试管苗玻璃化现象的生理生化和机理探讨

试管苗玻璃化现象的生理生化和机理探讨梁海曼,周菊华（杭州大学生物系杭州３１００１２）关键词试管苗,玻璃化现象,生理生化特点,机理ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ,ＢＩＯＣＨＥＭＩＣＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＡＮＤＭＥＣＨＡＮＩＳＭＥＸＰＬＯＲＡＴＩ...     

啤酒花试管苗移栽过程中的某些生理生化特性变化

本文检测了接种后不同时期啤酒花(Humulus lupulus)试管苗和其移栽成活后以及实地二年生啤酒花生长过程中的叶绿素、还原糖、总糖、蛋白质含量和根系活性变化.实验材料有经过继代后培养15 d的啤酒花无菌苗叶片(ZY1)和根系(ZG1)、继代后培养30 d的无菌苗叶片(ZY2)和根系(ZG2)、外部移栽15 d初步成活苗的叶片(WY1)和根系(WG1)、外部移栽50 d完全成活苗的叶片(WY2)和根系(WG2)、外部移栽100 d完全成活苗的叶片(WY3)和根系(WG3)、实地二年生的叶片(CKY)和根部(CKG).     

盐胁迫对红叶石楠‘鲁班’生理生化特性及叶片显微结构的影响

以一年生红叶石楠‘鲁班’盆栽苗为材料,研究了不同浓度NaCl胁迫下其生长、生理生化指标和叶片显微结构的变化。结果表明：在0.2%、0.4%和0.6%的NaCl胁迫下植株生长正常,而在0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下植株生长受抑制;叶片最大荧光（Fm）、光系统II（PSII）最初光能转换效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）、表观光合电子传递速率（ETR）随NaCl浓度的升高而降低,其中在0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下比对照显著降低;叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素a/b的比值随盐浓度的升高而降低;在0.2%、0.4%和0.6%的NaCl胁迫下,叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性较对照显著上升,而当NaCl浓度为0.8%、1.0%和1.2%时显著下降;在0.4%和0.6%的NaCl胁迫下叶片中丙二醛（MDA）的含量与对照相比显著降低,0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下显著升高;叶中栅栏细胞在NaCl浓度为0.2%、0.4%和0.6%时逐渐纵向伸长且排列更紧密,浓度为0.8%、1.0%和1.2%时逐渐缩短且疏松,且栅栏组织厚度在0.6%的NaCl胁迫下达到最大。由此表明,红叶石楠‘鲁班’在NaCl浓度不高于0.6%的基质中能正常生长。     

不同因素对草莓玻璃化试管苗恢复的影响

旨在探索草莓玻璃化试管苗恢复措施。以‘丰香’草莓玻璃化试管苗为材料,采用正交设计的方法,在继代培养基中添加不同浓度组合的活性炭、聚乙烯醇和钙离子(氯化钙),研究不同组合对草莓玻璃化试管苗恢复的影响,同时比较恢复后的正常试管苗与原来的玻璃化苗及正常苗的生理生化指标。结果表明,正交设计的9种处理间草莓玻璃化苗的恢复率差异显著,恢复率最高的是处理9(1 g/L活性炭+2 g/L聚乙烯醇+166 mg/L钙离子),恢复率为89.07%,其次是处理4(0.5 g/L活性炭+166mg/L钙离子),81.05%、处理8(1 g/L活性炭+1 g/L聚乙烯醇),73.87%。方差分析表明,活性炭、聚乙烯醇、钙离子浓度对草莓玻璃化苗恢复的影响都极为显著,影响大小依次是钙离子>活性炭>聚乙烯醇。恢复苗的各项生理生化指标与玻璃化苗差异显著,与正常苗差异不显著。结合各处理对玻璃化苗的恢复率、生理生化指标及增殖系数,综合考虑认为使草莓玻璃化试管苗恢复的最佳处理为处理9。     

苹果梨离体快繁过程中产生玻璃化苗时的某些生理生化变化

为了查找玻璃化亩的发生原因和解决办法,我们取优质杂交梨（Pyrusprifolia）苹博1号的一年生幼技,以肥皂水、自来水清洗,再以70％酒精（3min）和0.1％升汞（8min）灭菌,无菌水冲洗,然后取带芽部分接种于附加3．0mg·L(-1)6-BA、0．3mg·L(-1)NAA、5mg·L(-1)GA3、3％蔗糖和1％琼脂的MS培养基上进行初培养。穿成活后转接于附加5．0mg·L(-1)6BA、0．4mg·L(-1)NAA、2mg·L(-1)GA3、3％蔗糖和0．9％琼脂的MS增殖培养基上进行扩大和快速繁殖。培养条件为：温度25±2℃,光照度2000－4000lx,光／暗周期为16h／8h。于不同时间取…     

