盐桦(Betula halophila)愈伤组织的高效诱导和不定芽的分化

设计不同激素、不同水平的单因子试验和正交试验,统计盐桦出愈率、分化率,筛选出诱导盐桦愈伤组织的最适外植体和最适培养基。盐桦愈伤组织高效诱导和不定芽分化的最适外植体为茎段;诱导愈伤组织的最适培养基为:LS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.4;愈伤组织分化抽枝的最适培养基为:LS+BA 0.5 mg/L+NAA0.02 mg/L;高效诱导愈伤组织和不定芽分化的最适培养基为:LS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。琼脂7%,蔗糖浓度20 g/L。愈伤组织诱导率和不定芽分化率分别达到82%和93.6%以上。

NaCl胁迫对盐桦幼苗生理特性的影响

利用不同NaCl浓度的土壤处理1年生盐桦幼苗,在不同时间分别测定叶片气体交换参数、叶绿素含量及主要渗透物质含量,以探讨盐桦的耐盐机理。结果显示：（1）随着NaCl浓度的增加,净光合速率（Pn）呈下降趋势,当NaCl浓度小于1.6%时,Pn下降以非气孔因素为主,当NaCl浓度大于1.6%时,Pn下降以气孔因素为主;叶片中叶绿素（Chl）含量呈现在1%时有所增加尔后下降的趋势,Chl a/b值则直接降低;相对电导率（Rc）、脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量、可溶性糖（Ss）含量均在1.0%-1.8%NaCl呈上升趋势,而在1.8%-2.2%NaCl呈下降趋势;（2）不同盐胁迫时间对气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、Rc、Ss影响显著,对于Pn、Chl、Pro、MDA影响不显著;（3）盐桦幼苗在1.8%NaCl时能够正常生长,而在2.2%NaCl时全部死亡。

盐胁迫对盐桦幼树光合特性的影响

【目的】盐胁迫对盐桦幼树光合特性的影响。【方法】利用土壤含盐量为1．0％、1．2％、1．4％、1．6％、1．8％、2．0％和2．2％七个盐浓度梯度，处理1年生盐桦实生苗，0％为对照CK，在生长的不同阶段分别测定叶片光合速率及其它生理指标。【结果】盐处理后，叶片净光合速率和气孔导度（Cond）均随NaCl浓度提高而显著降低；胞间C02浓度（Ci）、蒸腾速率Tr，随NaCl浓度提高呈先降低后升高的趋势；试验中1．6％NaCl胁迫下，盐桦幼树叶绿素含量提高，而1．6％。2．2％NaCl胁迫使叶绿素含量开始降低。【结论】NaCl胁迫下叶绿素含量提高是由于Na^＋的吸收促进了生长，也有利于叶绿素的合成；1．4％-1．6％NaCl胁迫下叶绿素含量提高是由于盐胁迫下叶片生长缓慢，导致叶绿体收缩，产生“浓缩”效应；1．4％NaCl胁迫下叶绿素含量仍然提高则可能是NaCl胁迫提高了叶绿素酶的活性，使光合色素合成减少、分解增加，从而使光合色素易于提取而导致了测得的叶绿素含量提高。

NaCl胁迫对盐桦种子发芽和幼苗生长的影响

【目的】盐胁迫对盐桦种子萌发和幼苗生长的影响。【方法】实验设置5个NaCl浓度(0、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%),对盐桦种子和幼苗进行盐胁迫,测定其种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长、胚芽长、叶长和叶宽。【结果】当浓度低于0.1%时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长、胚芽长、叶长和叶宽均与对照差异不大,而当浓度大于0.2%时,盐桦种子的萌发和幼苗生长受到显著影响,并且随着NaCl浓度的增加,种子萌发和幼苗生长各项指标均呈明显下降的趋势。【结论】确定盐桦种子萌发的耐盐阈值为0.1%,并依此推断如此低的耐盐阈值可能是导致盐桦濒危的重要原因之一。

