微管调节试剂对白菜型冬油菜萌动种子内源激素及抗寒基因表达的影响

以‘陇油7号’和‘天油4号’2个抗寒性不同的白菜型冬油菜为试验材料,通过添加400μmol·L-1秋水仙碱(微管聚合抑制剂)和50μmol·L-1紫杉醇(微管聚合促进剂)试剂后,在20℃和0℃下分别处理12 h和24 h,随后采用液相色谱质谱联用仪和荧光定量PCR测定萌动种子内源激素含量及抗寒基因表达量,研究微管调节试剂对白菜型冬油菜萌动种子内源激素和抗寒基因的影响。结果表明:与对照相比,添加秋水仙碱后,在0℃和20℃处理下‘陇油7号’和‘天油4号’ABA、IAA、GA 3、ZT含量明显降低;添加紫杉醇后,‘陇油7号’和‘天油4号’ABA、IAA、GA 3、ZT含量明显升高。添加秋水仙碱后,与0℃处理12 h相比,0℃处理24 h时,‘陇油7号’α-tubulin、β-tubulin、MKK2、ICE1、CBF1、BrAFP1的表达量增加,‘天油4号’α-tubulin、β-tubulin、CBF1表达量增加,但MKK2、ICE1、BrAFP1的表达量降低;与20℃处理12 h相比,20℃处理24 h时,‘陇油7号’和‘天油4号’α-tubulin、β-tubulin、MKK2、ICE1、CBF1、BrAFP1的表达量均增加。添加紫杉醇后,与0℃处理12 h相比,0℃处理24 h时,‘陇油7号’α-tubulin、β-tubulin、ICE1、CBF1、BrAFP1的表达量均降低,‘天油4号’α-tubulin、β-tubulin、ICE1、CBF1、BrAFP1的表达量增加;与20℃处理12 h相比,20℃处理24 h时,‘陇油7号’和‘天油4号’α-tubulin、β-tubulin、MKK2、ICE1、CBF1、BrAFP1的表达量均降低。由此可知,微管调节试剂会影响白菜型冬油菜萌动种子内源激素的含量及抗寒基因的表达。

萌动种子低温处理对萝卜花芽分化及植株生长的影响

以冬性品种‘一点红’和春性品种‘短叶13’为材料,取其萌动种子在5℃和10℃条件下分别处理10～40 d,研究低温对萝卜花芽分化和植株生长的影响.结果表明,低温处理明显促进了萝卜花芽分化和现蕾、抽薹及开花,处理温度越低、时间越长,这种促进作用越明显.‘短叶13’品种在5～10℃下只要处理10 d,就能明显促进花芽分化;‘一点红’则需要在5～10℃下处理20 d以上.另一方面,低温处理也明显抑制了植株的生长,低温处理时间越长,对株高、叶片数和叶片大小的抑制作用越明显.

60Co-γ射线对不同品种澳洲坚果萌动种子的诱变效应

【目的】拓宽澳洲坚果种质资源的遗传基础,创新澳洲坚果育种方法。【方法】采用剂量率为10Gy/h的60Co-γ射线对4个澳洲坚果主栽品种的萌动种子进行辐照处理,剂量梯度为10、25、40、55、70、85、100、115和130Gy。【结果】60Co-γ射线辐照对澳洲坚果萌动种子的发芽势均有明显的抑制效应,辐照剂量越高,萌动种子的发芽时间越晚、发芽速率越慢、发芽率越低;品种间对60Co-γ射线辐照的敏感性存在差异,云澳51最耐受,而云澳58最敏感,云澳57、云澳51、云澳41、云澳58的半致死剂量分别为62.22、81.81、81.14、57.55Gy。【结论】绝大部分诱变苗均出现了植株矮化和茎干增粗,尤其是分叉增多的现象,具体表现为一粒萌动种子出现双根、或出现双茎、甚至同时出现双根和双茎,部分诱变苗表现为须根减少或主根变短须根增多。

