以色列二穗短柄草(Brochypodium distachyon)种子的休眠与萌发特性

对以色列3个群体的二穗短柄草(Brochypodium distachyon)种子的休眠与萌发进行了研究。结果表明:以色列二穗短柄草种子都具有休眠的习性,且不属于外源休眠(种壳休眠)类型;储藏温度和时间等因素对不同群体的二穗短柄草种子的休眠和萌发有着极显著的影响,高温(40℃)储藏可以加快种子后熟,打破种子的休眠;3个群体的二穗短柄草种子休眠深度不同,依次是:SedeBoqer>Yatir>Mt.Carmel;且休眠深度与群体生长地年平均降雨量呈负相关关系。二穗短柄草的这些休眠和萌发特性可能是其长期与环境相互作用,在自然选择压力下进化形成的存活机制。

切割种子对二穗短柄草种子休眠及萌发的影响

为打破二穗短柄草种子的休眠,对二穗短柄草种子进行了6种类型的处理:(1)不切割;(2)切掉胚乳1/4;(3)切掉胚乳1/2;(4)在背对胚的一面划一不伤及胚的裂缝;5)切掉胚乳3/4;6)全部切掉胚乳,只剩下胚,以探索各处理对种子休眠的影响。切割种子是打破二穗短柄草种子休眠的有效方法。方差分析显示,不同切割处理对打破种子休眠有着显著的差异,其萌发率的高低顺序为(6)>(5)>(4)>(3)>(2)>(1)。种子休眠被打破的难易,与种子切割点到胚的相对距离以及切割后剩下部分的百分比皆成负相关关系。分析表明,在自然条件下部分地损伤种子的胚乳,可以增加种子萌发的几率。作为模式植物,二穗短柄草的休眠特性对进一步研究植物种子的休眠机理很有意义。

以色列二穗短柄草物候期及农艺性状研究

二穗短柄草是一种理想的研究温带禾谷类植物和牧草的模式植物。对源于以色列4个不同地区(群体)90个生态型二穗短柄草的物候期和农艺性状差异及其相关性进行了研究。结果表明,在贵州自然气候条件下,以色列二穗短柄草生态型间和群体间在生长期、各农艺性状表现均有所不同,方差分析呈极显著差异(P<0.0001);各群体生长期平均值的顺序为:Tibigha<Yatir<Mt.Carmel<Sede Boqer;斯皮尔曼秩相关性分析显示,三叶期、分蘖期和抽穗期等与各性状之间存在显著相关性。二穗短柄草表现型差异是长期环境胁迫下自然选择的遗传多样性体现,这为选取优良表现型并适合作为禾谷类植物和牧草分子生物学等研究的模式植物提供了依据。

以色列二穗短柄草谷胱甘肽过氧化物酶活性分析

二穗短柄草是一种理想的研究温带禾谷类植物和牧草的模式植物。本文对来源于以色列4个不同地区105个生态型二穗短柄草的根、茎、叶中的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性进行了测定分析。结果表明:在贵州的自然气候条件下,以色列二穗短柄草根、茎、叶部位的GSH-Px活性存在显著性差异,其活性的高低顺序为:叶>茎>根;不同生态型二穗短柄草间在根、茎和叶3个部位的GSH-Px活性差异也达到极显著,而4个群体间除根部外,GSH-Px活性差异不明显。据分析,二穗短柄草生态型和不同部位间在GSH-Px活性上的差异是由遗传决定的,作为模式植物的遗传差异性对于禾谷类植物的遗传和基因比较分析等极具价值。

三个HTA基因植物表达载体的构建及其转化鉴定

通过PCR扩增,将二穗短柄草基因Bradi1g25390(BdHTA11)、Bradi1g25400(BdHTA12)与拟南芥基因At1g54640(AtHTA14)连接到植物表达载体pBINPLUS的多克隆位点,分别构成3个重组载体pBINPLUSBdHTA11、pBINPLUS-BdHTA12和pBINPLUS-AtHTA14,载体pBINPLUS由烟草花叶病毒35s启动子启动目的基因的表达.采用农杆菌侵染拟南芥花序的转化方法,将这3个基因转化到拟南芥rat5突变体中,经过筛选获取转基因植株.经半定量RT-PCR分析,初步确定目的基因已经整合到拟南芥rat5突变体基因组中并过量表达.