卷丹百合LlARF12基因的克隆、表达及功能分析

【目的】探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制。克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考。【方法】利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽器官形成前的叶腋部位进行了组织学观测,从卷丹珠芽形成过程的转录组中筛选得到参与珠芽发生的关键基因LlARF12,克隆得到其编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行分析预测,通过qRT-PCR对不同时期、不同种与品种的百合组织中的LlARF12基因进行表达模式分析,并通过VIGS技术对卷丹种球进行LlARF12基因沉默,从而验证其基因功能。【结果】克隆获得LlARF12基因长度为2346 bp,编码781个氨基酸;qRT-PCR结果显示,LlARF12在珠芽发生的小白点时期表达量显著低于未发生珠芽时期、在S1时期植株茎秆上部表达量显著低于茎秆下部、在能够自然发生珠芽的百合品种中表达量显著低于其他百合品种;沉默LlARF12基因导致卷丹珠芽发生时间提前,且发生的珠芽数量增多。【结论】在卷丹百合珠芽发生的S1时期之前,腋生分生组织已经开始启动,此处靠近表皮的薄壁细胞层数增加、细胞核堆积,并且逐渐产生成熟的维管组织。LlARF12在卷丹百合不能发生珠芽的组织部位和时期的表达量普遍更高,推测其在珠芽发生过程中可能发挥转录抑制作用,通过VIGS技术进行的基因功能验证证明了LlARF12对珠芽发生的抑制作用。

零余子粉对面团品质及韧性饼干感官品质的影响

为了增加韧性饼干面团的多样化,提高营养价值,本文研究了零余子粉添加量(0%、5%、10%、15%、20%)对复合面团色度、质构、微观结构、水分分布、糊化特性等方面的影响,同时考察其对韧性饼干感官特性的影响。结果表明,随着零余子粉添加量的增加,面团的颜色逐渐加深,且光泽感下降;硬度值由181.12变为542.30,黏附性由845.99变为189.93。扫描电镜结果显示,复合面团的面筋网络结构破裂,孔洞变大;面团中的水分为弱结合水,自由水不断增加;回升值10%时最小。通过饼干感官评分得出零余子粉的最佳添加量为10%,制得的零余子粉饼干感官评分最高,品质较好。

淮山药零余子^(60)Co-γ辐射的诱变效应

为探讨^(60)Co-γ辐射对淮山药主要性状的诱变效应,开创淮山药育种的新路径,以南方生态型淮山药品种桂淮5号零余子为材料,开展^(60)Co-γ射线辐射诱变研究,并根据育种目标对辐射第一代(M1)的变异性状进行选择。结果表明:(1)一定剂量范围内^(60)Co-γ射线对淮山药零余子发芽、成苗有极显著的抑制损伤作用,辐射剂量与发芽率一元线性回归方程为y=‒0.8776x+103.37,据此其半致死剂量、临界剂量分别为^(60).8 Gy和72.2 Gy;(2)40 Gy辐射处理对淮山药零余子M1代群体萌芽及生长发育没有抑制作用,相反表现出一定的促进作用。(3)辐照处理诱导零余子M1代群体块茎增长增粗、增加单薯重量。(4)辐照处理诱导零余子M1代个别单株块茎丛生分枝,薯形由长柱形变异为不规则的块状,单薯重量大幅度提高;100 Gy处理尤为明显,出现机率达到了该处理收获株数的90%。(5)辐射处理诱导零余子M1代出现具有双胞薯明显变异的单株,^(60)Gy处理的出现机率最高,占该处理收获株数的8%。试验从M1代筛选获得了18个双胞薯、11个大型薯和1个开雌花等表现差异明显的单株。结果表明,淮山药辐射诱变育种具有良好的应用前景,并为淮山药新品种、品系选育提供了基础材料。

