三裂叶豚草雄花序分化的气候效应分析

【背景】三裂叶豚草是一种外来恶性杂草,它的入侵不仅影响当地的生物多样性和生态系统,而且给农牧业造成巨大的经济损失。此外,其花粉量大,是引起人体一系列过敏反应的致敏源。【方法】通过对2008～2010年三裂叶豚草分化时期和气象因素进行调查,以当年分化开始前一个月至分化结束的日最高气温、日最低气温、日平均气温、相对湿度、日照时间等数据,分析影响三裂叶豚草雄花序分化的气象因子。【结果】雄花序从未分化期至成熟期平均需26d。三裂叶豚草营养生长后期,较短的日照时间和日平均气温、较高的相对湿度和较大的温差等环境条件有利于三裂叶豚草雄花序较早地开始分化。而在分化早期,长时间较高的相对湿度不利于雄花序的分化。【结论与意义】外界环境的变化能够影响三裂叶豚草雄花序的分化,对其分化开始时间起决定性作用。本研究为制定合理的三裂叶豚草防治措施提供了理论依据,同时为进一步研究其生物安全性提供了参考。     

罗汉果花芽分化过程中形态及其激素水平变化特征

采用石蜡切片和酶联免疫法(ELISA)对罗汉果雄性、雌性、两性花芽分化过程的形态和激素水平变化进行观测,为罗汉果开花调控和品种选育提供科学依据。结果表明:(1)罗汉果雄性、雌性、两性花的花芽分化过程均可分为花芽未分化期、花芽分化初期、花序分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期7个阶段。雄蕊原基分化期前,3种花芽分化过程无明显差异,各时期形态特征均依次为:茎端呈圆锥状(花芽未分化期)→茎端经半球形变成扁平状(花芽分化初期)→距茎端5~7节位处分化出穗状花序(花序分化期)→小花原基周围形成5个萼片原基(萼片原基分化期)→萼片原基内侧形成5个花瓣原基(花瓣原基分化期)。雄蕊和雌蕊原基分化期,3种花芽分化过程存在明显差异,雄蕊原基内侧出现雌蕊原基后,雄花芽雄蕊原基继续发育成雄蕊,雌蕊原基停滞生长,退为一个小突起;雌花芽雌蕊原基继续发育成雌蕊,雄蕊原基生长缓慢,退化为小花丝;两性花芽雌蕊和雄蕊原基均继续发育,形成外观正常的雌蕊和雄蕊。(2)内源激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZR)含量在3种花芽分化过程中变化规律相似,即ABA含量在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而GAs和ZR含量则基本保持不变;吲哚乙酸(IAA)含量在3种花芽分化过程中变化存在明显差异,雌花芽IAA含量在花芽生理分化期升高,花芽形态分化期逐渐降低,而雄性和两性花芽的IAA含量则基本保持不变。ABA/GAs、ABA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs激素含量比值在3种花芽分化过程中变化规律相似,ABA/GAs在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而BA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs则基本保持不变。研究认为,罗汉果花芽分化过程经历一个"两性期",高ABA含量和ABA/GAs比值有利于罗汉果花芽分化,IAA可能对罗汉果花性分化具有重要作用。     

