澳洲坚果生理落果期果柄离区形态学结构及细胞壁相关酶活性分析

对比分析澳洲坚果早期生理落果期间正常果与脱落果果柄离区的形态学结构和细胞壁相关酶活性,为落果生理基础研究及生产上制定保果调控措施提供理论依据。通过制作石蜡切片观察果柄离区的形态学结构,采用生化微量法分别测定盛花后30 d、40 d、50 d果柄离区中纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶的活性并分析其差异性。结果表明,正常果果柄表皮细胞排列紧密,无离层区域,而脱落果果柄具有明显的离层区域,离层由2~3层大体积、椭圆形的细胞松散排列组成,细胞间隙较大,木质化程度高于周围组织细胞;在澳洲坚果早期生理落果期间,脱落果果柄离区中纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶活性均显著高于正常果果柄。研究结果表明,果柄离层木质化程度、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶等细胞壁相关酶活性变化是造成澳洲坚果早期生理落果的重要因素。

冰糖橙叶片受柑橘溃疡病菌诱导脱落的离区解剖特性分析

【目的】观察冰糖橙叶片受柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc)诱导脱落过程中离区组织结构的动态变化特征,探明冰糖橙叶片受Xcc诱导脱落的特征和规律。【方法】通过不同的活体接种方式和接种不同浓度的病原菌,筛选加速叶片脱落的Xcc接种方式和接种浓度,并采用树脂切片观察叶片脱落过程中离区组织结构变化。【结果】与注射接种10^(6)或10^(7)CFU·mL^(-1)Xcc、10^(8)CFU·mL^(-1)主要致病效应子pthA4缺失的菌系Xcc 049A,以及浸泡接种10^(8)或10^(9)CFU·mL^(-1)Xcc相比,注射接种10^(8)CFU·mL^(-1)Xcc显著促进本叶脱落,翼叶未脱落,4 dpi(day post inoculation)离区细胞分化形成离层和保护层,离区细胞膨大且细胞平均面积减少。【结论】冰糖橙叶片注射接种10^(8)CFU·mL^(-1)Xcc后,在本叶和翼叶衔接处从外周向中轴逐渐分离,分化形成成熟的离层和保护层,最终导致本叶脱落。

老芒麦种子离区酶活变化及组织学分析

通过对青藏高原东北缘6种野生老芒麦不同时期种子离区组织结构的观察和细胞壁水解酶活性的测定,在组织学和生理学层面阐释老芒麦种子落粒的成因。结果表明,老芒麦种子离区结构的形成时期早于种子脱落,离层由2~3层小体积、椭圆形的细胞紧凑排列组成且这些细胞木质化程度高于周围组织细胞,低落粒材料离层木质化细胞数量多于高落粒材料;低落粒材料在种子成熟期无明显的离层断裂,其断裂面粗糙,离层结构完整,而高落粒材料在种子成熟期出现明显的离层断裂,断裂面光滑且离层结构不完整;6种材料纤维素酶(CE)与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的变化趋势在种子发育各时期均有差异,落粒关键期(抽穗后4~5周)这两种酶活性均与种子脱落密切相关;供试材料在落粒关键期CE与PG活性排序一致,且与同时期电镜观察结果相近;高落粒材料XH09在落粒关键期的两种酶活性均为最高(XH09CE=479.52IU·L-1,XH09PG=188.87pg·mL-1),而低落粒材料ZHN03两种酶活性均为最低。研究表明,老芒麦高落粒与低落粒材料在离层木质化程度、断裂面光滑度、离层结构完整性及落粒关键期细胞壁水解酶活性等方面具有差异。同时,离层木质化程度与落粒关键期细胞壁水解酶活性是造成野生老芒麦种子脱落的重要因素。

紫丁香叶柄离区IAA的免疫组织化学定位

Freezing sections and immunogold_silver staining were employed to the study on the localization of IAA in petioles of Syringa oblata Lind. At different stages of leaf abscission, the distribution patterns of the silver particles varied in different tissues. In the earlier period of abscission, there were many silver particles in the proximal and distal tissues, but only a few in the abscission zone. The high density of silver particles was found in the phloem of the petiole. The number of silver particles in the abscission zone increase immediately after the protective layer was formed and began to decrease along with the development of the abscission zone. The density of the silver particles became very low when abscission was completed. The formation of protective layer may be the demarcation line of the Stage Ⅰ and Stage Ⅱ during the development of the abscission zone.

