紫梗籽银桂种子发育过程中内源激素含量的动态变化研究

[目的]通过分别测定紫梗籽银桂种子发育过程中胚和胚乳的4种内源激素含量的变化,探讨该过程中内源激素的变化规律。[方法]以紫梗籽银桂种子为研究材料,分别测定其种子发育过程不同时期胚和胚乳内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA_(3))、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量的变化。[结果]紫梗籽银桂种子发育过程中胚的GA_(3)含量整体呈下降趋势,ABA含量呈不断上升的趋势,IAA、ZR含量均呈先上升后下降再上升的趋势;GA_(3)/ABA比值不断下降,IAA/ABA、ZR/ABA的比值先下降后上升,胚中GA_(3)/ABA比值的变化幅度大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化;胚乳中GA_(3)、IAA、ZR含量总体呈下降的趋势,ABA含量呈先下降、后上升并保持平稳的趋势;GA_(3)/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA_(3)个比值总体均呈现下降趋势,胚乳中GA_(3)/ABA比值的变化幅度大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化。[结论]紫梗籽银桂种子发育过程中胚和胚乳的4种内源激素含量的动态变化呈现一定的规律性,胚及胚乳中GA_(3)/ABA比值均呈下降趋势,变化幅度均大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化,GA_(3)/ABA水平的高低可能是影响种子发育的关键因素。

紫梗籽银桂种胚发育与胚乳营养物质的变化研究

为研究桂花种胚发育过程及成熟机制,以紫梗籽银桂种子为研究材料,对其发育过程中胚和胚乳进行生物学观察,并对胚乳的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和粗脂肪等含量进行了测定和分析。结果表明,紫梗籽银桂花期为9—10月,种胚的发育大约经历三个阶段:种胚开始形成期、种胚快速形成期和种胚成熟期。随着紫梗籽银桂种子的发育,胚乳可溶性糖含量呈上升的趋势,淀粉含量呈先降后升的趋势;可溶性蛋白含量前期比较平稳,后期呈上升趋势;粗脂肪含量不断增加。紫梗籽银桂种子各类营养物质快速积累发生在花后180 d之后,此期间种胚开始大量形成,到种子成熟阶段达到峰值。

籽银桂雌雄配子体的发育研究

利用石蜡切片和扫描电子显微镜技术,研究了南京地区银桂品种群的籽银桂雌雄配子体的发育过程.雄蕊的孢原细胞在8月中旬出现.花药壁的发育为基本型,分泌型绒毡层.小孢子母细胞减数分裂为同时型,形成的4个小孢子四分体呈典型的四面体型.成熟花粉粒即雄配子体为二核花粉粒.籽银桂为倒生胚珠,单珠被,薄珠心. 珠被内层细胞特化为珠被绒毡层.在胚珠合点端,有承珠盘结构.在9月中旬,雌蕊的孢原细胞开始分化出来.孢原细胞直接发育成大孢子母细胞,然后大孢子母细胞减数分裂形成大孢子. 籽银桂的胚囊发育类型为蓼型.成熟胚囊即雌配子体由2个助细胞、1个卵细胞、1个中央细胞2个核和3个反足细胞组成.

‘晚籽银桂’、‘多芽金桂’花芽的形态分化

采用石蜡切片法观察了‘晚籽银桂’、‘多芽金桂’花芽形态分化过程。结果表明:‘晚籽银桂’花芽分化从6月下旬苞片原基分化至9月初雌蕊原基形成历时近3个月,其过程可分为苞片分化期、花序原基分化期、小花原基分化期、顶花花萼分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期和雌蕊分化期7个时期。其中雄蕊分化期历时长,分化较慢,其他6个时期历时较短。聚伞花序的中间顶花先分化,侧花后分化,各小花几乎同时完成花芽分化进程。‘多芽金桂’的花芽分化除雌蕊发育与‘晚籽银桂’不同外,其余基本一致。

晚籽银桂胚和胚乳发育的研究

用常规石蜡切片技术研究了晚籽银桂的胚和胚乳的发育过程。结果表明,晚籽银桂的胚胎发生类型为柳叶菜型。卵细胞受精后,合子经过一段时间休眠,于10月下旬进行分裂,经棒形胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚,至果实成熟时发育为子叶胚。心形胚时期,胚柄最为发达。晚籽银桂的胚乳发育类型为细胞型。初生胚乳核先于合子分裂,胚乳细胞分裂较快,胚周围的胚乳细胞有降解现象。

