‘红地球’葡萄VvARF18功能分析

【目的】生长素响应因子ARF是生长素信号转导途径中的重要调控因子,在植物生长发育和各类生理过程中发挥着重要作用。分析‘红地球’葡萄VvARF18启动子、异源表达、内源激素含量及其对激素响应的表达,以探究VvARF18在‘红地球’葡萄生长素(IAA)信号转导途径及花芽分化进程中的作用机理。【方法】以设施‘红地球’葡萄花芽为试验材料,通过同源克隆获得VvARF18序列,利用在线数据库PLACE分析启动子的顺式作用元件。以pCAMBIAI2300植物表达载体为基础,通过双酶切和同源重组法构建植物超表达载体pC2300-VvARF18。采用电击法将重组载体pC2300-VvARF18转化至根癌农杆菌GV3101菌株中,以本氏烟草叶片为外植体,通过农杆菌介导的愈伤组织转化法转入烟草中,经PCR检测获得阳性转基因幼苗。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对转VvARF18烟草株系表达水平进行分析,筛选出高表达量的转基因株系培养至T_(3)代,并分别进行IAA和GA_(3)处理,以分析VvARF18的表达情况。通过酶联免疫法测定转基因烟草花芽和叶片中的IAA、GA、ABA、CTK含量。【结果】‘红地球’葡萄VvARF18位于第13条染色体,含有3个外显子和2个内含子。VvARF18启动子区域存在多种光响应、植物激素响应和逆境响应的顺式作用元件。表型分析发现,转基因烟草的花芽分化进程快于野生型烟草。qRT-PCR结果显示,VvARF18在转基因烟草花芽发育的4个时期中呈先上升后下降的表达趋势,且S3时期表达量达到最高。转基因烟草植株花芽和叶片中IAA、CTK、GA和ABA测定结果表明,转基因烟草花芽和叶片中4种植物激素的含量均高于野生型植株,其中GA/IAA在转基因烟草花芽发育的4个时期中变化趋势与VvARF18表达趋势相一致。转基因烟草植株经IAA和GA_(3)处理后,VvARF18的表达量随IAA处理浓度的增高而降低,也随GA_(3)处理时间的延长而降低。【结论】葡萄Vv ARF18负调控生长素参与植物花芽分化进程,可能与赤霉素信号转导途径中的关键因子相互作用协同调控植物花芽中的激素水平,对植物花芽分化具有促进作用。

葡萄花芽分化研究进展

花芽分化是葡萄生长发育过程中十分重要的阶段,而葡萄的成花过程较特殊,成花诱导更复杂,表现在始原基分化后能进一步分化形成花序,也能分化成卷须发育成为营养器官。葡萄花芽分化过程受诸多内部和外部因素影响,生理及分子调控机制复杂。文章结合国内外研究综述葡萄花芽分化的生理阶段及其特殊性,成花诱导和花形态建成相关基因功能及表达,以及影响葡萄花芽分化的因素,包括环境因素(温度、光照和水分)、树体营养(碳水化合物和矿质元素)、内源激素水平和栽培技术等。根据葡萄花芽分化方面需进一步研究的问题,提出完善不同葡萄品种花芽分化进程、结构特性及冬芽次年花器官分化阶段等形态结构方面的研究,利用多组学关联分析深入探究葡萄花芽分化分子调控机制,以及开展不同栽培模式下葡萄花芽分化规律研究,进而推进葡萄花芽分化生理及分子机理的系统研究,为葡萄生产调控提供理论参考。

阳光玫瑰葡萄生长期花芽分化形态进程及相关生理分子水平变化研究

【目的】探讨阳光玫瑰葡萄生长期花芽分化进程及相关生理分子水平变化,为葡萄生产调控及花芽分化深入研究提供理论参考。【方法】以4年生阳光玫瑰葡萄为试材,通过徒手剥离冬芽鳞片在体式解剖镜下观察冬芽形态结构变化,测定花芽分化过程中第5节位叶片内碳水化合物、矿质元素含量及冬芽内9个成花关键基因的表达。【结果】南宁地区阳光玫瑰葡萄在新梢6片展叶期时开始花芽形态分化,在末花期进入花序原基分化期。叶片可溶性总糖、淀粉含量在花序原基分化期后显著升高。叶片P、K、Ca和Mg元素含量在花芽形态分化起始时下降,在花序原基分化后60 d时含量显著降低。冬芽中VvFT和VvSOC1基因在花芽分化起始时表达水平较高;VvLFY、VvAP1、VvFUL、VvAP2、VvAP3和VvAG基因均在花序原基分化期及花序原基分化期后80~100 d出现表达波峰,VvFLC基因在花序原基分化后60~100 d的表达水平较高。【结论】南宁地区阳光玫瑰葡萄花芽分化进程开始较早。生产上在果实膨大期和软化期前后应适当补充磷、钾、钙、镁肥,以促进果实发育、花序原基及其各级穗轴分化。VvFT和VvSOC1基因参与诱导始原基及花序原基分化,VvLFY、VvAP1、VvFUL、VvAP2、VvAP3和VvAG基因可能均参与促进花序原基及其各级穗轴分化。

