四季秋海棠BsMYB62的抗旱性功能研究

【目的】以前期从四季秋海棠叶片中克隆得到的R2R3型MYB转录因子BsMYB62为研究对象,分析其在干旱胁迫下的功能。【方法】对四季秋海棠MYB62蛋白进行亚细胞定位,并通过实时荧光定量PCR方法明确BsMYB62基因在四季秋海棠根、茎、叶、雄花和雌花5个组织部位中的表达情况;构建BsMYB62基因的过表达载体转化到拟南芥,观察过表达转基因株系与野生型植株在萌发期和幼苗期遭受干旱胁迫时的生长表型、种子萌发和根长情况,测定各株系在幼苗期干旱胁迫处理时的叶绿素荧光参数PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m)),叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性以及转基因株系中BsMYB62基因的相对表达量变化。【结果】BsMYB62定位于四季秋海棠的细胞核,其在根、茎、叶和雌雄花中均有表达,其中以根和茎中的表达水平较高。在MS培养基中,野生型拟南芥和3个BsMYB62过表达转基因株系(OE1、OE2和OE3)的发芽率和长势均无显著差异,而在200 mmol/L甘露醇(模拟干旱胁迫)培养基中,OE1、OE2和OE3在胁迫处理后前2 d的发芽率及主根长均显著高于野生型拟南芥,幼苗长势也明显优于野生型。置于培养土中干旱胁迫1 d时,OE1、OE2和OE3的BsMYB62即被显著诱导;干旱胁迫13 d时,OE1、OE2和OE3的F_(v)/F_(m)、叶绿素含量、Pro含量以及SOD、POD和CAT活性均显著高于野生型拟南芥,而MDA含量则显著低于野生型拟南芥。【结论】BsMYB62基因通过提高转基因拟南芥的光合潜能和抗氧化能力,显著增强其对干旱胁迫的抗性。

农杆菌介导四季秋海棠遗传转化体系建立

以四季秋海棠‘超级奥林匹克’叶片为外植体,探索愈伤组织对卡那霉素筛选浓度;将外源基因表达载体通过农杆菌介导进行遗传转化,探索优化预培养、侵染液浓度(OD600)、侵染时间和共培养时间。结果表明,卡那霉素最适浓度为25 mg·L^(-1)。将四季秋海棠BsRbohD外源目的基因导入愈伤组织,经转基因植株分子鉴定,共获得两组不同遗传转化条件阳性植株共12株,分别为:预培养2 d、侵染液浓度OD_(600)=0.7、侵染时间10 min、共培养4 d,阳性率为11.1%;预培养1 d、侵染液浓度OD_(600)=0.7、侵染时间8 min、共培养4 d,阳性率为58.8%。研究初步建立农杆菌介导四季秋海棠稳定遗传转化体系,为深入开展分子设计育种与基因组学研究提供技术支持。

转ipt基因四季海棠植株抗旱性分析

利用ipt重组表达载体质粒,通过农杆菌介导法建立了遗传转化体系,并筛选出四季海棠(Begonia semperflorens)转ipt基因植株。研究结果发现,在细胞分裂素的调控下,转基因植株的高度、叶片面积均有不同程度的减小,但根系长度增加;在渗透胁迫条件下,转基因植株体内脯氨酸含量和SOD活性都明显增加。通过温室栽种,发现在同等情况下转基因植株的耐旱性明显强于非转基因植株。

四季秋海棠无土栽培营养液配方的筛选

采用4种营养液配方,对其叶片数、株高、冠幅、花序数、小花数、雄花径和生长量进行比较研究,以筛选出最适宜四季秋海棠生长的营养液配方。结果表明,与铁十字秋海棠配方(T1)比较,Hoagland和Snyde(1938)(T4)通用配方对四季秋海棠的叶片数、株高、冠幅、生长量、花序数、小花数增加影响显著,但对雄花径的影响不显著;日本园试通用配方(T7)对四季秋海棠的花序数、小花数、雄花径、株高、冠幅增加影响显著,而对叶片数影响不显著。银星秋海棠配方(T2)对四季秋海棠的生长影响与T1差异不显著。因此,在进行四季秋海棠无土栽培时,营养生长时期可选用T4营养液配方,生殖生长时期可选用T7营养液配方。

四季桂愈伤组织诱导与继代培养

为提高四季桂的愈伤组织诱导率,以四季桂为材料,对影响四季桂愈伤组织形成和继代培养的几个主要因素进行了研究.结果表明:采用四季桂花梗作外植体,在MS+BA1.5mg/L+2,4 D0.1mg/L培养基上,暗处理7d,愈伤组织质量高且诱导率可达85.71%.用2,4 D诱导四季桂愈伤组织效果较NAA显著.继代培养以0.1mg/LNAA为生长素时,褐变数显著低于2,4 D,当2ip质量浓度为1.5mg/L时褐变数最低,为15.0%.

