生长素（IAA）和赤霉素（GA3）不同配比对韭菜种子萌发的影响

以791、平韭4号、改良汉中3个韭菜品种的种子为试材,用6个IAA、GA3混配溶液进行浸泡处理,分析其发芽率、发芽势、发芽指数、简化活力指数及平均发芽天数等性状,为提高种子发芽率以及韭菜商品催芽剂的开发提供参考。试验结果表明,791、平韭4号的最佳处理是T220 mg/L IAA+150 mg/L GA3(1∶4混合液);改良汉中的最佳处理是T420 mg/L IAA+150 mg/L GA3(3∶2混合液)。

中国南瓜CmoAux/IAA基因的克隆和表达特征分析

在前期对中国南瓜败育雌蕊和正常雌蕊进行转录组分析发现,CmoAux/IAA基因可能参与了雌花发育,为进一步探究其生物学功能,利用同源序列克隆法从中国南瓜中克隆得到全长为600 bp的CmoAux/IAA基因,该基因编码199个氨基酸;保守结构域分析结果表明,其属于Aux/IAA家族,包含结构域Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ;该蛋白无信号肽和跨膜结构。多序列比对和系统进化树分析结果显示,CmoAux/IAA氨基酸序列与印度南瓜XP_022986212.1的氨基酸序列、美洲南瓜XP_023513171.1的氨基酸序列亲缘关系较近,相似度高达98.01%、96.50%。拟南芥原生质体亚细胞定位结果显示,CmoAux/IAA蛋白定位于细胞核和细胞质。实时荧光定量结果显示,该基因具有组织表达特异性,主要在南瓜植株生长点及雌花柱头中表达,柱头中的相对表达量是雄蕊的137倍,在叶和根中不表达,其可能在植株生长点幼嫩组织分化或雌花发育过程中发挥着重要作用。

外源IAA对核桃内果皮生长发育的影响

【目的】探究生长素(IAA)对核桃内果皮发育的影响。【方法】采用不同质量浓度的IAA处理核桃,通过Wiesner法观察核桃内果皮木质素的沉积变化,并测定内果皮中木质素、纤维素、半纤维素和IAA含量,同时对IAA处理后第12天的样本进行高通量测序。【结果】与对照相比,低质量浓度IAA处理和高质量浓度IAA处理后内果皮木质素的积累存在显著差异,在处理后期,核桃内果皮部分硬化,仍存在内果皮缺失或不完整现象。木质素、纤维素和半纤维素含量整体呈上升趋势,最高分别可达30.55%、16.49%和17.23%,IAA含量整体呈上升趋势;通过RNA-seq分析,发现差异基因主要富集在植物激素信号转导和苯丙烷生物合成途径中,且随着IAA质量浓度的升高,部分与激素信号转导和苯丙烷生物合成相关的差异表达基因逐渐下调表达或不表达。【结论】IAA参与调控核桃内果皮的发育,影响内果皮木质素的积累,为后期研究核桃内果皮对外源生长素的响应提供参考依据。

外源IBA对无花果扦插苗抗氧化特性及IAA生物合成途径的影响

【目的】探讨适宜浓度吲哚丁酸(IBA)对无花果插穗生根萌芽、抗氧化性及生长素生物合成途径相关基因表达的影响,为其应用于无花果的育种、繁殖、推广和种植提供理论依据。【方法】以‘波姬红’无花果品种硬枝为插穗,观测不同质量浓度IBA(0,30,45,60,90 mg/L)处理下插穗生根性状、抗氧化特性,并对45 mg/L IBA处理及对照组的扦插枝条中段的腋芽进行转录组分析。【结果】(1)无花果插穗萌芽率和生根率在45 mg/L IBA处理时达到最大值,并与其他处理和对照差异显著。(2)随IBA浓度增加,插穗SOD和CAT活性先下降后上升,并均在45,60 mg/L IBA处理下显著低于对照,而POD活性无显著变化;各浓度IBA处理插穗中MDA和H2O2含量均显著高于对照,且45 mg/L IBA处理MDA显著低于其余处理。(3)45 mg/L IBA处理及对照组中共存在6 879个差异表达基因,KEGG富集显示有10个差异途径,GO富集分析表明生物学过程和分子功能为主要的生物学途径;与CAT、SOD相关的基因集中富集在过氧化物酶体通路上,POD相关基因则富集在苯丙烷生物合成通路中;IAA生物合成途径中代谢相关基因FcGH3显著上调表达,与信号转导相关基因FcAUX1、FcARG7和FcARF等显著下调表达。【结论】外源IBA处理会导致无花果插穗抗氧化酶和IAA生物合成途径中相关基因表达的差异变化,增强插穗抗逆性,促进插穗生根、萌芽、成苗,并以外源45 mg/L IBA促进效果最好。