高低温胁迫下白银豆离区酶活性及其解剖学的研究

研究了高低温胁迫下白银豆落花落荚率、离区生理特性及解剖学观察,结果表明,高低温处理使白银豆落花落荚率显著增加,分别比对照增加了262.90%和202.69%;可溶性蛋白含量显著降低,分别下降了34.10%和43.33%;高低温处理后白银豆离区纤维素酶活性、多聚半乳糖醛酸酶和过氧化物酶活性均显著提高(P<0.05);且与高温处理相比,低温处理下酶的活性均较高,同时落花落荚率也较高。解剖学实验表明,高低温胁迫条件下白银豆离区细胞膨大,细胞间出现空腔,这可能有利于维管束的断裂脱落。

脐橙离区β-甘露聚糖酶基因片段克隆和序列分析

β-甘露聚糖酶是一种参与细胞壁半纤维素组分甘露聚糖降解的关键酶。为探究该酶与器官脱落的关系,以纽荷尔脐橙(Citrus sinensis Osbeck)果柄离区为材料,采用同源PCR克隆策略,扩增脐橙β-甘露聚糖酶基因片段。结果表明:该序列长度274bp,编码了一段由91个氨基酸残基组成的β-甘露聚糖酶保守区片段。同源比对表明,该序列与GenBank上其他已有的植物β-甘露聚糖酶氨基酸序列的同源性在53%～65%,推断克隆得到的片段是脐橙β-甘露聚糖酶的cDNA片段。

大豆叶柄外植体脱落过程中离区的显微观察

用石蜡切片法观察大豆叶柄外植体脱落过程中离区的形态变化,发现离区在脱落前就已经形成,宽约2mm,由20～25层细胞构成,细胞小而致密,与周围细胞明显不同,离区外观形态在脱落过程中在光学显微镜下观察无明显变化。

木薯干旱胁迫下离区发育相关基因MeAP_(2-2)酵母单杂交文库构建及其上游调控基因的筛选

为了研究干旱胁迫下调节木薯叶片脱落相关的重要节点基因及其分子调控网络,以‘华南5号’木薯为实验材料,通过采用酵母单杂交筛选系统,将Me AP2-2启动子中激素与胁迫相关的元件串联后整合入酵母染色体,构建诱饵菌株;采用SMART技术进行离区c DNA文库的构建,将离区c DNA与p GADT7-Rec表达载体共同转化诱饵菌株,通过同源重组在酵母细胞内筛选Me AP2-2的上游转录调节因子;利用酵母菌落PCR法获得阳性克隆中的c DNA插入片段,测序后在JGI网站进行Blast分析。结果表明,构建的c DNA文库库容为1.5×106,插入片段大小为250-3000 bp。c DNA插入片段经测序和Blast同源性分析和定量PCR分析,筛选出1个metallothionein protein,1个core histone protein,1个heavymetal-associated protein与Me AP2-2相关的调节因子。实验结果证明酵母单杂交文库构建成功,初步筛选获得了调节Me AP2-2的上游调节因子。为研究木薯干旱胁迫下离区发育的信号转导通路奠定了基础。

加工番茄离区发育过程及有无离区相关生理特性分析

以有离层和无离层品种的加工番茄为试材,采用石蜡切片技术和番红-固绿染色法对花梗进行解剖学研究,并对完全形成离层的时期(花完全开放时期)进行生理生化方面的研究。结果表明,离层是在花芽分化过程中逐步产生的,并伴随着花梗的生长而生长。在花完全开放时期,离层品种中细胞壁降解酶的活性显著高于无离层品种,而可溶性蛋白含量与酶活性呈负相关性。研究为进一步探讨离区发育机制奠定理论基础,也对生产中防止落花落果具有重要指导意义。

加工番茄无离层突变及离区JOINTLESS基因序列分析

以加工番茄有离层品种09872和无离层品种08003为试验材料,分别提取基因组DNA及有离层品种09872的花梗离区总RNA,设计引物扩增并测序,得到JOINTLESS基因序列(1 286 bp)、jointless(j)突变序列(347 bp)及JOINTLESS基因表达序列(797 bp)。采用生物学软件对序列进行生物信息学分析,结果表明,加工番茄的JOINTLESS基因编码序列与普通栽培番茄品种相比,有2个碱基发生突变;jointless(j)突变是由JOINTLESS基因第1个外显子的部分序列连同起始密码子上游共939 bp的碱基缺失所引起;JOINTLESS基因共编码265个氨基酸,预测所得的蛋白质整体表现为亲水性。经系统发育分析得出,加工番茄JOINTLESS基因序列与矮牵牛中该基因序列相似性最高,与葡萄物种的相似性最低。

