8种睡莲对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为探究睡莲对低温胁迫的生理响应及其抗寒性,研究以4种耐寒睡莲:伊丽莎白睡莲(N.‘Princess Elizabeth’)、雪白睡莲(N.candida)、科罗拉多睡莲(N.‘Colorado’)、墨西哥黄睡莲(N.mexicana Zucc.),4种热带睡莲:黑美人睡莲(N.‘Black Beauty’)、蒂娜睡莲(N.‘Tina’)、九品香睡莲(N.‘hybrid’)、伊斯兰达睡莲(N.‘Islamorada’)的离体叶片为试验材料。在10、5、0、-5℃低温胁迫下分别处理4 h,以15℃为对照,共5个温度梯度。通过测定相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量、叶绿素(Chl)含量等生理指标,用隶属函数法对8种睡莲抗寒性进行综合评价。结果表明,REC和MDA含量随温度降低均有不同程度的增幅,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和渗透调节物质(SS、SP)含量呈先升后降的趋势,Chl含量持续降低。综合评价8种睡莲抗寒能力强弱依次为:科罗拉多>雪白睡莲>伊丽莎白>墨西哥黄、伊斯兰达、黑美人>九品香>蒂娜。

菊花枯萎病病原菌的分离和鉴定及其粗毒素对切花菊‘神马’幼苗生长的影响

[目的]本文旨在通过对菊花枯萎致病菌的分离和鉴定,研究其粗毒素对切花菊‘神马’幼苗的化感作用。[方法]观察切花菊‘神马’枯萎病的田间发病症状,采用组织分离培养法从菊花病株上分离到1株致病真菌CFD-B2,提取CFD-B2粗毒素,设5个不同稀释倍数的粗毒素处理:对照、粗毒素原液(168.12μg·m L-1)、粗毒素稀释5倍、粗毒素稀释10倍和粗毒素稀释25倍,测定不同处理中切花菊‘神马’幼苗株高、根长、茎粗,抗性物质含量,细胞膜相对透性以及根系过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的变化。[结果]通过ITS基因核酸序列分析,鉴定CFD-B2为镰刀菌属尖孢镰刀菌(Fusarium oxporum)。尖孢镰刀菌CFD-B2不同稀释倍数的粗毒素处理对切花菊‘神马’幼苗的株高、茎粗、根长均有抑制作用,抑制程度由强到弱依次为:粗毒素原液处理、粗毒素稀释5倍处理、粗毒素稀释10倍处理、粗毒素稀释25倍处理。处理7 d时,粗毒素原液对菊花幼苗株高、茎粗、根长抑制效果最显著,比对照分别减少了28.87%、7.31%和42.48%。不同稀释倍数的粗毒素处理能增加切花菊‘神马’幼苗根系组织细胞膜透性及丙二醛(MDA)、可溶性糖和脯氨酸含量。不同稀释倍数的粗毒素处理能够增加根系保护酶活性,且效果从高到低表现为:粗毒素原液处理、粗毒素稀释5倍处理、粗毒素稀释10倍处理、粗毒素稀释25倍处理。同一稀释倍数的粗毒素处理短期内能够增加根系保护酶活性。粗毒素原液处理12 d时,PAL、POD和PPO活性达到最高,比对照分别提高了44.39%、36.96%和35.38%。[结论]尖孢镰刀菌CFD-B2粗毒素对切花菊‘神马’幼苗的化感作用主要表现在可抑制切花菊幼苗根、茎的正常生长,增加切花菊幼苗根系的细胞膜透性以及根系组织中MDA、可溶性糖和脯氨酸的含量,在短期内提高根系保护酶PAL、POD和PPO活性。