牡丹试管苗玻璃化的研究

以MS为基本培养基,研究品种、琼脂、6-BA、大量元素、蔗糖、光照等因素对牡丹试管苗玻璃化的影响。结果显示：不同品种的牡丹试管苗在组织培养的过程中,出现不同程度的玻璃化,增加培养基中琼脂浓度、降低细胞分裂素6-BA的浓度、降低大量元素的浓度和增加光照强度或采用自然光照均可以有效地降低试管苗玻璃化。     

玻璃化与正常苹果试管苗的叶片和茎的显微结构比较

以苹果品种‘鲁加5号’试管苗为试材,其用石蜡切片和电镜扫描观察方法,比较玻璃化与正常试管苗叶片和茎的显微结构的结果表明：苹果玻璃化试管苗的叶片和茎的显微结构与正常试管苗有显著差异,前者的叶片厚度变大,表皮细胞密度极低;表皮细胞体积膨大,液泡化,栅栏组织厚度减小,海绵组织厚度增加;气孔器的长轴变化不明显,短轴变宽,气孔密度极高;茎的维管组织中有空洞和塌陷,导管管壁多皱褶,筛管中无淀粉粒积累。     

烯效唑对青钱柳试管苗生长及生理特性的影响

在含0.00(CK)、0.01、0.05、0.10和1.00 mg·L-1烯效唑的WPM培养基上继代培养120 d后,对青钱柳[Cyclocarya paliurus (Batal.)Iljinskaja]试管苗的部分生长及生理指标的变化进行了比较研究.结果显示:不同质量浓度烯效唑对青钱柳试管苗的生长及生理指标有不同的影响效应.总体上,随培养基中烯效唑质量浓度的提高,青钱柳试管苗的苗高、叶片数和可溶性蛋白质含量逐渐降低,可溶性糖与可溶性蛋白质含量的比值、SOD和POD活性逐渐提高;在培养基中添加0.01、0.05和0.10 mg·L-1烯效唑对青钱柳试管苗的成活率无显著影响,却可使试管苗的单株鲜质量增加量、叶绿素含量和可溶性糖含量均高于对照;在培养基中添加1.00 mg·L-1烯效唑能显著或极显著降低试管苗的成活率、单株鲜质量增加量、分化芽数、苗高、叶片数以及叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量,并使苗茎出现异常增粗和矮化.而在含0.10 mg·L-1烯效唑的培养基上,虽然试管苗的苗高、分化芽数和叶片数分别较对照降低了28.03%、9.70%和12.37%,但试管苗的单株鲜质量增加量、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性糖与可溶性蛋白质含量的比值、 SOD和POD活性分别较对照提高了99.39%、 14.00%、 5.00%、115.43%、129.77%和33.79%.研究结果表明,在培养基中添加0.10 mg·L-1烯效唑可有效改善青钱柳试管苗的生长和生理特性,有效控制苗高和叶片数,促进苗茎的增粗,有助于增强试管苗的抗逆能力.     

三唑酮浸种后黄瓜幼苗的生理生化变化

黄瓜以一定浓度的三唑酮浸种后,幼苗的根长,株高受到明显抑制,但增大了根重、根冠比、子叶游离氨基酸含量及子叶呼吸速率,同时降低了子叶可溶性糖含量,30d苗龄第1、2片真叶中叶绿素、蛋白质含量、POD、CAT活力增有不同程度的提高,因此表现出一定的壮苗作用。其中50μmol/L对壮苗是最佳的,但高浓度对幼苗生长不利。     

