百合鳞茎发育过程中碳水化合物含量及淀粉酶活性变化

以兰州百合和亚洲系“精粹”百合为试材 ,探讨了鳞茎发育过程中不同部位淀粉、可溶性糖含量和淀粉酶活性的变化。结果表明 ,母鳞茎作为百合萌发阶段的代谢源 ,其外部鳞片是代谢更为活跃的部位。淀粉和可溶性糖含量同时增加是百合新鳞茎开始膨大的标志。蔗糖是百合鳞茎中可溶性糖的主要形态 ,还原糖的变化体现了碳水化合物的供应及转化。

百合鳞茎发育过程中可溶性糖含量的变化

为探讨不同规格百合鳞茎发育模式的差异,采用比色法和高效液相色谱法对鳞茎发育过程中的糖含量进行了测定。研究表明:兰州百合(Lilium davidiivar. unicolor)鳞茎萌发阶段,较小鳞茎外部鳞片的糖消耗更多,总糖含量出现最低值的时间更早;中部鳞片糖消耗的启动期比外部鳞片晚,以较大规格鳞茎的总糖含量较高、降低幅度更大;鳞茎盘的总糖含量在花后60 d达到最大值,各部位鳞片的总糖含量均以栽种和萌发初期最高;出苗后20 d和现蕾期是百合鳞茎总糖变化的转折期。‘精粹’(‘Elite’)百合较小鳞茎比较大鳞茎延后20 d出现总糖含量的最低值,鳞茎盘的总糖含量在鳞茎萌发阶段显著下降。各生育期蔗糖含量在总糖中所占比例不同,其含量变化决定了总糖含量的变化。还原糖含量在植株现蕾期发生明显变化,是否与花的形态建成有关有待于探讨。

杭州地区郁金香的鳞茎发育及碳水化合物代谢

在杭州地区连年观察郁金香Tulipagesneriana自然栽培的生育期,发现4月下旬至5月的高温天气造成郁金香花后的鳞茎膨大期缩短,也是种球出现退化的主要原因。收获球总质量和更新鳞茎的单质量(低于10g)明显降低是郁金香种球退化的主要标志。测定郁金香鳞茎的碳水化合物总量变化表明,盛花期后更新鳞茎中的蔗糖与可溶性糖总量明显增加,叶枯期开始后淀粉迅速积累,尤其是外层鳞片是淀粉的主要贮藏部位。

百合摘顶处理对鳞茎发育的影响

摘顶技术处理百合,不仅使鳞茎周径增大、鲜重明显增加,而且摘顶以后植株地上茎增粗,叶片变大变厚.实验结果表明,百合植株从显现花蕾至花蕾5cm长这段时间摘顶对增加百合鳞茎的大小和重量效果好,过早或过迟摘顶效果均不佳.

离体百合鳞茎发育及淀粉合成酶基因LohGBSSI的克隆与表达

【目的】淀粉是百合Lilium spp.鳞茎的主要组成成分,淀粉代谢对于百合鳞茎发育至关重要,对其开展深入研究有助于解决鳞茎繁育慢等产业化难题。【方法】以主栽品种东方百合‘索邦’Lilium‘Sorbonne’离体鳞茎为材料,在观测不同发育时期形态和淀粉积累的基础上,利用cDNA末端快速扩增技术(RACE),克隆淀粉合成代谢关键酶颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI,并对其开展不同组织及发育期基因表达谱分析。【结果】①根据形态及源-库转换,离体百合鳞茎形成和发育过程可分为小鳞茎膨大初期(0~15 d),小鳞茎快速膨大期(15~55 d)及小鳞茎膨大后期(55~75 d)。②‘索邦’颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI(GenBank登录号:MF101407.1)全长1913 bp,开放阅读框(ORF)长为1665 bp,编码554个氨基酸。氨基酸序列与兰州百合Lilium davidii var.unicolor GBSSI同源性较高(92%),推测该基因可能属于GBSSI基因家族。③LohGBSSI基因在鳞茎和叶中表达显著高于茎段和根,表明直链淀粉合成的最主要部位为源-库关键器官;不同发育时期鳞茎内LohGBSSI的表达在15 d时最高,暗示鳞茎形成初期需淀粉快速合成以便形态建成。【结论】为后续解析淀粉合成关键酶基因GBSS在鳞茎发育中的功能奠定了基础,也为百合进行淀粉相关基因修饰提供了依据。

东方百合鳞茎更新发育的碳同化物积累与分配

本文通过测量不同发育时期的碳水化合物含量来研究东方百合“Sorbonne”的碳代谢。东方百合鳞茎中的淀粉含量自下种后迅速下降,可溶性总糖和蔗糖含量在内层鳞片中于盛花期前逐渐增加,随后呈下降趋势。用扫描电镜观察到鳞片细胞中明显的淀粉颗粒,并随鳞茎的发育充满整个细胞腔。14C示踪技术分析表明,含苞期的14C-同化物分配以地上部为主,集中在花苞部位;花后期的14C-同化物分配以地下鳞茎为主,其中下位叶标记处理的鳞茎分配量占植株总14C的比例达85.8%,证实了植株的光合产物在花后期主要供应鳞茎发育膨大所需。

