花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

Dc GA20ox2 and DcGA2ox1 alter endogenous gibberellin contents and adjust lignin accumulation in carrot

Gibberellins(GAs)are a class of plant hormones that can affect plant growth and development.GA-oxidases are rate-limiting enzymes,which play a direct role in GA accumulation in plants.However,the roles of GA-oxidase on carrot(Daucus carota L.)taproot development are still unclear.In this study,two GA-oxidase genes,DcGA20ox2 and DcGA2ox1,were identified in carrot.Transgenic carrot plants were obtained by using Agrobacterium-mediated genetic transformation method.The results showed that overexpression of DcGA20ox2 significantly promoted the accumulation of active GAs in carrot,increased plant height,generated more branches,and enhanced xylem development.Overexpression of DcGA2ox1 significantly reduced the total contents of active GAs compared with the control group,resulting in a dwarf phenotype and markedly increased lignin content of the transgenic carrot.The expression profiling showed that the genes of GA metabolic pathway responded to the negative feedback regulation mechanism.At the same time,the expression of most genes in lignin biosynthesis and polymerization process was up-regulated,corresponding to the massive accumulation of lignin.These findings indicated that DcGA20ox2 and DcGA2ox1affected carrot growth and development by regulating the levels of endogenous GAs.The results from current work might shed light on further studies aimed to regulate lignification in carrot and other crops.

固相萃取技术在分离纯化赤霉酸(GA3)中的应用研究

本文主要研究了固相萃取技术在分离纯化赤霉酸(GA3)中的应用。首先,采用溶剂提取法从样品中提取出GA3,然后利用固相萃取柱对GA3进行分离纯化。并通过改变萃取条件和洗脱液浓度,研究了这些因酸对GA3萃取效率和分离效果的影响。结果显示,适当的萃取条件和洗脱液浓度可以显著提高GA3的萃取效率和分离纯度。最后,期望通过这些研究,能优化固相萃取技术在GA3分离纯化中的应用,为相关领域的研究提供一定的参考价值。

草莓中贝壳杉烯氧化酶基因(STGA3)中两个不同编码序列的克隆

以保守氨基酸序列设计了简并性引物的方法,克隆‘丰香’草莓(Fragaria gradiflora‘Fengxiang’)贝壳杉烯氧化酶基因部分序列,发现叶片和花蕾中合成赤霉素的贝壳杉烯氧化酶的序列不同,Southern杂交方法检测在草莓基因组中存在3个拷贝的目标基因,表明在草莓中至少有两个不同基因共同编码贝壳杉烯氧化酶,以响应不同发育信号的调控。

GA3诱导枇杷无核的组织解剖学观察

为了阐明GA3处理枇杷导致无核的原因,以枇杷品种大五星为材料,采用石蜡切片法和花粉发芽试验等方法分别对花前经GA3处理枇杷花穗后的枇杷胚胎发育过程进行了研究。结果表明,1)枇杷的胚珠为倒生胚珠,双珠被,核型胚乳;2)花前用GA3处理枇杷导致无核的原因主要在于胚乳败育或者珠心退化导致胚退化,由于胚乳败育使胚发育所需要的营养不足,引起合子胚分裂异常,最终胚解体退化。但珠被在初期能够发育,所以形成败育种子(秕子)。

GA3对华重楼种子萌发过程中生理指标的影响

目的探究GA_3处理对重楼种子萌发过程相关生理生化指标的影响。方法检测了500mg·L^(-1)GA_3及清水(对照)处理的华重楼种子萌发过程淀粉、可溶性糖等含量的变化情况。结果与对照相比,不同时间段下GA_3处理种子的可溶性蛋白含量总体上无显著差异,都呈降低的趋势;游离脂肪酸含量整体上小于对照组,其含量达最高值的时间晚于且高于对照;淀粉含量在60~90天期间明显低于对照;可溶性糖含量总体上高于对照;α、β淀粉酶活力在15~45天高于对照。此外,GA_3处理种子的可溶性糖、糖粉含量及α、β淀粉酶活力在0~15天中都呈降低的趋势,其中α淀粉酶和β淀粉酶活力达最高值的时间分别比对照提前了15天和30天,且其含量高于对照。结论 500mg·L^(-1)外源GA_3处理促进了华重楼种子淀粉和脂肪的降解、可溶性蛋白和可溶性糖的产生及α、β淀粉酶的合成。