测土配方施肥对菊花苗期生长发育、土壤性质及养分吸收的影响

在测土配方施肥条件下研究切花菊苗期养分吸收转运规律,为切花菊‘南农黄蜂窝’提供苗期的最佳施肥方案。氮、磷、钾设置3个因素,氮为0、30、60、90 kg/hm^(2);磷为0、24、48、72 kg/hm^(2);钾为0、36、72、108 kg/hm^(2);按照“3414”方案,设计14个处理,测定不同施肥处理下切花菊生长指标、土壤理化性质、切花菊氮磷钾养分含量。结果显示:氮、磷、钾肥的施入能显著改善切花菊的农艺性状包括株高、茎粗、地下部鲜干重、茎鲜干重、叶鲜干重,其中,N_(2)P_(2)K_(1)处理(氮、磷、钾分别为60、48、36 kg/hm^(2))长势最佳,在45 d时,其株高、茎粗、地下部鲜重、茎鲜重、叶鲜重、地下部干重、茎干重、叶干重分别为对照的1.30倍、1.09倍、2.20倍、1.90倍、1.88倍、1.87倍、1.47倍、1.80倍;不同施肥处理对土壤的理化性质影响显著,其中施肥处理的土壤pH,表现为整体下降趋势,土壤中的速效成分包括铵态氮、有效磷、速效钾含量分别与氮、磷、钾肥施入量呈显著正相关关系,N2P2K_(1)处理土壤中的速效成分包括铵态氮、有效磷、速效钾含量分别是对照的1.15倍、1.40倍、1.06倍;氮、磷、钾肥的施入影响植株养分含量,施肥处理比对照处理的植株全氮、全磷、全钾含量均显著增加,N_(2)P_(2)K_(1)处理植株全氮、全磷、全钾含量为25.13、4.50、55.54 g/kg,分别是对照的1.37倍、1.12倍、1.26倍。综合考虑测土情况及切花菊苗期各项生长指标,推荐切花菊‘南农黄蜂窝’苗期的施肥方案为氮(N)60 kg/hm^(2)、磷(P_(2)O_(5))48 kg/hm^(2)、钾(K_(2)O)36 kg/hm^(2)。

无花粉污染百合的杂交育种研究

[目的]本文旨在研究影响无花粉污染百合杂交亲和性的相关因素,为选育无花粉污染百合新品种奠定基础。[方法]选取无花粉亚洲百合品种‘小小的吻’和‘平凡生活’,不散粉品种‘简单华尔兹’以及花粉团聚状OT百合品种‘耶罗琳’作为母本,以11份百合种质资源为父本,进行常规杂交,研究各个组合的杂交亲和性。通过花粉管荧光显微观察与石蜡切片重点研究了‘小小的吻’为母本的杂交组合杂交亲和性差异的原因。[结果]父本中,东方百合‘索邦’的花粉萌发率最高(95.30%),LA百合‘莫泽尔’的花粉萌发率最低(6.79%)。33个杂交组合中,以‘小小的吻’作母本的10个杂交组合的平均杂交亲和指数最高,为3.61%,其中‘小小的吻’ב小飞碟’杂交亲和指数最高;以‘平凡的生活’为母本的9个杂交组合的平均杂交亲和指数为0.90%,其中‘平凡生活’ב正直’的杂交亲和指数最高;以‘简单华尔兹’为母本的8个杂交组合的平均杂交亲和指数为0.57%;以‘耶罗琳’为母本的6个杂交组合的杂交亲和指数均为0。所有杂交亲和的杂交组合中,其父本除LA百合‘正直’与川百合外,均为亚洲百合;亚洲百合与亚洲百合之间杂交有亲和性,而亚洲百合与东方百合、OT百合杂交均不亲和。‘小小的吻’部分杂交组合不亲和原因主要是花粉管未到达花柱底端所致;而以‘小小的吻’为母本的杂交亲和的组合中,花粉管均能到达子房,但其胚胎发育存在正常和异常2种情况。[结论]百合杂交亲和性与父本花粉活力无关,主要与父母本亲缘关系有关,来自同一杂种系列的父母本杂交亲和性较高,亚洲百合‘小小的吻’最适合作为选育无花粉污染百合的母本。受精前生殖障碍是无花粉百合杂交不结实的主要原因。

95份百合种质资源花粉量的测定与散粉特性分析

[目的]本文旨在研究影响百合散粉的相关因素,为培育无花粉污染百合品种奠定基础。[方法]以95份百合种质资源为试材,调查其花粉量和与散粉特性相关的花器性状。[结果]95份百合种质资源中,3份没有花药,其余92份均含有花药,花粉量变幅为0～192.5万粒,其中喇叭百合平均花粉量最高,分别是亚洲百合、铁亚百合杂种系(LA百合)、铁东百合杂种系(LO百合)、东喇百合杂种系(OT百合)、东方百合和野百合的4.34、3.35、3.32、1.52、1.60和1.59倍。花药体积变幅为0～609 mm3,其中喇叭百合花药平均体积最大为494 mm3,分别是上述其他6个系列的4.66、3.41、2.51、1.21、1.57和1.64倍。野百合花药中花粉密度最大,平均为644粒·mm-3,分别为亚洲百合、LA百合、LO百合、OT百合、东方百合和喇叭百合的1.27、1.10、1.52、1.38、1.12和1.14倍。4份百合种质资源未散粉,其中3份没有花药而不散粉。‘不锈钢’因花药不开裂而不散粉;‘耶罗琳’等花粉中含有大量油滴,花粉彼此黏着力较大,散粉时形成较大的花粉团,尽管花粉量较多,但花粉污染较轻;而‘德利安娜’等花粉含有油滴较少,花粉彼此黏着力较小,散粉时不易形团状,花粉污染较重。[结论]大部分百合种质资源花粉量较多,花粉污染严重;百合花粉量主要由花药大小决定,受花药中花粉密度影响较小;表观花粉量或花粉污染程度与花粉量成正相关,而与花粉粒之间黏着力度成负相关。

