落叶果树需冷量及其估算模型研究进展

需冷量对落叶果树适地适栽、设施栽培和预测气候变化具有重要的意义。需冷量估算模型的研究为落叶果树需冷量的深入研究和理解提供了理论基础:0～7.2℃模型和犹他模型是应用较广的模型,动力学模型是目前较为完善的模型,0～14℃低温模型,正犹他模型和改进的犹他模型是针对当地特殊气候而采用的一些模型。对落叶果树需冷量及其估算模型的研究进行了综述,主要从落叶果树需冷量的概念、不同需冷量估算模型的介绍,应用及模型间的选择、需冷量影响因素以及我国需冷量研究存在问题与展望等方面进行阐述,以期为我国落叶果树需冷量的研究提供借鉴。

果梅花芽蛋白质双向电泳优化体系的建立

以果梅花芽为材料,比较了TCA/丙酮法和酚抽法2种总蛋白质提取方法对蛋白质双向电泳(2-DE)的影响,同时对IPG胶条种类、凝胶浓度、蛋白质上样量及染色方法等环节进行了优化。结果表明:TCA/丙酮法比酚抽法在2-DE凝胶图谱上的蛋白质点数增多,图谱背景也比较清晰,没有明显的纵横条纹;采用17 cm pH 4～7的胶条、10%的凝胶浓度、1.5～1.8 mg的蛋白质上样量,经改良胶条考马斯亮蓝G-250染色后可获得背景清晰、重复性好、蛋白质分辨率高的2-DE图谱。高质量的果梅花芽蛋白质提取方法和蛋白质双向电泳体系的优化可为果梅蛋白质组学研究奠定技术基础。

木本植物季节性休眠的分子机制

季节性休眠是多年生木本植物在生态和进化上的一种"权衡"机制,也是植物界多样性生存策略的组成部分。木本植物的休眠反应首先是Ca2+作为信号物质诱导CO/FT基因的表达,进而引起与休眠相关的DAM基因的表达;而低温可以诱导休眠的发生,冷诱导表达的基因CBF和COR在休眠期间也有表达;而与逆境相关的蛋白如脱水蛋白、抗冻蛋白、热激蛋白和热稳定蛋白等也与休眠反应有密切的关系。本文就与木本植物季节性休眠相关的分子机制进行了综述。

褪黑素在植物生长发育过程中与植物激素的关系

对褪黑素的生物合成和代谢途径、褪黑素与生长素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素在调控植物生长发育过程中的相互作用进行综述,重点阐述褪黑素与各种激素在植物生长发育过程中的调控作用,以期为更好地利用褪黑素和植物激素调控植物的生长发育提供一定的理论依据。

长筒石蒜×红蓝石蒜杂种‘粉蓝石蒜’的生理特性分析

为研究以长筒石蒜为母本和红蓝石蒜为父本的杂交后代‘粉蓝石蒜’杂种优势,利用LI-6400便携式光合分析仪测定了‘粉蓝石蒜’的光合参数,并对其生物碱的含量进行分析。结果表明:‘粉蓝石蒜’的净光合效率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶绿素a和b含量及光合色素总量介于其2个亲本之间;水分利用效率高于亲本;石蒜碱含量高于亲本,加兰他敏含量比亲本低。‘粉蓝石蒜’在抗旱性和药用活性成分(石蒜碱)含量方面表现出了杂种的优势。

赤霉素解除木本植物季节性休眠机制的研究进展

赤霉素是一种高效能的广谱植物生长调节剂,能够促进植物的生长发育,具有重要的生物学功能。该文主要对国内外近年来有关赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用、赤霉素解除木本植物季节性休眠的生理机制、赤霉素代谢相关基因在木本植物季节性休眠中的作用以及赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制等方面的研究进展进行综述,同时对下一步的研究方向进行了展望,以期能够更好地阐述赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制,为赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用提供理论依据。

2个果梅品种雌蕊分化进程及相关生化指标分析

为了解果梅(Prunus mume Sieb.et Zucc.)雌蕊分化进程及其败育机制,采用石蜡切片法观察了不同时期果梅品种‘龙眼’(‘Longyan’)和‘大嵌蒂’(‘Daqiandi’)花芽纵切面的解剖结构,并对2个品种不同时期花器官发育状况、花芽百分率、花芽纵径和横径以及花芽中的可溶性糖、可溶性蛋白质和淀粉含量进行了测定分析。结果显示:雌蕊分化期、雌蕊分化末期及盛花期,品种‘龙眼’的不完全花比例均显著小于品种‘大嵌蒂’,其中,盛花期‘龙眼’不完全花比例仅为5.0%,而‘大嵌蒂’不完全花比例高达76.3%。品种‘龙眼’雌蕊分化过程经历未分化期、分化初期、分化期及分化末期4个阶段,且最终有95.0%的花芽在分化末期能顺利形成完全花;品种‘大嵌蒂’雌蕊分化过程则包含未分化期、分化初期、分化期、解体期、解体后修复期和分化末期6个阶段,且仅有23.7%的花芽能形成完全花。雌蕊分化的不同阶段2个品种花芽纵径和横径的变化与其分化进程基本一致。品种‘龙眼’完全花的可溶性糖和可溶性蛋白质含量均高于品种‘大嵌蒂’的完全花和不完全花、淀粉含量则低于后两者;品种‘大嵌蒂’不完全花的可溶性糖和可溶性蛋白质含量最低、淀粉含量则最高,与2个品种的完全花有显著差异。综合分析结果表明:品种‘大嵌蒂’的花芽在12月中上旬停止伸长生长、雌蕊分化停滞直至逐渐解体,这一时期即为品种‘大嵌蒂’雌蕊败育的关键时期;导致果梅雌蕊选择性败育的原因可能与花芽中大分子营养物质的分解代谢有关。