低温处理青花菜萌动种子对花芽分化的促进作用

低温(0～2℃)处理萌动种子可使青花菜的花芽分化提前。种子萌动时期经低温处理10d(T10)和20d(T20)的青；它菜植株花芽分化开始时的节位分别比对照(CK)低0．86个节位和1．03个节位。花芽分化临界期、第1级侧花茎原基分化期和第2～3级侧花茎原基分化期经低温处理10d和20d均分别比对照提前5d和6d。当进入花芽分化临界期时，叶片中GA3、可溶性蛋白质含量以及POD和转化酶活性均开始剧增，在第1级侧花茎原基分化期和第2～3级侧花茎原基分化期，叶片中POD、转化酶活性和GA、均有一高峰值。萌动种子经一段时间的低温处理后，首先诱导了GA3的合成，从而提高POD和转化酶等酶的活性，而这两种酶活性的升高对花芽分化有利。

NaCl胁迫对不同耐盐性玉米自交系萌动种子和幼苗离子稳态的影响

盐胁迫影响植物组织的离子分布,不同品种间存在差异。以玉米耐盐自交系81162和8723及盐敏感自交系P138为材料,研究了不同浓度(0、60、140、220 mmol/L)Na Cl胁迫下萌动期种子和幼苗的不同部位中Na+、K+、Ca2+含量以及K+/Na+和Ca2+/Na+比值的变化,旨在探讨不同自交系耐盐性差异的原因。结果表明,在萌动种子中,3个玉米自交系中的Na+积累量表现为种皮>胚>胚乳,K+累积表现为胚>种皮>胚乳;幼苗中,Na+积累表现为根>茎>叶。随着Na Cl浓度的增加,3个玉米自交系萌动种子和幼苗中的Na+含量逐渐升高,但是萌动种子中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度小于盐敏感自交系P138,Na+含量小于盐敏感自交系P138;幼苗中耐盐自交系81162和8723的Na+增加幅度大于盐敏感自交系P138,幼苗根中Na+含量大于盐敏感自交系P138;茎叶中的Na+含量小于盐敏感自交系P138。随着Na Cl浓度的增加,萌动种子和幼苗中的K+和Ca2+含量逐渐降低。K+离子在耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;Ca2+离子在耐盐自交系81162和8723幼苗中的降低幅度小于盐敏感自交系P138;而在萌动种子中3个自交系Ca2+的流失差异不大。耐盐自交系81162和8723萌动种子和幼苗中K+含量都大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723的萌动种子和幼苗根中Ca2+含量都大于盐敏感自交系P138;幼苗叶片中则小于盐敏感自交系P138。萌动种子和幼苗中K+/Na+和Ca2+/Na+均随着Na Cl浓度的升高而降低,K+/Na+比值表现为耐盐自交系81162和8723大于盐敏感自交系P138。耐盐自交系81162和8723通过调节离子平衡维持萌动种子和幼苗中较高的K+/Na+比值从而提高耐盐性。

农杆菌介导大豆萌动种子遗传转化的影响因素研究

[目的]提高农杆菌介导大豆遗传转化效率。[方法]以萌发1 d的半片大豆种子为目标组织,通过GUS瞬时表达检测,研究乙酰丁香酮、菌液的浓度及侵染时间对转化效率的影响。[结果]在共培养基中添加200μmol/L的乙酰丁香酮时,GUS瞬时表达效率最高。当农杆菌生长到对数生长期（D600 nm=0.5）时,转化效率最高,平均每个外植体上出现9.4个蓝色斑点。农杆菌侵染时间不宜过长,以30-60 min较好。[结论]乙酰丁香酮浓度、农杆菌菌液浓度和侵染时间均影响农杆菌介导大豆遗传转化效率。

