析其主要营养成分、矿物质和主要次生代谢产物的成分差异及其与胚性的关系,证实银杏无胚率与其淀粉含量呈极显著正相关,与其萜内酯含量呈显著负相关等,为银杏果业开发提供更精准的科技支撑。

油茶生殖生物学及杂交育种研究进展

植物有性生殖是果实发育及产量形成的重要环节,了解经济作物有性生殖的物种特性、结构特点和影响因素,对品种选育、品种配置和高产栽培都具重要意义。油茶是我国特有的木本油料作物,茶油营养丰富,不饱和脂肪酸含量高达90%以上,是优质的食用油。迄今,学者对油茶的生殖生物学特性已进行了较为系统的研究,包括油茶雌雄配子体发育进程和受精过程、果实发育、自交不亲和性等。本文综述了油茶的年发育周期,花粉萌发规律,有性生殖过程,杂交育种方法及亲本选择等,并根据目前的研究现状,对该领域的发展趋势进行了展望。

EMS诱变对油茶种子萌发及幼苗生长的影响

探究EMS诱变对油茶种子萌发及幼苗生长的影响,为构建油茶突变体库及加强其种质资源创新打下基础。以油茶种子为材料,研究甲基磺酸乙酯(EMS)不同浓度及诱变处理时间对油茶种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:EMS浓度较低,处理时间较短可提高油茶种子发芽率,促进幼苗生长;随EMS浓度的增加和处理时间的延长则降低油茶种子发芽率,抑制幼苗生长;以半致死浓度为标准,EMS处理油茶种子的最佳浓度和时间为4%、6 h。

六种种实疏除剂对银杏疏果、生理效应探究

【目的】本世纪以来,我国大量培育的银杏树相继进入开花结实,各地越来越多的银杏因为结果量过大而导致生殖拖累,不仅造成城市环境污染,还导致许多银杏大树、甚至古树死亡或衰竭的现象。为此,本研究探究6种疏果剂对银杏落果的影响。【方法】本研究提出银杏减果研究命题,并在我国银杏核心产区--江苏邳州开展了银杏果疏除减果试验。采用随机试验方法,分析各药剂的减果效应、对树体的生长影响,叶片的荧光生理响应。【结果】不同的疏果剂对银杏疏果率不尽相同。综合发现,1.50%的石硫合剂疏果效果好,落果率为29.62%,对果实、叶片生理生长无不良影响,首次报道了各药剂对银杏叶片荧光生理的影响。【结论】推荐使用石硫合剂在日常生产中作为银杏的疏果剂,但是最适浓度还有待进一步研究。

世界竹子清单更新

编研世界竹子清单(World Checklist of Bamboos,WCB)是竹学的一项基础性工作。文中更正了2016年由世界禾草权威英国皇家植物园——Kew园领衔出版的World Checklist of Bamboos and Rattans竹子部分统计数据,实际为1665种,而非其自述的1642种;持续汇集全球竹种,时间更新至2018年底,WCB(2018)已禀赋计130个竹属,包含1700个竹种。

我国银杏科学研究与认知前沿

通过整理和分析我国30多年的银杏国家自然科学基金项目,利用词云图等分析手段,匹配科技论文,感知我国银杏科技的科学认知过程,揭示银杏科技发展从靶向形态与结构、生理生化、繁育繁殖与培育、成分与功能基础科学问题,向运用分子组学、基因工程技术、现代理化分析的交叉性、协同性,融合解析基础科学问题的态势。

海南油茶与普通油茶成熟籽粒代谢组学分析

海南油茶具有独特的地理小种、光热充沛的生长环境和热炒压榨的传统工艺,榨取的油茶油品质极其优良,但其品质优良的生物学本质尚不清楚。本研究以海南油茶与普通油茶的成熟籽粒为材料,进行广泛靶向代谢组分析。通过鉴定共获得23类638个代谢物。在两个物种成熟籽粒中共发现173个差异显著的代谢物,其中的83个富集在海南油茶籽粒中,另外的90个则在普通油茶籽粒中富集。在营养类代谢物方面,海南油茶成熟籽粒含有更加丰富的代谢物质和种类,其黄酮、氨基酸及衍生物、黄酮醇、黄酮类、吲哚及衍生物、多酚、萜类和糖类等显著差异的营养类代谢物质种类在籽粒中的含量更多。在普通油茶籽粒中,有机酸及衍生物、脂质、核苷酸及衍生物、生物碱、维生素及衍生物、醇类和原花青素等代谢物质种类含量更多。综合研究结果发现在两个物种的成熟籽粒中都有物种特有的代谢物,其中海南油茶含有9类15个特有的代谢物,黄酮、黄酮醇、黄酮类和黄烷酮物质占53.33%;而普通油茶含有8类16个特有的代谢物,其中有机酸及衍生物和黄酮醇占43.75%。本研究揭示了物种间显著差异的代谢物和物种特异性代谢物,阐明了海南油茶品质优良的物质基础,为制定各类生产标准和申请地理标准商标提供了科学依据。

毛竹和厚壁毛竹的核型分析及45S和5S rDNA的FISH分析

【目的】厚壁毛竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)是毛竹(Phyllostachys edulis)的栽培品种,是具有较高经济价值的优特种质。对毛竹与厚壁毛竹进行细胞遗传学研究,了解其核型特征。【方法】采用双色荧光原位杂交技术,对毛竹、厚壁毛竹进行了核型分析,利用45S和5S rDNA在其染色体上进行了物理定位。【结果】毛竹、厚壁毛竹的染色体数目都为48条,毛竹的染色体相对组成为2n=48=12L+10M_2+14M_1+12S,核型公式为2n=48=32m+12sm+4st(2SAT);厚壁毛竹的染色体相对组成为2n=48=12L+8M_2+16M_1+12S,核型公式为2n=48=34m+10sm+4st(2SAT)。毛竹与厚壁毛竹的染色体不对称系数分别为61.41%和59.55%,均属于"2B"型。荧光原位杂交(FISH)结果表明:毛竹、厚壁毛竹都有2个45S rDNA位点和4个5S rDNA位点。【结论】厚壁毛竹的染色体数量为48条,补充了毛竹的染色体为48条的循证依据;获得了毛竹、厚壁毛竹45S和5S rDNA荧光原位杂交核型,两者的45S和5S rDNA位点没有明显差异,具有相似的核型,显示其较近的亲缘关系。