柑桔果实脱落期离区细胞超微结构观察

柑桔幼果离区薄壁细胞在幼果脱落初期的主要表现为细胞壁解体，淀粉粒沉积和线粒体遭到破坏。脱落后期的主要表现是高尔基体数目的增加和钙晶簇的形成。

蓝果忍冬果柄离区形成中内源激素含量与细胞壁相关酶活性的变化特征

以蓝果忍冬易落果品种‘海参崴’和不易落果品种‘蓓蕾’为试材,制作石蜡切片观察果柄离区的解剖结构,用高效液相色谱法测定果柄离区内源激素含量,并用酶联免疫吸附测定试剂盒测细胞壁相关酶活性,分析蓝果忍冬不同品种果柄离区形成过程中内源激素含量与细胞壁相关酶活性的变化特征,探讨二者与果实脱落的关系。结果表明:(1)‘蓓蕾’果柄离区在整个果实生长期均无明显断裂,‘海参崴’果柄离区在果实成熟期开始断裂,最终仅靠维管束连接。(2)海参崴’和‘蓓蕾’果柄离区激素水平和变化存在明显差异,在果实成熟期‘海参崴’的脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)含量高于‘蓓蕾’,而生长素(IAA)和玉米素(ZT)含量低于‘蓓蕾’;在转色期赤霉素(GA3)含量低于‘蓓蕾’。(3)进入果实成熟期后‘海参崴’的纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶(β-glu)活性升高,到转色期后期多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)活性达到峰值;在整个果实生长期‘蓓蕾’的Cx活性基本没有变化,PG、PME、β-glu活性在生长早期即达到峰值,进入果实成熟期呈下降趋势。(4)‘海参崴’果柄离区Cx活性与IAA/ABA显著负相关(P<0.05);‘蓓蕾’果柄离区β-glu活性与IAA/ABA显著负相关(P<0.05),其PME活性与ABA含量呈极显著正相关关系(P<0.01)。研究认为,‘海参崴’果实易脱落主要与果实成熟期果柄离区ABA含量增加和IAA含量降低及细胞壁代谢酶Cx和PG活性变化有关,且Cx活性受IAA和ABA相对含量比值的负调节;‘蓓蕾’果柄离区PME活性增强也可以促进其果实脱落,PME活性受ABA含量的变化正向调节。

蓝果忍冬不同品种果柄离区发育显微结构

以蓝果忍冬品种蓓蕾、海参崴为材料,在田间观察记录果实、萼片及果柄发育过程的表观性状,并用石蜡切片法对其果柄离区发育过程进行系统观察,探究蓝果忍冬易落果原因。结果发现,蓝果忍冬离区内有若干层细胞,细胞小而致密。随果实发育,果柄次生结构进一步发育。幼果膨大及转色期,蓓蕾和海参崴的离区无差异。果熟初期,蓓蕾和海参崴的离区出现一定差异,海参崴部分离层细胞初步形成;随着果实变软,进入果熟中期,海参崴离区髓部开始出现比较明显的断裂;当果实完全软化时,海参崴离区髓部的裂痕更加清晰,果柄与果实之间的连接仅靠维管束维系。

老芒麦离区形态特征及生理特性差异研究

为探究老芒麦离区形态特征和影响落粒的关键因素,以1份高落粒种质和1份低落粒种质为研究对象,两份材料各自达到乳熟期开始分批采集样品,从离区形态特征、水解酶活性、动态落粒率及生理特性方面对两份种质及两种脱落类型进行了比较分析,进而明确高落粒与低落粒材料在落粒性上的差异以及种柄离区和小穗柄离区的差异。结果表明:1)高落粒材料的离区发育较低落粒材料早,且离区内陷较明显。种柄离区发育较小穗柄离区早,且离区更明显。观察脱落后的离区断裂面发现,离区存在环状结构。2)水解酶活性在乳熟后各时期存在差异,种子成熟后期酶活性普遍较高。高落粒材料的酶活性高于低落粒材料,种柄酶活性高于小穗柄酶活性,表明种柄脱落在落粒过程中占主导位置。3)种子成熟过程中,落粒率逐渐增加,高落粒种质的落粒率始终高于低落粒种质,且高落粒种质乳熟后第16天开始落粒率迅速增加。4)种子成熟过程中,落粒率与含水量、电导率及可溶性糖含量呈极显著(P<0.01)负相关,而与酶活性、发芽率及淀粉含量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,表明生理物质对老芒麦落粒具有一定的调控作用。因此,综合以上生理指标选择乳熟后第16天为老芒麦的最适收获期,该时期老芒麦种子已具有较高的活力,且能避免种子脱落的高峰期。