薄膜温室葡萄花芽分化规律的研究

通过对薄膜温室2～4年生巨峰、无核白鸡心葡萄整个生育期花芽分化的观察,研究薄膜温室葡萄花芽分化的规律。结果表明,巨峰与无核白鸡心在早期升温条件下,花芽分化比例低,二轴分化程度较浅,不能形成完整的花芽;花芽的形成与树体的营养状况有关。花芽分化开始时磷素水平下降明显,蛋白质含量也有下降,二轴分化期后开始回升,磷素水平也显著提高;更新后花芽的分化与叶龄有关,当叶龄达15d时,开始出现花序原基,叶龄达27d时出现二轴分化期,二轴分化盛期为叶龄46d,花芽分化率平均为91.1%。温室巨峰、无核白鸡心葡萄栽培时,花芽需要靠更新后的新梢形成,因此,加强更新后的新梢管理是达到稳产的关键。

新梢内源激素变化对设施葡萄花芽孕育的影响

【目的】通过研究花芽分化进程中葡萄新梢内源激素的变化规律,明确激素对设施促早栽培葡萄花芽孕育的影响,为解决设施葡萄促早栽培中"隔年结果"问题提供理论依据。【方法】以4年生贝达嫁接的‘京蜜’(V.vinifera cv.Jingmi,耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下不需采取任何措施即可连年丰产)与‘夏黑’(V.vinifera-V.labrusca cv.Summer Black,非耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下需采取更新修剪措施方能连年丰产)为试材,进行设施促早栽培(‘京蜜’和‘夏黑’)和露地栽培(‘夏黑’)处理。采集基部第1节粗度大于0.5 cm的葡萄新梢,选取其上2—3节冬芽主芽作为研究对象,借助石蜡切片法绘制取样时期—分化比率花芽分化进程图,观察其花芽分化进程;同时借助酶联免疫法测定新梢基部2—3节枝段赤霉素(GAs)、细胞分裂素(ZRs)、脱落酸(ABA)和生长素(IAA)等内源激素含量和比值的变化。【结果】新梢内源激素含量变化:与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’自雏梢生长点的未分化期(新梢展5—7叶)至雏梢生长点的顶分期(初花期)新梢内源ZRs含量一直呈稳定上升趋势;自雏梢生长点的半球/平顶分化盛期(花穗分离期)至始原始体分化盛期(坐果期)新梢内源ABA含量迅速增加;自雏梢生长点的未分化期(新梢展5—7叶)至始原始体分化盛期(果实膨大初期)新梢内源GAs的含量呈降-升-降的变化趋势;在整个花芽分化进程中新梢内源IAA的含量较高。新梢内源激素含量比值变化:与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’于花穗分离期(雏梢生长点半球/平顶期至顶分期)和果实膨大期(始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期)新梢内源ZRs/GAs的比值显著增加;自花穗分离期(雏梢生长点半球/平顶期至顶分期)新梢内源ZRs/IAA的比值略微上升随后(半球/平顶期到花序二级轴分化盛期)保持平稳,且维持在较低水平;果实膨大后期(始原始体出现盛期至花序二级轴开始形成)新梢内源的ABA/GAs比值显著增加;果实膨大期(始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期)之后新梢内源的ABA/IAA比值保持稳定,维持在较低水平。【结论】果实膨大期(始原始体形成)之前是花芽分化调控的关键时期。果实膨大期之前新梢内源GAs含量缺乏变化、初花期前ZRs含量和花穗分离期至坐果期ABA含量迅速下降、花芽分化进程中新梢内源IAA含量低可能是设施葡萄不能形成良好花芽的重要原因。激素间通过特定时期的平衡互作调控设施葡萄的花芽分化。花穗分离期之后新梢保持较低且稳定的内源ZRs/IAA比值利于成花,花穗分离期和果实膨大期新梢内源ZRs/GAs比值的显著上升、果实膨大期之后较高的ABA/GAs比值和较低且稳定的ABA/IAA比值促进了始原始体及花序主轴发育和二级轴的形成。