外源ABA对大蒜试管苗玻璃化发生和抗氧化系统的影响

以大蒜品种‘二水早’试管苗为材料,从活性氧代谢的角度研究了外源ABA、H_2O_2和H_2O_2+ABA处理下的试管苗玻璃化率、活性氧积累与组织定位和抗氧化系统的响应特征,探讨ABA缓解试管苗玻璃化过程的机理。结果表明:(1)外源H_2O_2处理可诱导大蒜试管苗玻璃化发生,外源ABA处理下玻璃化率最低,可以缓解H_2O_2诱导的玻璃化的发生。(2)试管苗O_2~产生速率和H_2O_2含量在H_2O_2处理下最高,在ABA处理下最低;在添加H_2O_2的培养基中同时添加ABA能显著减少因外源H_2O_2处理引起的O_2~产生和H_2O_2积累。(3)试管苗CAT、POD和APX活性在外源H_2O_2处理前期(0~8d)均上升并显著高于对照,但其CAT、APX活性在处理后期(8~16d)下降,其同期POD活性也增加缓慢;各抗氧化酶的活性在外源ABA与H_2O_2+ABA处理前期(0~8d)均呈直线上升趋势,而它们在H_2O_2+ABA处理后期(8~16d)均显著高于H_2O_2处理。(4)各处理试管苗抗坏血酸和谷胱甘肽含量随处理时间先升高后降低,并以外源ABA处理下最高,外源H_2O_2处理下最低。(5)试管苗O_2~和H_2O_2产生部位主要在基部和叶尖,且外源ABA处理下组织中ROS的积累最少。(6)在ABA+H_2O_2处理下,大蒜试管苗内丙二醛含量和膜相对透性显著低于对照和H_2O_2处理。研究发现,外源ABA处理可有效降低大蒜试管苗的内源O_2~产生速率和H_2O_2含量,提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,抑制活性氧在试管苗内的产生和运输,显著降低试管苗玻璃化率;外源ABA可通过增强大蒜试管苗抗氧化能力来抑制玻璃化发生。     

人工老化处理对小麦种子生理生化特性的影响

为探明小麦种子在贮藏过程中的生理生化变化规律及合适的老化处理条件,本研究采用高温高湿人工加速老化的方法,对5个非糯小麦和5个糯小麦品系的种子在50℃和90%相对湿度条件下分别处理0、2、4、6、8 d。结果表明:种子发芽率随着老化处理时间的延长而逐渐降低,电导率呈先降后升的趋势;非糯小麦种子的可溶性糖含量随着处理时间的延长呈先降后升、最后下降的趋势,糯小麦种子的可溶性糖含量随着处理时间的延长而逐渐上升;CAT、POD和SOD活性在处理2 d时降到最低,之后保持不变;可溶性蛋白质含量在处理2 d时有所增加,此后随处理时间的延长呈下降趋势;MDA含量随着处理时间的延长呈先降后升、最后降低的趋势。     

棉花黄萎病拮抗菌KF-43-1的鉴定与3种处理田间防治效果对比

【背景】棉花黄萎病具有棉花“癌症”之称,对棉花的产量和纤维质量造成较重危害,生物防治以绿色安全等优点成为防治棉花黄萎病应用领域的重点研究内容,因此开发新的生物菌剂防治棉花黄萎病对棉花生产工作具有重要意义。【目的】通过对具有拮抗棉花黄萎病菌作用的放线菌KF-43-1进行初步鉴定及生理生化测定,明确最佳使用方式,为开发新的防治棉花黄萎病生物菌剂提供支持。【方法】对菌株KF-43-1进行分子鉴定,观察其形态特征及生长特性,测定菌株KF-43-1对病原真菌的抑菌效果,明确菌株KF-43-1的生理生化特性,验证放线菌KF-43-1不同使用方式对棉花黄萎病的田间防治效果。【结果】培养特征和显微特征及分子鉴定结果将菌株KF-43-1鉴定为白浅灰链霉菌(Streptomyces albogriseolus);菌株KF-43-1对病原菌V991抑制效果达到82.05%,防效高于放线菌5406,对尖孢镰刀菌萎蔫专化型ST89抑制效果达到25.81%,低于放线菌5406的防效;菌株KF-43-1无荧光反应,能够使明胶液化、淀粉水解、甲基红试验阳性、可以产生黑色素,不具备分解纤维素的能力,菌株KF-43-1在pH 7.0-8.0时生长情况良好,在盐浓度为2%的高氏一号培养基上生长受到抑制并表现出一定的耐盐性,使用拮抗菌KF-43-1菌液制作种衣剂对棉花黄萎病的防效高于离心液包衣和离心液叶面喷施,说明拮抗菌KF-43-1在土壤中定殖后对棉花黄萎病暴发具有更好的抑制效果。【结论】棉花黄萎病拮抗放线菌KF-43-1作为一种新型生防菌,可为开发防治棉花黄萎病的生物菌剂提供生防菌资源,具有良好的开发价值和应用价值。     

