农杆菌介导的黄瓜遗传转化体系优化研究

【目的】筛选适用于农杆菌介导的黄瓜遗传转化体系,为通过生物技术进行黄瓜新品种培育奠定基础。【方法】以华北型黄瓜品种‘9930’子叶为试材,探讨卡那霉素浓度(kanamycin, Kan)、预培养时间、预培养基添加乙酰丁香酮(acetosyringone, AS)、分化培养基pH及生根培养基中添加不同外源物质对黄瓜遗传转化的影响。【结果】不定芽分化、生根阶段的Kan临界浓度为150 mg/L;不进行预培养的黄瓜不定芽诱导率最高,为77.17%;当分化培养基pH为5.6时不定芽诱导率最高,为75.26%;外植体在添加0.5 mg/L的IBA生根培养基上生根率达100%,根长也显著增加。【结论】在以黄瓜品种‘9930’子叶节为外植体的遗传转化体系中,150 mg/L Kan可作为不定芽分化和生根阶段的筛选选择压;不进行预培养更有利于其抗性芽诱导;适合不定芽诱导的分化培养基pH为5.6;0.5 mg/L的IBA为诱导外植体生根最佳激素浓度。

黄瓜R2R3-MYB亚家族鉴定及生物信息学分析

【目的】深入研究黄瓜Cucumis sativus R2R3-MYB亚家族成员的相关功能。【方法】利用生物信息学手段分析黄瓜全基因组,鉴定R2R3-MYB亚家族成员,对其系统进化关系、蛋白理化性质、染色体定位、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白质互作进行分析。【结果】黄瓜全基因组中含99个具有典型结构域的R2R3-MYB转录因子,蛋白序列含195~552个氨基酸,有保守基序及氨基酸位点;基因在染色体上分布不均匀;大部分亚家族成员蛋白质的不稳定指数大于40,属于不稳定蛋白。顺式作用调控元件分析发现:大部分基因启动子区所含元件与激素调节、MYB结合位点、胁迫密切相关。【结论】通过黄瓜全基因组鉴定,获得黄瓜基因组99个R2R3-MYB家族成员,分为30个亚组,映射于7条染色体上,该家族成员的上游启动子区含逆境相关作用元件。

甜樱桃对高温胁迫的生理响应

为探讨甜樱桃对高温胁迫的响应机制,以1年生的甜樱桃嫁接盆栽苗为试材,研究了自然高温处理及胁迫后恢复对其叶片生理和超显微结构的影响。结果表明:经连续3d日最高气温均值达57.7℃胁迫后,甜樱桃叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、超氧阴离子(O^(·-)_(2))产生速率、非光化学淬灭系数(qN)显著增加,渗透调节物质可溶性蛋白、可溶性糖及脯氨酸含量显著提高,谷胱甘肽还原酶(GR)活性、叶绿素含量、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及光化学淬灭系数(qP)变化不显著。同时对叶片显超微结构观察发现,胁迫引起叶绿体变性,基质内囊体发生扭曲,部分基粒类囊体片层消失,出现大量巨型淀粉粒及嗜锇颗粒。恢复2d后SOD、POD、CAT、APX活性以及可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素总含量均显著下降,而GR活性和脯氨酸含量显著升高。以上表明,连续3d自然最高气温达57.7℃对甜樱桃叶片抗氧化系统和光合特性等产生了显著影响,叶绿体超显微结构受到明显破坏,对叶片造成了不可逆伤害。

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和可溶性蛋白表达的影响

采用营养液水培方法,研究了叶面喷施亚精胺(Spd)对黄瓜幼苗生长和可溶性蛋白的影响.结果表明,外源Spd可使盐胁迫黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积、根长和根表面积显著增加,可溶性蛋白含量明显提高,部分可溶性蛋白的表达量减弱;而对正常生长条件下黄瓜幼苗各生长指标无明显影响,但显著提高了根系中可溶性蛋白的含量.随着Spd处理时间的延续,盐胁迫幼苗至少有7种分子量分别约为67、61.5、50、47、43、29和16 kD的可溶性蛋白表达量发生明显变化,尤其使61.5、47和43 kD蛋白表达量明显减弱,50 kD蛋白甚至消失,这4种蛋白可能与外源Spd缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害效应关系密切.

