PP_(333)、CCC、B_9对盆栽小报春矮化效应研究

为了有效控制盆栽小报春的株高、抑制徒长、防止花葶倒伏,采用不同浓度的多效唑(PP333)、矮壮素(CCC)和比久(B9)对盆栽小报春进行叶面喷施和土壤浇灌处理。结果表明:不同处理对小报春都有矮化作用,矮化效果由强到弱依次是PP333、B9、CCC,PP333土施比叶施效果显著,CCC叶施比土施效果显著,B9土施与叶施效果相似,无明显差异;不同处理对小报春的花葶高度均有抑制作用,但对小报春的花径、着花量也有不同程度的影响。综合考虑,处理CCC500mg/L盆内土施的效果最佳,不仅促使小报春的株型明显矮化、抑制花葶徒长,而且不影响花径大小和着花量,使叶片颜色加深,大大提高了小报春的盆栽质量。

光照条件对小报春生长及光合特性的影响

小报春Primulaforbesii是一种观赏价值高,生态适应性强,具有园林应用潜力的野生花卉.在将其引种后应用于园林的过程中,特别对其引种后在不同光照条件下的生长情况及光合特性进行了研究分析.结果表明:1)在大气CO2浓度下,光强是影响小报春光合作用的关键因子;2)小报春的光补偿点在26.18～43.10μmol·m-2s-1之间,饱和点低于1400μmol·m-2s-1;3)小报春植株有一定的耐荫性,不适合在强阳光直射的地方生长,种植应用时应给予一定的侧方遮荫.

小报春不同授粉组合亲和性研究

利用小报春‘红星’、‘紫霞’、‘罗兰香’3个品种分别设置8种授粉组合,统计了不同授粉组合的结实情况和单果种子数量,并对‘红星’品种部分授粉组合的花粉萌发与花粉管伸长过程进行荧光显微观察。结果显示:(1)3个品种的结实率和单果种子数量均表现为异型植株授粉>长花柱同型异株授粉、长花柱自交>短花柱同型异株授粉、短花柱自交,不同授粉组合间单果种子数量差异极显著,异型植株授粉类型结实率均达到100%,单果种子数量为44～181粒,显著高于自交组合和同型异株杂交组合;以异型致死花粉作为蒙导对短花柱同型异株授粉组合的结实有一定促进作用,但对长花柱同型异株授粉组合的结实没有一致的促进作用;3个品种中‘红星’的结实率和单果种子数量最高。(2)荧光显微观察表明,异型授粉组合花粉在柱头上大量萌发并在花柱中伸长,授粉144h后花粉管开始进入子房;同型授粉组合授粉12h后花粉开始萌发,但直到授粉后144h花粉管还没有进入花柱;自交授粉组合授粉后144h仍无花粉萌发。实验结果说明,小报春存在明显的自交不亲和性,且短花柱类型的自交不亲和性比长花柱类型强。

小报春种子萌芽生物学特性研究

对我国特有种小报春种子的形态、吸水特性以及萌芽特性进行了研究,结果表明:小报春的种子细小,种子千粒重(0.116±0.0032)g,种子吸水约需要6h就能达到水分饱和状态。最佳的储存条件为4℃、遮光保存,一年后萌芽率下降小于5%。小报春经赤霉素处理后,发芽整齐,但对种子的萌芽率影响不显著。在25℃、光照条件下萌发率最高。

小报春与岩生报春种间杂交亲和性研究

以报春花属报春花组的小报春(Primula forbesii)和指叶报春组的岩生报春(Primula saxatilis)为亲本,对种间杂交的结实性及花粉管行为进行了观察。结果表明:小报春与岩生报春种间杂交表现为不亲和,正反交组合正常结实率为0,但正交、反交组合花粉在柱头表面的萌发和花粉管伸长过程有明显差异,小报春花粉授粉4h后可以在岩生报春柱头表面萌发,但花粉管伸长的速度明显比对照组[岩生报春(P)×岩生报春(T)、岩生报春(T)×岩生报春(P)]慢,并且花粉管生长弯曲,授粉192h后花粉管仍未到达子房;岩生报春的花粉可以在小报春柱头上正常萌发,授粉48h后花粉管到达子房;4个对照授粉组合均分别于24h(短花柱为母本)、48h(长花柱为母本)时完成受精过程。研究表明,岩生报春×小报春杂交存在受精前障碍,小报春×岩生报春杂交亲和性较好,并可通过幼胚拯救的方法获得组间杂种后代;花柱长度可能是影响种间杂交结实能力的因素之一。