外源生长素影响百合地下茎生鳞茎发生的转录组分析

【目的】揭示激素调控百合地下茎生鳞茎发生发育的分子机理,为深入开展生长素相关基因调节百合地下茎生鳞茎发生分子机制研究提供参考依据。【方法】通过0.2和2.0 mmol/L浓度的外源生长素吲哚乙酸(IAA)对百合地下茎部进行处理,以清水处理作为对照(CK),对收获的地下茎生鳞茎的数量和重量进行测定,结合转录组测序分析,揭示不同浓度生长素处理下各激素相关基因的时空表达模式,并利用实时荧光定量PCR对百合侧生器官发生关键基因进行表达水平检测。【结果】2.0 mmol/L浓度IAA处理后的百合植株,在茎生鳞茎总数量、单株茎生鳞茎数量和茎生鳞茎平均克重均低于0.2 mmol/L处理和CK。KEEG富集结果指向植物激素信号转导通路,差异表达基因(DEGs)数字表达谱显示,几乎所有与植物激素相关的基因均受影响,包括生长素、乙烯、脱落酸、油菜素内酯、茉莉酸甲酯、细胞分裂素和赤霉素,其中茉莉酸甲酯相关的DEGs最多,其次为生长素。实时荧光定量PCR检测表明,2.0 mmol/L处理中WOX9、WOX11、KNOX2、CYCD3和CYCD5基因表达水平均显著低于CK(P<0.05)。【结论】高浓度生长素IAA可有效迟滞百合地下茎生鳞茎的形成和发育。外源生长素处理不仅影响多种植物激素的合成代谢、运输和信号转导,也抑制百合侧生器官发生关键基因的表达,从而影响地下茎生鳞茎的形成和发育。

低温冷藏对卷丹百合珠芽呼吸强度与萌发生根的影响

【目的】探明低温冷藏对卷丹百合珠芽呼吸强度及萌发生根等指标的影响,为其产业化发展提供理论依据。【方法】采用单因素试验,研究秦岭北麓的卷丹百合珠芽在不同冷藏温度(4℃、8℃和12℃)条件下,其珠芽生长及萌根率、呼吸速率及萌发生根等指标的变化规律,筛选其破除休眠、完成春化作用的适宜冷藏温度。【结果】室温〔(25±2)℃,CK〕条件下,60 d内,卷丹百合珠芽在夏秋季处于休眠状态,其呼吸速率较小,为46~97 mg/(kg·h),不萌发。冷藏(4℃、8℃和12℃)条件下均能使卷丹百合珠芽完成春化作用并萌发生根,4℃、8℃和12℃处理整个储藏过程中卷丹百合珠芽的呼吸速率变化均呈先降后升再降趋势,分别为61~259 mg/(kg·h)、79~263 mg/(kg·h)和79~266 mg/(kg·h);其春化作用完成时间分别为55 d、50 d和40 d左右;60 d时,4℃、8℃和12℃处理的生根率分别为59.29%、55.97%和45.97%。【结论】低温冷藏可打破卷丹百合珠芽的休眠,使其完成春化。综合考虑春化完成过程及春化后珠芽的外观健康状态、生根率、活力和呼吸速率的保持等情况,以4℃冷藏55 d的处理效果最好。

不同温度处理对卷丹百合珠芽生理生化指标的影响

以卷丹百合珠芽为材料,研究其在5、10、15、20℃4种温度处理下,珠芽内部的生理指标变化以及不同温度处理对出苗情况的影响。结果表明,不同温度处理一段时间后,珠芽的组织含水量均有所下降,且温度越高下降速度越快;珠芽可溶性蛋白含量随处理时间的延长逐渐增加,5℃处理56 d后其含量高于其他处理,但不同温度处理之间无显著差异。温度对可溶性糖含量的影响较大,20℃处理下珠芽可溶性糖在前14 d有所下降,随后逐步回升;而3个低温处理下可溶性糖含量在前14 d没有明显下降,14~28 d显著上升,从28 d开始迅速下降并在42 d时到达最低值。与此同时,珠芽内的淀粉含量从14 d开始迅速上升,28 d时达到峰值,处理温度越低上升幅度越小,处理结束时5℃处理珠芽淀粉含量最低。将不同温度处理的珠芽分别在处理14、28、42和56 d后进行栽植,结果表明,5℃处理56 d的珠芽出苗速度最快,且出苗率最高(56.67%)。综上所述,利用卷丹百合珠芽进行繁殖,5℃冷藏处理56 d是最佳选择。

