樟树对铜胁迫的生长和生理响应及铜富集转运特性分析

以前期在铜污染矿区修复中筛选出的耐铜樟树(Cinnamomum camphora(L.)Presl)为材料,通过盆栽模拟实验,以不添加铜为对照(CK),设置50、150、300、600、900、1200 mg/kg 6个处理浓度,胁迫处理60 d后,测定樟树的生物量积累、叶绿素含量、生理生化指标及樟树对铜离子的富集和转移量,分析不同浓度铜处理对耐铜樟树生长、生理生化的影响,以及铜在不同组织的富集转运规律。结果显示,樟树对铜胁迫表现出低浓度(150 mg/kg)促进生长,高浓度抑制生长的趋势。超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))、游离脯氨酸和可溶性糖含量等生理指标在900 mg/kg处理时没有显著升高;谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)随着处理浓度的升高逐渐降低;丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量则随着处理浓度的升高逐渐升高。各器官铜含量的大小顺序为根>叶>茎,樟树主要将铜富集在根系,往地上茎和叶的转移率很低,极大地降低了对茎、叶的铜毒害作用,且随着处理浓度的增加,铜由根系向叶片的转移率IF(Leaf/Root)由对照处理的0.078逐降至1200 mg/kg处理时的0.007;铜由根系向茎的转移率IF(Stem/Root)由对照处理的0.06逐降至1200 mg/kg处理时的0.005。综合其生长、生理及铜的富集转运特性,樟树对铜具有较好的耐受性,耐受浓度可达900 mg/kg,是可用于铜污染土壤种植的理想材料。

植物雄性不育影响因素研究进展

系统综述了植物雄性不育的影响因素,包括遗传基因,花粉发育各个时期的基因突变均有可能导致雄性不育;物质代谢相关酶类,特别是活性氧清除酶,如过氧化物酶、过氧化氢酶、细胞色素氧化酶等;激素类包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等;矿质元素、可溶性糖、蛋白质的含量;外界环境因素包括温度、光照条件等。对植物雄性不育影响因素的归纳总结,为雄性不育研究的深入开展提供了理论依据。

脱硫废弃物对宁夏盐碱土的改良效果研究

通过大田对比试验,研究施用脱硫废弃物种植国槐后,土壤理化性质的变化及其对国槐生长的影响,同时监测土壤及地下水的As及重金属含量,以期为宁夏盐碱地绿化造林提供安全有效的技术措施。结果表明,施用脱硫废弃物可明显降低土壤pH值、全盐含量、碱化度,施用3a后其分别较未施用脱硫废弃物处理降低17.20%、47.02%、37.55%;施用脱硫废弃物可显著提高国槐成活率,施用3a后国槐成活率达83.33%,较未施用脱硫废弃物处理显著提高了42.86%;施用脱硫废弃物3a后土壤和地下水As、Hg、Pb、Cr、Cd含量均低于国家标准规定的允许值。可见,利用脱硫废弃物改良盐碱地并进行绿化造林既行之有效,又安全可靠。

UV-B对观赏辣椒生长发育及果实品质的影响

在完全人工光源的植物工厂中,以观赏辣椒品种蟠桃观赏椒为试材,研究红蓝组合LED光源中加入不同比例的UV-B对观赏辣椒生长发育及果实品质的影响。结果表明:与红蓝组合光质相比,添加UV-B光源可以显著降低观赏辣椒的株高,缩短茎间距,增加叶片数及叶宽,对单株结果数和单果质量并无显著影响;添加UV-B可明显提高果实发育后期的花青素含量,添加2.32%UV-B处理可明显提高果实VC含量。

端粒和端粒酶调控植物生长发育的研究进展

端粒(telomere)是真核细胞染色体末端的核蛋白结构,由串联重复的DNA序列和蛋白质组成,具有保护线性染色体末端完整、抑制DNA损伤和调控细胞衰老的功能。端粒酶是能够延长端粒序列的一种特殊的逆转录酶,通过在端粒上添加TTTAGGG重复序列来维持细胞的端粒长度,由端粒酶RNA(telomerase RNA,TER)和端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)两个亚基组成。本文将对端粒、端粒酶及其相关基因在植物生长和衰老过程中的调控研究进展进行阐述,以期为端粒相关领域的研究及其应用提供参考。