田埂报春多倍体诱导及其形态学研究

在离体培养条件下,比较不同浓度、不同处理时间的秋水仙素对田埂报春进行染色体加倍的诱导效果。结果表明:0.08%秋水仙素处理48h的诱变效果最佳,诱变率高达56%。经秋水仙素诱导后形成的多倍体植株与原二倍体植株比较,在形态上,四倍体植株表现出多倍体特征,叶片变厚,叶形指数减小,保卫细胞增大,单位面积气孔数减少,叶绿体数明显增多。对变异植株进行细胞学研究发现,体细胞中期染色体数目为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,变异植株(2n=4x=36)为四倍体。前者的核型公式为2n=4x=8L+12M2+4M1+12S,核型属于1A;后者的核型公式为2n=2x=4L+6M2+2M1+6S,核型也属于1A。检测发现少数个体有非整倍体变异。

峨眉山不同海拔迎阳报春花的生理特性

目的:促进高山植株的合理开发利用.方法:在峨眉山不同海拔(1559、2163、2313和2445 m)采集迎阳报春花植株叶片分别测定其可溶性糖、叶绿素的质量分数和丙二醛质量浓度等生理指标,采集土壤样品测定土壤温度、含水量和有机质质量分数等基础数据.结果:随着海拔的升高土壤温度降低,土壤含水量、土壤有机质和土壤全氮质量分数都显著增加.迎阳报春花叶片可溶性糖、可溶性蛋白质质量分数随着海拔的升高呈增加趋势.在低海拔处(1559 m),叶片含水量和谷胱甘肽质量分数最高,丙二醛质量浓度最低,叶绿素质量分数则不随海拔的变化而改变.结论:高海拔迎阳报春花抗寒性较强,低海拔迎阳报春花抗旱性较强,且低海拔迎阳报春花受到的胁迫最轻,是最适合迎阳报春花生长发育的生境.

不同光质及肥料浓度对小报春生长发育的影响

不同光质和肥料浓度对小报春(Primula forbesii)幼苗生长的影响进行了研究。结果表明:蓝光能促进小报春幼苗的光合速率和蒸腾速率,黄光能明显地促进小报春幼苗增高,红光则促进植株开花;肥料浓度EC 2.0 mS cm-1对促进小报春幼苗生长及叶面积增大的效果最佳;交互处理试验以红光/EC 2.0 mS cm-1的效果最明显,对小报春幼苗的营养生长和生殖生长均有促进作用。因此,选择合适的光质和肥料浓度有利于促进植物的生长发育。

^(60)Coγ-射线辐射对小报春种子萌发和M_1性状的影响

用60Coγ-射线辐射小报春的干种子,剂量分别为0(对照)、25、50、100、200、400Gy,剂量率为1.0Gy/min。对辐射后的种子萌发、幼苗生长以及M1植株形态变异等进行了观测。结果表明,γ射线辐射显著影响了小报春种子萌发与幼苗生长。综合种子萌发率和幼苗出苗率等发现,100Gy剂量辐射后的种子发芽率为87.6%,成苗率为51.4%,确定小报春种子发芽和幼苗成长受到中等程度抑制的辐射剂量为100Gy左右。本研究还对M1植株形态变异进行了初步分析。

迎阳报春种子萌发特性研究

通过种子萌发试验,研究了光照、温度、赤霉素对迎阳报春种子萌发的影响,同时对其种子形态进行了观测。结果表明,迎阳报春成熟种子为黄褐色,呈不规则卵圆形或多面形,种子细小,千粒重为89.52±0.25mg。种子萌发的适宜温度为20℃,对光敏感,光照条件下萌发率较高,萌发进程较快;种子经赤霉素处理后,萌发持续时间缩短,但对种子最终发芽率、发芽势影响不显著。