47个果梅品种开花生物学特性和花粉萌发率比较

为在生产上保护果梅正常开花,保障优质高产稳产提供理论参考,以及为进一步开展花粉萌发率研究和杂交育种工作奠定基础,笔者对47个不同的中外果梅品种开花生物学特性进行调查研究,包括花香、不完全花比例及花粉量的调查,同时测定花粉的萌发率,并对各组数据进行相关的统计学分析。结果表明：在所调查的品种中,中国品种整体上比日本品种香气浓郁;不完全花比例一般占总花量的1.17%~59.65%;不同果梅品种间花粉量有很大差异,变化值0~1265;品种间花粉萌发率存在很大差异,最高84.76%,最低为0;花粉量与花粉萌发率之间存在显著的相关性。不完全花比例高、花期易受低温危害是造成果梅产量低而不稳的主要原因。试验表明,不同果梅品种不完全花比例、花粉量以及花粉萌发率存在显著差异。

MicroRNA参与植物花发育调控的研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类20～24nt的非编码小RNA,通过与靶mRNA序列的互补配对产生特异性,抑制了mRNA的表达或使其降解,从而调控靶基因的表达。而植物必须要开花结果,这是物种能够得以维持延续的一个基本要求。作者主要综述了3类调控开花时间的miRNA家族成员:miR172,miR159/miR319和miR156。其中,miR156主要调控植物生长周期转变;miR172通过调控AP2类基因,控制开花时间和花器官的形成;miR159和miR319的过量表达均会引起一些花发育障碍,如花期延迟。此外,还介绍了其他一些与花发育相关的miRNA,并对miRNA在花器官形成和发育中的研究方向做出了展望。

南方红豆杉野生种与栽培品种‘金锡杉’针叶代谢物的比较分析

利用广泛靶向代谢组的方法对相同生境下南方红豆杉野生种(Taxuswallichiana var.mairei)及栽培品种‘金锡杉’(Taxus wallichiana var.maireicv.‘Jinxishan’)针叶中代谢物含量差异进行分析。结果表明:(1)在野生种和栽培品种的针叶提取物中,共鉴定出689种代谢物并获得其相应的积分定量值,包括初生代谢物326种、次生代谢物334种和其他类成分29种。(2)定量分析结果显示,有71种代谢物在两种红豆杉中的表达差异显著,这些差异代谢物主要富集在糖代谢、脂质合成等初生代谢途径,以及黄酮类合成等次生代谢途径中。(3)在‘金锡杉’针叶中,大多数氨基酸(5种)和黄酮类代谢物(10种)含量远高于野生种,而糖代谢(3种)、脂类合成(4种)及TCA循环(3种)途径中的差异代谢物含量均远低于野生种。研究认为‘金锡杉’针叶中黄酮类次生代谢物含量升高归因于苯丙氨酸和酪氨酸代谢途径的协同调控,从而增强‘金锡杉’对外界环境的适应性;而‘金锡杉’中低含量的,涉及糖代谢、脂类生物合成以及TCA循环等途径的代谢物造成的能量供应不足,则通过合成大量的氨基酸类物质来维持平衡。

外源GA4处理解除果梅花芽休眠的生理效应研究

为分析外源GA4解除果梅花芽休眠的生理效应,以高需冷量果梅品种"丰后"为试材,于果梅树体自然休眠期多次采集枝条,研究不同浓度GA4处理和质量分数为1%的外源H2O2处理对人工气候室内水培枝条萌芽率和H2O2及抗氧化相关酶类活性的影响。结果表明,GA4200μM处理的萌芽率明显高于质量分数为1%的H2O2处理和对照,1%H2O2对休眠解除效果不明显;GA4处理的最佳浓度为200μM,最佳处理时期为元旦前后;在GA4处理促进果梅在休眠解除期间,其花芽内的H2O2和相关抗氧化酶发生规律性变化,其中,H2O2含量在果梅花芽休眠解除时达到峰值,并且,促进H2O2产生的超氧化物歧化酶(SOD)活性也在此时达到峰值。过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)具有清除H2O2的作用,二者的活性分别在H2O2含量到达峰值之前和到达峰值之时受到抑制。总之,基于对H2O2可能在休眠解除期间作为信号物质的认识,根据这些酶的含量变化推测GA4打破果梅花芽休眠可能通过抗氧化酶系统调控H2O2含量的变化来对休眠解除起作用。