60Co-γ射线对睡莲生物学效应的影响

为探究辐射对睡莲的生物学效应,对2个睡莲品种弗吉尼亚(Nymphaea Virginia)和奥毛斯特(N.Almost black)的块茎进行不同剂量的60Co-γ射线辐射处理。结果表明,2个睡莲品种的存活率均随辐射剂量的增加而下降,半致死剂量分别为24.342和27.671 Gy。5~10 Gy剂量60Co-γ辐射处理使睡莲叶面积和浮叶数显著增加,20~40 Gy剂量60Co-γ辐射处理使叶面积和浮叶数显著减少。2个睡莲品种的开花时间均随辐射剂量的增加而延迟,但整个花期长度无显著变化。10~40 Gy剂量60Co-γ辐射处理显著降低了睡莲花径,但对睡莲开花率无显著影响。辐射处理导致2个睡莲品种的叶片均出现红棕色斑块、锯齿、皱缩、小孔、卷曲、黄化等变异,且红棕色斑块的面积随着辐射剂量的增加而增大。辐射处理使黑红色花品种奥毛斯特出现普遍的褪色现象,而白色花品种弗吉尼亚的花色未发生变异。此外,经60Co-γ射线辐射处理后2个睡莲品种均出现了花型变异的现象。本研究结果为利用辐射诱变技术选育睡莲新品种奠定了基础。

菊花CmPAL基因的克隆及表达分析

[目的]本文旨在克隆菊花中苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),并探讨其在不同组织的表达特性以及在胁迫和激素处理下的响应模式。[方法]以菊花‘神马’为试验材料,依据其转录组数据库信息,克隆CmPAL全长,并利用生物信息学方法对其进行分析。利用荧光定量PCR检测该基因在不同组织中的相对表达量,在蚜虫和干旱胁迫以及不同激素处理下的表达变化。[结果]CmPAL基因开放阅读框(ORF)全长2 154 bp,编码氨基酸717个,理论等电点(p I)为5.75,预测蛋白相对分子质量为77.73×10~3。系统进化分析表明该基因编码的蛋白与黄花蒿和泡黄金菊的PAL亲缘关系最近,同源性分别为97.94%和91.88%,具有较高的保守性。CmPAL在菊花根中表达量最高,管状花中次之。蚜虫胁迫和茉莉酸甲酯(MeJA)可诱导CmPAL基因的表达,水杨酸(SA)、独角金内酯类似物GR24则抑制CmPAL的表达。干旱胁迫3 h处理组CmPAL基因表达量高于对照组。[结论]菊花‘神马’CmPAL基因在菊花的根中表达量最高,并受蚜虫和MeJA诱导,受SA和独角金内酯类似物GR24抑制,表明该基因可能参与多种胁迫防御反应和激素应答。

2种睡莲不同部位对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为探究耐寒睡莲不同部位对低温胁迫的生理响应及其抗寒性,研究以我国新疆原生种雪白睡莲(Nymphaea candida)和栽培品种伊丽莎白公主睡莲(Nymphaea‘Princess Elizabeth’)为试验材料,在人工气候箱中模拟低温胁迫环境(0℃)设置持续低温处理0、12、24、36、48、60、72 h,测定不同时长低温胁迫下2种睡莲叶片、叶柄、根状茎中的丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量、叶绿素含量等生理指标,并用主成分分析法和隶属函数法对2种睡莲不同部位及其品种之间的抗寒性进行综合评价。结果表明:不同部位之间,雪白睡莲叶片和叶柄部位抗寒性强于伊丽莎白公主睡莲,根状茎部位弱于伊丽莎白公主睡莲;2个品种之间,雪白睡莲抗寒性强于伊丽莎白公主睡莲。本研究结果为进一步探讨耐寒睡莲品种抗寒机制和扩繁推广提供了科学依据。