零余子对绵羊生长、屠宰性能及肉品质的影响

试验旨在探索零余子对绵羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响。选取3~4月龄体况良好的杜湖公羊(杜泊羊♂×湖羊♀)30只,体重为25 kg左右,随机分为3组,每组10只羊,每组5个重复,每个重复2只羊。对照组(CTL组)饲喂普通日粮、低剂量组(BUL1组)饲喂含7.5%零余子的日粮、高剂量组(BUL2组)饲喂含10.0%零余子的日粮。正试期90 d,试验期间每月称重1次,测定生长性能;试验结束后,将试验羊屠宰,测定屠宰性能;采集试验羊背最长肌,测定肉品质。结果表明:日粮中添加零余子对绵羊的末重、增重、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)无显著影响(P>0.05)。零余子组的大网膜重显著高于CTL组(P<0.05),零余子组的宰前活重、胴体重、屠宰率、肝指数、脾指数与CTL组相比差异不显著(P>0.05)。CTL组肌肉的pH45 min显著高于零余子组(P<0.05),但pH24 h、粗脂肪、干物质、粗蛋白、剪切力、失水率没有显著差异(P>0.05)。BUL2组的C22:0含量显著高于BUL1组(P<0.05),对肌肉中其他脂肪酸含量没有显著影响(P>0.05)。综上,零余子可作为绵羊育肥的饲料,适宜的添加剂量(7.5%~10.0%)在不影响绵羊的生长和屠宰性能的条件下,对绵羊的屠宰性能和脂肪酸组成有一定的影响。

不同光强和光周期对山药珠芽生长发育的影响

为了解不同光照强度和光周期对珠芽生长发育的影响,本研究采用3种光强和5种时长对山药茎段外植体进行离体培养。结果表明,珠芽的发育与光合有效辐射的积累有关,强光[195μmol/(m^(2)·s)]下短时间光照及弱光[20μmol/(m^(2)·s)]下长时间光照均能满足珠芽生长需求,强光整体抑制生长,弱光较中等光强[95μmol/(m^(2)·s)]生长较慢,并且在各光强下4 h/d光周期均不能满足珠芽快速伸长的需要,16 h/d光照不同程度的抑制珠芽伸长,而每天8 h和10 h光照时长适宜珠芽的生长,珠芽数量最多;珠芽表皮对光照极为敏感,在弱光条件下亦能变为褐色;弱光和短日照条件显著促进珠芽须根的生长;光强是影响珠芽出芽的重要因素,受光周期的调控较弱。综合来看,根据培养目的的不同应选择相应的光照环境,如为促进珠芽伸长获得更高质量的珠芽可选择光强95μmol/(m^(2)·s)光照8 h或10 h,抑制生根和萌发可采用195μmol/(m^(2)·s)光照12 h或16 h,提高发芽率和促进须根生长可选用20μmol/(m^(2)·s)照射4~12 h。

不同光周期对半夏珠芽生长状况的影响

[目的]筛选半夏珠芽生长的最佳光周期。[方法]将半夏幼苗置于装有定时器的发光二极管(LED)灯管下,设置不同光周期处理(2、4、6、8、10、12、14 h/d),对半夏生长形态、珠芽收获情况和发芽情况进行观测记录,使用紫外分光光度计对叶片色素含量进行测定,运用熵权TOPSIS法进行综合评价。[结果]半夏形态指标随光周期延长呈现先升高后降低的趋势;色素含量与光照时间成正比例关系;在8 h/d光周期条件下半夏珠芽收获指标测定值最高,4 h/d光周期的发芽指数最高,且高于其他组别;熵权TOPSIS法综合评价结果表明,在光周期为8 h/d条件下,半夏珠芽的生长状况优于其他组别。[结论]筛选获得最适光周期为8 h/d,可有效改善半夏珠芽的生长状况。