我国木兰科植物组培快繁研究进展

简述了木兰科植物组织培养在种苗繁育上的意义,对近年来我国木兰科植物组培快繁技术研究现状进行了详细概述,包括木兰科植物无菌培养体系建立、增殖培养、生根培养及移栽炼苗,分析总结了木兰科植物在植物组织培养过程中存在的关键问题,并对木兰科植物组织培养的发展前景进行了研究展望。

猕猴桃研究的知识图谱分析

为了解猕猴桃相关研究现状及路径变化,利用Citespace软件,对Web of Science核心合集中1992—2021年间发表的猕猴桃相关的3327篇论文数据,以及CNKI核心期刊1992—2021年间发表的猕猴桃相关的3462篇文献数据,进行定量可视化分析。结果显示:1992—2021年间,猕猴桃领域年发文数量整体呈波动上升趋势。新西兰和中国的发文量远高于其他国家。分析表明,猕猴桃领域研究集中于脂氧合酶基因表达、酚类化合物、花青素的生物合成、乳胶过敏以及猕猴桃细菌性溃疡病等方面,当前研究热点在酚类化合物、花青素的生物合成、细菌性溃疡病等方面。

甘草酸和甘草苷生物合成与调控的研究进展

甘草是一种被多个国家药典收录的常用中草药,由豆科甘草属特定物种的根和匍匐茎炮制而成。甘草含有丰富的次生代谢物和多种活性成分,具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎和增强免疫等多方疗效。甘草酸和甘草苷是甘草最重要的活性物质。近年来甘草酸和甘草苷的生物合成和调控的研究进展突出。为此,本文综述了甘草中甘草酸和甘草苷的生物合成途径,以及非生物胁迫、生物因素对合成通路调控的研究进展;也对甘草酸和甘草苷的生物合成及调控的未来研究提出展望,以期对该领域的未来发展带来一定帮助。

亚热带地区主要阔叶用材树种的非生物胁迫研究进展

综述了亚热带地区杨树、桉树等主要阔叶用材树种的耐盐、抗重金属、抗旱、耐涝、耐寒和耐热等研究进展和现状,包括不同环境因子条件下各树种在形态学、生理生化和分子表型方面的适应性变化及抗性育种的研究成果,并对这些代表性阔叶用材树种非生物胁迫的研究中存在的不足,该领域中需要深入探索与待解析问题提出了建议和展望。

鹅掌楸属树种近十年研究进展及其应用前景

鹅掌楸属树种是珍稀的第三纪孑遗树种,也是优良的用材、观赏和生态树种,且具有一定药用价值,其研究取得了丰硕的成果。对近十年来鹅掌楸属树种的研究成果进行总结,主要包括良种选育、无性繁殖及造林技术、木材特性与加工利用、非生物胁迫、遗传多样性等方面,并就当前亟需解决的技术问题及其应用前景进行分析讨论,以期加快鹅掌楸属树种研究,为濒危物种保护及资源合理利用提供科学依据。

不同波长LED光源对生菜生长和品质的影响

为了给设施园艺中推广应用LED光源提供依据,研究了660 nm红光(R)、450 nm蓝光(B)以及由红光、蓝光和300 nm紫外光(UV-B)组成的配比光(R∶B=4∶1、R∶B=8∶1、R∶B∶UV-B=20∶5∶1)对生菜生长发育和品质的影响。结果表明:与对照荧光灯相比,红光显著提高地上生物量的积累,有利于产量的提高,但降低维生素C和粗蛋白质含量;蓝光具有明显矮化植物的效果,同时提高生菜的维生素C和粗蛋白质含量;复合光质(R∶B∶UV-B=20∶5∶1)显著降低生菜的叶面积,提高维生素C、粗蛋白质和粗纤维含量。

