锗对植物影响的研究进展

锗是良好的半导体材料,且具有清除自由基、抗衰老抗氧化等生物活性,在电子工业和医学领域应用广泛。目前在植物上的研究主要集中在提高植物品质,促进植物生长及对植物毒害等方面。本文综述了锗及其化合物的理化性质、起源与分布特征,分析了锗在影响植物生长方面的生理生化机制。锗具有清除自由基的电子结构,能改变土壤中酶活性和微生物,改变植物对营养元素的吸收和利用、影响植物光合作用、改变植物的抗氧化系统等。适宜剂量的锗能促进种子萌发,有效控制藻类生长,提高作物的品质。锗积累过多,影响生理代谢,抑制植物生长,产生毒害。锗在种子萌发、植物生长方面的研究与应用,为探索锗在调节植物生长、生理生态等方面的作用提供理论基础,为植物吸收利用锗,减少锗污染方面提供理论参考。

核桃物候期与叶、果表型可塑性研究

大尺度范围内研究‘清香’核桃的物候期和叶、果表型可塑性,探讨气候变化对核桃物候期的影响,为核桃跨区域优质栽培和理解核桃种群分化提供参考。以中国暖温带栽培区、北亚热带栽培区和南亚热带栽培区的‘清香’核桃为研究对象,观测不同栽培区‘清香’核桃的物候期和复叶、单枝多果率和坚果果面特征等表型可塑性。不同栽培区‘清香’核桃遗传相似系数总体平均值为0.998,说明其纯度较高;从暖温带栽培区到南亚热带栽培区迁移栽培过程中,各区域‘清香’核桃物候期顺序一致,但果实发育时间从125天延长至150天;复叶小叶数从5~9片渐变为5~11片,侧叶由椭圆形叶尖锐尖渐变为长椭圆形叶尖渐尖;单枝多果率从2.22%增加至7.43%;坚果果面刻纹和刻窝逐渐增多增深。‘清香’核桃从暖温带到北亚热带再到南亚热带迁移栽培过程中,生长期延长,叶片逐渐由圆变长,叶尖变尖,单枝坐果数逐渐增多,坚果表面光滑程度减弱,物候期和叶、果均表型出了较强的表型可塑性。由其表现出的核桃向泡核桃转变的趋势推测,核桃和泡核桃2个种的分化可能是由环境因子所致。

四种小豆粒色的遗传分析

【目的】分析小豆不同粒色的遗传方式及其分离规律,提供粒色基因定位和克隆分离群体,为小豆品质育种提供理论依据。【方法】利用经典孟德尔遗传学研究方法,鉴定3个杂交组合的F2代分离群体和F2∶3家系的表型,进行不同分离模式的卡方检验,确定其遗传方式及分离规律,预测亲本的基因型。【结果】淡褐粒色对红粒色为显性遗传,受单基因控制。淡褐粒色对白粒色受2对基因控制,淡褐粒色对红粒色为显性,红粒色对白粒色为显性,红/白基因对淡褐/红基因具有隐性上位作用。灰底黑斑粒色对红粒色为显性,受2对基因遗传控制。【结论】小豆不同粒色遗传受不同基因型控制,白色是小豆种皮的基础色。

美洲黑杨不同生长势无性系生长和生理特征的差异

以高(A)、低(B)生长势2个群体为试验材料,通过表型性状和生理指标的连续采集开展生长性状、光合生理特征及养分吸收等特性相关研究。结果表明:A系号与B系号在根、茎、叶的干质量及总干质量上差异显著或极显著,不同器官干物质分配上根干质量比例最小,且A系号干物质分配倾向于茎,而B系号倾向于叶;从6—9月,生长和生理特征变化呈现一定的规律性,不同月份间7月份各系号生长最快,生理特征值变化幅度最大;相关性分析表明:苗高和地径与单叶面积、夜间呼吸速率、NH4+的吸收速率及总光合速率均呈显著相关(R>0.826,P<0.05),说明幼苗生长主要受自身总光合能力、养分吸收和夜间呼吸消耗的影响,而A系号在这些因子上均优于B系号,由此构建了其高生长势的生理基础。

山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中花青苷成分与花色的关系

【目的】研究山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中花青苷成分与含量,结合花色表型分析,明确其花色形成的物质基础,揭示其花青苷成分与花色关系,为山茶花色芽变育种提供依据。【方法】按照CIE L^*a^*b^*表色系法测量山茶‘赤丹’及其芽变品种花色,利用高效液相色谱-光电二极管阵列检测(HPLC-DAD)和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用技术定性定量分析其花瓣中花青苷成分与含量,运用多元线性回归方法研究花青苷成分与花色之间的关系。【结果】山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣中共检测到7种花青苷,分别是矢车菊素-3-O-β-半乳糖苷(Cy3Ga)、矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷(Cy3G)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷(Cy3Ga E Caf)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G E Caf)、矢车菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G Zp C)、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3Ga Ep C)和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3G Ep C)。山茶‘玉丹’花瓣中未检测到花青苷,山茶‘金碧辉煌’中未检测到Cy3G E Caf。【结论】山茶‘赤丹’及其芽变品种花瓣的花色随其总花青苷及主要花青苷成分含量增大而加深;粉红色和红色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3G Ep C,黑红色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3Ga;随着花瓣中Cy3Ga和Cy3G比例的增大花色加深。Cy3G和Cy3G Ep C是决定山茶‘赤丹’及其芽变品种花色的主要花青苷,其含量的增大显著增加花瓣的红色程度。

外源水杨酸对盐胁迫栀子幼苗的缓解效应

以一年生栀子苗为试验材料,采用水培法,在150 mmol·L-1Na Cl胁迫条件下,通过研究不同浓度的外源水杨酸（SA）,对栀子幼苗渗透调节物质含量及抗氧化系统等生理生化指标的影响,探讨SA对盐胁迫的缓解作用。结果表明：Na Cl胁迫下,施加一定浓度的SA可使栀子幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、脯氨酸含量和抗氧化系统SOD,POD,CAT活性显著升高,叶片中相对电导率、MDA含量则显著降低,且0.5～1 mmol·L-1SA处理效果最佳。研究显示：0.5～1 mmol·L-1SA能够有效缓解盐胁迫对栀子幼苗造成的生理伤害,提高其抗盐性,而2～4 mmol·L-1SA处理则有可能加剧盐胁迫造成的伤害。

榛子甜菜碱醛脱氢酶基因BADH的克隆及在越冬过程中的表达特性分析

甜菜碱是高等植物体内一种重要的渗透调节物,甜菜碱醛脱氢酶(Betaine aldehyde dehydrogen-ase,BADH)是甜菜碱合成的关键酶之一,本文基于Solexa技术对平榛花芽转录组测序结果的分析采用RACE-PCR技术克隆到一个平榛BADH基因,命名为ChBADH(HQ700873)。ChBADH cDNA全长1 691 bp,具有一个1 512 bp的潜在编码区,编码503个氨基酸,预测其蛋白质相对分子量54.7 ku,理论等电点为5.44。Ch-BADH具有BADH家族保守的VSLELGGKSP功能活性位点和特征多肽序列,序列比较和生物信息学分析结果显示ChBADH在保守结构域和其他植物来源的BADH享有高度的一致性。以ACTIN为内参,对ChBADH基因在四个时期平榛的表达模式进行了初步的研究,荧光定量结果表明,ChBADH在寒冬时期被强烈的诱导表达,是非冷适应时期的3.5倍,推测该基因可能与榛子花芽越冬有紧密关系。