不同浓度GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响

为了研究微生物代谢产物赤霉素GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响,采用不同浓度的GA3对萝卜、玉米种子及幼苗进行处理,研究结果表明:GA3浓度为10～40mg/L时对萝卜的发芽率和幼苗生长有促进作用,其中20mg/L时发芽率最大,为84%;10mg/L时对幼苗生长促进效果最好.5～40mg/L时对玉米幼苗高度有促进作用,其中30mg/L时对玉米幼苗高度的促进作用最大,5～10mg/L时对玉米幼苗地上部分干鲜重促进作用最大,20mg/L时对玉米幼苗根部干鲜重促进作用最大.结论:适当浓度的GA3对提高萝卜种子发芽率有促进作用;10～40mg/L的GA3处理后的萝卜和玉米幼苗均表现为促进生长.

外源GA3及酸化处理对一串红种子萌发的影响

以一串红种子为试材,用不同浓度的外源GA3以及用HCl预处理种子后,再用GA3处理,研究一串红种子的发芽情况。结果表明,经不同浓度GA3处理过的一串红种子与对照相比,各项萌发指数明显上升,其中GA3浓度500mg/L处理的种子发芽率和其它各项萌发指数最高;经HCl酸化处理过的一串红种子,其萌发指数增加幅度很大,而且GA3的使用浓度也随之降低,在GA3浓度为100mg/L时,种子萌发最好,各项萌发指数不但不受影响,反而增高。

外源赤霉酸(GA3)对火龙果果实商品性状构成因素及产量的影响

为探讨外源赤霉酸（CA3）对火龙果果实商品性状及产量的影响，以红肉火龙果为试材，设3个喷施CA3处理：①予人工异花授粉后第3天（当天割除花冠）对果实喷施GA350mg／kg 1次处理；②分别于授粉后第3d和第10d喷施GA350mg／kg，共2次处理；③分别于授粉后第3、10和17天喷施GA350mg／kg．共3次处理，采果后对果实的商品性状及产量进行观测和统计。结果表明，与对照相比，喷施外源赤霉酸1、2、3次的平均果实体积分别提高10．9％、23．2％、18．7％，产量分别提高6．5％、16．9％、13．0％；喷施外源赤霉酸后，果实可溶性固形物含量、可食率反而下降；喷施2—3次后，果实成熟期比对照推迟1～2d，果色鲜红带紫。

EDTA与GA3强化黑麦草修复Cd污染土壤及其解毒机制

采用盆栽土培方法研究生长调节剂GA3和重金属螯合剂EDTA强化黑麦草修复Cd外源浓度分别为50mg/kg和100mg/kg的污染土壤以及黑麦草对Cd的解毒机制。结果表明:EDTA单独作用可提高黑麦草体内Cd含量和Cd在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例,以及Cd在地上部分的移动性,Cd对植物的毒害作用也随之增强,导致植物生物量大大降低(P<0.05)。叶面喷洒GA3可促进黑麦草的生长和对Cd的富集,其中10μmol/L GA3效果最显著。GA3可促进细胞壁对Cd的沉积作用,降低Cd在地上部分的移动性,从而增强植物对重金属的耐性。GA3和EDTA的联合使用表明GA3和EDTA可协同促进黑麦草对Cd的提取和富集,10μmol/L GA3+EDTA联合作用效果最佳,GA3可在一定程度上缓解EDTA和Cd对植物的伤害。因此,10μmol/L GA3+EDTA处理对强化黑麦草修复Cd污染土壤效果最显著,可作为实际植物修复的强化措施。

低温春化和GA3处理后芥菜发育的生化变化

在宽柄芥两叶一心时,分别以4℃低温春化处理30d和500mg/LGA3处理16d后,在人工气候箱中再培养(20℃、16h光照/18℃、8h黑暗).在培养过程中每隔2d分别取材,共取5次,测定芥菜可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD、POD活性等.结果表明:芥菜在低温春化与GA3处理后,可溶性糖和蛋白质含量均呈先增后减,POD均先减后增,SOD活性变化均无规律.相关性分析表明:两种处理后芥菜POD与可溶性糖均呈正相关,相关系数分别为0.861、0.814;POD与可溶性蛋白均呈负相关,相关系数分别为-0.613、-0.587;可溶性蛋白与可溶性糖均呈正相关,相关系数分别为0.573、0.613;SOD与其他指标间相关性均不显著.