海棠灰霉病菌生物学特性的研究

研究结果表明:海棠灰霉病菌菌丝生长最适温度为24℃;在PDA培养基和海棠汁培养基上菌丝生长及产孢速度较快;不同光周期对菌丝生长和产孢影响不大;分生孢子萌发的最适温度为19℃和24℃;最适pH值为6 3;相对湿度100%萌发率最高,小于78%不能萌发;

不同处理对四季秋海棠扦插生根的影响研究

以四季秋海棠为材料,进行扦插生根研究。试验结果表明:不同季节、不同基质、不同植物生长调节剂对四季秋海棠扦插生根有很大的影响,其中秋季扦插,以河沙做基质,以30mg/LNAA、30mg/LIAA或50mg/LIBA处理的插条生根效果较好。

不同基质和生长调节剂对四季秋海棠扦插生根的影响

[目的]为四季秋海棠的快速繁殖提供一条有效的途径。[方法]采用园土、河沙、蛭石等不同基质及NAAI、AAI、BA 3种生长调节剂进行四季秋海棠扦插繁殖试验,研究不同基质和生长调节剂对四季秋海棠扦插生根的影响。[结果]基质以河沙最好,成本低,生根率高。305、0 mg/L NAA处理的插条生根效果优于对照(清水),以30 mg/L处理的效果最好。IAA处理的插条最长根长、平均根长不及对照,但生根率高于对照,30 mg/L IAA处理的插条生根效果最好。IBA处理的插条最长根长、平均根长、生根率优于对照,且IBA浓度越高,插条生根效果越好。3种生长调节剂的浓度相同时,IBA处理的插条生根效果最好,IAA最差。[结论]50 mg/L IBA处理的插条生根效果最好,生根率达90%。

鸡尾酒系列四季秋海棠栽培基质的筛选

通过盆栽试验研究4种栽培基质土壤(M1)、草炭∶珍珠岩2∶1(M2)、陶粒(M3)、蛭石∶缓释肥25∶1(M4)对四季秋海棠的株高、冠幅、小花数及地上和地下部的鲜重和干重、根系长度及C、H、N、S含量等的影响。结果表明,在四季秋海棠的营养生长期和生殖生长期,M2基质最有利于四季秋海棠株高的增加、冠幅的增大和小花数的增多,同时有利于四季秋海棠地上和地下部生物量的增加及植株根系的伸长;在M2中,四季秋海棠C和S元素含量与在对照M1中差异显著;因此,在进行四季秋海棠盆花栽培时,可选用M2作为无土栽培的基质。

ipt基因转化四季海棠及其抗旱性研究

四季海棠(Begonia semperflorens)的很多栽培品种广泛用于城市绿化,其性状稳定、整齐,观赏效果好,但该植物对水分需求较大。试验对四季海棠再生体系的建立、农杆菌介导的ipt基因转化等进行了研究,获得了抗旱性能提高的转基因植株。通过对所得植株进行PCR以及Southern印迹法检测,证实外源基因ipt已整合到受体基因组DNA。同时,应用ELISA方法检测到转基因植株体内细胞分裂素浓度有明显变化。大田栽培发现,同等情况下转基因植株的耐旱性明显优于对照组非转基因植株。

影响四季桂插穗生根若干因子研究

本文研究扦插基质、插穗枝梢成熟度和插穗留叶量对四季桂生根的影响。结果表明:枝梢成熟度和扦插基质对插穗生根有显著影响,留1片叶和留2片叶对插穗生根没有显著影响。因此,四季桂扦插宜选用半木质化成熟枝梢,并采用2/3泥炭土+1/3珍珠岩作为扦插基质,留1～2片叶效果最好。

四季桂光合特性的季节变化研究

采用LI-6400光合测定仪测定四季桂光响应曲线和光合特性的季节变化。结果表明,四季桂叶片的光响应曲线变化趋势基本一致,净光合速率和光补偿点由低到高依次为1月<4月<10月<7月,光饱和点依次为7月<10月<4月<1月。四季桂叶片Pn、Tr、VPD、Gs的日变化表现为1月和4月均为单峰曲线,10:00达到峰值;7月和10月均为"双峰型",具有明显的光合"午休"现象。1月,Ci持续下降;4月Ci先逐渐下降,15:00出现小峰值;10月和7月,Ci在10:00最低,15:00达到峰值。