山药同根同源植物零余子的研究进展

山药是薯蓣的地下根茎,零余子长在薯蓣的叶茎之间,是山药在地上茎叶部位珠芽的总称,两者属同根同源植物。山药是传统的药食同源植物,而零余子却因商业价值低常被种植户丢弃。拟通过文献查找、整理和总结,对零余子的成分、药理活性及山药和零余子的成分对比进行综述,以期推动人们对零余子化学成分和药理活性的研究,更好地开发利用零余子。

不同温度处理对珠芽魔芋球茎休眠调控的影响

为探究不同温度处理对珠芽魔芋球茎休眠调控的影响,以珠芽魔芋叶面球茎为材料,在球茎休眠期设置昼/夜变温(24℃/9℃、24℃/13℃、24℃/17℃)、恒温(9℃、13℃、17℃、21℃)及室温处理,萌发期设置26℃、33℃催芽处理,分析不同温度处理后珠芽魔芋球茎在休眠Ⅰ期、休眠Ⅱ期以及萌发前期、中期、后期、末期的生物表型变化、内源生理变化规律及其休眠调控相关基因的变化情况。结果表明,(1)休眠期恒温处理有利于提高珠芽魔芋球茎的出芽比,其中13℃恒温打破休眠和萌发期33℃催芽处理球茎的发芽率最先达到峰值,且其出芽比最高。(2)休眠Ⅱ期的球茎淀粉含量低于休眠Ⅰ期,而其可溶性糖含量高于休眠Ⅰ期,13℃恒温处理球茎淀粉含量下降最快,其可溶性糖含量最高;前期恒温处理球茎淀粉、可溶性糖含量在萌发前期和萌发后期之间均存在显著性差异,而前期昼夜变温处理球茎仅可溶性糖含量在萌发前期和萌发后期间差异显著。(3)珠芽魔芋球茎ABA含量在休眠Ⅰ期和休眠Ⅱ期逐渐增多,而其GA_(3)含量逐渐减少,萌发期ABA含量均先升后降,同期GA_(3)含量在26℃催芽处理下先升后降,在33℃催芽处理下整体上升。(4)珠芽魔芋NCED基因表达量随着休眠程度的加深逐渐增加,而在萌发期逐渐减少,CYP707A基因表达量随着休眠的加深逐渐减少,而在萌发期增加。研究发现,珠芽魔芋打破休眠的最佳温度为恒温13℃,促进萌发的最佳温度为33℃;随着珠芽魔芋打破休眠,球茎中的淀粉含量降低,可溶性糖含量升高,ABA含量先升后降,GA_(3)含量先降后升;NCED和CYP707A基因可能是珠芽魔芋休眠调控中的关键基因。

大蒜播种时鳞芽朝向对大蒜生长发育影响的试验研究

为了研究大蒜播种时鳞芽朝向对大蒜生长发育的影响,为研究大蒜播种机械提供参考依据,该文以徐州白蒜为供试品种,将鳞芽分为朝上、朝下和随机3种情况种植,观察大蒜生长发育情况。试验结果表明:播种时鳞芽朝下、朝上和随机时,大蒜均能顺利生长。但是,鳞芽朝下和随机时,发芽叶出土缓慢而且细弱,出苗期加长,出苗不整齐。在幼苗期,幼叶长大缓慢,露出土面较晚。大蒜植株较矮,叶面积小。蒜头重量轻,横径小。大蒜地下部分生长姿态与播种时鳞芽的姿态一致。鳞芽朝向随机和朝下时,蒜头在地下生长姿态呈倒立或平躺状。