荷花花瓣着色过程实时荧光定量PCR内参基因的筛选及验证

[目的]选择稳定的内参基因是准确分析实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果的重要前提,本文旨在筛选荷花花瓣着色过程中稳定的内参基因,使目标基因的定量更加准确。[方法]以荷花4种不同花色(红、黄、粉、白)品种、不同花发育期(蕾期、初花期、盛花期、末花期)的花瓣为试材,利用RT-qPCR技术检测8个常用看家基因(ACT、EF1α、GAPDH、FPGS、TUA、LEU、CUL和TRY)的表达水平,并结合geNorm、NormFinder和BestKeeper软件对其表达稳定性进行评价。为了进一步验证8个候选基因的稳定性,分别以它们作为内参基因,检测目的基因查耳酮合成酶基因(CHS)的表达。[结果]geNorm软件分析表明,不同荷花花色品种及不同花发育期间,EF1α和ACT表达稳定性最好。NormFinder和BestKeeper软件显示在不同花色品种中,EF1a和ACT的表达均较稳定;在不同花发育期间,NormFinder软件分析显示ACT表达最稳定,EF1α稳定性也相对较高,而BestKeeper软件分析显示EF1α表达最稳定,但ACT稳定性较差。同时研究发现,GAPDH和TRY在所有样品中稳定性都较差。不同软件之间结果的差异可能是由算法不同造成。拟定EF1α和ACT为最适的内参基因,进一步利用CHS的表达分析验证了EF1α和ACT的稳定性。[结论]在荷花不同花色品种及不同花发育期间,使用EF1α和ACT 2个表达最稳定的基因组合,即可获得更为精确的基因表达结果。本研究结果对荷花花瓣着色过程中关键基因表达的RT-qPCR分析具有重要的实用价值。

南方红豆杉bHLH基因克隆与序列分析

以南方红豆杉为试材,利用RT-PCR方法从南方红豆杉c DNA中克隆了一个b HLH转录因子——Tc MYC,Gen Bank注册号为KC878013。通过生物信息学分析,发现该基因全长1 959 bp,编码一个650个氨基酸残基的亲水蛋白;Tc MYC相对分子量为71.4 k D,等电点p I为4.87。推测所克隆Tc MYC基因编码的蛋白定位于细胞核中,含有一个螺旋—环—螺旋结构,与东北红豆杉、葡萄和烟草的MYC基因编码的蛋白序列一致性分别为98%、45%和44%,进化树分析表明同科属植物的MYC转录因子归为一类,红豆杉的MYC与其他草本被子植物的MYC转录因子亲缘关系都较远。在茉莉酸甲酯诱导的红豆杉细胞中,Tc MYC基因表达呈现略微下降趋势,推测Tc MYC可能负向调控紫杉醇生物合成,为利用分子手段调控紫杉醇的生物合成提供了理论基础。

中国樟树初级核心种质取样方法与策略研究

为了优化樟树种质资源保存策略,提高利用效率,利用872份中国樟树种质资源的苗高、地径、种子大小和千粒质量4个表型数据为材料,从分组方法、组内抽样比例方法、聚类方法、抽样策略、总体取样比例等方面进行中国樟树初级核心种质取样策略研究。结果表明:不同聚类方法和取样策略下采用4种系统取样法构建的核心种质的效果是不同的,在确定最长距离法和优先取样策略的前提下,组内采用对数比例法所构建的樟树核心种质效果较好。应用最长距离法进行聚类筛选出的核心种质的极差符合率和变异系数变化率相对高于其他6种方法,是构建樟树核心种质的最佳聚类方法;优先取样法构建的核心种质的遗传多样性指数、表型频率方差、表型方差和变异系数变化率的值都是最佳的。在25%的取样比例下,遗传多样性指数、表型保留比例和表型方差的值最高,表型频率方差最小,是构建樟树初级核心种质的最佳取样比例。综合6个参数的分析结果,最终确定种源-对数比例-最长距离法聚类-优先取样法为构建中国樟树核心种质的优选取样策略。

四倍体刺槐扦插不定根发生的酶活性变化

以四倍体刺槐当年生硬枝和半木质化嫩枝插条为材料,探讨不定根发生过程中吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的变化及其与扦插生根之间的关系,揭示四倍体刺槐扦插生根机理。结果表明:IAAO和PPO是影响四倍体刺槐扦插不定根发生的2种关键酶。IAAO通过调节内源IAA(吲哚乙酸)水平来影响生根;在不定根形成过程中,硬枝插穗IAAO活性高于嫩枝;IBA处理的硬枝插穗IAAO活性高于对照,IBA处理的嫩枝插穗IAAO活性低于对照,证明內源IAA对四倍体刺槐插穗不定根的发生具有双重作用。PPO活性与插穗不定根的发生呈正相关;IBA处理可以显著提高插穗PPO活性,促进生根;不定根表达期,硬枝插穗PPO活性升高,是抑制硬枝插穗不定根发生的主要原因之一。POD活性与插穗不定根发生呈弱相关。