‘籽银桂’果实花青苷成分与果皮颜色分析

以常见结籽桂花(Osmanthus fragrans Lour.)品种‘籽银桂’(‘Zi Yingui’)的果皮为材料,分别测定果皮3个颜色时期中叶绿素、类胡萝卜素和花青苷的总含量。利用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)检测‘籽银桂’果皮中花青苷的成分与含量,分析花青苷成分积累量的时序性差异与果色的相关性。结果显示,‘籽银桂’果皮转色由叶绿素a降解和花青苷积累引起,且与矢车菊素的积累模式呈正相关。同时,果皮显色受芍药花色素-3-O-芸香糖苷和天竺葵素-3-O-芸香糖苷的影响。矢车菊素-3-O-芸香糖苷、矢车菊素-3-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷是与‘籽银桂’果皮紫黑色色素沉积显著相关的花青苷。

‘紫梗籽银’桂种子休眠原因的初步探讨

通过对‘紫梗籽银’桂种子种皮结构的电镜扫描、种子发芽率、生活力、种皮吸水量测定以及种子不同部位浸提液对白菜种子萌发影响的试验,初步探讨了‘紫梗籽银’桂种子的休眠原因。结果表明,‘紫梗籽银’桂种子坚硬的外种皮不是引起休眠的原因,种子的休眠可能是由于种皮和种仁内含有发芽抑制物质引起的。

‘紫梗籽银’桂种子内源抑制物质分析

以‘紫梗籽银’桂(Osmanthus fragrans'Zigengziyin')种子为试材,对其内果皮、种实内源抑制物质进行提取、生物测定,并采用GC-MS进行鉴定。结果表明:1‘紫梗籽银’桂种子内果皮、种实均含有抑制种子萌发和幼苗生长的物质,且内果皮、种实中各分离相的抑制效果均不相同。其中石油醚相抑制作用最弱,乙酸乙酯相和甲醇相抑制作用较强。2GC-MS鉴定结果显示,‘紫梗籽银’桂种子内果皮、种实中存在多种抑制物质,包括棕榈酸、油酸、9,12-十八碳二烯酸等发芽抑制物质,主要为脂肪酸类物质。

^(60)Co-γ辐射对桂花幼苗生长及生理指标的影响

为了研究核辐射技术在桂花诱变育种上的应用,以^(60)Co-γ射线辐照‘潢川金桂’与‘籽银桂’种子,测定不同剂量对2个桂花品种M_1代的影响,确定桂花种子的适宜诱变剂量,为开展桂花诱变育种工作奠定理论基础。结果表明:随着辐射剂量的增加,幼苗出苗率、苗高、地径、干质量显著下降;叶绿素质量分数、可溶性蛋白质量分数减少;SOD活性及POD活性都呈先升后降的趋势,在50Gy时达到峰值。^(60)Co-γ射线对‘籽银桂’的影响程度大于‘潢川金桂’,表明‘籽银桂’的辐射敏感性大。通过对桂花种子出苗率的回归分析知:低剂量率^(60)Co-γ射线辐照‘潢川金桂’的半致死剂量和临界致死剂量分别为135.94Gy和170.12Gy,‘籽银桂’半致死剂量与临界致死剂量分别为86.27Gy和114.68Gy。综合上述各指标,低剂量率条件下(2Gy/min)‘潢川金桂’的种子以135~155Gy的诱变剂量较适宜,而‘籽银桂’以80~100Gy较适宜。

桂花种子对赤霉素处理的生理生化响应

赤霉素处理并经低温层积后测定‘紫柄籽银桂’种子萌发过程中胚和胚乳内各种激素和营养物质含量的变化,结果表明:随着层积时间的延长,1 000 mg/L赤霉素处理下种子其胚和胚乳中的脱落酸(ABA)含量逐渐减少,至45 d时比对照减少51.6%,赤霉素(GA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(ZR)的含量逐渐增加,至45 d时分别比对照增加76.66%、88.34%、80.9%;GA/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA,以及(GA+IAA)/ABA比值也呈先增后减的趋势。进一步证实了ABA抑制种子的萌发,而GA促进萌发;同时,IAA、ZR在解除种子休眠过程中也起到一定的促进作用。层积期间,种子可溶性糖和淀粉含量逐渐降低,可溶性蛋白质则呈现先升后降再升又降的趋势。