镉胁迫对小报春幼苗生长及生理特性的影响

该研究采用盆栽控制试验,测定不同浓度(0、5、50、100、150、200 mg/kg)土壤Cd胁迫下小报春幼苗生长及生理生化指标,以探究小报春(Primula forbesii Franch.)对重金属镉(Cd)污染的抗性和敏感性,为新型香花地被植物应用于Cd污染土壤提供理论依据。结果表明:(1)低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫能促进小报春株高和根长的伸长,高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫下株高、根长和生物量明显降低。(2)随Cd胁迫浓度增加,小报春幼苗叶片光合作用、叶绿素含量、SOD和CAT活性先上升后下降,而其超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛含量、叶相对电导率和POD活性持续升高。(3)在Cd胁迫条件下,小报春体内K、Zn含量降低,叶和根中Ca、Mg含量显著增加,体内Cd含量明显升高,且根系Cd含量远远高于叶和叶柄。研究发现,小报春幼苗对Cd胁迫具有一定的耐性,低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫对小报春生长影响较小,但高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫对小报春产生明显的毒害作用,影响其正常生长;小报春可能通过增强体内抗氧化酶系统活性、增加叶和根中Ca、Mg含量和根系截留镉来减轻镉胁迫的伤害,提高自身耐受镉胁迫能力。

外源水杨酸对镉胁迫下小报春幼苗生长及生理特性的影响

为了探究叶面喷施外源水杨酸(Salicylic acid,SA)对小报春(Primula forbesii Franch.)镉(Cadmium,Cd)胁迫的缓解作用,本研究以小报春幼苗为试验材料,采用盆栽试验方法,在土壤Cd胁迫(150 mg·kg^-1)下,测定不同浓度(0,10,100,1000μmol·L^-1)SA处理下的小报春植株生长和生理特性指标。结果表明,低浓度SA(10,100μmol·L^-1)能够使小报春株高、冠幅和地上部生物量增加,促进光合作用;低浓度SA能降低过氧化氢和丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,促进可溶性糖和可溶性蛋白的产生;同时低浓度SA还能显著降低小报春幼苗叶片中的Cd含量,增加叶片中的钾和锌含量,降低钙和镁含量。而高浓度SA(1000μmol·L^-1)缓解作用下降,甚至对植株生长产生抑制作用。本研究表明,100μmol·L^-1外源SA处理可以显著缓解150 mg·kg^-1土壤Cd胁迫对小报春幼苗的毒害作用,并降低植株镉积累。

TRV介导的小报春基因沉默技术体系的建立

小报春是报春花科报春花属的二年生草本花卉,具有较高的观赏价值和园林应用前景,是研究花柱二型的理想材料,建立快速高效的报春花属基因功能验证技术,是小报春基因功能研究中的关键问题。以小报春为材料,以八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因作为标记基因,探索TRV病毒载体在小报春中的最佳侵染对象、侵染液配方、菌液浓度和侵染方式,建立适用于小报春的VIGS体系。结果表明,用含有200μmol/L乙酰丁香酮(AS)、10 mmol/L MgCl_(2)和10 mmol/L乙磺酸缓冲液(MES)的浸染液,将含有pTRV1和pTRV2-PfPDS的菌液OD_(600)值均调至1.0等体积混合后通过叶背注射方式侵染小报春,以TRV病毒载体上的引物对处理后的植株叶片进行PCR,在出现表型变化的植株和空载组中均检测到TRV1和TRV2的病毒载体,白化植株的PfPDS表达量显著低于空载组和对照组。建立的VIGS体系侵染效率达60%,沉默表型可持续12个月之久,并能在小报春植株的各部位(从叶片到萼片)均起到沉默作用。建立了小报春基因沉默体系,由于沉默效果持续时间长,所有基因都可以利用这一方法进行功能验证。

小报春幼苗对NaCl胁迫及外源钙缓解的生理响应

以盆栽小报春幼苗为材料,探讨其在6种NaCl浓度(0、50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L、250mmol/L)处理1d、4d、7d、10d下生理指标的变化;选择150mmol/L NaCl溶液模拟盐环境,添加不同浓度的外源CaCl_(2)(0、5mmol/L、10mmol/L、15mmol/L、20mmol/L)后测定小报春幼苗的相关生理指标,研究小报春对盐胁迫的生理响应以及外源钙的缓解效应。结果表明,在NaCl处理第1d,浓度为50mmol/L时,小报春生长指标比对照有所增加,但差异不显著;处理第4~10d,当浓度≥50mmol/L时游离脯氨酸含量相比对照显著增加(P<0.05),NaCl浓度≥100mmol/L,可溶性蛋白含量比对照显著增加(P<0.05),浓度≥150mmol/L时叶片相对电导率、丙二醛含量比对照显著增加(P<0.05),株高显著减少(P<0.05);当处理第7~10d且浓度≥150mmol/L时,小报春相对含水量、叶绿素含量相比对照显著减少(P<0.05),NaCl处理1~10d内各浓度处理下的抗氧化酶活性相比对照显著增加(P<0.05);NaCl浓度≥150mmol/L时,小报春幼苗受到了显著迫害。施用外源CaCl_(2)后,小报春幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量随外源CaCl_(2)浓度增加呈先升后降的趋势,而相对电导率和可溶性蛋白含量总体减少,脯氨酸含量、抗氧化酶活性呈先减后增的趋势,说明适宜浓度的CaCl_(2)可明显提高小报春的抗盐能力,其中以浓度10mmol/L效果最佳,当CaCl_(2)浓度超过15mmol/L时对小报春幼苗产生新的盐害。

