Effects of Ethephon on Flowering of Ornamental Pineapple in Guzmania

[Objective] This study aimed to establish the technical system for forcing ornamental pineapple in Guzmania to flower and further provide technical parameters for large-scale cultivation.[Method] The effect of different concentrations of ethephon solution on flowering in Guzmania ornamental pineapple was studied by using randomized block design.[Results] All the different concentrations of ethephon solution were capable to force the four mainly-cultivated ornamental pineapple varieties to flower to varying degrees.After the flower forcing,it took about 180 d for the pineapple to stay in the ornamentation period,and there were no significant differences in inflorescence shape,inflorescence height,inflorescence diameter and bract number among different treatment pineapples.[Conclusion] All the four varieties have shown high sensitivity to ethephon.The optimal ethephon concentration is 400 mg/L for treating G.lingulata,G.remembrance and G.denise and 500 mg/L for treating G.conifera.After treatment,their major ornamentation traits are were able to satisfy the requirements for commercial production of pineapple.

CO_2加富对丹尼斯凤梨(Guzmania ‘Denise’)叶片显微超微结构的影响

对CO2大气浓度(ck:360±30μmol.mol-1)和CO2加富(T1:600±40μmol.mol-1,T2:900±40μmol.mol-1)条件下,丹尼斯凤梨(Guzmania‘Denise’)叶片的显微和超微结构等进行了比较研究。在透射电镜下的观测结果表明:CO2加富可促进丹尼斯凤梨叶片叶肉厚度的增加,叶绿体与叶绿体中淀粉粒数量增多、体积增大,而叶绿体光合膜的结构却受到很大破坏。

擎天凤梨花器官全长cDNA文库的构建及EST分析

为了通过基因工程手段来培育花色丰富、花型奇特的擎天凤梨新品种,从擎天凤梨中筛选出花色、花型相关调控基因则是十分必要的。本研究以擎天凤梨属品种Ostara为材料,采用SMART技术成功构建了擎天凤梨花器官的质粒型全长cDNA文库,初始文库滴度为3×106,插入片段平均长度大于1kb;随机挑取2004个阳性克隆进行5'EST测序,获得高质量序列1758条,经拼接获得1365条单基因簇(unigene),其中跨叠群(contig)175个和单条序列(singlet)1195个;经ORF寻找共获得有效ORF1283条;经COG分析EST序列编码的蛋白质被分为22类;经Blast分析后,获得一批花色、花器官发育、花期调控以及其它育种价值基因(包括cDNA全长或片段)。该研究结果为擎天凤梨的花色、花型转基因等育种奠定了基础。

擎天凤梨泛素基因的克隆与序列分析

鉴于泛素与植物受高温等环境胁迫下产生的一些诱导型蛋白降解有关,本研究根据擎天凤梨Ostara早期花器的全长cDNA文库,经大规模随机测序及重叠群(contigs)内EST序列的拼接,获得了擎天凤梨多聚泛素基因全长cDNA序列(GenBank登录号:GQ890686),序列长1896bp,开放阅读框长1323bp,编码441个蛋白氨基酸残基,蛋白质分子质量为49.3kD,等电点pI为6.59。蛋白二级结构预测显示,该蛋白主要由随机卷曲、延伸链、α螺旋和β-转角组成;系统进化树分析表明与拟南芥推定的多聚泛素UBQ10(gi|23397122|gb|AAN31845.1|)亲缘关系最近;经推断它是由5个单体泛素组成的多聚泛素。本研究有助于进一步探讨该基因在低温胁迫下的反应机理以及如何采用分子调控手段增强擎天凤梨的耐低温能力。

擎天凤梨GAPDH基因的克隆及序列分析

管家基因GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)常被用作定量、半定量PCR试验的内参,以确定目标基因的相对表达量。基于前期从全长cDNA文库中获得GAPDH基因的EST单克隆,进行PrimerWalking测序,获得一个GAPDH的全长cDNA序列,序列长1 790 bp,编码421个蛋白氨基酸,命名为GoGAP-DH1。采用Blast,ExPASy,ProtParam,SPOMA,Find Conserved Domains(NCBI),ClustalX,MEGA等生物信息学软件对cDNA序列、氨基酸序列、保守区、亲缘关系等特征进行分析。结果表明,GoGAPDH1与玉米的细胞质GAPDH基因源性最高,为82%。初步推断GoGAPDH1可能是一个胞质型GAPDH。

