不同光照及储藏温度对水杉种子萌发及酶活性的影响

以水杉(Metasequoia glyptostroboide)种子为材料,设置全光照、全黑暗和光暗交替(各12 h/d)3种不同光照和室温、4℃干藏的储藏条件,研究这些条件下水杉种子的萌发特性、酶活性及可溶性糖变化。结果表明,在3种光照处理下,水杉种子最适宜的萌发条件为全黑暗处理。在水杉种子储藏过程中,4℃干藏条件下的种子POD活性始终高于室温干藏;4℃干藏条件下的种子SOD同工酶变化幅度相对于室温储藏条件小,而两种储藏温度下种子的可溶性糖变化幅度都较小,所以4℃是比较适合水杉种子储藏的温度。

储藏湿度对水杉种子同工酶的影响

以不同储藏湿度下的水杉种子为材料,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对水杉种子中的过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)、淀粉酶(AMY)、ATP酶(ATPase)等5种同工酶进行分析。结果表明:4℃、50%湿度沙藏是最适合水杉种子储藏的条件;当储藏湿度不同时,POD、EST、SOD、ATPase的差异显著,其中POD、SOD和ATPase随湿度的增加,其含量均先升高再降低,当湿度为50%时达到最大;EST在20%和50%湿度条件下,酶带数和含量均较好;储藏湿度对AMY无显著影响。

光暗交替及全黑暗对水杉种子萌发过程中同工酶的影响

用非变性聚丙烯凝胶电泳技术对光暗交替和全黑暗条件下水杉种子的酯酶(EST)、过氧化物酶(POD)、淀粉酶(AMY)、超氧化物歧化酶(SOD)和ATP酶(ATPase)5种同工酶进行分析。结果表明:水杉种子的5种同工酶含量在光暗交替条件下明显优于全黑暗条件。其中,光暗交替条件下的5种同工酶与全黑暗条件相比,EST酶带数多,SOD和POD同工酶酶带数提前达到最多,且各时期的AMY和ATPase含量更高。证实光暗交替条件更利于水杉种子的萌发。

6个灰楸无性系叶片表皮微形态特征比较

为加快灰楸高抗品种选育进程,优化灰楸引种栽培管理方案。本研究采用扫描电镜技术对灰楸6个无性系叶片表皮微形态进行了观察。结果表明:灰楸无性系间表皮蜡质纹饰特征、蜡质纹饰分布量、气孔器类型、气孔器尺寸等微形态特征均有较大差异。07027、07028和07069无性系气孔器长度和宽度均较大,07027和07069无性系蜡质纹饰呈细条状,且分布量明显小于其他系号。07032和07040无性系气孔尺寸和开度较为适中,蜡质纹饰呈皱褶粗条状,大量密集于气孔器周围。此外,07032和07040无性系具有明显的气孔下陷特征。07029无性系气孔尺寸显著最小,蜡质纹饰分布较多,但非腺毛分布较为稀疏。根据与抗性相关的叶片解剖形态特征综合评价了灰楸无性系抗逆性,发现07032和07040无性系叶片微形态表现出优良的抗旱或抗寒能力,初步认为07032和07040无性系为灰楸优良高抗无性系。

水杉愈伤组织诱导及植株再生

通过愈伤组织诱导器官发生途径,建立了水杉(Metasequoia glyptostroboides)的植株再生体系,探讨了不同外植体(种胚、幼叶切块、茎段、根段)和植物生长调节剂对不定芽直接再生和愈伤组织诱导器官发生的影响。结果表明:以种胚、无菌苗叶片、茎段和根作为外植体,在MS补加2,4-D、NAA和6-BA不同组合的培养基上都能诱导得到愈伤组织,其中种胚诱导愈伤组织效果最好,诱导率可达100%,茎诱导效果次之,诱导率为97.1%。诱导愈伤组织效果较好的培养基有:MS+1.0mg·L-12,4-D+0.5mg·L-16-BA、MS+0.1mg·L-16-BA+1.0mg·L-1NAA、MS+0.5mg·L-16-BA+1.0mg·L-1NAA、MS+1.0mg·L-16-BA+1.0mg·L-1NAA、MS+0.5mg·L-16-BA+2.0mg·L-1NAA、MS+1.0mg·L-16-BA+2.0mg·L-1NAA和MS+0.5mg·L-12,4-D+0.5mg·L-1NAA。以愈伤组织在MS培养基上植株再生效果最好,再生率为62.5%。

