低温和外源GA3解除大蒜气生鳞茎休眠的效果及生理生化机制的研究

气生鳞茎是离体诱导大蒜脱毒苗的首选材料,但其具有休眠特性,需先解除休眠。本研究利用4°C低温贮藏和外源GA3浸泡的方式解除气生鳞茎休眠,在破眠处理过程中测定生理生化指标,探究休眠解除的生理机制。研究得出,低温和外源GA3处理均能有效解除气生鳞茎休眠,促进萌发;低温和GA3处理过程中,气生鳞茎中总糖含量降低,可溶性糖含量先上升后下降,还原糖和可溶性蛋白含量持续上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均增强;内源赤霉素(GA)含量不断升高,脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)含量降低。这说明经过4°C低温和外源GA3处理后,气生鳞茎内物质代谢活跃,生理活动加强,其休眠被打破。

外源GA_3对高原夏季胡萝卜肉质根发育的影响

为了揭示外源 GA3对胡萝卜肉质根发育的影响机理,并为高原夏季胡萝卜安全高效栽培技术研究提供参考理论,本试验以耐先期抽薹的胡萝卜品种为试材,采用酶联免疫吸附法（ELISA）,研究了外源 GA3对高原夏季胡萝卜肉质根膨大、木质化及其内源激素含量的影响。结果表明,在叶片旺盛生长期和肉质根迅速膨大期分别喷施5.78×10-4 mol·L-1外源GA31次,或在苗期、叶片旺盛生长期和肉质根迅速膨大期喷施5.78×10-4 mol·L-1外源GA31~3次,能显著降低高原夏季胡萝卜苗期肉质根日鲜重增长速率与库活力,促进肉质根木质化。与对照相比,喷施外源 GA3,可显著降低苗期肉质根内源 GA3、IAA、GA4、ABA、DHZR与 IPA含量,显著提高肉质根内源ZR含量；显著降低叶片旺盛生长期肉质根内源GA3、IAA、GA4、IPA含量,显著提高内源ZR含量；显著提高迅速膨大期肉质根内源 IAA、GA4、ZR 含量；显著降低肉质根迅速膨大期之前的 IAA/ZR 和GA4/ZR比值。随着外源GA3喷施次数的增多, IAA/ZR和GA4/ZR比值在肉质根迅速膨大期有逐渐增高的趋势。外源GA3通过改变内源激素含量及其平衡状态来影响高原夏季胡萝卜肉质根的发育。

外源GA_3对芍药花芽发育的影响

花芽分化启动后,外源GA3处理对"英雄花"和"金奖红"两个芍药品种的花芽分化进程有非常明显的影响,较高浓度处理的促进作用更明显,同时GA3对植株有促进春化的作用。综合考虑外源GA3处理对花芽分化进程和秋发两方面的影响,在本试验中,300 mg/L GA3处理为最佳的选择。当花芽分化完成后,外源GA3处理对芍药萌芽期、花茎及其节间的伸长、花的大小以及花期的早晚均有较明显的促进作用。高浓度GA3处理改善了"紫芙蓉"的缩蕾现象,促进开花,在本试验中,以500 mg/L处理最佳。

外源GA_3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理生化指标的影响

以板蓝根品种安徽亳州种为试材,在100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下,研究了外源GA_3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理生化指标的影响。结果表明:当外源GA_3的浓度达到100 mg/L时,板蓝根种子萌芽能力和幼苗生长表现最优;同时,幼苗光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的数值最大,分别为CO_2 5.53μmol/(m^2·s)、0.56 mmol/(m^2·s)、H_2O 216 mmol/(m^2·s)和287 mg/L;幼苗叶片中MDA含量达最低,而POD和SOD活性最高,其值分别为0.336μmol/g FW、26.65 U/(g·min)FW和272.53 U/(g·min)FW,可有效缓解盐胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长造成伤害。

外源GA_3与低温处理对芍药种子萌发和幼苗生长的影响

芍药种子具有"双休眠"特性,自然播种萌发率低,生长周期长。试验对‘朱砂判’种子进行了GA3和低温处理,研究其对促进种子萌发和幼苗生长的效果。结果表明,GA3能够解除种子下胚轴休眠并促进生根,其中100 mg·L-1GA3处理的生根率与生根质量最好,生根率最高为41.33%;低温结合GA3处理不同主根长度的种子,对解除上胚轴休眠和促进幼苗生长均具有显著性影响,当主根长度<3 cm时,低温(4℃)4周后500 mg·L-1GA3的处理最有利于种子萌芽与幼苗生长,萌芽率最高为96.67%;这种组合处理还可以促使芍药种子从播种到萌发所需时间缩至48 d。