GA3对冷藏枇杷果实木质化的影响

【目的】探讨外源赤霉素（GA3）对减缓冷藏枇杷果实木质化的作用机理。【方法】以清水为对照（CK），采用不同质量浓度（25，50，100mg／L）外源GA3处理“解放钟”枇杷（Eriobotrya ja ponica Lindl．cv．Jiefang-zhong）果实，于6℃下冷藏，研究GAs对采后枇杷果实木质化及相关酶活性的影响。【结果】随贮藏时间的延长，枇杷果实木质素含量呈增加趋势，贮藏7～35d时，GA3处理枇杷果实中木质素含量均显著低于CK；GA3处理枇杷果实可溶性糖含量高于CK，但差异不显著。GA3处理后，枇杷果实苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase，PAL）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohol dehyd rogenase，CAD）和4-香豆酸辅酶A连接酶（4-coumarate coenzyme A ligase，4-CL）活性均受到不同程度抑制。【结论】GA3减缓冷藏枇杷果实木质化的作用机理与GA3对枇杷果实PAL、多酚氧化酶（PPO）、CAD、4-CL和POD活性的抑制作用有关，其中PAL和POD起主要的调节作用，由此抑制枇杷果实木质素生成，从而减轻了冷藏枇杷果实的木质化程度，以50和100mg／L GA3处理对枇杷果实木质化程度的抑制效果较好。

GA3提高毛竹种子活力的机理探索

用不同浓度的GA3处理在4℃下贮藏2年的毛竹种子,以探索提高毛竹种子活力的机理。结果表明:试验条件下不同浓度的GA3处理均能提高毛竹种子活力,以100 mg/L处理效果最佳;处理后的种子浸出液相对电导率下降,吸胀种子的可溶性糖含量增加,SOD,POD,CAT活性增强,MDA含量下降,且这些指标与种子活力呈显著相关性。

GA3和Spd对杜鹃开花期光合特性和抗氧化系统的影响

为探讨GA3和Spd对杜鹃(Rhododendron simsii)开花花期和开花品质的影响,研究了外源GA3和Spd对杜鹃开花期光合特性和抗氧化系统的变化。结果表明,外源GA3对花期有显著的提前作用,Spd对花期有明显的延迟作用,但两者均使花期延长、花径增大且成花率提高。GA3和Spd处理提高了花期叶片的光合色素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci);GA3处理提高了叶片的蒸腾速率(Tr),而Spd使叶片的Tr下降,两者均有效缓解了末花期叶绿素含量的下降。GA3和Spd处理显著降低了花瓣MDA含量,提高了抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,并减缓了末花期SOD的下降,有效延缓了衰老进程,延长花期。以1 600 mg L–1 GA3和0.10 mmol L-1 Spd处理效果较好,能有效提高杜鹃花的观赏品质。

GA3对‘石硖’龙眼假种皮糖积累及蔗糖代谢相关酶的影响

为明晰外源赤霉素对龙眼果实发育与糖分形成的影响。本实验以‘石硖’龙眼为材料,测定外源GA3处理与对照龙眼果实生长发育指标、假种皮糖分含量及糖代谢相关酶活性水平,分析外源GA3在龙眼果实发育及糖分累积中的调控作用。果实生长发育指标表明,GA3处理增加了果实纵横径、重量及体积并显著增加了假种皮的重量。假种皮糖分水平及酶活性数据则显示,石硖龙眼假种皮以积累蔗糖为主且蔗糖代谢酶AI和SS(分解方向)在蔗糖累积中起主要作用。GA3处理并不影响糖的积累类型,但调控了蔗糖代谢相关酶活性的大小和变化趋势。