叶用型食用菊品种筛选

为丰富叶用型食用菊类型,从现有11个品种中初步筛选出叶片口感好、生长势旺盛、叶表皮绒毛少的材料,进行营养成分及产量测定,并以叶片营养成分含量各指标及产量作为叶用型菊花筛选评价要素,建立模糊综合评价法模型,通过对3组依据不同的侧重点构建的权重模型的结果进行计算分析,筛选符合要求的叶用型食用菊材料。结果表明,四倍体菊花脑、二倍体菊花脑、开菊1号综合评价营养成分较好,产量预测值分别为711.52、346.66、424.38 kg·667 m-2;水分含量分别为80.43%、80.77%、82.01%;有机酸含量分别为0.42%、0.34%、0.31%;可溶性糖含量分别为21.09、15.47、4.42 mg·g-1;可溶性蛋白含量分别为17.93、20.02、12.48 mg·g-1;纤维素含量分别为45.99、24.38、95.37 mg·g-1;维生素C含量分别为1.19、1.63、0.91 mg·g-1。模糊综合评价法分析结果表明,四倍体菊花脑、二倍体菊花脑、开菊1号3个品种总体得分相对较高,3组权重总体得分均大于0.4,得分均优于其他材料,可作为优良叶用型食用菊材料。本研究为利用模糊综合评价法筛选符合市场要求的叶用型食用菊品种奠定了一定的理论基础。

苏南地区特色田园乡村建设成效评价与优化策略

基于对特色田园乡村的实地调研,采用层次分析法和模糊综合评价法,从产业发展、景观营造、文化表达、环境改善4个层面构建了特色田园乡村建设成效评价体系,并对江苏省苏南地区10个特色田园乡村项目的建设效益进行评价分析,并针对目前特色田园乡村建设存在的不足,提出打造特色产业、构建产业体系,坚持生态优先、优化环境品质,立足地域文化、强化系列表达,重视人才培养、完善管理模式等4点优化策略。

江苏特色田园乡村项目空间布局特征及影响因素分析

在乡村振兴战略背景下,加强特色田园乡村空间分布特征分析,对于优化特色田园乡村格局,促进城乡协调发展具有重要意义。运用ArcGIS 10.2技术平台及数理统计方法对江苏省特色田园乡村试点村庄空间分布特征及其影响因素进行分析。结果显示,江苏省特色田园乡村试点村庄空间分布类型为集聚模式,呈明显的“点轴状”空间格局,且省域分布不均衡。从空间位置来看,试点村庄主要集中在距离中心城市1~50 km范围内。进一步探讨空间分异的影响因素,发现政策环境、资源空间、交通条件、经济水平等要素对于特色田园乡村试点发展均具有明显影响。应总结试点工作的经验,优化空间发展布局,促进区域协调发展,强化片区式发展,增加乡村知名度。

氮、磷污染水体中荷花的生态效应和生理响应

[目的]本文旨在探讨荷花(Nelumbo nucifera)在不同氮、磷浓度污染水体中的生态净化效果和生理响应。[方法]在高[总氮(TN):30 mg·L^(-1);总磷(TP):3 mg·L^(-1)]、中(TN:20 mg·L^(-1);TP:2 mg·L^(-1))和低(TN:10 mg·L^(-1);TP:1 mg·L^(-1))3种不同氮、磷污染水平下,以自来水培养为对照组,测定荷花‘红巨子’的生理指标以及水体和底泥的氮、磷浓度,探究荷花对水体和底泥中氮、磷净化吸收的周期变化和生理响应情况。[结果]中、高氮磷浓度水体会对荷花产生胁迫,胁迫作用随着氮、磷浓度升高而加强,而低氮磷浓度水体对荷花生长有促进作用。随着水质的改善,荷花叶片抗氧化酶活性逐渐接近对照组水平。荷花对氮、磷污染水体和底泥中的TN、TP去除效果显著,其中,处理35 d时荷花对低、中、高氮磷浓度富营养化水体中TN去除率分别为57.34%、73.95%、79.49%,TP去除率分别为84.75%、89.99%、83.69%;对低、中、高氮磷浓度富营养化处理组底泥中TN去除率分别为41.36%、32.37%、33.51%,TP去除率分别为59.19%、80.01%、77.72%。[结论]荷花不仅对水体氮、磷污染和底泥中磷污染具有很好的去除效果,而且具有修复较高氮、磷浓度污染水体的潜力,对高污染氮、磷水体净化具有重要意义。