基因枪法转化大豆萌动种子影响因素的研究

以萌动1d的半片种子为靶组织,植物表达载体质粒pCAMBIA1301为外源DNA,通过GUS瞬时表达检测,研究了轰击次数、轰击距离、培养时间及靶组织放置方式对基因枪转化效率的影响。结果表明:轰击次数对转化效率有很大影响,轰击2或3次时GUS瞬时表达效率显著高于1次;在所试的3、6、9、12cm4个轰击距离中,9cm轰击距离对GUS瞬时表达效率最高;靶组织培养时间长短对转化效率也有很大影响,培养2d时,转化效率最高,平均每个半片种子达到217.5个蓝色斑点,随着培养时间的延长,GUS基因瞬时表达呈下降趋势,至第28天以后趋于稳定;靶组织不同放置方式对转化效率无明显的差异。本研究优化了影响基因枪法转化大豆萌动种子的主要因素,从而为基因枪介导大豆遗传转化技术体系的建立提供了参数。

大白菜萌动种子春化过程中生理生化指标的变化

研究了不同冬性大白菜[Brassica campestris L. ssp. pekinensis(Lour.)Olsson]萌动种子在2℃低温处理过程中,其硝酸还原酶(Nitric acid reductase,NR)活性、可溶性蛋白质含量及过氧化物酶(Peroxide enzyme,POD)同工酶、细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase,COD)同工酶和β-酯酶(Beta-esterase isozyme,β-EST)同工酶的电泳图谱变化。结果表明,萌动种子NR活性与大白菜的耐抽薹性密切相关,即随着耐抽薹性减弱NR活性降低,极耐抽薹品种萌动种子的NR活性是易抽薹品种的3～4倍,萌动种子中NR活性的高低在一定程度上可反映大白菜的耐抽薹特性。在春化过程中,极耐抽薹品种的萌动种子NR活性表现为先快速下降,然后维持一段低活性水平;易抽薹品种萌动种子的NR活性表现与之相反,先是快速升高,到春化处理的15d达最大值,然后快速下降。不同大白菜品种萌动种子可溶性蛋白质含量的变化趋势基本一致,表现为"上升-下降-上升"的倒"S"型变化;大白菜萌动种子在完成春化的时候陆续有Rf为0.788的特异蛋白出现。不同大白菜品种萌动种子的POD、COD和β-EST同工酶酶谱基本相同;春化20d以后,所有品种Rf为0.632的β-EST同工酶带从大白菜中消失,而POD和COD同工酶活性有所增加,且各材料均陆续出现自己特有的POD和COD同工酶带。

白菜型冬油菜萌动种子低温春化的生理生化特征

【目的】探讨白菜型冬油菜萌动种子低温春化的可能性,以及萌动种子春化过程其生理生化状态和植株结实性等表型变化特征,为白菜型冬油菜人工加代繁育和加速育种进程提供理论基础。【方法】以3个不同感温性的白菜型冬油菜品种为材料,于4℃对油菜萌动种子进行春化处理,春化处理过程中(0、20、30、40、50和60 d)测定萌动种子的硝酸还原酶、抗氧化物酶活性、渗透调节物、丙二醛含量等生理生化指标;同时播种各春化处理萌动种子,观察记录种子形成植株的生育期进程、测定植株结实性能等。【结果】随着春化处理时间的增加,白菜型冬油菜萌发种子形成的植株春化率、初花期株高、成熟期株高、一次分枝数、单株角果数、角果长、角粒数、单株产量等总体呈逐渐升高趋势;春化处理前期(0-40 d),植株结实性能在不同品种间表现较明显差异,春化时间增加后(50-60 d),不同品种结实能力虽略有差异,但均无显著差异水平。回归分析结果显示,在4℃条件下,强冬性冬油菜陇油7号萌动种子完全春化(春化率>95%)需处理76.9 d,陇油9号和天油4号分别为54.0和39.4 d。相关分析结果表明,春化率与株高、结实性能等各表型性状均呈极显著正相关,其中与初花期株高、成熟期株高相关系数最大为0.947和0.985,表明白菜型冬油菜春化程度显著影响着植株株高、结实性能等。随低温春化时间增加,白菜型冬油菜萌动种子硝酸还原酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖呈先升高后降低的趋势,过氧化氢酶活性呈不断降低趋势。与对照(未低温处理的萌动种子)相比,低温春化处理的陇油7号、陇油9号萌动种子GA3含量均明显降低,春化30 d的天油4号萌动种子GA3含量明显比对照增加。与对照相比,春化处理的冬油菜萌动种子IAA含量均明显增加(陇油9号春化40 d处理除外),其中,春化50 d的天油4号萌动种子IAA含量比对照增加197.0%。陇油7号春化处理的萌动种子ABA含量比对照明显增加。【结论】白菜型冬油菜萌动种子可以感受低温使其完成春化作用,品种春化所需低温时间取决于品种冬性强弱;低温春化过程中,白菜型冬油菜萌动种子生理生化状态发生了一些变化,并最终影响植株的生长发育及其结实性能。