外源NO对Ca(NO_3)_2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统的影响

本研究以黄瓜为试材,采用营养液水培,研究了外源NO对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化酶系的影响。结果显示,在70mmol.L-1的Ca(NO3)2胁迫下,植株生长受到抑制,干重和叶绿素含量显著下降,叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高,膜脂过氧化产物MDA及可溶性蛋白含量增加。而叶面喷施NO供体SNP显著缓解了Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,植株干重显著增加。同时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量也有不同程度的上升,MDA含量显著下降。以上表明,NO能够增强黄瓜幼苗对Ca(NO3)2胁迫的耐性。喷施SNP对正常营养液培养的黄瓜幼苗无显著影响。

植物工厂LED光质调控对苏州青幼苗生长的影响

为探讨植物工厂中不同光质对苏州青幼苗生长的影响,选用4种不同红蓝光配比的LED光源开展试验。结果表明,红光∶蓝光=3∶2的光质配比下苏州青株高、茎粗、主根长、单株鲜重、单株干重、地上部干重和地下部干重均最大,有利于苏州青的营养生长;红光∶蓝光=1∶1光质配比下植株叶片数和叶柄长均较大,但叶片数与红光∶蓝光=3∶2处理差异不显著;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于苏州青叶绿素和氮含量的增加,促进光合作用,提高光能利用率;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于苏州青壮苗培育。综合各指标表明,红光∶蓝光=3∶2是适合于植物工厂苏州青育苗的光质配比。

外源亚精胺对不同盐浓度下黄瓜幼苗可溶性蛋白表达的影响

采用营养液水培的方法,以黄瓜品种‘津春2号’为试材,研究了叶片喷施外源亚精胺(Spd)对不同浓度NaCl(0、50、75、100 mmo.lL-1)胁迫下幼苗植株可溶性蛋白表达的影响。结果表明,50 mmol.L-1NaCl胁迫下植株叶片和根系中可溶性蛋白含量提高;75 mmol.L-1和100 mmol.L-1NaCl胁迫明显降低了幼苗植株叶片和根系中可溶性蛋白的含量。不同浓度NaCl胁迫下喷施Spd后可溶性蛋白含量在根系中没有明显变化规律,而叶片可溶性蛋白含量提高。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对黄瓜幼苗根系可溶性蛋白分析表明,至少有3种分子量约为61.5、50、47 kD蛋白在50 mmo.lL-1和75 mmol.L-1NaCl胁迫下表达量增强,但100 mmo.lL-1NaCl胁迫下变化不明显;50 mmol.L-1和75 mmol.L-1NaCl胁迫下喷施Spd后61.5 kD和47 kD蛋白表达量明显减弱,50 kD蛋白甚至消失,100 mmol.L-1NaCl胁迫下61.5 kD和47 kD蛋白无明显变化,50 kD蛋白反而增强。

家庭园艺课程教学改革初探--以浙江农林大学观赏园艺(专升本)专业为例

家庭园艺是园艺园林专业的专业拓展课程,也可作为高等农林院校的通识选修课程。该文从家庭园艺课程的教学内容、实践教学课时分配、教学方法、考核评价体系等方面分析了目前家庭园艺课程教学中存在的问题,并探讨了课程的教学改革与实践,以更好地培养学生的创新精神和实践能力,为提高家庭园艺及相关课程教学效果提供思路。

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长和谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

采用营养液水培,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜(Cucumis sativusL.)幼苗生长和叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明,正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶(cGC)抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显著抑制了黄瓜幼苗的生长;添加NO显著缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高了叶片谷胱甘肽还原酶(GR)活性、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)含量,降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高了GSH/GSSG,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性无显著影响;NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1抑制了GR活性的提高,GSH和ASA含量、GSH/GSSG均降低,GSSG含量提高,但对MDAR、APX和DHAR活性无显著影响,表明NaCl胁迫下NO对GR活性、GSH和ASA含量、GSH/GSSG的调节可能是通过cGC介导的,对MDAR无明显的调节作用,对DHAR、APX的调节还存在其它途径。