外源ABA、ZR及IAA对甘薯脱毒苗生长及结薯的影响

以甘薯品种龙薯9号的脱毒试管苗为试验材料,采用盆栽基质培养、向根部营养液加入植物激素的处理方式,设置单因素试验,分别探究了0(CK)、0.7、7.0、14.0 mg/L的ABA与IAA,以及0(CK)、0.8、8.0、16.0 mg/L ZR对脱毒苗根生长发育及结薯的影响。结果表明:0.8 mg/L ZR处理的单株结薯数和单株薯重分别较CK提高2.25个和5.93 g;0.7 mg/L ABA处理的单株结薯数和单株薯重分别较CK提高2.00个和5.43 g;14 mg/L IAA处理可显著增加脱毒苗的根长和茎长。综上所述,在脱毒薯生产过程中,根部施加0.7 mg/L ABA或0.8 mg/L ZR均可显著增加脱毒苗的单株结薯数和单株薯重,根部添加14 mg/L IAA可显著促进脱毒苗根与茎的伸长。本试验结果可为脱毒种薯种苗高效生产提供技术支撑。

硬叶兜兰高产IAA菌株的筛选鉴定及其生物学特性研究

【目的】筛选鉴定硬叶兜兰根、叶内高产IAA菌株并对其进行生物学特性研究。【方法】采用组织分离法从根、叶中分离内生真菌,结合形态学和rDNA-ITS分子生物学进行鉴定;并运用Salkowski比色法比较分离菌株分泌IAA的能力;同时采用单因素法探究YD-16菌株最适生长条件。【结果】分离出的33株真菌经鉴定为8属12种,所有菌株表现出不同程度分泌IAA的能力,其中YD-16(Nemania cyclobalanopsina)在所有菌株中分泌量最高,该菌株在添加和不添加L-色氨酸的培养基中IAA的产量分别为(59.29±0.46)μg/mL和(17.36±0.09)μg/mL;YD-16菌株在中性培养基25℃恒温黑暗条件下培养,且氮源为蛋白胨、碳源为蔗糖和淀粉时菌丝生长最好。【结论】分离鉴定的内生真菌有8属12种,优势种为炭垫菌属真菌。其中,双座炭壳菌属、间座壳属、炭团菌属、黑孢属和炭角菌属是首次从硬叶兜兰中分离的真菌。YD-16菌株具有较高的分泌IAA的能力,其氮源偏好为蛋白胨,碳源偏好为蔗糖和淀粉,研究结果可为后续开展硬叶兜兰养分生理和资源保护提供科学依据。

深度学习驱动下IaaS云运维异常检测算法的研究进展

异常检测是IaaS云系统运维中的一个关键任务,通过早期预警和提前干预,可有效避免系统崩溃等严重事故的发生。但相较于传统数据中心,IaaS云系统具有较大规模的计算节点,节点拓扑复杂、监测数据量大、缺少标注信息等特点,为IaaS云运维异常检测带来新的挑战。从深度学习的技术框架出发,分析了异常检测问题面临的难点,调研总结了IaaS云系统下常见异常检测算法和相关技术。面向节点异常和系统异常两类典型问题,对深度学习驱动的解决方法进行调研:面向节点级别异常,重点调研了时间依赖的运维数据下由时序数据驱动的检测算法;面向系统级别异常,重点调研了网络拓扑建模下由图数据驱动的检测算法。最后,提出了数据驱动下IaaS云运维数据异常检测中的新问题与新挑战。