昆虫夏滞育的调控及其遗传基础

几十年来对昆虫夏滞育的研究不断深入 ,阐明了不少昆虫夏滞育的生态机理。目前 ,探讨其内在的机制已成为研究的方向。该文着重论述夏滞育的生理生化特征、夏滞育的调控及其遗传基础     

病毒病害对滇黄精生理生化特性、产量及品质的影响

【目的】明确病毒病害对滇黄精生长发育、产量及品质的影响,为深入研究病毒的致病机理提供依据。【方法】试验以滇黄精抗病和感病植株为研究对象,探讨被病毒侵染后对滇黄精叶片光合气体参数、叶绿素含量、叶绿体超微结构、超氧化物歧化酶（superoide dismutase,SOD）、过氧化物氧化酶（peroxidase,POD）、多酚氧化酶（polyphenol oidase,PPO）及苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase,PAL）以及块茎生物学性状,有效化学成分含量测定和分析。【结果】滇黄精受病毒侵染后,其光合作用减弱,为Pn降低了2倍左右,叶片气孔导度降低了11.25%,CO2int降低了5.79%;叶片细胞的细胞膜发生强烈的脂膜过氧化反应,MDA的含量升高了2倍以上,细胞质中散布线状病毒粒子及其聚集形成的大量内含体,细胞内叶绿体结构受损严重,部分已发生解体;叶绿素发生降解,叶绿素a和b的含量极显著减低,减少了22.97%和 35.38%。同时,其体内的防御反应被激活,防御酶包括SOD、POD、PPO、PAL的活性极显著升高,PPO升高了1.6倍。进而滇黄精地下根茎的膨大和嫩芽的生长受阻,单株鲜重降低了48.08%,根茎中多糖的相对含量减少了6.97%,皂苷含量减少了23.31%,黄酮含量减少了15.32%,总酚的含量减少了11.07%。【结论】滇黄精受病毒侵染后,细胞膜受损,防御反应被激活,光合作用减弱,最终导致产量和品质显著降低。     

采前喷钙对芍药切花生理生化的影响

以芍药切花品种'杨妃出浴'为试验材料,于采前不同时期喷施4%的CaCl2溶液,以不喷钙切花为对照,观察、测定芍药切花瓶插寿命、花径以及瓶插期间生理生化的变化,已探讨采前喷钙及喷钙时期对芍药切花衰老的影响.结果显示,采前喷钙处理有利于芍药切花保持水分平衡,增加切花花径和鲜重,降低切花体内可溶性蛋白质的降解速度,减缓膜透性的增大,延长切花寿命.研究表明,以采前21 d喷钙为最佳处理,可以延长芍药切花瓶插寿命2.3 d.     

植物响应镉胁迫的生理生化机制研究进展

镉(Cd)是一种分布广泛且污染严重的重金属;其毒性大,不仅影响植物的生长发育,而且危害人类健康。该文对植物Cd胁迫的生理生化响应方面的最新研究进展进行了总结概括。从植物光合系统、活性氧、活性氮、抗氧化防御系统、激素、钙信号、蛋白和基因等方面,概述了植物对Cd胁迫的响应及应答机制,探讨了植物对Cd胁迫响应机制的研究方向,...     

二倍体和四倍体扬花萝卜的品质特性及抗寒性比较研究

对二倍体扬花萝卜及其同源四倍体萝卜的生长和品质特性及幼苗在低温胁迫下的生理生化特性进行比较研究。结果表明:(1)与二倍体萝卜相比,四倍体萝卜叶片极显著增厚、增宽、增重、叶色加深,叶片中的还原糖和VC含量极显著提高(P<0.01);肉质根的长、直径、重量和小区产量均极显著增加,其可溶性蛋白、还原糖和VC含量极显著提高,而硝酸盐含量则极显著降低(P<0.01)。(2)经过2℃、10 d低温胁迫后,四倍体幼苗的可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素含量大于二倍体,SOD、POD活性大幅度提高且高于二倍体,MDA含量低于二倍体。研究发现,四倍体较二倍体萝卜在叶片和肉质根形态上表现出巨大性,优质高产,且耐寒能力强于二倍体。     

