‘南林895杨’遗传转化体系的优化

以‘南林895杨’为研究材料,采用正交设计方法,对以农杆菌介导法转基因过程中的几个关键因素进行了筛选比较。并利用GUS染色对转化效果进行统计分析,发现‘南林895杨’合适的遗传转化体系为:预培养3 d,菌液浓度OD600值为0.8,侵染8 min,共培养3 d。通过抗性筛选确定卡那霉素在分化阶段的筛选浓度为20 mg/L,在生根阶段的筛选浓度为10 mg/L,头孢霉素浓度为100 mg/L。优化了‘南林895杨’遗传转化体系,为利用转基因技术开展杨树的遗传改良研究奠定了基础。

外源Ca^(2+)对南林895杨扦插苗光合作用及生长的影响

以南林895杨扦插苗为试验材料,用不同浓度的CaC l2溶液叶面喷施处理20 d后,研究扦插苗光合作用参数的变化及其生长情况。结果表明:(1)不同浓度外源Ca2+处理下扦插苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)均呈现先升高后下降的趋势。随着Ca2+浓度的升高,20 mg/L Ca2+处理下Ci值最大;但Pn、Tr、Gs在200 mg/L Ca2+处理下才达到最大值,且与对照差异性显著,分别比对照高22.34%、57.76%、105%。(2)外源Ca2+处理可显著提高扦插苗株高和地径的生长量,与对照相比其差异性达到显著或极显著水平,其中200 mg/L Ca2+处理对株高、地径的促进作用最为明显,分别比对照高25.74%和70.15%。说明适宜浓度的外源Ca2+可以改善杨树扦插苗光合作用状况,从而有效地促进扦插苗的生长。

转PeTLP基因‘南林895’杨对土壤微生物的影响及外源基因分子检测

转基因技术是当今林木分子育种的手段之一,但其生物安全性问题广受关注。本研究选择进入田间试验的转PeTLP(类甜蛋白)基因‘南林895’杨Populus deltoides×P. euramericana cv.‘Nanlin 895’为材料,开展转基因杨树对土壤微生物影响及外源基因分子检测等分析。结果显示,转基因杨树在进入田间试验一年后,外源基因仍稳定存在于转基因植株基因组中;转基因与非转基因植株根系周围可培养土壤微生物菌落数量无显著差异,表明外源基因对土壤微生物无显著影响;对土壤微生物总DNA进行分子检测也显示外源基因未有向周围土壤微生物扩散现象;叶片化感作用试验显示转基因植株叶片未对生菜Lactuca sativa L. var. ramose Hort.种子的生长造成显著影响。初步分析结果表明,转PeTLP基因‘南林895’杨在进入田间试验后未出现外源基因水平转移,也未对周围生态环境造成显著影响。

外源Ca^(2+)对南林895杨扦插苗生长及稳定同位素δ^(13)C,δ^(15)N动态分布的影响

利用形态检测与稳定同位素技术,分析不同质量浓度外源Ca2+(CaCl2)处理下,南林895杨扦插苗株高、地径、生物量的变化情况以及各营养器官δ13C,δ15N值的动态变化。结果表明:不同质量浓度的外源Ca2+均能不同程度地促进苗木的生长。外源喷施Ca2+后,扦插苗株高、地径、生物量均优于对照,其中以200mg·L-1质量浓度的Ca2+处理效果最好,其单株平均株高、地径、生物量分别比对照增加14.82%,18.01%,19.7%。随着Ca2+质量浓度(0,2,20,100,200,300mg·L-1)的升高,南林895苗木叶、茎、根中δ13C,δ15N值均呈现逐渐上升然后缓慢下降的趋势,且最大值出现在Ca2+质量浓度为200mg·L-1处。δ13C,δ15N值在植株中的分布遵从"库"器官大于"源"器官的规律。相关性分析表明:"源"器官δ13C,δ15N值与株高、地径呈显著性负相关,与生物量呈正相关;"库"器官δ13C,δ15N值与株高、地径、生物量均呈显著正相关。不同营养器官δ13C,δ15N值的动态变化在一定程度上可以反映南林895杨扦插苗"源""库"器官间光合同化物积累与再分配格局对外源Ca2+质量浓度的响应。

高温与干旱胁迫对‘南林895杨’扦插苗生长和超微结构的影响

【目的】研究‘南林895杨’扦插苗生长与细胞超微结构对高温、干旱及其复合胁迫的响应,探讨胁迫下叶片形态、生长与细胞超微结构损伤程度之间的关联机制,以期从形态和细胞学角度研究对不同胁迫响应机制的差异。【方法】‘南林895杨’扦插苗,设置不同的温度和水分梯度,比较高温、干旱单因素胁迫及复合胁迫下的扦插苗生长形态指标,并通过透射电镜观察超微结构变化。【结果】1)在高温、干旱单一胁迫和复合胁迫下,杨树地径、株高、生物量、叶分配指数均有不同程度下降,叶缘分裂程度、根茎比和根分配指数增大,复合胁迫对生长形态指标的影响大于单一胁迫;2)在高温、干旱单一和复合胁迫下,扦插苗叶片超微结构均受到不同程度的损伤,表现为叶绿体膨胀,膜系统紊乱,基粒片层扩张消融,嗜锇颗粒数量增多,淀粉颗粒减少以及重度胁迫下细胞排列松散。超微结构损伤程度与胁迫强度基本一致,重度高温胁迫比干旱胁迫对超微结构的影响更显著,复合胁迫对幼苗超微结构的影响大于单一胁迫。【结论】高温、干旱胁迫下叶片超微结构的损伤影响植物的光合作用和细胞内环境的稳定,正常的生理过程受到影响,并最终反映在植物生长形态变化上。‘南林895杨’扦插苗叶片超微结构的损伤程度与形态结构的变化基本一致,说明从形态和细胞学角度来揭示植物的胁迫响应机制是可行的。

南林895杨适应性生长监测

南林895杨是南京林业大学所选育出的新品种,有着速生、优质、高产等诸多特点。为了更好的推广改良品种,并取得良好的经济效益,对南林895杨适应性生长监测结果进行了分析,更好的了解了南林895杨适应性,也因其特点显著,对其进行了监测及监测分析。

高温和干旱胁迫对杨树幼苗光合性能和抗氧化酶系统的影响

采用室内模拟试验,研究了高温、干旱单一或复合胁迫对南林895杨(PopulusבNanlin-895’)幼苗光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,高温、干旱单因子和复合胁迫使杨树幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSII最大原初光化学量子效率(F_v/F_m)下降、初始荧光(Fo)升高,中度干旱胁迫使胞间CO_2摩尔分数(Ci)、水分利用效率(WUE)先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,P_n主要受气孔和非气孔因素共同限制;重度高温、重度干旱和复合胁迫末期SOD、POD活性下降显著,P_n主要受非气孔因素限制。复合胁迫对P_n、T_r具有叠加效应。复合胁迫对P_n、G_s、Ci、T_r、F_v/F_m、SOD的胁迫效应大于单一胁迫;杨树幼苗在高温和干旱复合胁迫条件下受害最严重。