不同浓度IAA浸种对PEG模拟干旱胁迫下辣椒种子萌发的影响

为探究不同浓度IAA浸种后,干旱胁迫下辣椒种子萌发特性和早期幼苗的生长情况,对4个辣椒品种(6421、博辣9号、兴蔬曲美和兴蔬215)用浓度为0 mg/L、0.1 mg/L、1.0 mg/L和2.0 mg/L的IAA浸种处理,后用15%PEG-6000模拟干旱胁迫进行发芽试验,测定辣椒种子的发芽率、发芽势、发芽指数、根长、芽长和根冠比。结果表明,不同浓度IAA浸种及不同品种对干旱胁迫下辣椒种子萌发的性状指标存在显著差异。1 mg/L浓度处理对6421辣椒种子萌发和幼苗生长促进作用明显;0.1 mg/L浓度处理和1.0 mg/L浓度处理分别对博辣9号辣椒种子萌发和幼苗生长促进作用明显;2.0 mg/L浓度处理对兴蔬曲美辣椒种子萌发和幼苗生长促进作用明显,2.0 mg/L浓度处理和1.0 mg/L浓度处理分别对兴蔬215辣椒种子萌发和幼苗生长促进作用明显。

油茶果皮发育相关ARF-Aux/IAA互作分析

生长素在植物生长发育过程中发挥重要调控作用,ARF和Aux/IAA是生长素介导的信号转导通路中的关键调节因子。果皮厚度直接影响油茶的经济产量,不同种质的油茶果皮厚度具有明显的分化,为进一步研究油茶果皮厚度调控机制,通过转录组学和生物信息学系统分析油茶果皮转录组数据,筛选油茶果皮发育过程中可能存在相互作用的CoARF和CoIAA基因。结果表明,在油茶果皮转录组数据中共鉴定到19个CoARF和17个CoIAA基因,有10对CoARF-CoIAA(8个CoARF基因和6个CoIAA基因)的时空表达存在显著相关性,将其编码蛋白序列分别与拟南芥中的ARFs和IAAs构建系统进化树后发现,CoARF14、CoARF19和CoARF11与起转录抑制作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。而CoARF6和CoARF10与起转录激活作用的AtARFS具有较近的亲缘关系。互作蛋白以拟南芥为参考进一步进行同源映射校验后,最终确定CoARF10-CoIAA5、CoARF6-CoIAA2和CoARF14-CoIAA12三对组合可能通过相互作用传递生长素信号参与调控油茶果皮发育。

IAA-Net:一种实孔径扫描雷达迭代自适应角超分辨成像方法

实孔径雷达(RAR)通过天线扫描工作,以获取大范围探测区域内目标的观测信息。但是,由于雷达天线尺寸小,受天线衍射机理限制,与距离分辨率相比,其角分辨率通常较低。角超分辨处理方法,可利用天线方向图与目标散射间的卷积关系,通过求解卷积反演问题,以提高扫描雷达角分辨率。但是,由于测量矩阵的低秩特性,传统角超分辨处理方法,存在正则化参数选择难、迭代更新慢等问题,并且在低信噪比条件下,角超分辨处理性能明显下降。针对上述问题,该文提出了一种基于深度网络的迭代自适应实孔径扫描雷达角超分辨成像方法。首先,该文将实孔径扫描雷达的卷积反演问题转化为回波自相关矩阵反演求解问题,以改善求逆矩阵的病态性;其次,将可学习的修正矩阵引入到迭代自适应求解方法中,以实现迭代自适应求解方法与深度网络的结合;最后,通过迭代学习更新回波自相关矩阵,降低噪声对反演结果的影响,提高实孔径雷达的角分辨率。仿真及实测数据结果表明,所提方法可避免传统算法中的手动参数选择和迭代更新慢等问题。同时,由于深度网络的学习拟合能力,所提方法可在低信噪比条件下保持良好的角超分辨性能。