龙牙百合增殖培养及鳞茎生长发育研究

以龙牙百合为材料,筛选适宜的增殖培养基,并研究根块茎膨大将军和芸苔素内酯(BR)对其鳞茎膨大发育的影响。结果表明:龙牙百合丛生芽在培养基MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L中的增殖系数明显高于其他配方,达到7.3,地上部长势表现良好。以1/2MS+IBA 0.27 mg/L+NAA 0.3 mg/L+IAA 0.3 mg/L+6%蔗糖为基本培养基,龙牙百合丛生芽在加入1.0 ml/L BR的处理中生长最好,全株重量和鳞茎重量均最高,达到1.65 g/株和1.33 g/个,高于对照和其他处理。2.0 g/L根块茎膨大将军和1.0 mL/L BR喷施龙牙百合幼苗后,鳞茎鲜重分别为14.65 g/个和14.91 g/个,是对照的108.8%和110.7%,氨基酸含量分别是对照的108.0%和108.5%,蛋白质含量分别是对照的114.4%和113.0%。龙牙百合最适宜的增殖培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L,2.0 g/L根块茎膨大将军和1.0 mL/L BR喷施能提高鳞茎产量及氨基酸和蛋白质含量。

风信子鳞茎发育与种球扩繁

风信子（Hyacinthus orientalis）为百合科风信子属多年生球根花卉。原产地中海东沿岸的叙利亚、黎巴嫩等地。风信子的属名Hyacinthus来源于希腊语“雅幸托斯”的译音，是为纪念古希腊神话中太阳神阿波罗（Apollo）宠爱的英俊少年斯巴达王子——雅幸托斯而命名的。传说在一次体育竞技掷铁饼时，雅幸托斯不幸被阿波罗掷出的铁饼击中头部而身亡。后来在浸润雅幸托斯鲜血的土地上，长出了美丽的花朵，

郁金香鳞茎的发育与种球生产(上)

郁金香为百合科郁金香属多年生草本。该属植物世界有150种,我国原产的约有14种。目前栽培的郁金香都是园艺杂种,其品种已有8000个以上,国际上作商品生产的品种大约300～400个。根据这些品种的生育特性及其亲本的来源,采用国际通用的荷兰分类法约分为10余个系统。种球生产应按栽培目的与系统特性,选择适宜的品种进行繁殖。郁金香可进行种子繁殖与分球繁殖。前者因易发生变异,且培育周期长,仅在育种中应用。

百合GBSS基因RNAi载体构建

为研究GBSS基因在百合鳞茎形成及发育过程中影响鳞茎淀粉合成代谢的作用机理,构建干扰GBSS基因的RNAi载体为其在转录水平沉默表达提供材料。从百合鳞片克隆GBSS基因300 bp的保守序列,通过BP与LR反应将该序列正反向连接到干扰载体pJawohl8-RNAi中,经过酶切反应鉴定所构建RNAi表达载体的正确性。实验成功构建pDONR221-GBSS入门克隆与pJawohl8-RNAi-GBSS表达载体,为在百合鳞茎淀粉合成代谢途径中研究GBSS基因功能及对鳞茎发育的影响提供了材料与思路。

低浓度腐殖酸处理通过促进根系发育及碳水化合物代谢促进百合离体小鳞茎膨大（英文）

目的:小鳞茎发育问题研究是缩短百合育种周期、加快百合种球产业化生产的关键,而碳水化合物代谢则是影响小鳞茎发育的重要因子。离体快繁技术因更高效的繁殖速率及易控的环境条件,是鳞茎发育问题研究的替代途径,但目前有关离体条件下鳞茎发育机制研究鲜有报道。本文采用腐殖酸处理东方百合‘索邦’,研究其对于鳞茎膨大的影响及碳水化合物代谢调控路径。创新点:本研究首次采用安全无残留型植物生长调节物质腐殖酸处理,并探讨了其对百合离体鳞茎发育的有效影响及内在的碳水化合物代谢生理生化机制。方法:以构建的离体模式体系下形成的百合单芽,接种至含不同浓度腐殖酸(0、0.2、2.0和20.0 mg/L)的培养基上,每隔15天取样一次,测定株高等7个形态指标;同时,取鳞茎测定主要非结构性碳水化合物(蔗糖、可溶性糖、淀粉)含量及关键淀粉合成酶(AGPase、SSS和GBSS)活性。结论:随腐殖酸处理浓度升高,相对鳞茎重量下降,从而打破库–源平衡,低浓度腐殖酸(0.2 mg/L)处理效果最佳,鳞茎重量为468 mg(为对照的2.9倍),鳞茎直径达11.68 mm。具体来说,低浓度腐殖酸处理可促进根系发育,并在发育早期大幅促进淀粉合成相关酶活性,并通过加速蔗糖/淀粉利用及转换延缓了碳饥饿出现时间。

百合LdGASA1基因克隆与生物信息学及表达分析

本研究从百合小鳞茎发育不同阶段蛋白质组数据中,筛选出调控鳞茎发育的上调表达基因LdGASA1,对其进行克隆、生物信息学分析及表达分析。序列分析显示LdGASA1基因全长725 bp,编码区CDS序列为336 bp,编码111个氨基酸。结构域分析显示,LdGASA1第52至第111个氨基酸含有一个典型的GASA保守结构域。其理化性质分析显示,编码蛋白质理论等电点(pI)为9.1,不稳定系数为35.14,属于稳定的疏水性蛋白,亚细胞定位预测该蛋白最可能定位在细胞质中,其二级结构主要为无规则卷曲(65.86%)和α-螺旋(22.52%),另外含有少量延伸链(12.60)和β-折叠(9.01%)。通过RT-qPCR分析发现LdGASA1基因在小鳞茎出现前表达量相对较低,主要在小鳞茎形态建成和发育阶段表达,且在小鳞茎形态基本建成(35 d)时表达量达到最高。本研究结果为探索GASA基因调控百合生长发育的机制打下基础。