零余子皂甙的抗氧化特性研究

目的:研究零余子皂甙对DPPH、羟自由基、超氧自由基清除作用以及零余子皂甙的TEAC值。方法:分别采用DPPH、ABTS、Fe2+-H2O2和邻苯三酚自氧化法进行零余子皂甙的抗氧化作用。结论:零余子皂甙对DPPH自由基、羟自由基、超氧自由基、ABTS自由基均有较好的抑制效果,其中对DPPH自由基清除作用随着皂甙浓度的增加而下降,对超氧自由基清除率达到50%的零余子皂甙浓度为60.34mg/L,其总体抗氧化值即TEAC值随着皂甙的浓度的增加而增加,二者具有剂量效应关系。

铜、锌胁迫对珠芽蓼珠芽萌发及生理生化特性的影响

为了探索珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)修复铜、锌矿山土壤的机制,以珠芽蓼珠芽为材料,采用溶液培养试验研究了不同浓度的铜(Cu^(2+))和锌(Zn^(2+))胁迫对珠芽蓼珠芽萌发、生长及生理生化特性的影响。结果表明:Cu^(2+)浓度达到40 mg·L^(-1)时,发芽率下降;Zn^(2+)浓度达到20 mg·L^(-1)时,发芽率下降。不同浓度Cu^(2+)和Zn^(2+)与珠芽蓼幼苗高度和根长相关,Cu^(2+)对珠芽蓼珠芽幼苗生长和根系伸长的抑制作用比Zn^(2+)更显著。随着Cu^(2+)和Zn^2处理浓度的升高,珠芽蓼叶绿素a、叶绿素b含量降低;叶片电导率和丙二醛(MDA)含量增大,并与处理浓度呈一定的相关关系。珠芽蓼虽能够在西藏中部矿区正常生长而具有一定的耐性,但在铜、锌污染土壤的植物修复中没有较强的应用潜力。

遮荫对半夏生物学特性的影响

对山西产半夏进行了盆栽试验,研究其在全光照和遮荫处理下的生物学特性。结果表明,半夏是喜阴植物,遮荫55%和80%与全光照相比,叶长、叶宽、株高分别增加了38%和27%,8%和25%,59%和101%;叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别增加了17%和26%,28%和36%,10%和13%,叶绿素a/b减小;半夏的珠芽数量与鲜重分别增加了215%和101%,177%和56%。综合分析认为,遮荫55%可为半夏生长发育提供较适宜的环境条件,对珠芽数量和质量及半夏总产量的提高有重要意义。

盾叶薯蓣试管株芽的诱导

以盾叶薯蓣(Dioscoreazingiberensis)试管植株为材料,选取带芽茎段为外植体,转接到株芽诱导培养基上15d后,原茎段基部开始产生株芽突起,30d后每一茎段可产生3-5个已生根的株芽,株芽诱导率为100%,株芽诱导数为180个/40株,其移栽成活率可达90%以上。株芽形成的适宜培养条件:温度为26±2℃,光照时间14hd-1,光照强度为1500-2000lx;适宜培养基组成为:MS+6-BA4.0mgL-1+IBA1.0mgL-1+蔗糖6%-9%+活性炭0.5%+琼脂7%。离体诱导的盾叶薯蓣试管株芽能直接发育为新植株,为盾叶薯蓣的快繁提供了一种新的方法。