珍稀濒危植物银鹊树体细胞胚时期同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对银鹊树体细胞胚胎发生过程中的酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和淀粉酶(AMY)进行了同工酶分析。结果表明:球形胚时期的EST、POD、SOD、AMY同工酶活性最强;在体细胞胚胎形态建成过程中,SOD同工酶有新酶的合成,而POD同工酶则表现为活性表达增加并有新酶合成,AMY同工酶活性也表现为不断增加的趋势。说明在银鹊树体细胞胚胎发生过程中,EST、SOD、POD和AMY同工酶酶谱变化与其体细胞胚的发生和发育过程密切相关,这些同工酶的酶谱变化及活性的强弱可作为其体细胞胚时期生理生化阶段转变的标志。

濒危植物香果树愈伤组织经长期继代后的6种同工酶研究

[目的]研究濒危植物香果树愈伤组织经长期继代后的6种同工酶酶谱的变化。[方法]采用用非变性聚丙烯凝胶电泳技术对长期继代后的香果树愈伤组织的酯酶(EST)、酸性磷酸酯酶(ACP)、ATP酶(ATPase)、淀粉酶(AMY)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)6种同工酶进行分析。[结果]香果树的胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织在6种同工酶水平上均有差异,均可作为鉴别2者的依据。非胚性愈伤组织中的EST、ACP和POD的表达量明显高于胚性愈伤组织。褐化的非胚性愈伤组织与正常非胚性愈伤组织相比,在AMY、SOD和POD同工酶水平上无差别,而EST、ACP和ATPase同工酶含量减少;褐化的胚性愈伤组织与正常胚性愈伤组织相比,EST同工酶含量升高,其他5种同工酶含量降低。[结论]为研究香果树的长期组织培养过程中愈伤组织形态差异及褐化现象提供理论基础。

6 Kinds of Isozymes after Long-term Subculture of Emmenopterys henryi Oliv.

[Objective] The aim was to study the changes of zymography in 6 kinds of isozymes after long-term subculture of Emmenopterys henryi Oliv.. [Method] Non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis was used to analyze isozyme patterns such as esterase (EST),acid phosphatase (ACP),ATP enzyme (ATPase),amylase (AMY),superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) in long-term subculture callus of Emmenopterys henryi Oliv. [Result] The research showed that there were differences among the 6 kinds of isozymes in embryogenic callus and non-embryogenic callus of Emmenopterys henryi Oliv.,and both levels could be taken as the basis for identification,the EST,ACP,and POD of non-embryogenic callus were significantly higher than embryogenic callus. The browning of non-embryogenic callus was non-level in the AMY,SOD and POD isozymes when was compared with normal non-embryogenic callus,while the EST,ACP and ATPase isozymes decreased; When the browning of embryogenic callus was contrasted with normal embryogenic callus,EST isozyme increased and the other 5 kinds of enzymes decreased. [Conclusion] The study provided theoretical basis for research morphological difference and browning of long-term tissue culture of Emmenopterys henryi Oliv..

银杏不同组织器官及愈伤组织培养中端粒酶活性测定

为了研究端粒酶在植物细胞分裂中的作用,探讨端粒酶活性与细胞分裂能力的相关性,本研究以银杏为材料,通过改良的TRAP法分别测定了银杏不同组织器官(种胚、叶片、小孢子、愈伤组织)的端粒酶活性,研究发现具有旺盛分裂能力的愈伤组织具有较高的端粒酶活性。同时以银杏的成熟种胚为材料,采用培养基MS+1.0 mgL6-BA+2.0 mgL NAA诱导出银杏的愈伤组织并采用培养基MS+1.0 mgL 6-BA+2.0 mgL NAA+0.3 mgL 2,4-D+0.2%活性炭进行继代,检测不同代银杏愈伤组织的端粒酶活性,发现不同代愈伤组织均具有较高端粒酶活性。初代愈伤组织的端粒酶活性较高,但愈伤组织继代初期端粒酶活性降低,而后缓慢升高,恢复并超越初代愈伤组织水平后,端粒酶活性处于一个相对稳定的状态,表明愈伤组织继代培养后期细胞具有旺盛且稳定的分裂增殖能力。

6个不同种源梓树叶片的总酚含量和抗氧化性能的比较

总酚含量和抗氧化性能水平的高低是植物做为药用价值的重要指标。为了比较不同种源梓树叶片的总酚含量和抗氧化性能的差异,寻找抗氧化性能较强的梓树品种,首先进行了提取方法的优化,然后使用最优的提取方法提取了6个种源(辽宁、甘肃、河南、湖北、湖南、贵州)1年生梓树叶片的抗氧化物质,测定了总酚含量、还原力、羟自由基清除率、DPPH清除率、ABTS清除率和FRAP铁离子还原能力。结果表明:使用60%甲醇,料液比1∶10,超声提取90min,获得梓树叶片的总酚含量较高,辽宁、甘肃和河南种源梓树叶片的总酚含量和抗氧化能力较高,而湖南、湖北和贵州地区的较低。总酚含量和抗氧化能力具有显著的地理差异,北方梓树的显著高于南方。可为选育具有更高抗氧化性能的林木提供指导,为进一步研究抗氧化性能差异的机理提供基础。