新疆濒危植物盐桦试管苗生根培养的研究

采用L27(313)正交试验方法探讨了培养基种类A、植物生长调节剂及其不同浓度配比B、蔗糖量C、培养的光照条件D四因素对诱导盐桦生根(平均根长、生根系数、生根率)的影响。结果表明,生长素B、生长素×培养基(A×B)对生根系数有极显著的影响,培养基A、生长素B、生长素×培养基(A×B)仅对平均根长有极显著的影响,四个因子对生根率均无显著的影响。研究获得诱导盐桦平均根长的优化培养基为A2B1C3D1(即S27处理)MS+NAA 0.2 mg/L+蔗糖10 g/L+琼脂7%,诱导盐桦生根系数优化培养基为A3B2C3D2(与处理S21的A3B2C3D3相似)1/2MS+IBA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7%+暗光处理3 d,诱导盐桦生根率的优化培养基为A2B3C1D1(即S10处理)MS+IAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7%。最佳生根培养基为:1/2MS+IBA 0.5mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7%+暗光处理3 d。其生根系数高达5.308,生根率高达96.30%以上。

盐桦BhNHX的克隆及其与CaM在胁迫下的协同表达(英文)

以盐桦组培苗为材料,通过RACE技术克隆了液泡膜Na+/H+反向运输体基因BhNHX,采用DNAman软件和BLASTN对cDNA序列进行分析并与其他植物的NHX基因进行同源性比较,最后对BhNHX和钙调蛋白基因(CaM)在各种胁迫条件下的协同表达进行半定量的RT-PCR分析.结果显示:(1)获得了BhNHX的全长cDNA序列,包含1 623 bp的开放阅读框架,编码一个540个氨基酸的多肽,有11个推测跨膜区,与已报道的液泡膜Na+/H+反向运输载体蛋白跨膜区数目一致;(2)BhNHX的核酸序列与其他植物NHX具有较高同源性,与葡萄NHX序列一致性达到76%;(3)BhNHX和钙调蛋白基因CaM可同时被盐、低温、干旱所诱导;但ABA只能较明显诱导BhNHX的表达,而对CaM的诱导表达不明显.研究表明,在盐桦受到盐、低温及干旱胁迫时BhNHX和CaM可能协同表达,而在ABA诱导时两者可能具有不同的表达调控模式.

新疆盐桦的引种及耐盐性研究

阐述了耐盐植物盐桦的引种试验过程,通过炼苗、入土移栽等方法使其成活,然后进行耐盐试验.设定盐分浓度梯度为0‰、3‰、5‰、7‰、10‰、13‰6个水平,进行为期37d的盐胁迫试验.结果表明:当盐分浓度高于7‰时,盐桦幼苗全部死亡;当盐分浓度低于5‰时,盐桦幼苗生长良好.从而确定盐桦幼苗的耐盐极限为5‰,证实盐桦幼苗期可在5‰以下的滨海盐碱地区正常生长.但在露地栽培条件下,天津地区的夏秋季节高温多雨,给盐桦幼苗越冬带来困难,地上部分严重风干枯死,大面积栽培受到制约.

濒危植物盐桦离体组织培养特性的研究

目的:探讨新疆濒危植物盐桦离体组织培养的特性。方法:从盐桦原生地阿尔泰阿拉哈克盐湖边采摘盐桦休眠实生苗上的落叶枝条,待其萌发后分别取带芽嫩茎、嫩茎茎段及嫩叶芽尖三种不同材料接种于启动培养基,比较三种盐桦离体组织的诱导分化,继而设计不同激素、不同水平的单因子试验和正交试验,筛选适宜盐桦外植体芽增殖和生根的分化培养基。结果:诱导盐桦芽增殖的最佳外植体是带芽嫩茎,盐桦外植体增殖、壮苗最适培养基为:MS+6-BA 1.0mg/L+IBA 0.5mg/L;盐桦外植体生根最适培养基为:1/2MS+IBA 0.5mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7%+暗光处理3d。结论:本研究筛选获得适宜盐桦芽增殖和生根的最佳培养条件,为高效扩繁和保存盐桦种质资源奠定了基础。

盐桦无菌材料的成功获得及其试管苗移栽定植成活的方法

目的：探讨获得盐桦无菌材料的最适灭菌方法和提高移栽定植成活率的关键性技术要点。方法：以新疆濒危植物盐桦当年生休眠枝条为材料，为适宜在培养基上筛选最适灭菌方法，继而以生长85-90d左右的组培试管苗为材料，探讨移植时期，温度、光照、水分、营养对成活率的影响。结果：采用半无菌水表面灭菌＋75%酒精30s＋0.1%升汞7-10min处理效果最好，污染率为13.3%。盐桦组培试管苗移栽定植成活率适宜方法，为工厂化扩繁盐桦苗木创造了条件。