外源ABA对低温不同光周期下四季秋海棠叶片花色素苷的诱导机理

以‘超级奥林匹克’四季秋海棠（‘Super Olympia’Begonia semperflorens）为材料,于常温（25℃/15℃）等日照条件下用0、5、10、50、100、500μmol/L脱落酸（ABA）和低温（15℃/6℃）不同光周期下用10μmol/L ABA分别喷施各处理植株,对不同处理下植株的色素含量、内源激素含量及其酶活性进行比较分析,探讨ABA对其叶片花色素苷合成的调控作用及其机理。结果显示：（1）常温等日照条件下,四季秋海棠叶片在5和10μmol/L ABA处理后的第3~5天有明显变红趋势,且花色素苷含量和内源ABA含量显著增加,而内源赤霉素（GA）含量的下降幅度较为显著,相应的花色素苷合成关键酶和运输酶活性也显著提高。（2）低温条件下,四季秋海棠叶片花色素苷积累量与光周期密切相关,短日照处理的花色素苷积累量最大并显著高于等日照和长日照,但等日照与长日照下花色素苷积累量无显著差异;外源10μmol/L ABA处理均可显著提高低温不同光周期下四季秋海棠叶片的花色素苷含量。（3）外施10μmol/L ABA增加了低温下长日照和等日照处理中DFR（二氢黄酮醇-4-还原酶）还原反应中H供体NADPH的含量,促使DFR和UFGT（糖苷转移酶）的活性上调进而增加了花色素苷的含量;外施ABA处理均能够提高低温不同光周期处理组的内源ABA含量,降低内源GA的含量,与花色素苷的生成量相一致。研究表明,外源ABA能够通过调节花色素苷合成的关键酶来影响花色素苷的合成,外施适宜浓度ABA能够促进四季秋海棠叶片花色素苷的积累,可用于实际生产中的叶片着色调控管理。

低温及光照对四季秋海棠叶片花色素苷合成的诱导及调控机理

本文研究了低温和不同光照引起的过剩光能对四季秋海棠叶片花色素苷的诱导作用。结果表明,以常温常光(25/15℃,200μmol·m^(-2)·s^(-1),CC)为对照,低温低光(16/6℃,100μmol·m^(-2)·s^(-1),LD)处理下植物没有产生过剩光能;而低温常光(16/6℃,200μmol·m^(-2)·s^(-1),LC)和低温高光(16/6℃,500μmol·m^(-2)·s^(-1),LH)处理下Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ、qP和PCR值的明显降低及NPQ值、HDR值、H_2O_2含量和O_2^-·产生速率的明显增加表明,LC和LH处理使四季秋海棠叶片产生了过剩光能,且植株在LH处理下产生的过剩光能更多。同时,过剩光能在LC和LH处理下的产生伴随着花色素苷合成相关基因BsPAL、BsCHS、BsF3H和BsANS表达的增强,最终使叶片中花色素苷的含量增加。

四季秋海棠与球根秋海棠远缘杂种——樱桃海棠

用粉红色的四季秋海棠为母本与红色的球根秋海棠进行远缘杂交 ,获得了F1代杂种。由F1代中筛选出了 3个高度重瓣、花朵如串串樱桃垂吊的樱桃海棠品系。其花朵硕大、色彩艳丽 ,既有母本适应性强、花期长、繁殖栽培容易和不易倒伏等特性 ,又因根茎部明显膨大 ,增强了抗寒性。

四季秋海棠BsMYB62基因酵母双杂交诱饵载体的构建及互作蛋白的筛选

【目的】低温和高光均能引起四季秋海棠(Begonia semperflorens)叶片因合成积累花色素苷而变红。本研究从低温和高光处理四季秋海棠的转录组中筛选并克隆得到1个MYB转录因子基因并命名为BsMYB62,对其进行生物学信息分析,并从四季秋海棠cDNA文库中筛选出与其互作的蛋白。【方法】设计BsMYB62引物,克隆BsMYB62 CDS区,利用生物信息学软件对BsMYB62基因序列及其编码蛋白序列分析。构建pGBKT7-BsMYB62酵母双杂交诱饵载体,对该诱饵载体进行毒性和自激活检测后,用Mating法筛选BsMYB62的互作蛋白。【结果】BsMYB62基因的CDS区为801 bp(NCBI登录号:MT560845),编码266个氨基酸。pGBKT7-BsMYB62有自激活现象,对宿主酵母菌无毒性。在含45mM 3-AT的SD/-Trp-Leu-His-Ade培养基上能明显抑制BsMYB62蛋白的自激活。酵母双杂交结果显示与BsMYB62蛋白互作的蛋白有9类,分别是XTH9、LHB1B2、EBS7、PSI-F、UBE2、FDH、RBCS1A、FP6和BCA。【结论】推测四季秋海棠BsMYB62蛋白与以上9类蛋白互作响应低温、高光胁迫。

