连香树花芽发育过程中的生理生化特性研究

通过检测连香树(Cercidiphyllum japonicum)不同发育时期、不同性别植株花芽中同工酶活性,内源可溶性物质及丙二醛含量变化,在生理生化水平上探究其花芽发育规律和对环境的适应策略。以连香树花芽为材料,采用愈创木酚法、氮蓝四唑法、考马斯亮蓝G-250法、蒽酮法以及2-硫代巴比妥酸(TBA)法分别测定了连香树花芽中的过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质、可溶性糖和丙二醛含量变化。结果表明,连香树花芽发育过程中,过氧化物酶活性先升高后降低,超氧化物歧化酶活性在一定水平上波动,可溶性蛋白质、可溶性糖和丙二醛含量均呈先升高后降低的趋势;雌性花芽超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质和丙二醛含量总体高于雄性花芽。

红花玉兰嫩枝扦插生根的转录组和内源激素变化分析

为探究红花玉兰嫩枝扦插不定根发生的分子机制,利用1000 mg/L的萘乙酸(NAA)处理当年生嫩枝进行扦插,分别对新采回枝条及插穗生根过程中不同阶段进行取样,开展RNA-Seq与内源激素水平分析。结果表明,(1)通过RNA-Seq总共组装了186303个Unigene,其中88161条Unigene得到注释,总注释率达到了47.32%。通过差异表达基因分析可知,相较于新采回插穗的阶段S0,在经NAA处理6 h后的S1、根原基突破表皮的S2和不定根伸长的S3阶段上调表达基因分别有5796、3205和4262个,下调表达基因分别有3795、5248和6305个;KEGG富集分析显示这些基因大多聚集于苯丙素生物合成、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等通路中,其差异表达可能与红花玉兰的扦插生根密切相关。(2)内源激素水平分析表明:与新采回插穗S0相比,S1阶段插穗中IAA、ABA、GA 3和CTKs(IP和Zeatin)浓度均显著上升;在S2阶段IAA和ABA浓度显著降低,但IAA/ABA比值显著升高,GA 3和IP浓度升至最高且与其他阶段相比差异显著,而Zeatin变化不明显;至不定根伸长的S3阶段IAA和ABA浓度显著回升,而GA 3和CTKs浓度则显著下降。综合分析表明,生长素、脱落酸和细胞分裂素等内源激素的动态变化及其比值促进了根原基形成和不定根的伸长生长,植物激素信号转导相关基因的差异表达与内源激素水平的升降相一致,最终诱导红花玉兰嫩枝插条生根。

连香树胚性与非胚性愈伤组织生理生化差异及同工酶分析

本研究以连香树未成熟种子子叶胚诱导产生的胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织为原材料,测定了两者的可溶性蛋白质、可溶性糖及游离脯氨酸的含量,并利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（polyacrylamide gelelectrophoresis, PAGE）对两者的过氧化物酶（peroxidase, POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、淀粉酶（amylase, AMY）同工酶进行了分析。比较发现胚性愈伤组织在可溶性蛋白质和游离脯氨酸的含量上均极显著高于非胚性愈伤组织。在可溶性糖含量上,胚性愈伤组织也显著地高于非胚性愈伤组织。胚性愈伤组织具有较高的代谢活性,为进一步胚性分化提供物质和能量基础。POD、SOD和AMY同工酶在连香树胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织中酶带差异明显,表明这3种酶的活性与胚性愈伤组织的诱导密切相关,酶谱的差异可作为体细胞胚胎发生的参考标记。