藤本月季“安吉拉”花芽分化形态结构及内源激素变化研究

以藤本月季“安吉拉”为试验材料,通过石蜡切片、体视显微镜观察及内源激素的测定,研究花芽分化过程的形态结构及内源激素的变化,为花期调控、景观品质的提升及相关育种工作提供基础数据。藤本月季“安吉拉”花芽各部分分化顺序由外向内进行,分为5个时期,共历时30 d,首先是生长锥呈圆锥状突起的形态分化期;扁平生长锥周围出现5个突起,即为萼片原基分化期;萼片原基的内方分化出成轮状的多个花瓣原基,即为花瓣原基分化期;花瓣原基基部从上向下分化出多轮雄蕊原基,即为雄蕊原基分化期;扁平的生长锥顶端突起形成多个雌蕊原基,为雌蕊原基分化期。随花芽分化进程脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)浓度变化规律相似,均呈先升高再下降趋势,萼片原基分化期其浓度均显著高于其他时期;生长素(IAA)浓度呈逐渐上升的趋势;赤霉素(GA)浓度呈逐渐下降趋势。随花芽分化进程IAA/GA和IAA/ABA比值呈逐渐上升趋势,CTK/GA和(ABA+CTK)/GA比值在萼片原基分化期显著高于形态分化期。内源激素测定结果表明:ABA、CTK浓度在萼片原基分化期显著升高与花芽分化诱导有关,较低的IAA浓度以及GA浓度的降低有利于藤本月季“安吉拉”的花芽分化;萼片原基分化期CTK/GA和(ABA+CTK)/GA比值升高可能与花芽分化诱导有关,高水平的IAA/ABA和IAA/GA比值可能与花器官原基的进一步发育相关。     

豚草锈菌对三裂叶豚草叶片生理生化特性的影响

【背景】自20世纪50年代三裂叶豚草传入我国以来,迅速蔓延,已给我国农业生产、生态环境、人民健康造成巨大威胁。近年来发现的豚草锈菌对三裂叶豚草有一定的致病性,具备生物防治潜力。【方法】本文利用植物生理学技术研究了豚草锈菌对三裂叶豚草叶片生理生化特性的影响。【结果】锈菌侵染后,三裂叶豚草叶片的相对电导率随病级的增高和侵染时间的延长而上升,说明锈菌破坏了豚草叶片的细胞膜,导致其电解质外渗。同时,发病初期叶片内的丙二醛(MDA)与超氧自由基(O2.-)含量逐渐上升;当发病程度为3级时,O2.-含量达到最高;4级时,MDA含量达到最高。此外,锈菌侵染后,三裂叶豚草叶片抗坏血酸(AsA)含量持续上升,而脯氨酸(Pro)含量在发病后期下降,说明在三裂叶豚草与锈菌互作时,AsA含量虽然增加,但抗性并不明显,而Pro可能具有更为重要的作用。【结论与意义】豚草锈菌的侵入干扰了三裂叶豚草的生理生化反应,这将为深入研究豚草锈菌的致病机理、发挥其生物防治潜力奠定基础。     

蝴蝶兰成花过程内源激素含量的变化和植物生长调节剂的作用

为了解植物生长调节剂对蝴蝶兰(Phalaenopsis)成花的作用,对'大辣椒'和'富乐夕阳'2个品种成花过程中的内源激素含量变化和生长调节剂的影响进行了研究.结果表明,蝴蝶兰花芽分化进程包括花序原基分化、小花原基分化、花萼分化、花瓣分化和合蕊柱(雄蕊和心皮)与唇瓣分化等时期.在花序原基分化期,高水平的ABA和IAA抑...     

小叶丁香花芽分化进程及内源激素的变化

观察小叶丁香花芽分化过程,明确花芽外部形态与内部解剖结构的对应关系,解析内源激素的动态变化,为小叶丁香开花调控和栽培管理提供科学依据。本研究以小叶丁香花芽为试验材料,外部形态观察和石蜡切片技术观测花芽分化过程及开花特性,酶联免疫法(ELISA)测定内源激素含量。解剖结构观察发现,小叶丁香春季开花的花芽分化始于5月下旬,至10月上旬结束,过程分为未分化期、总苞原基分化期、花序原基和小花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期7个时期,分化各时期存在重叠现象;吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)含量波动较大,分别呈现“降低-升高-降低”、“升高-降低-升高-降低”、“升高-降低”的变化趋势,赤霉素(GA₃)含量维持在低水平且变化幅度不大;ABA/GA₃峰值出现在总苞原基、萼片原基及花瓣原基分化期;IAA/GA₃峰值出现在未分化期、花序原基和小花原基分化期、花瓣原基分化期;ABA/IAA在萼片原基分化期最高;ZR/GA₃与ZR/IAA峰值出现在萼片原基...     