基于种苗表型初步构建中国樟树核心种质

樟树是我国重要的经济、用材和绿化树种。构建中国樟树核心种质,不仅能准确快速挖掘优异基因源,而且能减少工作量、提高育种效率。以樟树种质资源库中的872份樟树种质资源为材料,根据种源分成45个组,基于种子大小、千粒质量、苗高和地径4个表型性状数据,构建了217份中国樟树核心种质。利用不同性状的多样性指数t检验、均值t检验、方差F检验、均值、极差、变异系数、表型方差、表型频率方差、表型保留比例、变异系数变化率、极差符合率等11个参数和主成分分析进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的中国樟树核心种质能够较好的代表全部种质的遗传多样性。

淹水胁迫下北美鹅掌楸幼苗形态和生长的响应

为探索不同家系北美鹅掌楸的耐淹性差异,采用盆栽苗模拟淹水法对Louis(L),Kent(K)和Penn(P)3个家系的2年生幼苗进行处理,研究皮孔、膝根、绿叶等指标的变化情况。结果表明:膝根形成是北美鹅掌楸淹水胁迫的应激反应,同一家系随胁迫水位高度的增加膝根长度和粗度分别呈增长和增粗的趋势,不同家系膝根生长量存在差异,L家系膝根最长、最细,P家系增粗最快,K家系居中;通气组织皮孔的形成增高了北美鹅掌楸的耐淹性,皮孔数L家系>K家系>P家系;在淹水条件下植株表现为枯死及绿叶数减少,其中K家系绿叶数最多,不同家系表现存在差异;水中穿孔根的生长提高了地上/地下部分比值,增加吸氧表面积而提高耐淹性能,是一种应激反应。3个家系耐淹性强弱依次为L家系>K家系>P家系,膝根长度和皮孔数量与北美鹅掌楸耐水能力直接相关。

樟树的开花特性及传粉生物学研究

[目的]研究樟树的开花及传粉生物学特性。[方法]测量花部综合特征,MTT法测花粉活性,联苯胺-过氧化氢法测柱头的可授性,通过异交指数、花粉胚珠比和人工授粉试验测定樟树的繁育系统类型,通过访花观察确定樟树的主要传粉者类型。[结果]樟树的花较小,柱头-花药间存在一定的空间分离;樟树的单花期3～4 d,花粉的高活性可以持续到花开后的第3天,而柱头具有较高的可授性是在花开的前2 d;樟树的繁育系统为兼性异交,自交亲和,需要传粉者,且樟树的结实率受到传粉者不足的限制,导致其自然结实率偏低,只有36.7%。[结论]该研究可为深入开展樟树的种质资源保存、杂交育种以及良种选育等工作奠定基础。

橙花瑞香的繁殖特性研究

瑞香属植物具有重要的药用和观赏价值,在中国资源丰富,但自然条件下低坐果率限制了该属植物的进一步开发和利用。该研究以橙花瑞香为对象,通过对其有性繁殖及传粉特性的研究,探索其自然坐果率低的原因,内容包括花部特征的测量分析,MTT染色法测定花粉活性,联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性,扫描电镜观察柱头、花粉的形态,传粉者观察,通过花粉胚珠比(P/O)和人工授粉实验推测橙花瑞香的繁育系统类型。结果表明:橙花瑞香的花部结构特殊,管状小花,花药两轮,雌雄蕊分离。花开后的花粉具有活性,柱头具有可授性,扫描电镜下,柱头和花粉的结构没有发育异常,且柱头上有花粉落置。橙花瑞香的传粉者主要是夜间访花的蛾类,访花频率低。P/O及人工授粉实验表明橙花瑞香的繁育系统为专性异交。橙花瑞香的坐果率非常低,自然坐果率为1.4%,人工异花授粉为23.3%,低坐果率可能是受其开花量大、异花花粉限制、资源限制以及花部结构等因素的影响。

柳叶马鞭草繁殖技术研究初报

为丰富柳叶马鞭草繁殖方法,采用赤霉素处理种子、ABT生根粉处理插穗及筛选出组培快繁阶段培养基配方,结果表明:(1)赤霉素能提高柳叶马鞭草种子活力,3种柳叶马鞭草发芽指数、活力指数均高于对照,不同品种间促进效果存在差异;(2)ABT生根粉对柳叶马鞭草扦插成活率影响不显著,但对插穗发根数和平均根长有显著促进作用,其中以500mg/L ABT浓度处理最佳;(3)组培不同阶段采用的营养基配方存在差异,诱导培养基为MS+6-BA 0.6 mg/L,增殖培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L,生根培养基为MS+IBA 0.4 mg/L,生根率最高可达93%,增殖系数达4.2。