番茄果实离区发育研究进展

器官脱落是普遍而重要的生物学现象，又是重要的农艺学性状。在番茄中，花柄离区是位于番茄花柄中部的显著解剖学结构。已有研究结果表明MADS—box基因JOINTLESS（J）和MACROCALYX（MC）参与番茄花柄离区发育，但分子机制尚不明确。

药剂处理对‘红香酥’梨果实离区的影响

本实验通过在‘红香酥’梨果实发育期喷洒不同浓度的NAA,2,4-D,对氯苯氧乙酸,氯化钙,并喷洒清水作为试验对照,定期测量单果重等指标,采摘果实果柄做果柄离区切片。

果树器官脱落及离区细胞壁代谢研究进展

器官脱落是植物生长发育过程中普遍存在的一种生理现象,也是园艺植物重要的农艺性状。脱落发生的特定区域为离区,离区形成是多种激素、基因共同参与的精细而复杂的过程,是果树器官脱落的必备条件,脱落启动受到脱落信号、成熟衰老、逆境等多种因素影响。本文从器官脱落阶段界定、参与离区形成的基因(JOINTLESS、BOP蛋白、MADS-box基因家族)、器官脱落调控信号(生长素、乙烯、脱落酸、IDA-Hae-HSL2等)及离区细胞壁降解相关基因(PME、PG、Cx、β-Gal)等方面阐述器官脱落过程及其机制的研究进展,为防脱落技术研发、新品种选育、果实机械化采收等提供理论依据。

果树果实脱落调控机理研究进展

果实脱落是果树生长发育过程中非常重要的一个阶段,是指果实脱离树体的过程,关乎果树生存、生长、繁殖和经济价值,因此解析调控果树果实脱落的分子机制对改良果树品种、提高果实品质显得尤为重要。果实脱落一般发生在离区,离区的产生和接受脱落刺激信号导致果实脱落是一个多种基因参与的调控过程,是细胞结构、碳水化合物、细胞壁代谢酶、乙烯合成及信号转导过程等多种因素作用的结果,但各影响因素的功能有待进一步挖掘,各影响因素之间的关系也有待进一步完善。基于此,本文通过对果树果实脱落过程中离区的形成和结构变化、碳水化合物、乙烯等物质的含量及相关基因的表达进行综述,以期为果实脱落机理研究提供新思路,也为果树生产过程中科学调控果实脱落、提高果实品质、减少损失提供理论依据。

快速高效提取荔枝幼果和离区组织RNA的新方法

以荔枝幼果和离区为材料,以N-十二烷基肌氨酸钠(LSS)为RNA提取液的主要成分,建立了一种简单快速高效适合于荔枝幼果和离区总RNA提取的新方法,简称LSS法。该法提取RNA的过程只需2h,且质量高,幼果和果柄RNA的28S/18S值分别为1.7和1.9,RNA完整性(RIN)值分别为9.7和10.0,分别为380和450μg.g-1,A260/A280值分别为1.80和1.89。将提取的RNA经DNA酶消化后反转录成cDNA进行PCR,扩增出预期长度的目的片段,满足进行后续基因表达的要求。LSS法操作简单快速,对微量组织样品是一种有效的RNA提取方法。

延长秋色叶挂叶期的综合养护方法

为改善上海地区秋季色叶树种景观效果,探索延长秋色叶转色后的挂叶期。以双子叶落叶植物为对象,开展其叶片脱落机理研究,探索延长其秋叶挂叶期的措施方法,一是利用乙烯生物合成抑制剂(AVG)将植物内源乙烯控制在较低水平,二是利用木质素和AVG抑制叶柄离区的水解脱落,三是通过摆脱干旱胁迫、盐害胁迫等日常养护措施来抑制逆境乙烯的生成,四是针对促进花青素、类胡萝卜素的合成和稳定性,来提升不同类型秋色叶的挂叶呈色效果。因此,在不影响树木正常生长和色叶景观效果前提下,采用激素(AVG)和酶解抑制、色素稳定性调控以及生长环境改良均能一定时长地延长挂叶期,其中调控色素稳定性应分别色素类型区别对待,Na 、Zn2 为普适性离子调节剂。