三裂叶豚草锈菌侵染寄主叶片的显微和超微观察

【背景】三裂叶豚草是我国重要的外来入侵植物之一,其传播速度快,已给我国造成巨大的经济损失。近年来发现的三裂叶豚草锈菌是一种对其具有生物防治潜力的病原菌。【方法】本文利用显微技术研究了三裂叶豚草锈菌的侵染过程及其对寄主结构的影响。【结果】三裂叶豚草锈菌菌丝可从多处侵入同一个叶肉细胞,胞间菌丝与叶肉细胞相接触可使部分细胞壁增厚。锈菌侵染使三裂叶豚草叶脉末梢导管分枝增多,造成三裂叶豚草水分代谢失调;叶片细胞内膜系统破碎化,细胞器结构受到不同程度的破坏,导致细胞内膜系统紊乱,细胞器结构稳定性降低。【结论与意义】豚草锈菌侵染破坏了三裂叶豚草叶片的细胞结构。本研究为深入研究豚草锈菌的致病机理奠定了基础。     

桂花花芽分化期内源激素含量的变化

在桂花花芽分化期,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定桂花花芽内4种内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZRs)和脱落酸(ABA)含量的动态变化.结果表明:在花芽生理分化期,GA和IAA含量有所增加,但在花芽形态分化开始以后GA的含量呈逐步下降趋势,直至分化结束;ZRs含量在花芽生理分化期呈上升趋势,在形态分化前期含量出现高峰,进入形态分化期后其含量下降;ABA含量在桂花花芽分化初期(苞片分化期)有逐步增加的趋势,在6月22日至7月2日达到最高水平,在花序分化以后至花芽形态分化结束,ABA的含量呈逐步下降趋势,但其变化相对平稳.研究认为桂花花芽分化期需要有高水平的ZRs、低水平的GA和IAA.     

枣花芽分化过程中营养物质和内源激素含量及抗氧化酶活性变化研究

以新疆主栽品种灰枣和骏枣的花芽为材料,测定不同分化时期花芽的可溶性糖、还原糖、淀粉、可溶性蛋白含量,SOD、POD、PPO、CAT活性以及内源GA₃、IAA、ABA、ZT水平的变化,并分析它们与花芽分化的关系,为枣花芽分化调控提供理论参考。结果表明:(1)灰枣和骏枣花芽可溶性糖、还原糖和淀粉含量在花芽分化过程的变化趋势基本相似,于花原基分化期至雌蕊分化期先降低后升高,至雌蕊分化期到达峰值;而可溶性蛋白质含量变化趋势相反,在花原基分化期至雌蕊分化期先上升再降低。(2)在整个花芽分化过程中,其POD、PPO、CAT活性变化趋势基本一致,从花芽开始分化后逐步降低,最低点出现在雌蕊分化期;两个品种花芽SOD活性在花原基分化期至分化初期时显著上升,之后SOD活性在灰枣中不断降低,而在骏枣中则显著上升。(3)两品种花芽IAA、GA₃、ZT含量在分化过程中的变化规律基本相似,它们均在萼片分化期前呈下降趋势,之后GA₃、ZT含量及灰枣中IAA含量逐渐上升,而骏枣IAA含量在萼片分化期至花瓣分化期呈先显著上升后下降再上升;灰枣ABA含量在花原基分化期至萼片分化期显著上升,而同期骏枣则显著降低,随着分化进程的推进,灰枣ABA含量在萼片分化期后逐步降低,而骏枣则逐步上升并在雌蕊分化期达到峰值。(4)花芽分化开始后,骏枣ABA/IAA、ZT/IAA、GA₃/IAA比值快速上升,但GA₃/ABA、ZT/ABA的比值呈下降趋势;灰枣ZT/IAA、GA₃/IAA在花原基分化期至萼片分化期显著上升后降低,分化结束后低于花原基分化期。研究认为,枣花芽开始分化后会消耗大量的营养物质,导致花芽的可溶性糖、淀粉和还原糖含量降低,且整个分化过程中淀粉含量始终高于可溶性糖和还原糖含量;两个品种枣花芽分化过程中POD、CAT、PPO活性下降以及骏枣花芽分化过程中SOD活性的上升均有利于枣营养生长向生殖生长的转变,且枣花芽分化过程中低水平的GA₃和IAA、中等水平的ABA、较高水平的ZT,以及较高的ZT/IAA、ABA/IAA和GA₃/IAA有利于枣花芽分化和花芽形成。     