盐爪爪根际土壤产IAA菌株分离及促生特性分析

为丰富具有产吲哚-3-乙酸(IAA)功能的植物根际促生菌(PGPR),开发高效微生物菌肥,从南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州耐盐植物盐爪爪根际土壤中分离产IAA的菌株。结合16S rDNA的限制性片段长度多态性PCR技术(PCR-RFLP)与16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,分析高产IAA菌株对玉米和小麦种子发芽的影响,并通过盆栽试验验证其对盐碱胁迫下植株幼苗生长(株高、茎粗、地上干重等)的影响。结果表明,共筛选到67株PGPR菌株,其分泌IAA能力为16.65~71.63 mg·L^(-1),尤以PM14、PM18分泌量较高。PM14和PM18菌株同时兼具解磷、固氮能力。所有菌株分属6个菌属,以肠杆菌属占绝对优势。接种PM14和PM18均促进了玉米和小麦种子萌发,但菌液浓度高低对种子发芽的影响有显著差异(P<0.05)。接种处理增加了玉米株高、鲜重、地上干重、茎粗和根干重,分别增加了4.7%~37.2%、28.8%~94.5%、15.8%~157.9%、4.4%~35.5%和23.5%~82.4%,但叶绿素含量无显著变化。接种处理增加了小麦株高、茎粗、鲜重和地上干重,分别增加了9.5%~33.1%、13.0%~49.6%、57.4%~112.8%和71.4%~114.3%。除接种灭活的PM14导致小麦根干重与对照相比无显著差异,其他处理均有积极作用,提高了52.8%~69.0%,而所有处理对叶绿素含量均无显著影响。综上,本研究筛选的产IAA菌株提高了植株在盐碱胁迫下的抗性,对开发适用于盐碱地区的微生物菌肥有重要意义。

IAA处理对桑树嫩枝扦插生根形态、内源激素及酶活性的影响

为探讨内源激素和抗氧化酶活性对‘强桑1号’不定根形成的影响及其机制,以4种不同质量浓度(200、500、800、1000 mg/L)吲哚乙酸(IAA)浸泡1a生桑树品种‘强桑1号’插穗30 min,以清水为对照(CK).扦插后每隔10 d收集一次插条样品,共收集5次,每次每个处理取插穗5根,每个处理3次重复.采用酶联免疫法对5种内源激素IAA、ABA、ZR、GA_(3)、JA和3种氧化酶POD、PPO、IAAO进行测定.结果显示,随外源IAA处理浓度增加,内源IAA、ZR与IAA/ABA比值呈先下降后上升的变化趋势,ABA、GA_(3)、JA与IAA/ZR呈先上升后下降的趋势,抗氧化酶(POD、PPO与IAAO)的活性呈先上升后下降的变化趋势.1000 mg/LIAA处理30 min对桑树内源激素和氧化酶影响最大,外源激素IAA的施用增加内源激素IAA、ABA、ZR、JA与氧化酶POD、PPO的合成,同时促进GA_(3)与IAAO的分解代谢.研究结果为‘强桑1号’规模化扦插育苗提供理论技术支撑.

猕猴桃Aux/IAA基因家族的鉴定与表达

在猕猴桃全基因组范围内鉴定生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,利用生物信息学方法分析其理化性质、结构特征及共线性关系等,并采用实时荧光定量PCR分析Aux/IAA家族基因在不同组织及部分家族成员在外源激素胁迫下的表达模式,为揭示该家族基因在猕猴桃发育过程中的功能奠定基础。结果表明:(1)猕猴桃基因组含有50个Aux/IAA家族基因,编码氨基酸序列介于125~391 aa,蛋白分子量介于14.06~42.48 kD,等电点介于4.33~9.51;Aux/IAA家族基因不均匀的分布于21条不同染色体上,且分布最多的23号染色体上含有11个基因;聚类分析将其分为9个亚族。(2)大部分Aux/IAA家族基因含有4个不同的保守结构域,多数成员均含有Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ结构域,部分基因缺失Ⅰ结构域;基因结构分析表明该家族基因包含1~5个内含子;基因组内序列分析发现该家族基因含有23对重复基因对,包括20对片段重复和3对串联重复;与拟南芥的组间共线性分析发现有36个基因与拟南芥基因存在共线性关系。(3)亚细胞预测显示该家族基因大部分定位于细胞核;启动子顺式作用元件分析发现该家族启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫等相关作用元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,Aux/IAA家族基因有组织表达特异性,各成员对外源激素响应的时间和强度不同,绝大多数基因在激素处理的早期下调表达,而AcIAA1a和AcIAA18a相对表达量呈现上调表达,响应模式的差异也说明了Aux/IAA家族各个基因在调控猕猴桃发育过程中功能上的差异性。研究认为,猕猴桃Aux/IAA家族基因具有功能多样性,且存在基因复制现象的基因部分表现出组织表达模式相似性,推测在功能上可能有冗余,在进化过程中该基因可能受到环境胁迫而导致序列的缺失或基因复制。