CO_2浓度升高对凤梨叶片生长和光合特性的影响

研究了CO2浓度升高对开顶式气室中凤梨叶片的生长与光合生理的影响。结果表明:高CO2浓度(1000±100μmolmol-1)下生长的凤梨植株的株高、叶面积、鲜重和干重均高于对照(360±30μmolmol-1),处理90d时分别为对照的120.19%、119.22%、177.91%和161.04%;凤梨叶片的净光合速率也增加了136%-259%,且促进了叶片中可溶性糖和淀粉的积累,但叶绿素含量则下降了33.91%。高CO2浓度处理的凤梨叶片中RuBP羧化酶活性没有明显变化,乙醇酸氧化酶活性则明显下降。

果子蔓凤梨Actin基因的克隆与序列分析

持家基因Actin常被用作定量、半定量PCR试验的内参,以确定目标基因的相对表达量。基于前期从全长cDNA文库中获得Actin基因的EST单克隆,进行Primer Walking测序,获得一个Actin基因的全长cDNA序列,序列长1625bp,ORF为1131bp,可编码377个蛋白氨基酸,命名为Goactin1(GenBank登录号:HQ184438)。蛋白质理论分子质量为41.7kD,等电点pI为5.31,包含一个Actin superfamily保守区,二级结构主要由随机卷曲、Alpha螺旋、延伸链和Beta转角组成。此外以2BTF A链为基础建立起了Goactin1蛋白的三级结构图。系统进化树分析表明Goactin1蛋白与马铃薯、棉花、烟草、短柄草、拟南芥等的Actin蛋白聚为一类,它们的亲缘关系最近。

康泰凤梨的组织培养与快速繁殖研究

用康泰凤梨的侧芽作外植体进行培养,成功地建立了康泰凤梨的快速繁殖程序.康泰凤梨的侧芽基部切块接种在(1)MS+BA1.5mg/L诱导培养基上,形成愈伤组织;愈伤组织在(2)MS+BA1.0mg/L+IBA0.5mg/L的培养基上诱导丛生芽及进行继代增殖培养,效果较好;不定芽在(3)MS+IBA0.5mg/L+NAA0.5mg/L的培养基上易生根.健壮的试管苗移栽2个月后,成活率达95%.

阿蒂擎天和斑叶红苞莺哥催花后茎尖的形态学观察

以乙烯利处理后不同时间的阿蒂擎天和斑叶红苞莺哥茎尖为材料,采用石蜡切片方法制片,观察顶端分生组织形态学变化特征。结果表明:在乙烯利的作用下,阿蒂擎天在处理后5 d,茎尖下部明显伸长;15 d可见叶腋中花原基的分化,顶端分生组织开始膨大;20 d花芽已经开始发育;30 d即可看到明显的花芽。斑叶红苞莺哥顶端分生组织变化较慢,35 d幼茎才略有伸长,45 d花原基开始分化。

短期CO2加富对凤梨光合作用及生长发育的影响

研究了CO2加富对丹尼斯凤梨（Gozmania‘Denise’）和吉利凤梨（Gozmania‘Cherry’）叶片光合速率、植株生长、开花和光合相关酶活性的影响。结果表明，处理30d期间，处理（600±40）、（900±40）μmolC02·mol^-1的净光合速率分别比同期对照增加了6．24％～31．91％和11．92％～41．48％；CO2加富下促进了叶片中可溶性糖和淀粉的积累，蒸腾速率和气孔导度下降，Rubisco活性增加，乙醇酸氧化酶活性则明显下降。（600±40）μmolC02·mol^-1处理下的株高、叶面积分别比同期对照下增加了6.94％～14．63％和1．66％～7．06％，而处理（900±40）μmolC02·mol^-1下分别增加了9．71％～20．85％和2．87％-11．62％；CO2加富下促进了干重和鲜重的积累。此外，CO2加富提前了吉利凤梨的花期。