茶菊病毒检测与脱除技术研究

为了检测茶用菊品种病毒感染情况,并研究产业面积较大的福白菊的脱毒技术。本试验采用巢式PCR方法对24个茶用菊品种进行菊花常见8种(类)病毒的检测,比较了5种不同浓度6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)组合的MS培养基对福白菊茎尖的诱导效果,并用筛选出的激素配比结合4℃低温和利巴韦林处理对福白菊进行脱毒;采用SRAP分子标记技术检测福白菊的脱毒株与非脱毒株,并检测植株生长指标、花朵产量以及花朵总黄酮、绿原酸、木樨草苷、异绿原酸A含量,比较脱毒苗与非脱毒苗的差异。结果表明,24个茶用菊品种中感染较为普遍的有两种病毒(CVB、TAV)和两种类病毒(CSVd和CChMVd),其中,感染率最高的为CSVd,高达100%,其次是TAV(91.67%)、CVB(87.50%),而CChMVd的感染率为66.67%。福白菊单株则感染了CVB和CSVd,福白菊茎尖在1 mg·L^(-1) 6-BA和0.1 mg·L^(-1) NAA的MS培养基中生长健壮且出愈率最高。脱毒后的福白菊保持了遗传稳定性,采用脱除病毒的福白菊母本扦插繁育的种苗生产较源自非脱毒种源生产的花朵产量、品质等指标都有显著提高。综上所述,茶用菊品种普遍感染各种病毒,利用茎尖培养可以对福白菊为代表的茶用菊脱毒,脱毒之后福白菊花朵产量和品质均明显提高。本研究结果为茶用菊的脱毒和种源复壮提供了有效方法。

菊花CmGATA12基因促进开花的分子机制

[目的]本文旨在探究菊花CmGATA12基因的功能,分析其表达特征,并转入拟南芥中对其功能进行初步研究。[方法]从菊花品种‘清露’中克隆获得CmGATA12全长序列,与其他物种进行同源性比对分析,同时利用实时荧光定量PCR分析CmGATA12在菊花不同组织中的表达变化;将CmGATA12基因转入拟南芥中,观察其对拟南芥开花时间和莲座叶片数的影响,并分析CmGATA12转基因拟南芥中相关开花基因的表达变化。[结果]CmGATA12与拟南芥GATA家族的AtGATA13和AtGATA8的遗传距离最近。组织定量分析表明CmGATA12在菊花的茎中表达量最高,在芽中表达量最低。亚细胞定位和转录活性试验表明,CmGATA12定位在细胞核和细胞膜并且具有转录激活活性。统计CmGATA12转基因拟南芥植株的开花时间和莲座叶片数发现,CmGATA12转基因拟南芥植株的开花时间均提前于野生型拟南芥植株,开花时的莲座叶片数均低于野生型拟南芥植株。CmGATA12转基因拟南芥植株相关开花基因的表达中,促进开花的基因AtSPL5和AtGI在CmGATA12转基因植株中较野生型拟南芥中的表达量上调,抑制开花的基因AtSVP、AtFRI、AtTOE1和AtTOE2在CmGATA12转基因植株中较野生型表达量下调。[结论]本研究克隆得到的菊花CmGATA12基因,具有促进拟南芥开花的功能。

百合LaMYB26基因克隆与表达分析

本研究从亚洲百合(Lilium Asiatic hybrids)花粉败育品种‘小小的吻’中克隆获得一个MYB转录因子基因LaMYB26。序列分析显示,LaMYB26基因的开放阅读框(ORF)长762 bp,编码253个氨基酸。结构域分析显示,LaMYB26含有2个典型的SANT结构域,属于MYB转录因子家族中的R2R3-MYB型。多序列比对发现,LaMYB26与其他物种的MYB类蛋白的氨基酸序列有57.78%的相似性。理化性质、亲/疏水性和无序化分析显示, LaMYB26转录因子是亲水性蛋白且偏碱性,存在无序化区域。信号肽和跨膜结构域分析表明,其不存在信号肽和跨膜结构域。空间结构分析显示, LaMYB26有2个典型的α-螺旋串联。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)显示, LaMYB26基因在败育时期表达量明显上调,且在花药中特异表达。结果显示, LaMYB26基因在百合花粉败育过程中可能发挥着重要作用,对LaMYB26的生物学信息学分析拟为深入研究其功能及作用机制提供参考。