卷丹的原球茎诱导及植株再生

以卷丹(Lilium lancifolium)的鳞茎、叶片和珠芽为外植体,建立了卷丹快速繁殖的植株再生体系,探讨了不同外植体、培养基对卷丹原球茎诱导、分化的影响。结果表明,鳞茎是最适合诱导原球茎的外植体,诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+1.00 mg/L 6-BA+1.00 mg/L NAA;诱导原球茎的最佳培养基为MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+1.00 mg/L 2,4-D;较适合原球茎出芽的培养基为MS+1.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA,较适合不定芽生根的培养基为MS+0.50 mg/L NAA。

三倍体枇杷花期调控基因EjAGL6的表达特性和功能分析

以三倍体枇杷(Eriobotrya japonica)‘华玉无核1号’的花芽为材料,采用基因克隆技术获得EjAGL6基因,分析其序列、亚细胞定位特性以及在二倍体和三倍体枇杷早晚花品种中的表达水平。采用花序浸染转化拟南芥,并利用实时荧光定量PCR分析转基因拟南芥植株的EjAGL6基因表达量,进一步观察野生型与EjAGL6转基因拟南芥的表型差异,分析EjAGL6基因的功能,为解析EjAGL6基因参与三倍体枇杷花期调控机制提供理论依据。结果显示:(1)成功获得MADS-box基因EjAGL6;该基因的编码区序列(CDS)为732 bp,编码243个氨基酸,分子质量为27.88 kD,等电点为9.05,脂溶指数为79.05;系统进化树分析表明,枇杷EjAGL6与苹果MdAGL6蛋白质的相似性较高,聚在同一分支。(2)蛋白序列比对发现,EjAGL6的M区有57个氨基酸,I区有30个氨基酸,K区有82个氨基酸,C区有74个氨基酸,其中C区包含高度保守的AGL6基序Ⅰ和AGL6基序Ⅱ。(3)亚细胞定位分析表明,EjAGL6蛋白定位在细胞核,具有典型的MADS-box转录因子亚细胞定位特性。(4)实时荧光定量PCR分析表明,EjAGL6基因在二倍体和三倍体枇杷早、晚花品种中均有表达,主要集中于小花分化期(S6)、花蕾露白期(S7)和盛花期(S8),且EjAGL6基因在二倍体和三倍体早花品种中的花蕾露白期的表达量均较高。(5)转基因拟南芥株系的EjAGL6基因表达量显著高于野生型拟南芥;转EjAGL6基因植株表型观察显示,EjAGL6基因在拟南芥中过量表达能够使转EjAGL6基因拟南芥的开花时间提前1周左右。研究认为,EjAGL6基因可促使枇杷开花时间提前,推测EjAGL6基因在花蕾露白期发挥调控花期的关键作用。

光和温度对开花时间基因可变剪接的影响研究进展

可变剪接(AS)是植物生长发育过程中最有效的基因转录调控方式之一。在植物中,大量基因经历了可变剪接;调控开花时间基因的可变剪接受到光和温度信号的影响。本文中重点综述了可变剪接的类型、可变剪接的分子机制及在光与温度季节性变化下基因可变剪接调控开花时间的特性和功能,旨在提高对基因可变剪接参与调控植物开花时间机制的认识,为研究植物生长发育调控机制提供新思路。

红花玉兰MwAG基因在花发育不同时期的表达

MwAG基因是调控红花玉兰(Magnolia wufengensis)雌雄蕊发育的关键转录因子。采用半定量RT-PCR、Northern blot杂交和实时荧光定量PCR技术检测了MwAG基因在红花玉兰花芽形态分化几个关键时期表达的组织特异性和表达水平的变化。研究结果表明,MwAG基因仅在红花玉兰雌雄蕊中表达,而在幼叶、外轮花被和内轮花被中不表达。在花器官形态分化过程中,MwAG基因在雌雄蕊原基分化期和雌雄蕊成熟期均维持在一个较高的水平,且在雄蕊中的表达波峰早于雌蕊,这与雌雄蕊形态分化的时间基本吻合;在花芽分化早期,相同大小的花芽,瓣数越多,MwAG基因在雌雄蕊中的表达量越低,其结果与不同瓣数雌雄蕊分化的时间一致,即瓣数越多,雌雄蕊分化越晚。