4种钙素调节剂对紫花擎天凤梨花芽分化及内源激素含量的影响

以组培苗移栽2年的紫花擎天凤梨为试材,研究了外源乙烯催花条件下4种钙素调节剂(A23187、W-7、TFP、EGTA)处理对其花芽分化及内源激素含量的影响。结果表明:(1)4种处理均能使花芽分化过程中生长素(IAA)、玉米素(ZR)含量不同程度增加,并以A23187处理的IAA、ZR含量增加幅度最大。(2)赤霉酸(GA3)和脱落酸(ABA)含量在花芽孕育阶段先后下降至低谷,在花芽形态分化期又先后上升并出现高峰;ABA含量在A23187处理中下降早于其他处理,于处理3 d时首先降到最低,而在EGTA处理中下降速度最慢,至处理5 d时才降到最低值;在花芽孕育阶段,处理A23187的GA3含量下降最慢,但整体下降幅度最大;在此后花芽发端期各处理的GA3含量均出现高峰,但A23187和乙烯处理上升幅度均高于其他3个处理。(3)(ZR+ABA)/GA3、(ZR+IAA)/GA3比值在花芽孕育阶段上升并出现高峰,在花芽形态分化期下降到低谷。(4)4种处理花芽分化完成时间不一致,紫花擎天凤梨花芽分化在Ca2+促进剂A23187处理下提前,分化时间缩短;而在钙离子专一性螯合剂EGTA、钙调素(CaM)拮抗剂W-7和TFP处理下均得到延缓或抑制。研究发现,Ca2+-CaM信号系统参与了乙烯诱导的紫花擎天凤梨花芽分化过程且起着重要的调控作用。

‘阿蒂擎天’凤梨谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆与乙烯诱导表达特性的初步分析

以阿蒂擎天凤梨乙烯处理和不处理的植株为材料建立的抑制性差减杂交文库中,筛选到的一个被乙烯诱导并与已知植物谷胱甘肽-S-转移酶(GST)同源的cDNA片段,通过RACE技术得到该基因的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因可能属于thioredoxin-likesuperfamily和GSTC_family superfamily两个超家族中的成员。利用半定量RT-PCR检测该基因的表达量在乙烯处理后先会在1h显著升高,然后随时间逐步降低,说明乙烯作为一种逆境胁迫相关激素,可在短时间内诱导凤梨中GST的表达。推测其在受到外源乙烯信号诱导后,一方面可能参与了植物体内的解毒作用,另一方面可能参与了花青素的合成调控和运输。本实验中的GST作为观赏凤梨中一个新发现的GSTs家族成员,对于研究热带花卉中GSTs家族的特点和提高其抗逆性和品质具有重要的理论意义和实用价值。

观赏凤梨光合特性的研究

为明确观赏凤梨红星(Guzmania‘Rana’)和丹尼斯(Guzmania‘Denise’)的光合特性,为生产中进行品种选择、栽培管理及温室环境调控提供理论依据,利用LI-6400光合作用仪研究了2个观赏凤梨品种叶片净光合速率日变化规律及其光响应和CO2响应特性。结果表明,2个品种净光合速率的日变化曲线均为双峰型,且红星的净光合速率在全天都高于丹尼斯。高温、强光引起的气孔部分关闭及光抑制是导致观赏凤梨光合"午休"现象的主要原因。丹尼斯的光补偿点和光饱和点都高于红星,但其表观量子效率和暗呼吸速率都远小于红星。二者的CO2补偿点比较接近,但红星的CO2饱和点显著高于丹尼斯。红星在CO2饱和点的净光合速率远大于丹尼斯,但二者的羧化效率相同。最后依据研究结论,为合理安排生产实践提出了一些建议。

丹尼斯凤梨细菌性软腐病拮抗细菌的筛选及鉴定

从丹尼斯凤梨根际土壤中筛选到687株菌株,其中菌株A2对丹尼斯凤梨细菌性软腐病具有高效拮抗作用,进行形态观察,生理生化特性测定及16S rDNA序列分析,将菌株A2鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。将菌株A2的抑菌作用与几种杀菌剂的抑菌作用相对比,发现A2的抑菌作用仅次于农用链霉素。