盐胁迫对小报春生长及生理特性的影响

为探讨小报春对盐(NaCl)胁迫的抗性及适应机制,采用盆栽法研究不同浓度的NaCl(0、50、100、150、200、250 mmol·L^-1)对小报春生长发育和生理特性的影响。结果表明:1)不同浓度NaCl胁迫下,小报春的生长呈现低促高抑的现象。随着NaCl胁迫浓度的增加,植株的株高、冠幅、叶面积、地上和地下干重以及叶片含水量显著降低,相对电导率显著提高。2)NaCl胁迫后,小报春植株叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS),以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随NaCl浓度增加呈现先上升后下降的变化趋势;丙二醛(MDA)含量呈持续升高趋势,说明植株的光合作用系统、细胞的渗透调节以及抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。3)NaCl胁迫显著提高了小报春植株叶、叶柄、根中Na^+的含量,根系中Na^+含量的增幅最大;植株各器官中K^+、Ca^2+含量随着NaCl胁迫浓度增加呈现先上升后下降的趋势,且K^+、Ca^2+在叶片中保持较高的含量。综上所述,小报春具有一定的耐盐性,是盐渍土园林应用的潜力花卉。低浓度NaCl(50 mmol·L^-1)胁迫对其生长有促进作用,但NaCl浓度≥150 mmol·L^-1抑制其生长发育。

不同倍性田埂报春DNA含量和叶绿素荧光特性研究

研究旨在以田埂报春二倍体及经秋水仙素加倍获得的同源四倍体为材料,比较2种倍性植物叶片DNA含量和叶绿素荧光参数的日变化规律。采用流式细胞测定法和叶绿素荧光技术进行测定,结果显示:(1)四倍体叶片细胞DNA的相对含量为二倍体的2倍。(2)四倍体的叶绿素a、b、总含量及类胡萝卜素含量都高于二倍体。(3)四倍体与二倍体的叶绿素荧光参数PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PI)值的日变化趋势相似,但四倍体的Fo小于二倍体。叶绿素总含量及类胡萝卜素含量、最大荧光、光化学效率、PSⅡ潜在活性和光性能指数均大于二倍体,田埂报春四倍体植株表现出优良的光合性能。

园林植物报春花的组织培养

本试验以报春花叶片、茎段作为外植体,进行了初代组织培养,并进行增殖、生根培养。结果表明:75%的酒精(0.5 min)+0.1%升汞(8 min)具有很好的消毒作用;MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1是不定芽分化的最佳培养基配比;MS+6-BA 1.0mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1是不定芽增殖的最佳培养基配比;1/2MS+NAA 0.2 mg·L-1是生根的最佳培养基配比。

小报春类钙调素蛋白基因PfCML41的克隆及序列分析

CMLs是一类钙离子传感器,能与Ca2+结合,对促进花粉萌发和花粉管生长发挥重要作用。为了探究CMLs对小报春(Primula forbesii)异型自交不亲和系统的影响,在小报春以长花柱做母本时的亲和授粉与不亲和授粉的转录组数据中发现了一个差异表达基因PfCML41,并对其进行了CDS序列全长克隆和基因序列分析。结果表明,PfCML41基因的CDS序列全长为555 bp,编码184个氨基酸。编码的蛋白无信号肽和跨膜区域,属于亲水性蛋白。PfCML41含有EF-hand结构,能与Ca^(2+)结合。通过系统进化树分析,PfCML41与茶(Camellia sinensis)的CsCML41亲缘性更近。实时荧光定量PCR结果表明PfCML41在不亲和授粉组合中的相对表达量高于亲和授粉组合,且差异显著。本研究为小报春PfCML41的表达分析与功能验证提供了理论依据。