水湿处理对盐桦苗木光合特性的影响

对1 a生实生盐桦苗的耐水湿能力进行研究,测定了盐桦苗木在不同水湿高度下的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等生理指标的变化情况。结果表明:在水湿处理后盐桦苗木的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的下降,而胞间CO2浓度有所上升,光合作用的主要限制因素是非气孔因素。盐桦苗木在受到9个月的水湿处理后仍未死亡,说明盐桦苗木具有一定的耐水湿的特性。

盐桦幼树光合特性的研究

[目的]为保护和开发盐桦提供依据。[方法]以1年生盐桦为试验材料，研究了叶片光合参数的日变化。[结果]晴天时净光合速率日变化为不对称的双峰曲线，最大值出现在上午10：00前后，为11．1773μmol／（m^2·s），第2个峰值出现在16：00～17：00，为10．1551μmol／（m^2·s）．盐桦蒸腾作用的最大值出现在16：00时前后，为7．3952μmol／（m^2·s），气孔导度与净光合速率日变化趋势相似。光合有效辐射达到1600μmol／（m^2·s）以后，盐桦幼树叶片光舍速率仍有增加：盐桦叶温与气温的日变化趋势一致，呈单峰曲线型，峰值出现在14：00，最高叶温达39℃，在11：00～13：00气孔导度与胞间CO2浓度也同步下降，15：00之后，气孔导度下降而胞间CO2浓度的上升。[结论]盐桦是比较喜光的树种。

应用ITS序列分析新疆濒危植物盐桦的系统发育

目的：依据ITS序列分析新疆濒危植物盐桦的系统发育。方法：运用PCR直接测序法，对珍稀濒危植物盐桦（Betula halophila）的nrDNA的ITS区（包括ITS-1,5．8SrDNA和ITS-2）进行序列测定，并与GenBank中提取的17种桦木科桦木属植物的ITS区序列进行了组合分析。结果：盐桦的ITS序列和已公布的17种桦木科桦木属植物的ITS区序列差别不大，同源性在99．67％。99．01％之间。采用clustalx软件对盐桦和17种桦木属植物的ITS区序列进行系统发育分析，构建了桦木属植物的ITS分子系统树，18种桦木科桦木属植物形成三个分支，盐桦与Betula alnoides、Betulapopulifolia、Betula pubescens同为一支。结论：盐桦在桦木科桦木属内有独特的分类地位。

濒危植物盐桦的物候观测

以濒危植物盐桦为研究对象,对其萌芽期、展叶期、开花期、果熟期及新梢生长期等主要物候期进行观测。结果表明:4月上旬叶芽开始萌动,进入生长期,4月中旬花芽开始膨大形成花蕾,4月14日始花,4月16—20日进入开花盛期,随后进入果实生长期;5月初为幼果形成期,9月上中旬为果实成熟期,中旬以后果实开始脱落。4月初春梢始长,5月盐桦枝条上再次抽生新梢。