我国设施园艺发展现状与趋势

21世纪以来,我国设施园艺取得了长足进步,已经成为全世界设施园艺面积最大的国家,占世界总面积的85%以上,在农业和农村经济发展、乡村振兴中发挥着越来越重要的作用。本文从我国园艺设施的类型、种植结构、规模、效益和国民经济中的地位等方面,简述我国设施园艺发展概况,并总结了我国设施园艺在工程装备、地域分布、标准化、节本增效、连作障碍防控、无土栽培、物联网等方面取得的主要成就,概括了我国设施园艺的主要特点,同时从产业布局、装备水平、产品质量、科技支撑、社会服务水平、生产效益、产品保鲜加工等方面分析了我国设施园艺发展进程中存在的问题和不足,最后结合近年来设施园艺领域的技术进步和最新发展动态,探讨了我国设施园艺今后的发展趋势。

外源一氧化氮对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响

采用水培法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明:正常生长条件下添加外源NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶——鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显著抑制了黄瓜幼苗的生长;盐胁迫条件下,添加外源NO明显缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,与单独盐处理比较,株高、茎粗、鲜质量、干质量显著增加,渗透调节物质如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量明显提高,而MB-1能够不同程度地消除NO的这些调节作用;NO对盐胁迫下黄瓜幼苗生长影响大于正常生长条件下黄瓜幼苗,NO的作用可能是通过鸟苷酸环化酶介导的。

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗氮化合物和硝酸还原酶活性的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对50 mmol?L-1NaCl胁迫下黄瓜(Cucu-mis sativusL.)幼苗根系和叶片内硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)活性、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)及可溶性蛋白含量的影响.结果表明:100μmol?L-1外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能明显提高NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片和根系内NR的活性,缓解由于盐胁迫造成的NO3--N含量的下降,减少NH4+-N在植株体内的过量积累,提高渗透调节物质可溶性蛋白的含量,从而减轻由于盐胁迫对黄瓜幼苗植株造成的伤害.

D-精氨酸对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系多胺含量和无氧呼吸代谢的影响

采用营养液水培法,研究了根际低氧胁迫下D-精氨酸(D-Arg)对两个抗低氧能力不同的黄瓜品种根系中多胺含量和无氧呼吸代谢的影响.结果表明,低氧处理下,黄瓜幼苗根系中多胺含量显著增加,无氧呼吸代谢能力提高;与抗低氧能力弱的‘中农八号’相比,抗低氧能力强的‘绿霸春四号’根系中乙醇发酵活性较高,乳酸发酵活性较低;低氧胁迫下,D-精氨酸能显著降低黄瓜幼苗根系中腐胺、亚精胺和精胺含量,根系中乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性增加,乙醇和乳酸含量升高,植株生长受到抑制,而外源腐胺能缓解D-精氨酸的这种作用.说明黄瓜幼苗根系中较高的多胺含量可能有利于缓解低氧胁迫对植株造成的伤害.

嫁接对盐胁迫下西瓜幼苗生长和可溶性蛋白表达的影响

采用营养液栽培,以葫芦为砧木,以小型西瓜为接穗,利用SDS-PAGE凝胶电泳,研究了嫁接对50 mmol.L-1 NaCl胁迫下西瓜幼苗生长和可溶性蛋白表达的影响。结果表明:嫁接可使盐胁迫下西瓜幼苗的株高、茎粗、根长、干重、鲜重、叶面积和根系表面积显著增加,叶片可溶性蛋白含量明显提高,大量可溶性蛋白表达增强,并出现247.7×103和107.9×103两种新蛋白;而盐胁迫下自根苗各项生长指标和叶片可溶性蛋白均显著降低,可溶性蛋白表达明显减弱。随着胁迫时间的延长,至少有12种蛋白表达量发生明显变化,其相对分子质量(×103)分别为:244.7、240.0、74.2、61.2、58.1、45.0、42.0、40.1、36.4、29.1、15.7和15.5,这12种蛋白可能与嫁接提高西瓜幼苗耐盐性密切相关。

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

以津春2号黄瓜为材料,采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB-1)显著抑制黄瓜幼苗的生长;(2)添加NO显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高根系还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量略有下降,同时缓解了NaCl胁迫下抗坏血酸(ASA)含量的下降幅度;(3)NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1可部分解除NO的作用,与NaCl胁迫下单独添加NO处理比较,GR活性、GSH和ASA含量均降低,GSSG含量提高,APX先升高后下降.研究发现,外源NO可能通过鸟苷酸环化酶(cGC)介导来调节NaCl胁迫下黄瓜幼苗根系GR活性和GSH、GSSG、ASA含量,提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,增强植株对活性氧的清除能力,减少膜脂过氧化,缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害.