利用转录组测序分析外源GA3解除大蒜气生鳞茎休眠相关基因

利用外源GA3打破’金乡’大蒜气生鳞茎休眠,采用高通量测序技术对休眠气生鳞茎和GA3处理气生鳞茎进行转录组测序,分析筛选响应外源GA3的差异表达基因,探究差异表达基因与GA3解除气生鳞茎休眠的关系。结果表明:外源GA3可有效打破气生鳞茎休眠;通过转录组测序得到上调差异基因4588个,下调差异基因55857个;28107个差异表达基因在KEGG中获得注释,其中在代谢途径中获得注释的差异基因最多,其次为遗传信息处理途径。差异表达基因较多的富集于植物激素信号转导途径且富集结果显著;筛选出参与GA、ABA、ZR信号转导的显著差异表达基因GAI、SLR1、PP2C等,其表达情况与气生鳞茎内源激素含量的变化情况一致,推测外源GA3可通过抑制GA信号途径负调控因子DELLA基因的表达,激活赤霉素的生物合成及信号转导过程,使气生鳞茎休眠解除,同时PYL的表达量显著降低,从而使得脱落酸含量相对降低,有利于休眠解除;qRT-PCR验证结果显示测序结果和实际结果一致。

外源GA_3对盐胁迫下水稻种子萌发的影响

盐胁迫条件下,水稻种子在萌发过程中,发芽率、发芽指数、活力指数和α-淀粉酶活性均极显著低于对照。通过在盐胁迫处理中分别加入20、40、60、80、100mg/L外源GA3,水稻种子的发芽率、发芽指数、活力指数和α-淀粉酶活性均有一定的提高,外源GA3对盐胁迫起到了一定的缓解作用,其中80mg/L外源GA3处理的水稻种子缓解效果显著,各指标与无NaCl胁迫的正常对照相比,差异不显著,能最大限度地缓解盐对水稻种子萌发的抑制作用。

外源GA_3处理对套袋苹果内在品质的影响

为降低套袋对果实品质的负面影响,研究了不同时期果实表面、果柄和果台副梢进行不同浓度的GA_3处理对寒富苹果内在品质的影响。结果表明:套袋前20 mg/L和除袋后100mg/L GA_3处理果柄对提高果实可溶性固形物效果最好,均较对照增加了2.50%;除袋后100 mg/LGA_3处理果柄对提高果实可溶性糖效果最好,较对照增加了2.02g/100g FW;种子喙变褐时100mg/L GA_3处理果面对降低果实淀粉含量效果最明显;种子喙变褐时100 mg/L GA_3处理果台副梢对提高果实有机酸效果最明显;套袋前100 mg/L GA_3处理果面对提高果实Vc含量效果最明显。

100份水稻资源对外源GA_3敏感性比较

调查了100份水稻资源6个性状对外源GA3的敏感性,并分别以株高、穗颈长和剑叶角度的GA3敏感性指标为变量对100份资源进行了聚类分析。结果表明:与喷清水对照相比,GA3处理后6个性状的平均值都增大了。株高、穗颈长、剑叶角度、倒二节间长和倒三节间长的GA3敏感性均是籼稻高于粳稻。绝大部分资源倒二节间长GA3敏感性高于倒一节间长和倒三节间长。聚类分析表明:扬稻6号等9份资源被聚为株高对外源GA3敏感性高的一类;中籼糯等4份资源被聚为穗颈长对外源GA3敏感性高的一类;滇屯502选早等4份资源被聚为剑叶角度对外源GA3敏感性高的一类。筛选出的资源为异交相关性状对外源GA3敏感性的改良和遗传研究提供了材料信息。

外源赤霉素GA_3对混合盐碱胁迫下小白菜种子萌发的影响

以小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis L.)为材料,通过采用不同浓度的外源赤霉素(GA3)浸种处理,研究了GA3对混合盐碱胁迫下小白菜种子的发芽率(Gr)、发芽势(Gv)、发芽指数(Gi)以及根毛区宽度和胚长的影响。结果表明:混合盐碱胁迫下,小白菜各发芽指标均显著低于对照,GA3处理后,各指标均显著提高,且随外源GA3浓度的增加,各指标均表现出先增后减的趋势,当GA3浓度达80 mg/L时,各发芽指标达到峰值,说明80 mg/L GA3可使混合盐胁迫下小白菜种子萌发的缓解作用达到最佳。同时外源GA3处理还可不同程度地缓解盐胁迫对小白菜种子α-淀粉酶活性的抑制。