小麦胚萌动和发芽对种子质量影响和应对策略

2023年夏麦收获时节,河南省受到持续多日大范围降雨天气影响,小麦种子生产基地种子出现了大量种胚萌动和发芽。一些种子企业为了弥补种子供应缺口,把基地萌动种子和发芽不严重的种子收仓入库,给秋播小麦种子应用和粮食安全埋下了一定隐患。本试验从大田种植角度来统计和分析小麦种子质量状况,为2023年秋播小麦种子利用提供参考。

PEG胁迫对萌动苦豆子子叶抗旱生理及氧化苦参碱含量的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子种子萌发、萌动种子子叶中质膜相对透性(PMP)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化物酶POD、CAT、SOD酶活性以及氧化苦参碱含量,探讨苦豆子种子的抗旱适应性。结果表明:10%PEG胁迫下,种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均达到最高,依次为66.67%,78.67%,24.40和183.79,20%PEG胁迫种子仍有较高的发芽能力。随PEG胁迫程度加剧,萌动苦豆子种子子叶中质膜相对透性和Pro含量逐渐上升,MDA含量逐渐下降;POD、CAT和SOD 3种保护酶对干旱胁迫的保护作用不尽相同,中轻度胁迫(PEG≤20%)时POD酶起主要作用,重度胁迫(PEG>20%)时CAT和SOD酶起主要作用。PEG胁迫使子叶中OMA含量下降,OMA含量与抗旱生理指标间均存在负相关。适度干旱有助于苦豆子种子萌发,萌动种子对干旱有强的防御机制。

几种重金属离子对小白菜种子萌发及生理活性的影响

本试验研究了镍(Ni2+)、镉(Cd2+)、铜(Cu2+)、锌(Zn2+)、铬(Cr3+)、银(Ag+)、铅(Pb2+)7种重金属离子对小白菜种子萌发和萌动种子细胞膜透性的影响。结果表明,0.5、5mg/L浓度下Zn2+、Ag+、Pb2+略促进萌发,Cu2+在50mg/L浓度下极显著地抑制萌发,500mg/L浓度下各离子均显著抑制萌发。0.5mg/L低浓度处理时,Zn2+和Ni2+促进小白菜幼芽伸长。随浓度增加,重金属离子均引起小白菜细胞膜透性逐渐增加,但幼芽长度降低。发芽率与细胞膜透性间存在一定的相关关系。综合考虑,Zn2+对小白菜种子萌发毒性相对较小,Cr3+毒害最大,Cu2+毒害仅次于Cr3+,500mg/L处理浓度下以Ag+毒害最大。

用根癌农杆菌介导法转化大豆萌动子叶节细胞

利用根癌农杆菌转化萌动大豆成熟子叶节获得了高频率的转基因大豆。从萌发12～16h的大豆种子切取半片种子作为目标组织，对其子叶节组织进行伤处理后，接种于含有pGB载体的LBA4404农杆菌溶液。pGB载体含有除草剂（phosphinothricin，PPT）抗性基因bar和绿色荧光蛋白基因sgfp。将接种的外植体分别在含有3或5mg／L PPT的芽诱导培养基、3mg／L PPT的芽伸长培养基及2～4mg／L PPT的根诱导培养基上进行了筛选。利用萌发5d的外植体进行PPT浓度筛选的结果表明，芽诱导、芽伸长及根诱导阶段的PPT浓度分别为5、3及3mg／L时，转化效率达到最大值，为5．3％。PCR和Southern杂交结果证实了外源基因稳定地整合在大豆基因组中。Northern杂交和GFP分析结果表明被整合的外源基因在大豆细胞中得到了稳定的表达。成熟植株对体外喷洒100mg／LPPT溶液产生抗性。转化效率达8．9％。