极小种群濒危植物盐桦叶绿体基因组特征分析

【目的】为了解析极小种群植物盐桦叶绿体基因组结构,筛选SSRs分子标记和桦属叶绿体基因组高变区,采用高通量测序技术完成盐桦叶绿体基因组测序并与其近缘种进行比对分析。【方法】采集盐桦幼叶,使用TIANGEN试剂盒提取DNA并利用HiSeq Xten测序平台进行测序。以欧洲矮桦叶绿体基因组作为参考,使用MITObim v1.8和NOVOplasty软件拼接组装盐桦叶绿体基因组,并利用生物信息学手段进行特征分析。【结果】利用质量控制后的30 000 000条clean data,成功拼接完成序列全长为160 648 bp的盐桦叶绿体基因组,NCBI登录号为MG674393。其中,大单拷贝(LSC)区段长度89 553 bp,GC含量33.7%,小单拷贝(SSC)区段长19 027 bp,GC含量为29.7%,2个反向重复区(IRs)区段均为26 034 bp,GC含量42.5%。成功注释了盐桦叶绿体基因组共114个基因,其中包括79个蛋白编码基因,31个tRNA基因和4个rRNA基因。盐桦叶绿体基因组含有91个SSRs位点,其中33个SSRs均由A或T组成。SSRs主要分布于LSC区,56个SSRs位于LSC区,13个SSRs位于SSC区,而IRs区有22个SSRs。对盐桦和欧洲矮桦叶绿体全基因组进行比对分析,结果显示ndhC-trnV、petA-psbJ、rpl22-rps19区域的核酸变异度(π>0.2)显著高于其他区域,高变区的位置都位于LSC区,而IRs区和SSC区内2种植物变异度较小。正选择分析显示ycf1,rpoC1,rpl2与ndhA 4个基因出现正选择信号。盐桦、欧洲矮桦与其他双子叶植物共14条叶绿体全基因组序列通过MP、NJ方法进行聚类分析,MP和NJ树中的11个节点中有9个支持度为100%。支持盐桦和欧洲矮桦亲缘关系最近,桦木属物种与天目铁木在同一分支。【结论】通过高通量测序和生物信息学分析,得到盐桦叶绿体基因组。比对分析表明结构、基因组成和SSRs分布都与欧洲矮桦叶绿体基因组相似,二者在3个片段区域存在较高的核酸多态性,可作为桦属植物叶绿体基因组高分辨率的分子条形码。正选择分析确定有4个基因出现正选择信号(ycf1,rpoC1,rpl2,ndhA)。本研究结果可为极小濒危植物盐桦的保护工作提供重要的遗传背景信息。

极小种群濒危植物盐桦迁地保护研究

盐桦(Betula halophila Ching ex P.C.Li)是我国120个极小种群野生植物之一,仅分布于我国新疆阿勒泰地区。为了解其在迁地保护过程中对环境的适应性和沿海强风环境等对幼苗生长的影响,以山东烟台迁地保护基地内两个盐桦居群为材料,对其3年的生长量、果实性状、叶性状以及叶片生态化学计量等进行研究,利用独立样本t检验和贝叶斯方差分析对山东迁地保护两个居群和新疆迁地保护居群进行比较分析。结果显示,经过3年的生长,盐桦在烟台地区适应性良好,能在一个生长周期结出果实,设置风障以后盐桦生长速度显著升高,表明在幼苗敏感期设置风障可以为幼苗越冬提供保障,同时风障营造的相对稳定的环境提高了盐桦对资源环境的利用能力。

濒危植物盐桦丛生芽生根、移栽及耐盐性研究

在单因子试验的基础上,采用了L9(34)正交试验设计探讨了培养基配比、植物生长调节剂的不同浓度、蔗糖量等因素对诱导盐桦(Betula halophila)丛生芽生根的影响。结果表明,对生根率和生根系数的影响大小依次为生长素浓度>培养基配比>蔗糖量;而对于平均根长的影响大小依次为培养基配比>生长素浓度>蔗糖量。筛选出最佳生根培养基为1/2MS,NAA 0.10 mg/L,蔗糖30 g/L。最有利于盐桦无菌苗移栽存活的基质类型为腐殖质土∶珍珠岩=1∶1,成活率达到了64.4%。成活的盐桦组培苗仍具有较好的耐盐性。

盐胁迫下盐桦生理响应的变化分析

对组织培养获得的盐桦(Belula halophila)苗在盐胁迫下的生理指标和解剖结构进行了分析,结果显示,随着盐浓度的增加,植物叶片相对含水量逐渐降低;脯氨酸(Pro)含量逐渐增加;叶片丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)活性大小存在相关性,在50～200mmol/L盐胁迫下,植物的CAT活性是递增的,200mmol/LNaCl处理时达到最高,同时叶片MDA含量在50～200mmol/L盐处理时变化不明显;CAT活性在300mmol/LNaCl处理时突然降低,此时叶片MDA含量大;植物叶片和根的离子含量测定表明,在盐胁迫下K+/Na+比值逐渐降低,叶片中K+含量始终高于Na+含量;石蜡切片和扫描电镜发现盐桦茎、叶中有晶体状物质存在,通过X-ray分析表明这种晶体含有C,O,Ca元素,相关的细胞成分化学实验进一步确定其结晶体的成分。