半夏珠芽萌发动态及其影响因子的研究

目的研究半夏P inellia terna ta珠芽的萌发动态及其影响因子,为阐明半夏珠芽的生产应用和珠芽发育生物学提供依据。方法利用完全随机实验设计研究半夏珠芽的萌发动态以及珠芽大小、不同覆土深度、土壤干湿度和不同来源对半夏珠芽萌发和半夏生长的影响。结果四川南充半夏珠芽播种约14 d开始萌发,23 d萌发率达60%以上,29 d完成萌发。直径≥8 mm的珠芽的萌发率显著高于5 mm≤直径<8 mm的珠芽;两种覆土深度10和20 mm对半夏珠芽的萌发和半夏幼苗的生长没有显著性影响;保持土壤湿润的珠芽萌发率显著高于土壤见干见湿的珠芽;从播种到23 d时,四川南充半夏的珠芽萌发率极显著高于山西新绛半夏的珠芽,随后二者的萌发率没有显著性差异。另外发现不同来源的半夏珠芽在萌发时叶形会发生变化。结论培育大的珠芽对半夏繁育有重要意义,保持土壤湿度对提高萌发率和促进半夏幼苗生长有重要作用,不同来源的半夏珠芽具有不同的萌发特点和生长特性,应重视半夏不同品系的筛选。

光质和生长物质组合对怀山药零余子脱分化和再分化的影响

本文以怀山药优良品种“铁棍山药”为材料 ,研究了光质和生长物质的不同组合对零余子脱分化和再分化的影响 .结果表明 :( 1)在愈伤组织诱导过程中 6-BA与NAA的组合优于 6-BA与 2 ,4-D的组合 ;在 6-BA2mg/L(单位下同 ) +NAA 2和 4培养基上 ,愈伤组织在白光和红光下出现的比较早 ,诱导率在白光、红光、黄光、蓝光、绿光及黑暗各条件下均能达到 10 0 % .( 2 )在愈伤组织分化过程中 ,在相同条件下的蓝光分化率最高 (为 10 0 % ) ,红光和白光次之 (分别为 95 %和 91.7% ) ,绿光和黄光较低 (分别为 84.4%和 75 % ) ,黑暗最低 (为 2 2 .6% ) .

半夏珠芽发育过程的形态学和解剖学研究

通过形态学观察和石蜡切片方法研究了半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.]的珠芽发育过程,结果显示:半夏珠芽着生于叶柄的下部,起始于幼嫩叶柄的腹面最外轮维管束外周薄壁细胞;恢复分裂的薄壁细胞分裂形成珠芽原基细胞团,在原基生长突破叶柄表皮后分化形成具有生长点的珠芽结构,发育中的珠芽无根分化;珠芽的生长被动地终止于叶片衰老(倒苗),无明显的成熟发育过程。研究表明,半夏的珠芽是不定芽性质的无性繁殖结构,但在发育过程上明显区别于其它植物的珠芽发育。

铁棍山药组织培养快繁及试管珠芽离体再生体系研究

以河南温县铁棍山药带腋芽的茎段为外植体进行铁棍山药种苗快繁及珠芽离体再生体系的研究。结果表明：（1）75%乙醇浸泡30 s和5% NaClO消毒15 min配合使用灭菌效果最好;腋芽诱导最适培养基为MS＋0.5 mg·L-1 6-BA＋0.1 mg·L-1 NAA,培养20 d后诱导的多芽体倍数最高,为2.22,高度最高为3.3 cm;继代增殖最适培养基为MS＋1.5 mg·L-1 6-BA,增殖倍数可达4.1;生根培养最适培养基为1/2MS＋0.2 mg·L-1 6-BA＋1.0 mg·L-1 NAA＋0.02%活性炭,平均生根天数为12 d,生根率达100%,根系最长为1.04 cm。（2）用单芽带外植体的接种方式,其珠芽诱导率及诱导的珠芽数显著高于只接单芽的接种方式,珠芽诱导率达88.9%,平均珠芽数为1.50,大小为0.38 cm×0.54 cm;蔗糖浓度为1%～3%有利于珠芽诱导,珠芽整齐度好,形状规则,试管苗叶色浓绿;离体珠芽芽诱导的最适培养基为MS＋1.5 mg·L-1 6-BA＋0.2 mg·L-1 NAA,珠芽在18～22 d发芽,30 d后诱导率最高为83.3%。该实验结果为铁棍山药试管苗的工厂化生产奠定了技术基础。