IaaS云满足预算约束的工作流应用调度算法

为了解决IaaS(Infrastructure as a Service)云的工作流调度优化问题,提出基于预算约束的工作流调度算法。以最小化工作流调度时长为目标,算法分调度任务选择和虚拟机实例选择两阶段进行。第一阶段将工作流任务依据依赖关系作层次划分,同层次组成包任务,以Min-Max方法对层次任务估算时间作标准化处理,定义最迟完成时间与最早完成时间差值最大者为调度任务;第二阶段在期望预算下以最早完成时间最小为标准选择资源,实现任务与资源间的映射。利用算例阐述了算法实现过程,并通过仿真实验测试了算法性能。结果证实,改进算法执行效率与调度成功率优于同类算法。

IAA对黄精种子萌发及生理特性的影响

为探究吲哚乙酸(IAA)对黄精种子萌发及生理特性的影响,采用50 mg/L(T1)、100 mg/L(T2)、200 mg/L(T3)3个质量浓度的IAA和蒸馏水(CK)对黄精种子进行处理,调查种子萌发及生长情况,测定黄精种子中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、脂肪酶活性及丙二醛(MDA)、脂肪、游离氨基酸、蛋白质、淀粉、可溶性糖含量变化情况。结果表明,黄精种子萌发率在第33天,T1、T2、T3分别比CK提高52.82%、174.98%、68.05%;种球直径、主根长和干质量均表现为T1、T2、T3显著高于CK,T2处理的种球侧根数、主根长和干质量均显著高于其他处理;POD、SOD和CAT活性均在处理后第22天达到最高,其中T1、T2和T3的POD活性分别比CK提高16.36%、30.12%、14.07%,SOD活性分别比CK提高16.36%、32.33%、9.79%,CAT活性分别比CK提高22.62%、63.43%、32.33%;MDA含量在整个种子萌发过程中各处理均表现为CK>T1>T3>T2;淀粉、可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸含量在第22天达到最低,T2显著低于其他处理;脂肪含量在整个种子萌发过程中均表现为CK>T1>T3>T2;脂肪酶活性在第36天达到最高,T1、T2、T3分别比CK提高149.15%、175.42%、137.20%。主成分分析结果表明,淀粉含量、可溶性糖含量、游离氨基酸含量、蛋白质含量、POD活性、SOD活性、CAT活性和脂肪酶活性等8个指标可以作为反映黄精种子生长的特征指标。综上,IAA能够提高黄精种子萌发率、体内物质代谢水平和抗氧化酶活性,其中100 mg/L为IAA促进黄精种子萌发的最佳质量浓度。

外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究外源IAA浸种对干旱胁迫下红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)种子萌发及早期幼苗生长的影响,本研究利用不同浓度生长素吲哚3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)浸泡处理红豆草种子24小时,测定干旱胁迫后红豆草的种子萌发、幼苗表型及其生理生化等指标。结果表明,25 mg·L^(-1)IAA浸种处理对干旱胁迫下红豆草种子萌发具有明显的促进作用,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最大,并且能够促进主根延伸,改善根冠比和叶绿素的含量。此外,25 mg·L^(-1)IAA浸种处理能够提高干旱胁迫下红豆草幼苗抗氧化酶活性及渗透调节物质脯氨酸的含量,以及降低丙二醛和过氧化氢含量,缓解干旱胁迫引起的氧化损伤。但是,高浓度的外源IAA(100 mg·L^(-1))浸种则抑制了红豆草种子萌发及幼苗的生长发育。因此,25 mg·L^(-1)IAA浸种有助于红豆草种子萌发及早期幼苗的耐旱性,为优质牧草红豆草在干旱地区的高效种植提供了参考依据。