桂南一年两收栽培夏黑葡萄花芽分化进程调控

【目的】了解和掌握不同调控措施下桂南夏黑葡萄新梢冬芽花芽分化的关键时期,为其一年两收栽培二次果花芽分化调控提供参考依据。【方法】以8年生夏黑葡萄为试材,于新梢5~7片叶时开始每周采集第6节位芽,通过制作石蜡切片,探讨不同夏季修剪强度(花上2片叶摘心、花上4片叶摘心和花上6片叶摘心)和乙烯利喷施浓度(200、400和800 mg/L)对桂南一年两收栽培夏黑葡萄新梢花芽分化进程及成花率的影响。【结果】不同夏季修剪强度处理的夏黑葡萄新梢冬芽从花芽分化开始(3月29日)到稳定形成花穗(4月27日~5月4日)历时29~37 d,比对照(不摘心,不喷施乙烯利)植株缩短14~22 d,其花芽分化关键时期在4月13日(盛花期)前后。不同夏季修剪强度处理下夏黑葡萄新梢第6节位花芽分化集中、花芽分化进程历时短、成花率(53.3%~73.3%)相对较高。不同乙烯利喷施浓度处理下夏黑葡萄新梢第6节位花芽分化各时期出现不集中,花芽分化进程历时长(52 d),成花率(33.3%~40.0%)较对照低。【结论】不同夏季修剪强度均可促进桂南一年两收栽培夏黑葡萄新梢花芽分化进程,其中花上6片叶摘心是促进夏黑葡萄新梢第6节位花芽分化集中、花芽分化进程时间缩短的一项重要措施。

3个葡萄品种花芽分化过程中内源激素含量变化初报

【目的】研究3个葡萄品种在花芽分化过程中内源激素含量的变化,探寻葡萄花芽分化及发育的生理机制。【方法】在葡萄花芽分化期,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定巨峰、维多利亚、赤霞珠等3个葡萄品种花芽内4种内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)3、玉米素核苷(ZRs)和脱落酸(ABA)含量的变化。【结果】3个葡萄品种在花芽分化过程中IAA含量均表现为先降低到后期又略有升高;GA3含量在花芽分化期间表现为逐渐减少,到后期降至一个极低水平;ZRs含量均表现为前期降低、后期有较大幅度升高;维多利亚和赤霞珠的ABA含量表现为逐渐下降,巨峰的ABA含量表现为前期升高后急剧下降,3个品种的ABA含量后期均维持在一个较稳定的水平。【结论】巨峰、维多利亚、赤霞珠葡萄的花芽分化需要较高水平的ZRs、低水平的GA3和较低水平的IAA。

短梢修剪对葡萄花芽分化及碳氮物质代谢的影响

以1a生"无核白鸡心"葡萄为试材,研究了新梢花后不同阶段短梢修剪对葡萄花芽分化及叶片营养物质含量的影响。结果表明:短梢修剪后,冬芽迅速进入花器官分化阶段,修剪Ⅱ(花后30d进行短梢修剪)、修剪Ⅲ(花后40d进行短梢修剪)处理效果最好,提高了叶片可溶性糖含量,降低了叶片全氮含量,处理5d后50%以上的冬芽进入了花器官分化阶段。

蜜光和宝光葡萄品种花芽分化时间和各时期特征

【目的】研究葡萄花芽形态分化时间和各时期的特征,为解决葡萄大小年结果现象提供理论依据。【方法】以葡萄新品种蜜光和宝光为试材,夏黑为对照,采用石蜡切片法对花芽分化过程的花芽分化形态进行观察和对比分析。【结果】蜜光宝光和夏黑花芽分化均可分为未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期5个时期;6月上旬到8月上旬为夏黑花芽的分化盛期(约60 d);6月上旬到7月中下旬和5月下旬到7月中下旬为蜜光(约40 d)和宝光花芽的分化盛期(约50 d)。【结论】蜜光、宝光和夏黑花芽分化进程各个时期的形态特征基本相同。夏黑花芽分化进程较缓慢,各阶段持续时间相对较长且各阶段互相重叠;蜜光和宝光花芽分化相对集中,分化进程相对较快。