植物水通道蛋白研究综述

植物所有的生长发育过程都与水分传导息息相关,而植物水通道蛋白(AQPs)在维持植物体内水分平衡中有着重要意义。植物水通道蛋白通过改变质膜的水分渗透性促进了水在细胞间的流动。植物水通道蛋白不仅是水选择性通道蛋白,同时还具有许多生理生化功能,是一类多功能蛋白。它在水分及其他物质运输、细胞伸长与分化、气孔运动等生理过程中均扮演着重要角色。植物水通道蛋白基因在植物所有的组织中都能够表达,有些是受环境因子或激素诱导表达的,还有一些是植物组织或器官特异表达的。从结构、生理功能和基因表达等方面综述了植物水通道蛋白研究领域最新进展。

嫁接对低氧胁迫下黄瓜生长和生理代谢的影响

采用营养液水培,以丝瓜为砧木,研究了嫁接对黄瓜植株生长、生理代谢和低氧耐性的影响。结果表明,以丝瓜嫁接黄瓜可明显提高黄瓜植株的低氧耐性,在低氧胁迫8d后,嫁接苗的株高、茎粗、鲜样质量、干样质量、叶绿素含量、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著高于自根苗,而根系和叶片中超氧阴离子(O.2)产生速率显著低于自根苗。表明嫁接可明显提高黄瓜植株的低氧耐性,耐低氧性的提高与嫁接苗植株较高的抗氧化能力和光合速率密切相关。

外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、叶片膜脂过氧化和光合作用的影响

以‘津春4号’黄瓜为试材,研究了外源NO对低温胁迫下黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化和光合作用的影响。结果表明,在9℃/9℃(昼/夜)的低温胁迫下,黄瓜幼苗的生长受到严重抑制,干重、鲜重、叶绿素含量和光合速率显著下降,膜透性和MDA含量显著增加;而叶面喷施外源100μmol.L-1NO供体硝普钠(SNP)显著缓解了低温对黄瓜幼苗的抑制作用,膜透性和MDA含量显著降低,叶绿素含量和光合速率显著升高。正常生长下叶面喷施NO对黄瓜幼苗无显著影响。

限根栽培对大果型番茄浙杂204植株生长、果实品质和产量的影响

以番茄‘浙杂204’Lycopersicon esculentum‘Zheza 204’为试材,采用基质盆栽,研究了限根栽培对番茄植株生长、果实产量、品质及转色期的影响。结果表明:限根栽培抑制了番茄植株的生长,株高、茎粗均下降,且随着生长期延长抑制作用愈加明显,在前后2次生长测定中,1 L容器栽培植株株高和茎粗分别为7 L容器栽培的80.06%,80.06%和50.06%,77.48%;限根栽培下果实品质提高,可溶性固形物、番茄红素和可滴定酸的含量提高幅度最高分别可达18.72%,50.67%和49.28%,对维生素C质量分数的影响较小;限根栽培还推迟了番茄果实的始红期,而终红期与对照比较一致,转色时间缩短,降低了产量。总之,限根栽培抑制了番茄植株生长,改善了果实品质,缩短了转色时间,同时产量有一定程度的下降。

调节营养液电导率对卡罗番茄果实品质和产量的影响

以卡罗番茄为材料,采用水培法,研究营养液电导率的调节对卡罗番茄果实品质和产量的影响。结果表明,采用提高营养液浓度或添加NaCl提高营养液电导率的方法栽培番茄,可以提高番茄果实可溶性固形物、番茄红素、Vc以及可滴定总酸的含量,其中对番茄红素的提高影响最为显著,同时番茄产量有一定程度的下降。在营养液电导率相同的条件下,采用营养液添加NaCl的方法对番茄品质的影响大于提高营养液浓度的处理。变化浓度的营养液比维持恒定浓度的营养液更有利于番茄果实品质提高。