基因枪介导擎天凤梨遗传转化体系的建立

擎天凤梨的愈伤组织获取较为困难、而且愈伤分化缓慢且极易死亡,使用农杆菌介导转基因面临着受体难以获得、侵染后愈伤死亡率高、转化时间长以及成本高等问题。使用基因枪介导的转基因方法相对来说更为直接快速,但也面临转化效率不高、插入基因表达定位不清等问题。本研究以擎天凤梨组培苗的茎尖生长组织为材料,以基因枪介导结合GFP荧光蛋白基因,对转化中的主要影响因子进行研究,建立并优化了遗传转化体系,获得了转化再生植株,并利用GFP荧光蛋白基因的荧光特性,分析确定了外源基因的表达定位,为进一步利用分子育种手段培育擎天凤梨新品种打下基础。

高浓度二氧化碳处理后凤梨光合作用的恢复

对紫星凤梨和丹尼斯凤梨在高CO2浓度[T1(600±40)μmol.mol-1,T2(900±40)μmol.mol-1]下处理150 d后转移到大气环境中30 d内的光合作用、光合关键酶活性等的恢复情况进行了研究.在大气环境中紫星凤梨T1、T2处理的净光合速率分别比对照低7.41%和13.33%,丹尼斯凤梨T1处理净光合速率接近于对照,而T2处理略高于对照;两种凤梨T1、T2处理叶片中淀粉与可溶性糖的积累在恢复30 d时接近对照组的水平,Rubisco与乙醇酸氧化酶活性与对照的差别减小,但仍低于对照.

叶筒施肥对观赏凤梨生长、品质及光合作用的影响

根据凤梨苗大小将其分为两个阶段,生长第一阶段（株高8-10 cm,叶片数8-12长至株高15-20cm,叶片数15-18）和生长第二阶段（株高15-20 cm,叶片数15-18,长至株高〉25 cm,叶片数〉21）。通过不同质量浓度的NB叶肥喷施试验,研究了叶肥对凤梨苗株高、周长、叶片数、单叶面积、叶绿素含量、可溶性糖含量、叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用率等光合作用指标和生理指标的影响。结果显示,凤梨生长两个阶段适宜的喷肥质量浓度分别为0.4-1.0 g/L和1.7-2.0 g/L的NB叶肥（mN∶mP2O5∶mK2O=20∶10∶20）。

催花期施氮对观赏凤梨激素含量的影响

为了探讨催花期氮素对观赏凤梨成花效果的影响以及为凤梨花期调控提供理论依据,以‘丹尼斯’凤梨为试材,研究了催花期施氮处理对其内源激素含量及比值的影响。结果表明,催花期施氮处理于21～56天降低了叶片和生长点玉米素核苷(ZRs)含量;于7天和21天提高了生长点赤霉素(GAs)含量,于0～21天和28～56天提高了叶片GAs含量;整个处理过程叶片和生长点脱落酸(ABA)含量显著降低,但生长素(IAA)含量变化较小,从而引起叶片和生长点ABA/IAA、ABA/GAs、ZRs/GAs和ZRs/IAA比值的显著降低。施氮处理使植株成花时间推迟了12天,成花率下降了13%,成花质量降低。催花期施氮通过影响植株内源激素含量和比值的动态平衡从而降低植株催花效果。

^(60)Co-γ射线对2种花卉叶绿素及类胡萝卜素含量的影响

研究了60Coγ射线辐射袖珍椰子、帝王星对其植株叶绿素及类胡萝卜素含量的影响。结果表明:经不同剂量辐射处理后的袖珍椰子叶绿素和类胡萝卜素含量变化方向不一致,叶绿素a与叶绿素b呈显著正相关;20Gy辐射处理后的帝王星叶绿素及类胡萝卜素含量较高,叶绿素a、b和类胡萝卜素呈显著正相关。

不同栽培基质对观赏凤梨‘丹尼斯’营养生长的影响

研究了不同基质配方对观赏凤梨‘丹尼斯’营养生长的影响。结果表明,以体积比为1∶1的椰糠和珍珠岩混合而成的基质对‘丹尼斯’的营养生长最为有利,该基质有利于植株干物质积累,对促进根系的生长及干物质的积累作用尤其明显,同时使植株叶片数增多,株型紧凑、美观。