膨大期果面喷施IAA对桃成熟期果实性状和相关基因表达的影响

为明确桃果实发育后期外源生长素对果实成熟的影响及更深入的认识生长素调控果实发育与成熟的机制,本研究以桃品种‘小白凤’为试材,采用不同浓度的外源IAA(200,10,0.1μmol/L)喷施第2次快速膨大期的桃果实,在处理后10,20,30 d分别取样,分析桃果实的硬度,糖组分(蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇),果胶,纤维素含量以及乙烯释放量的变化,并对200μmol/LIAA处理后30 d及对照组的果实进行了转录组测序分析,深入认识生长素调控桃果实成熟的作用和机理。结果表明,(1)IAA处理后30 d时,200μmol/L处理组桃果实果肉硬度与对照组相比显著增加,成熟期平均延迟5 d,而10,0.1μmol/LIAA处理组与同期对照组间无显著差异。(2)果肉蔗糖含量在0.1,200μmol/LIAA处理后30 d显著低于同期对照组,在10μmol/LIAA处理后30 d时与对照组无显著差异;葡萄糖、果糖和山梨醇含量在各浓度IAA处理后30 d时多与对照组间无明显差异。(3)在处理30 d时,果肉中可溶性果胶含量在0.1μmol/L IAA处理组与对照组无显著差异,在10,200μmol/LIAA处理组均显著低于对照组,此时不同浓度IAA处理桃果肉中不可溶果胶和纤维素含量均与对照组之间无显著差异。(4)在IAA处理后10,20,30 d时,果实乙烯释放量均表现为0.1,10μmol/L处理与对照组无显著差异,200μmol/L处理组显著低于对照组。(5)转录组数据显示,200μmol/L IAA处理与对照组中共存在86个差异表达基因,KEGG分析发现其中有6个与果实发育成熟密切相关的代谢途径中多个基因的表达谱发生显著变化,且变化趋势与已测定的生理指标数据吻合。综合分析表明200μmol/L的外源IAA处理第2次快速膨大期的桃果实能够延缓果实成熟的进程。

桑树Aux/IAA基因家族鉴定与IBA处理下表达模式分析

【目的】在全基因组范围内鉴定桑树Aux/IAA基因家族成员,并研究在IBA处理下对该家族基因表达模式的影响,为深入研究桑树Aux/IAA基因家族的功能提供依据。【方法】通过本地川桑全基因组数据对桑树Aux/IAA基因家族成员进行鉴定分析,包括蛋白质理化性质分析、系统进化树构建、基因结构分析、蛋白质三级结构及蛋白互作关联分析、启动子顺式作用元件分析。并以“强桑1号”扦插枝为试验材料,对其进行1000 mg·L^(-1) IBA处理和清水对照处理,分析处理后10、20、30、40 d的MnAux/IAA基因家族的表达模式。【结果】MnAux/IAA基因家族共有51个成员,分为8个亚家族,AtIAA基因家族分布在其中6个亚家族中;51个基因家族成员均有外显子和内含子,仅有1个成员无UTR;顺式作用元件表明,MnAux/IAA基因家族对光、激素、逆境胁迫等都有相应的调控作用;蛋白质同族进化序列的基因结构相似度较高,但族间差异较大;IBA处理后,47个基因表达量会有不同程度的提升,而基因MnAux/IAA34、MnAux/IAA33、MnAux/IAA32在表达量上有较大程度的下降。【结论】MnAux/IAA基因家族功能相对稳定,在家族进化过程中无明显变化;IBA具有促进Aux/IAA基因表达的作用;MnAux/IAA34、MnAux/IAA33、MnAux/IAA32与AtARF2同源性较高,推测具有调控叶片衰老的作用。