秋水仙素处理甘草种子染色体加倍研究

在低温下,用0.05%,0.20%,0.40%秋水仙素水溶液分别处理甘草的萌动种子1,2,3 d,干种子4,6,8 d,比较不同质量分数处理和不同处理时间对种子的萌发率、加倍率及嵌合率的影响。结果表明,用0.40%秋水仙素处理萌动种子3 d染色体加倍效果最好,加倍率可达66.67%;萌发率随处理时间的延长有降低的趋势;嵌合率因秋水仙素质量分数和时间的不同而各异,最高可达34.62%。

剪秋罗种子催芽及秋水仙碱诱导多倍体研究

为了解决剪秋罗种子发芽率不高的问题,以剪秋罗种子为试验材料,比较种子新旧、播种基质以及不同浓度赤霉素(GA3)对剪秋罗种子发芽势和发芽率的影响,并在此基础上利用不同浓度秋水仙碱和不同时间处理剪秋罗萌动种子诱导多倍体。通过形态鉴定、气孔鉴定以及细胞学鉴定变异植株。结果表明:存放1年的剪秋罗种子发芽指标均优于当年新种子,当年种子可能具有初生休眠特性。以150mg/L的GA3预处理存放1年的剪秋罗种子24h并播种于培养皿中能获得最高的发芽势(76.33%)和最高的发芽率(85.33%)。经过秋水仙碱处理的种子普遍存活率低,但每个处理浓度下都获得了变异植株,秋水仙碱浓度0.1%为筛选出的最适诱导浓度。变异植株表现出了与对照植株在形态上、气孔分析上和细胞学检测上的差异。经鉴定,初选出1株多倍体。研究为培育剪秋罗多倍体新品种探索出了一条新的育种途径。

水稻萌动种于辐射诱变研究

本文研究了水稻种子在萌动状态下的辐射效应与诱变效果。结果表明:萌动种子的辐射敏感性比干种子有显著的提高,在湿种、露白、发芽等三种萌动处理间也有明显差别,其强弱依次为露白>发芽>湿种>干种。露白及发芽状态下辐照的半致死剂量仅为干种的15—17％。从M_2代叶绿素突变及抽穗期、株高、育性等5种农艺性状的诱变频率看,萌动种子辐照的突变率均显著高于干种的。其中以露白状态辐照效果最佳,平均诱变率比干种提高了68.5％;其次是发芽状态,提高54.1％。适宜剂量均为8—10Krad。辐照萌动种子,既降低辐照剂量,又提高诱变频率,是辐射育种中一种行之有效的技术。

白菜类蔬菜小株采种技术的新改进

利用废旧的彩钢板搭建阳畦、播种萌动种子、改进育苗和浇水方式、利用小麦联合收割机在制种田机器脱粒等均能简化白菜类蔬菜小株采种技术,省工省力效果好,有条件的制种基地可以逐渐推广。在十字花科杂交种子生产中,制种公司和科研单位现阶段面临的最大难题是农村从事制种生产的年轻人逐渐减少、制种户年龄结构严重老龄化等。如何解决这些问题直接关系到制种产业能否良性循环发展。

籼稻愈伤组织诱导特性的研究

籼稻愈伤组织诱导特性的研究唐俐（湖南杂交水稻研究中心，长沙４１０１２５）愈伤组织的诱导是细胞融合、细胞穿壁、外源基因导入、单细胞诱变筛选等系列细胞工程的基础技术。国内外对水稻进行大量愈伤组织的诱导试验研究结果表明，粳稻的成功率较高，籼稻的诱导则比较困...