昆虫耐寒性研究

昆虫是变温动物,气候变化是造成种群季节消长的基本原因之一。尤其在不良的低温环境中,昆虫耐寒力的高低是其种群存在与发展的种要前提,昆虫对低温的适应能力及其机理也因而成为昆虫生态学和生物进化研究中的一个深受重视的问题,本文论述了与耐寒性直接相关的过冷却点昆虫的抗寒对策,明确了昆虫耐寒性的一些基本概念,一方面从环境影响昆虫的角度对耐寒性的一般规律,如季节性变化,地理变异快速冷驯化的作用等做了简要的概念括,另一方面阐述了昆虫适应环境的生理生化机制,包括低分子量的抗冻物质的产生,冰核剂的作用及抗冻蛋白的功能等做了简要的概括,另一方面简单述了昆虫适应环境的生理生化机制,包括低分子量的抗冻物质的产生,冰核剂的作用及抗冻蛋白的功能等。强调昆虫与环境相互作用过程中的生态生理适应,并指出昆虫耐寒性应当与生活史中别的因素联系起来,这样才能对耐寒性有一个更加全面的理解。     

大花萱草对镉的耐性及积累特性

通过盆栽试验研究了大花萱草对镉(Cd)的耐性及积累特性。结果表明:Cd浓度为0.5mg·kg-1时刺激大花萱草的生长,大于5mg·kg-1时抑制大花萱草生长,Cd浓度小于5mg·kg-1时延长了大花萱草的绿期和花期;随着Cd浓度的增大,大花萱草根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高;Cd在大花萱草体内分布为根系>地上部分,随着Cd浓度的增大,大花萱草根系和地上部分Cd含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20mg·kg-1时大花萱草对Cd的积累量最大,为1.489mg·株-1。综合分析大花萱草的生长、生理变化及富集Cd的能力,大花萱草适用于浓度小于1mg·kg-1的Cd污染土壤的修复。     

岷江干旱河谷区典型灌木对干旱胁迫的生理生化响应

以岷江干旱河谷区6种典型山地灌木[沙棘(Hippophae rhamnoides)、羊蹄甲(Bauhinia faberi)、白刺花(Sorphora davidii)、锦鸡儿(Caragana arborescens)、三颗针(Berberis sargentiana)、黄栌(Cotinus szechuanensis)]为试材,采用盆栽试验研究了土壤自然干旱胁迫对苗木叶片抗氧化保护酶活性、膜伤害程度以及渗透调节物质的影响,探讨植物应对土壤干旱逐渐加剧的生理生态适应机理。结果表明,植物不同抗氧化保护酶对干旱胁迫及随之而来的氧化胁迫的响应存在一定差异。各灌木的超氧化物歧化酶随着干旱胁迫的增强呈先上升后下降,过氧化物酶在整个胁迫期间表现为逐渐升高,过氧化氢酶的升高则主要发生在胁迫的中后期,表明不同胁迫时期对植物体起主导作用的保护酶不同,三者表现为相互协调的作用方式。随着干旱胁迫的增强,各灌木的丙二醛呈缓慢增加趋势,细胞的膜脂过氧化作用逐渐加强,植物开始遭受一定程度的毒害。沙棘和羊蹄甲叶片的质膜相对透性随胁迫的增强呈现先升后降最终回到初始水平的特点,表明植物可以通过干旱锻炼获得一定的抗旱能力。白刺花和黄栌叶片的质膜相对透性在胁迫的0—4 d保持不变,从8 d开始大幅上升并一直维持在较高水平,说明胁迫初期植物细胞膜的结构和功能还很完整,生理活动仍能正常进行,但从中期开始细胞膜遭受严重破坏。随着干旱胁迫的增强,各灌木叶片的脯氨酸总体均呈增加趋势,表明干旱胁迫下植物通过积累脯氨酸以提高细胞的渗透调节能力。主成分分析表明,6种灌木的抗旱能力由强到弱依次为:羊蹄甲、沙棘、锦鸡儿、黄栌、白刺花、三颗针。综合分析表明,干旱河谷区几种典型灌木可通过提高抗氧化酶活性并积累渗透调节物质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减弱逆境胁迫下活性氧的危害,提高细胞的渗透调节能力,减轻细胞遭受的损伤。