高产IAA哈茨木霉突变株M95的筛选及其对黄瓜的促生作用

[目的]本文通过高能射线照射筛选获得哈茨木霉(Trichoderma harzianum)高产生长素(IAA)突变株M95,并研究其对植物的促生效应。[方法]利用X射线照射获得哈茨木霉突变体库,结合Salkowski比色法和高效液相色谱(HPLC)法筛选出IAA产量最高的突变株M95;利用Biolog FF微孔板法研究IAA高产突变株的碳源利用特性;利用荧光定量PCR法测定M95生长素生物合成相关基因的表达水平,并通过水培和盆栽试验探究M95对黄瓜的促生效果。[结果]从突变体库中筛选到38株优势菌株,其中M95的IAA产量较野生株NJAU 4742(WT)提高了20.51%;Biolog FF微孔板试验结果表明,M95在以D-果糖为唯一碳源的条件下生长速度最快并显著高于WT;荧光定量结果表明,M95中吲哚乙酰胺水解酶基因(iaaH2)和腈水解酶基因(nit2)的转录水平比WT分别提高了32.68和14.58倍。M95处理对黄瓜幼苗的促生作用显著优于WT处理,相对于WT处理,M95处理黄瓜株高、叶面积、地下部鲜重和干重,在水培条件下分别增加了14.79%、16.84%、31.41%和47.96%,在第1季盆栽试验中分别增加了20.99%、13.92%、17.92%和34.02%,在第2季盆栽试验中分别增加了12.23%、15.15%、23.29%和30.02%。在盆栽试验中,M95处理根际细菌、真菌和木霉数量较WT处理分别增加1.91%、5.80%和5.08%。[结论]筛选获得了高产IAA菌株哈茨木霉M95,其对黄瓜幼苗生长具有显著的促进作用;M95中吲哚乙酰胺水解酶和腈水解酶转录水平的提高是其产IAA能力提升的主要原因。

NaCl胁迫下壳聚糖促进菜用大豆根毛生长和根尖内源IAA积累的机理

【目的】研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆根毛生长和根尖内源IAA积累的影响,为进一步研究壳聚糖提高菜豆抗盐性和结瘤能力提供理论基础。【方法】以菜用大豆品种‘绿领八号’-慢生型根瘤菌USDA 122的共生体为试材进行了无土栽培试验。试验设4个处理:根部浇灌无氮营养液条件下,叶面喷蒸馏水(CK)、喷200 mg/L壳聚糖水溶液(T1);根部浇灌含50 mmol/L NaCl的无氮营养液条件下,叶面喷蒸馏水(T2)、200 mg/L壳聚糖水溶液(T3)。在NaCl胁迫处理后2、3、4、5天时,测定菜豆幼苗根毛数量、形态、变形根毛数,分析根尖内源IAA含量、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)活性,分析根系丙二醛(MDA)含量。在NaCl处理30天时测定结瘤数、根瘤鲜重、植株含氮量及植株干重。【结果】外源壳聚糖处理(T1、T3)显著提高了NaCl胁迫和无胁迫下菜用大豆的结瘤数、根瘤重、植株含氮量和植株干重,T3较T2的增幅分别达84%、151%、20%和54%,T1处理较CK的增幅分别为38%、18%、12%和7%。外源壳聚糖处理(T1、T3)显著提高了NaCl胁迫和无胁迫下菜用大豆的根毛总数、根毛密度、根毛长度、变形根毛数以及根尖内源IAA含量,显著缩短了NaCl胁迫下根毛起始距离,降低了根尖IAAO和POD活性,同时显著降低了根系MDA含量。【结论】NaCl胁迫下,外源壳聚糖可通过降低IAAO和POD活性,减少IAA的氧化分解;通过缓解根系膜脂过氧化,维持生物膜的相对稳定性和完整性,促进IAA向根尖的极性运输,提高根尖内源IAA含量,诱导根毛形成和生长,进而提高变形根毛数,最终促进了NaCl胁迫下菜用大豆根系的生长和结瘤能力。