无絮彩叶杨中山彩韵在泗阳县的引种栽培试验

为了探索无絮彩叶杨中山彩韵在泗阳县高湿环境下的适应性,将中山彩韵引种到泗阳县,以泗阳县种植的95杨无性系为对照,开展引种栽培试验。结果表明,中山彩韵在泗阳县移栽成活率高、扦插易成活,叶片颜色鲜艳、色彩稳定,但在高湿环境下也存在生长较慢、病虫害发生严重等问题,在泗阳县栽培需要精细管理。

基于液相色谱-串联质谱法分析茉莉酸与果梅休眠的关系

建立了不同果梅（Prunus mume Sieb.et Zucc）品种4个休眠时期花芽的茉莉酸（jasmonic acid）含量的液相色谱-串联质谱（liquid chromatography-tandem triple quadrupole mass spectrometric,LC-MS/MS）测定方法。样品经过甲醇提取,Agela Cleanert SPE-NH2固相萃取小柱净化。色谱分离采用C18反相柱,以乙腈-水（水相含0.05%乙酸）为流动相梯度洗脱,质谱分析采用ESI离子源、二级串联质谱、负离子模式下进行检测。测定结果,方法标准曲线线性良好,茉莉酸r=0.999 2,平均回收率范围为78.18%~97.49%,相对标准偏差（RSD,n=3）为1.25%~8.27%。该方法操作简便,灵敏度高,选择性好,回收率高,适合果梅花芽中茉莉酸的测定。结果表明,被测2个品种的果梅花芽中,休眠解除和生态休眠时期的茉莉酸含量高于内休眠和抑制性休眠时期,推测内源激素茉莉酸可能有抑制果梅休眠和促进花芽正常生长的作用。本试验对进一步探讨果梅休眠与内源激素茉莉酸的关系打下了一定的基础。

无絮彩叶杨树“中山彩韵”栽培管理技术

“中山彩韵”(Populus deltoids‘Zhongshancaiyun’)为江苏省中国科学院植物研究所最新培育的无絮彩叶杨树新品种,具有良好的叶片色泽、不飘絮的特性,同时兼具普通杨树适应性强、易繁殖等优点,将成为园林绿化树种中的新宠。本研究从园地规划、苗木繁育、苗木田间管理、苗木出圃等方面总结集成配套技术,为“中山彩韵”新品种的推广应用提供有价值的技术支撑。

植物体内花青素苷生物合成及呈色的分子调控机制

花青素苷是一类水溶性的类黄酮类化合物,广泛存在于植物的根、茎、叶、花、果实、种子中,使这些组织器官呈现出红、蓝、紫等不同的颜色,同时有利于提高植株繁殖后代和抵御不良环境的能力。本文着重对花青素苷的生物合成途径、花青素苷的呈色机理及环境因子对花青素苷生物合成的调控等方面进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望,以期更好地解析植物体内花青素苷生物合成的分子调控机制,为丰富植物花、叶、果实等组织器官的颜色种类、定向改变植物体内花青素苷的含量及栽培设施的改进提供参考。

中国原产果梅自交亲和变异品种花粉决定基因SFB的插入突变

果梅是配子体自交不亲和树种,但在长期进化过程中也出现了自交亲和品种。以果梅典型的自交不亲和品种‘南高’和自交亲和品种‘甲州小梅’为对照,采用田间自交授粉试验对原产于中国的‘四川白梅’和‘长农17’两个果梅品种进行了自交亲和性鉴定,结果表明:其自花授粉坐果率分别为30.73%和16.27%,属于自交亲和品种。进一步通过AS-PCR分析发现花粉SFB基因存在一段插入序列,造成了分子水平的基因突变。推测该基因的突变使‘四川白梅’和‘长农17’SFB功能发生改变,从而自交亲和。

H_2O_2在外源GA_4解除果梅季节性休眠中的信号作用

以GA_4处理的果梅休眠芽和转PmRGL2基因杨树叶片为材料,通过测定H_2O_2含量、抗氧化酶类活性及其编码基因和信号转导相关基因表达的变化,分析了H_2O_2在外源GA_4解除果梅休眠中的信号作用。结果表明:GA_4处理的果梅花芽的萌芽率显著高于对照,且H_2O_2含量在休眠解除时达到峰值,信号转导相关基因表达发生规律性变化;‘桃形梅’和‘丰后’的需冷量分别为574 CH(低温小时数Chilling hours)和1 108 CH,休眠解除前后,两品种叶芽中的H_2O_2含量没有显著差异,但需冷量低的‘桃形梅’具有更高的抗氧化酶类活性;转Pm RGL2杨树中NADPHoxi下调表达,有利于使H_2O_2含量维持在较低水平,并对赤霉素合成及信号转导相关基因的表达产生影响,而抗氧化酶类活性及其编码基因的表达量上升。推测GA_4通过调控抗氧化酶类活性而影响H_2O_2含量的变化,并引起上下游多种信号相关基因表达水平的变化,最终对休眠解除起作用。