GA3和PP333对苹果花芽形态建成及其内源激素比例变化的影响

以红富士、首红苹果为研究对象,连续3年用PP333(多效唑)1000mg/L和GA3(赤霉酸)1000mg/L处理,结果表明:PP333可使叶芽的节位数增长,但对花芽的节位数没有明显的影响。而GA3对叶芽节位数没有影响,但首红苹果花芽节位数有减少趋向。二者处理对苹果花芽形态分化开始时期没有影响,但PP333加速了花芽形态分化进程,GA3延迟了花芽形态分化进程。喷PP333提高了ZR(玉米素核苷)/IAA(吲哚乙酸),ZR/GAS(赤霉素)、ABA(脱落酸)/IAA和ABA/GAS比值,从而促进了花芽形成。相反,GA3处理降低了ZR/IAA、ZR/GAS、ABA/IAA和ABA/GAS比值,而抑制了花芽形成。

GA3和ABA对小豆种子萌发和苗期生理参数的影响

为了探索促进小豆良好生长的适宜激素浓度,采用3个不同熟性的小豆品种,研究不同GA3和ABA浓度对种子萌发及苗期形态指标和生理参数的影响。结果表明:0.2μmol/LGA3可以促进白红2号和冀红9218的萌发,0.1μmol/LGA3可以促进唐山红小豆的萌发;3个品种对0.6μmol/LABA的敏感性最强,种子萌发受到明显抑制。0.6μmol/LABA处理对不同小豆品种的茎粗、茎节数和叶片数没有明显影响,但显著影响株高和叶面积;显著降低叶片的叶绿素和可溶性糖含量,增加可溶性蛋白和淀粉的含量。可见,适宜的激素浓度对小豆种子萌发以及苗期形态发育具有重要的调控作用。

GA3与GA4＋7及CPPU对巨峰葡萄果实发育的影响

GA3与GA4+7采用2种不同浓度，在花前10d、1d和盛花期对巨峰(Kyoho)葡萄进行无核处理，花后10d用GA，和CPPU以三种浓度组配进行膨大处理。各处理都使巨峰葡萄的无核率大幅度提高。GA3处理比GA4+7处理更有利于巨峰葡萄产生无核果。在GA3的处理中花前1d处理对其产生的无核效应明显大于花前10d和盛花期的处理，以花前1dGA，12．5mgL^-1+盛花后10dGA3 12．5mgL^-1效果最好，其无核率可达90．91％。GA4+7对提高巨峰葡萄的座果效果比较显著，以花前1dGA，25mgL^-1+盛花期GA325mgL^-1+CPPU20mgL^-1效果比较好，座果为对照的123．1％。在巨峰葡萄上，用GA3进行处理的果实有变长的趋势；而用GA4+7进行处理的则有果实变圆的趋势。膨大处理时，配施CPPU比单用GA3效果要好。

GA3和CPPU对‘金田玫瑰’葡萄无核化及果实品质的影响

本研究以5年生‘金田玫瑰’葡萄为材料,于盛花期、满花后1 d两个时期设置不同浓度的赤霉酸(GA3)与氯吡脲(CPPU)进行无核化处理,在满花后2周进行第二次膨大处理。结果表明,各激素处理组合均使‘金田玫瑰’葡萄的无核化效果显著提高,以处理Ⅲ(第一次在盛花期用GA350mg/L+CPPU 2mg/L,第二次在满花后2周用GA350mg/L+CPPU 5mg/L)无核率最高,为51.3%。除果皮中花色素含量比对照有所降低外,其它果实指标包括粒质量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比、硬度等均高于对照,即该处理可显著提高果实品质。综合分析认为,处理Ⅲ能有效的提高‘金田玫瑰’葡萄的商品性及经济效益,可供生产参考使用。

GA3和CPPU对爱神玫瑰葡萄果实形态与品质指标的影响

以5年生爱神玫瑰葡萄为试材,研究30 mg/kg GA3+3 mg/kg CPPU蘸穗对葡萄果实形态与品质指标的影响。结果表明,在末花期和花后14 d各蘸穗1次的效果最好,平均单粒重、单穗重分别为3.29、298.4 g,较清水对照分别增加0.88、155.5 g,增幅分别为36.51%、108.82%;可溶性固形物、可溶性糖含量分别为198.0、146.7 g/kg,可滴定酸含量1.7 g/kg,Vc含量62.3 mg/kg。同时,该处理条件下爱神玫瑰葡萄的果穗紧凑、果面紫黑色,香味浓郁,可在甘肃及同类型气候区参考应用。