外源赤霉素GA3对库尔勒香梨抗寒性的影响

以树势健壮、结果正常的库尔勒香梨单株为试验材料,在展叶期(2013年5月6日)第一次喷施不同浓度的 外源GA3 (50, 75, 100 mg/L),每隔20天喷施一次,共喷施三次。在休眠期枝条取样,在人工低温胁迫 条件下测定膜透性、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量等抗寒性指标,并计算各综 合指标的隶属度。试验结果表明:100 mg/L GA3一次处理的平均隶属度大于0.7,为高抗;50 mg/L GA3 一次处理、75 mg/L GA3一次处理、50 mg/L GA3二次处理、75 mg/L GA3二次处理、100 mg/L GA3二 次处理、100 mg/L GA3三次处理的平均隶属度均大于0.4,因此以上处理均为中抗;50 mg/L GA3三次处 理、75 mg/L GA3三次处理的平均隶属度大于0.3,因此这两种处理为低抗。可初步认为,最佳GA3喷施 浓度为100 mg/L,处理一次,能够抵抗?24℃的低温,但确定最佳喷施时间和外源激素浓度需进一步深 入研究。

外源GA_3对大粒小麦内源激素及碳氮化合物含量的调节效应

用20 mg/L的GA3溶液处理开花后10 d的不同粒型冬小麦品种。处理后大粒品种籽粒和旗叶中的内源GA3含量高于小粒品种,而ABA含量却低于小粒品种,其变化趋势均为单峰曲线,大粒品种籽粒和旗叶中的内源GA3的峰值高于小粒品种,而ABA的峰值低于小粒品种;大粒品种籽粒和旗叶中GA3/ABA的峰值均高于小粒品种,且灌浆末期仍保持较高水平;两品种籽粒中可溶性糖含量均表现为"低-高-低"趋势,蛋白质含量则表现为"高-低-高"趋势,且灌浆中后期大粒品种籽粒中蛋白质含量上升较快,而小粒品种上升缓慢。

外源GA_3混合配方对巨峰葡萄果实生长前期内源激素的影响

[目的]为了研究外源GA3对巨峰葡萄果实生长前期内源激素的影响。[方法]采用不同浓度的外源GA3混合配方对巨峰葡萄二造果进行处理,了解花后10～30 d葡萄内源激素含量与果实无核率的关系。[结果]外源GA3混合配方处理可以促使巨峰葡萄产生无核果实,并且促进果实膨大,在果实生长前期果实内GA3、IAA、CTK、ABA含量均有不同程度的提高。其中,GA3与IAA含量大致呈现先升后降的变化趋势。CTK含量变化类似,但与CK差异不大。ABA含量与其他激素的变化趋势大致相反。[结论]巨峰葡萄无核化的较好处理为GA312.5 mg/L+SM 200 mg/L+CPPU 10 mg/L。

光和GA_3诱导番茄种子萌发过程中内源ABA的变化

外源GA_3和红光都能有效地诱导台湾红番茄种子萌发;外源ABA对光诱导萌发有明显的抑制作用。白光和红光诱导萌发过程中内源ABA水平急剧降低,而在黑暗或远红光下则一直保持在与风干种子中原有的高水平。1 mol/L HCl酸化1h后加100 ppm GA_3诱导萌发时内源ABA含量也随培养时间的延续而明显下降。

百蕊草休眠解除前后种胚的转录组分析

利用外源GA3打破百蕊草种子休眠,采用高通量测序技术对百蕊草休眠种胚和休眠解除种胚进行转录组测序并进行系统的生物信息学分析。结果表明,外源GA3可有效打破百蕊草种子休眠;通过转录组测序得到上调差异基因73794个,下调差异基因42776个;共有116570个差异基因被GO功能注释到代谢过程、细胞过程、细胞、细胞组分、结合和催化活性等GO条目。对26508个差异表达基因进行Pathway显著性富集分析,共发现133个代谢通路,休眠前后DEGs主要富集在翻译、碳水化合物代谢、折叠、分类及降解和氨基酸代谢等途径,基于KEGG数据库中注释结果,共发现20条与百蕊草种子休眠解除相关的代谢通路。百蕊草种子休眠解除是一个复杂的生物学过程,包括细胞形态构建、次生代谢产物合成、糖代谢以及植物信号转导等,其中植物激素信号转导是调控休眠解除的关键因素之一。qRT-PCR验证结果显示测序结果和实际结果一致。