黄河故道地区阳光玫瑰葡萄合理产量负载研究

为了确定适合黄河故道地区阳光玫瑰葡萄的合理产量负载量,以6年生阳光玫瑰葡萄植株为试验材料,设置11. 25、15. 00、18. 75、22. 50、26. 25 t/hm^25个不同的产量处理,以30. 00 t/hm^2为对照,比较各处理的新梢生长、果实发育、果实品质以及花芽分化等指标。结果表明,在整个生长期,所有处理的新梢生长趋势基本一致,新梢长度、新梢粗度均呈现先增大后趋于稳定的变化趋势。总体上,产量负载水平越低,新梢长度和新梢粗度越大。其中,中等产量处理的新梢生长适中,成熟期,新梢长度维持在150 cm左右,新梢粗度为13. 26 mm。葡萄果粒大小随产量负载量的增加而先增大后减小,中等产量处理的果粒在成熟期最大,果粒横径与单粒质量分别为24. 73 mm和12. 40 g。同时,单穗质量随产量负载量的变化与果粒大小的变化趋势一致,其中,中等产量处理的单穗质量也最大,成熟期为899. 95 g。果实硬度、果汁可溶性固形物含量、糖酸比和抗坏血酸含量均随产量负载量的增加而先增大后减小,中等产量处理的果实硬度适中,为0. 79 kg/cm^2,可溶性固形物含量、糖酸比和抗坏血酸含量最高,分别为22. 8%、94. 0和4. 6 mg/kg。果汁可滴定酸含量与pH值随产量负载量的增加而先减小后增大,中等产量处理的可滴定酸含量最低,为0. 24%,pH值适中,为4. 772。随着产量负载量的增加,成花率与双花率均呈现先增大后减小的变化趋势。其中,中等产量处理的成花率适中,为98. 1%,双花率最高,分别为82. 4%。综上所述,中等产量处理综合表现最佳,因此,确定18. 75～22. 50 t/hm^2为适合黄河故道地区阳光玫瑰葡萄的合理产量负载量。

砧木对京亚葡萄生长发育的影响

葡萄砧木不同对其生长发育与开花结果所产生的影响也不同。试验把京亚葡萄嫁接到贝达和山葡萄上,比较两种砧木的嫁接苗生长、发芽及开花情况。结果表明,砧木与嫁接植株新梢生长之间存在着密切关系。两种砧木嫁接植株在生长量上贝达大于山葡萄,第二年发芽时间贝达早于山葡萄,发芽率贝达大于山葡萄,果穗系数贝达大于山葡萄,根系量贝达小于山葡萄。

多胺在植物花发育中的作用

多胺是植物体内一类生理活性物质,其代谢变化与高等植物的花芽形成和发育关系密切。该论文综述了多胺在植物体内的形态和分布,以及成花诱导、花芽形成,尤其是雄性育性的发生和性别分化过程中的作用,并对今后的研究方向进行了讨论。

不同上山时期处理对蝴蝶兰花芽分化与发育的影响

研究了不同上山时期处理对蝴蝶兰不同品种花芽分化和发育的影响以及高山处理下蝴蝶兰花梗的发育规律.不同品种在高山催花处理下至花芽分化所需的时期不同,对昼夜温差的反应也不同.蝴蝶兰的花梗在上山处理30～80d内迅速伸长,上山处理40～63d左右花梗长度可达10cm,但品种和不同上山时期处理间存在一定的差异.

呼吸代谢变化对设施冬促早栽培葡萄冬芽花芽分化的影响

以4年生‘贝达’砧耐弱光的‘京蜜’与不耐弱光的‘夏黑’为试材,借助石蜡切片法绘制花芽分化进程图,观察其花芽分化进程,同时采取呼吸抑制剂法测定其呼吸代谢变化,研究设施葡萄冬芽花芽分化进程中呼吸代谢的变化规律。结果表明:始原始体出现盛期、花序主轴及各小穗原基形成盛期和花序二级轴发育盛期是设施葡萄冬芽呼吸代谢最旺盛的时期,此期消耗物质和能量最多。三羧酸循环(TCA)途径的高比率运行为设施葡萄花芽孕育提供了较多物质和能量,其中蛋白质脂肪-三羧酸循环(Protein and fat-TCA)途径运行比率的迅速上升促进了冬芽始原始体向花序主轴及各小穗原基形成的方向发育;随后糖酵解-三羧酸循环(EMP-TCA)途径运行活性的增强为冬芽由花序主轴及各小穗原基进一步向花序二级轴的发育提供了物质与能量保障;蛋白质脂肪-三羧酸循环途径运行活性的降低是设施‘夏黑’冬芽花芽分化差的重要原因。交替途径(抗氰呼吸)的活化与花序主轴及各小穗原基的形成和花序二级轴的分化及第二花序形成等密切相关。综上所述,三羧酸循环途径和交替途径的活化为设施葡萄的花芽孕育提供了物质和能量保障,其中蛋白质脂肪-三羧酸循环途径运行活性的降低是设施葡萄冬芽花芽分化差的重要原因。