黄金树B类MADS-box基因表达特征分析

采用同源克隆技术,从黄金树(Catalpa speciosa)花芽中克隆得到B类MADS-box基因Casp AP3和Casp PI的c DNA序列。序列分析表明,Casp AP3基因c DNA序列的完整开放阅读框(ORF)为696 bp,编码231个氨基酸残基;Casp PI基因c DNA序列的ORF为639 bp,编码212个氨基酸残基。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明,Casp AP3属于AP3/DEF进化支,其C末端包含保守的eu AP3基序和PI-derived基序,而Casp PI聚类于PI/GLO进化支,其C末端包含保守的PI基序。半定量RT-PCR分析结果表明,Casp AP3和Casp PI基因均仅在花瓣和雄蕊中表达。实时荧光定量PCR分析表明,Casp AP3和Casp PI基因在花瓣和雄蕊原基分化期至成熟期均有表达,这2个基因在雄蕊中表达高峰出现的时间均早于花瓣;且花瓣中的Casp AP3和Casp PI基因表达高峰均出现在快速伸长阶段;这与花瓣和雄蕊的形态发育阶段相吻合。

黄金树花器官特征决定的CaspAG基因克隆和表达分析

以黄金树的花芽为材料,采用同源基因克隆技术,获得黄金树花器官特征决定的AG同源基因,将其命名为CaspAG,其开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸。分子系统发生和蛋白序列比对分析表明:CaspAG是拟南芥的AG同源蛋白,被归为eu AG进化分支,其MADS区有57个氨基酸,I区有32个氨基酸,K区有83个氨基酸,C区有55个氨基酸,其中C末端的转录激活区含有两个保守的基序:AGI和AGII基序。半定量RT-PCR分析表明,在花发育过程中,CaspAG基因仅在雄蕊和雌蕊中表达,而在茎、叶片、萼片和花瓣中几乎不表达。实时荧光定量PCR分析结果表明,CaspAG基因在雌雄蕊原基分化期至雌雄蕊成熟期均有表达,在雌雄蕊发育成熟期表达量达到最高;且在雄蕊的表达高峰的时间明显早于雌蕊,这与雌、雄蕊形态成熟的时间基本吻合。

ABA调控果实成熟研究进展

果实成熟一直是园艺植物研究的重点关注领域,其中植物激素脱落酸(abscisic acid,ABA)在果实成熟过程中扮演着不可替代的角色。重点综述了近年来关于ABA调控果实成熟的研究进展,为进一步完善果实成熟的调控网络提供参考。

枇杷花序发育及形成机制研究进展

枇杷为多花的圆锥花序,生产中需要大量进行人工疏花疏果和套袋,极大增加了生产成本,研究枇杷花序性状和探寻便于生产的花序结构是其获得丰产优质和保证生产低耗的重要基础。综述了枇杷花序的发育及演化、成花及花序形成相关基因的调控和内外因素对花序形成的影响,并进一步提出存在的问题和研究展望,以期为后续枇杷花序形成机理研究提供参考,为获得良好花序的栽培品种研究打下基础。

表油菜素内酯诱导下粗枝云杉胚性组织的生理响应

为了探索粗枝云杉胚性组织对表油菜素内酯的生理生化响应,本研究以粗枝云杉3个基因型未成熟胚为供试材料,通过在诱导培养基中添加不同浓度EBR(0,0.5μmol/L,1.0μmol/L),经诱导后获得胚性组织,然后进行增殖培养,在同一增殖周期的第0 d和第10 d时,比较胚性组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的变化,结果表明,实验组与对照组相比,在第0天时,胚性组织中POD活性、CAT活性、MDA含量以及可溶性蛋白含量均升高了,而SOD活性降低了;在第10天时,胚性组织中SOD活性、CAT活性、MDA含量以及可溶性蛋白含量均升高了,而POD活性降低了。研究结果为探讨粗枝云杉胚性组织的生理生化变化建立基础资料,也为提高粗枝云杉胚性组织诱导率提供参考依据。

被子植物花器官发育的模型演变和分子调控

基于模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和金鱼草(Antirrhinum majus)花器官突变体研究提出的四聚体模型揭示了花同源异型蛋白的相互作用方式;进一步提出的核小体拟态模型,解释了花同源蛋白四聚体调控目标靶基因的分子机理。被子植物花器官形态多样化与MADS-box基因的表达模式和功能分化密切相关。多年生被子植物花发育的高通量转录组分析表明,多种基因参与调控花器官发育过程。本文重点综述了被子植物花器官发育的模型演变、MADS-box基因结构和基因重复、miRNA调控以及相关转录组分析的最新研究成果,并对花器官发育的研究前景进行了展望。