低温下不同H_2O_2抑制剂对四季秋海棠花色素苷合成的影响

为了确定不同H_2O_2抑制剂对低温诱导植物花色素苷合成的影响,探讨此过程中不同来源H_2O_2的作用途径和机制,以四季秋海棠为研究试材,采用酶活性分析和qRT-PCR等方法,测定了不同处理下SOD、POD、PAO、GO酶的活性和H_2O_2、MDA的含量,以及花色素苷合成相关酶基因的表达水平。结果表明:低温显著增加了四季秋海棠叶片的SOD、POD、PAO、GO酶活性,促进了H_2O_2的积累和MDA含量的升高,最终引起花色素苷合成相关酶基因(BsPAL、BsCHS、BsF3H、BsANS)表达上调和花色素苷含量的增加;施用光合电子传递链的抑制剂DCMU、SOD的抑制剂DDC、GO酶的抑制剂OX和NADPH氧化酶的抑制剂DPI预处理6 h再给予低温处理,均不同程度地降低了SOD、POD、PAO、GO的活性和H_2O_2、MDA的含量,花色素苷合成相关酶基因表达水平下降,导致花色素苷合成受阻。因此,不同抑制剂预处理,分别降低由光合电子传递链、SOD、GO、NADPH氧化酶介导产生的H_2O_2后,均不同程度地减少了花色素苷含量,表明光合电子传递链、SOD、GO和NADPH氧化酶介导产生的H_2O_2可能参与了低温诱导四季秋海棠叶片花色素苷合成的过程。

低温胁迫时四季秋海棠叶片花色素苷组分构成及相关基因表达量

以四季秋海棠(Begonia semperflorens)为研究对象,选择株高10 cm左右,状态良好、长势一致的幼苗,进行低温胁迫处理(白天15℃、夜晚5℃),其他条件与培养时保持一致,分别在低温胁迫处理0、1、3、6、9、24、48、96、144、264 h时采集叶片样品。采用改良的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法从混合叶片样本中提取总RNA,使用反转录试剂盒(Takara)反转录得到cDNA第一条链;按照荧光定量试剂盒(Takara,RR820A)说明书进行实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR);通过实时荧光定量聚合酶链式反应测定花色素苷合成相关结构基因(BsPAL、BsC4H、Bs4CL、BsCHI、BsCHS、BsF3H、BsANS、BsANR、BsLAR、BsUFGT、BsDFR、BsF3′H)和转运基因(BsGST)低温时的表达量。采用高效液相色谱分析法和液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)相结合的方法,分析低温处理对四季秋海棠叶片花色素苷组分的影响。结果表明:低温处理后,结构基因和转运基因相对表达水平都显著升高。将高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)相结合,鉴定出四季秋海棠叶片花色素苷的组成成分,包括矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-半乳糖苷。测定了低温不同时间花色素苷各组分的质量分数,引起低温时四季秋海棠叶片变红的主要物质是矢车菊素-3-O-半乳糖苷。

氮磷钾对四季海棠组培苗生长的影响

以四季海棠组织培养增殖阶段组培苗为试验材料,采用单因素和正交实验,探究大量元素N、P、K含量对组培苗生长状况的影响。结果表明:N素对四季海棠组培苗的株高、增殖系数和植株鲜质量影响最大;P素对四季海棠组培苗的叶片数、根数和鲜质量有显著影响,但对叶片数影响最大;K素对根数影响最大。四季海棠组培苗增殖阶段,N、P、K元素的最佳配比分别为15、0.8、4 mmol/L,即质量浓度比为3.75∶2∶10。

四季秋海棠的离体培养及植株再生

以四季秋海棠的叶片为外植体 ,对其进行了离体快繁的研究 .结果表明 :附加BA 1mg/L和NAA 0 .1mg L的MS培养基可诱导叶片外植体产生大量不定芽与愈伤组织 ,而诱导生根的最佳培养基是 1/2MS +IBA0 .5mg L .试管苗经过炼苗移栽 。