板栗二次花芽分化过程中激素含量变化

为给激素调控板栗二次结实技术奠定基础,以具有二次结实性板栗品种"遵玉"为试验材料,采用高效液相色谱法(HPLC)测定其二次花芽分化过程中内源激素含量,研究其二次花芽分化与激素含量的关系。研究结果表明,在二次花芽分化整个过程中,花芽中的玉米素(ZT)和脱落酸(ABA)含量是显著升高的,赤霉素(GA_3)和生长素(IAA)含量是显著降低的,说明高水平的ZT和ABA以及低水平的GA_3和IAA有利于花芽的分化。从激素间的平衡关系看,ZT/GA_3、ZT/IAA、ABA/GA_3和ABA/IAA的高比值有利于板栗花芽的分化。

葡萄新梢内源激素含量与幼树丰产性能的相关性

从美国引进的克瑞森、皇家秋天和红宝石无核葡萄新品种在山东表现出不同的丰产性能。本研究从花芽分化临界期葡萄新梢内源激素的角度,探讨3个品种幼树丰产性能与新梢内源激素含量的关系。结果表明:生长势强、花芽分化差、3年生不能丰产的幼树,新梢在花芽生理分化期的IAA、GA3、ZR+dZR和iPA的含量较高;生长势相对较弱、花芽分化好、3年生能丰产的幼树,新梢在花芽生理分化期表现出较低的IAA、GA3、ZR+dZR和iPA含量。砧木嫁接能降低新梢内源激素的含量,提高葡萄幼树的丰产能力。

葡萄栽培品种花芽高节位分化观察研究

在管理良好、植株健壮的条件下,葡萄花芽高节位分化是一个普遍的现象。一年生枝从低节位到高节位均可形成正常的花芽,并能正常开花结果,而且高节位分化花芽对当年的果实品质及次年的花芽分化无不良的影响。合理利用这一特性对促进葡萄幼树早丰产有重要的指导意义。

四川地区红地球葡萄花芽分化特性的研究

为了对四川地区红地球葡萄的冬季修剪提供科学指导,本试验采用徒手切片法对不同芽位的花芽分化情况进行研究。结果表明:枝条粗度与花芽分化比例呈正相关关系;红地球葡萄花芽集中分布在5～8节,第6节位分化比例达到最高值,为90%,表现出明显的异质性。因此,建议四川盆地内光照条件相对较弱,特别是采用避雨栽培的红地球葡萄园,冬季修剪时结果母枝剪留7～8芽为宜。

葡萄杂交苗结果母枝粗度和留芽量与花芽分化的关系

研究了3年生葡萄杂交苗结果母枝粗度、留芽量与花芽分化的关系。结果表明,杂交后代植株结果母枝粗度为0.79~1.20 cm时,新梢结果系数达0.900以上,结果枝率达60%以上;结果母枝粗度为0.89~0.98 cm时,花芽分化最好,可达71%。葡萄杂交苗花芽分化集中分布在结果母枝第5~9芽,其中6~8芽是花芽集中分布的部位,平均分化率可达40.6%。

设施栽培条件下‘夏黑’葡萄花芽分化规律及环境影响因子研究

【目的】研究非耐弱光葡萄品种设施栽培条件下的花芽分化规律,明确影响其成花的环境因子,为设施葡萄隔年结果问题的解决提供理论依据和技术支撑。【方法】以4 a生设施促早栽培主栽品种‘夏黑’为试材,以露地栽培为参照,通过切片观察新梢基部2~3节的花芽分化规律,并结合花芽形成过程中的外界环境条件,分析影响设施促早葡萄成花的环境因子。【结果】设施‘夏黑’2~3节仅有不足30%的冬芽最终形成花芽,而且形成的花芽质量差,不能满足商品生产的要求。设施栽培夜间气温低且持续时间长,使设施栽培‘夏黑’的花芽分化进程慢于露地栽培;设施栽培中午时分有超过4 h的时间温度在30℃左右,完全满足诱导葡萄成花的温度需求。设施栽培的光照条件远差于露地栽培,其中旬太阳辐射量和紫外线辐射强度远低于露地栽培,日照时数仅为露地栽培的65.15%。【结论】花序主轴分化状态的出现是鉴定设施促早栽培条件下‘夏黑’葡萄的冬芽是否成花的标志。气温不是限制设施‘夏黑’葡萄成花的真正环境因子,光照条件恶化是设施栽培冬芽不能形成高比率良好花芽的根本原因。