板栗雏梢分化期内源激素的动态变化特征

以3个品种板栗上部芽为材料,采用石蜡切片法确定板栗雏梢分化进程,再运用高效液相色谱(HPLC)对雏梢分化期内源激素含量进行分析,探讨板栗内源激素与花芽分化的关系.结果表明:板栗雏梢分化进程可划分为冬前花序原基分化期、休眠期、冬后花序原基分化期、花簇苞片原基分化期和花簇原基分化期5个时期.在板栗整个雏梢分化过程中,各品种芽内源ZT含量总体呈"M"形双峰曲线变化,分别在11月中旬和翌年1月中旬出现峰值;芽内源GA3含量也总体呈双峰曲线变化,分别在冬前花序原基分化期(10月中旬)和冬后花序原基分化期(翌年2月中旬)达到峰值;内源ABA含量在冬前花序原基分化期达到最大值,之后呈逐渐下降,于1月中旬降到一个较低的水平并一直维持至花簇原基分化期(3月中旬).内源激素GA3/ZT值从9月中旬开始持续下降,于冬前花序原基分化过后下降到低水平状态并保持至花簇原基分化期.可见,在整个板栗雏梢分化过程中,较高浓度GA3有利于花序原基的分化,低水平的ABA有利于休眠期的解除和冬后花序原基的分化;内源激素GA3和ZT间的平衡关系在板栗雏梢分化的过程中起着重要的调控作用.     

青海云杉花芽分化期内源激素含量的变化特征

采用酶联免疫法测定并分析了中国青藏高原东北边缘特有树种青海云杉花芽分化过程中内源激素的变化,以期为调控青海云杉花期调控提供理论依据。结果表明:(1)内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GAs)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量的变化存在一定的相似性,它们分别在青海云杉花芽生理分化前期和形态分化前期出现高峰;青海云杉叶片ZR/GAs、ZR/IAA之值在花芽生理分化期达到峰值,而ABA/GAs值在花芽生理分化期总体呈递增趋势。(2)青海云杉花芽生理分化期,其顶芽、侧芽中可溶性糖及蛋白质皆出现高峰;形态分化前期,顶芽及侧芽中蛋白质含量下降,但可溶性糖含量持续上升;而花芽生理分化期间,叶片中核酸含量总体皆呈递增趋势。研究认为,较高的ZR/GAs、ZR/IAA有利于青海云杉花芽生理分化,但对维持花芽形态分化可能不是必须的,而高的ABA/GAs、ABA/IAA可能是花芽形态分化能够顺利完成所不可缺少的;可溶性糖、蛋白质、核酸等结构物质和能量物质的积累有利于青海云杉花芽生理分化的完成。     

穗花牡荆花芽分化过程中形态和生理指标变化

以穗花牡荆为研究材料,通过探究其花芽分化进程和生理特性,为花期调控技术提供成花机理。采用物候期观察和石蜡切片相结合的方法并测定花芽分化过程中相关生理指标,研究花发育过程中的形态和生理变化。结果表明,穗花牡荆花芽分化为一年多次分化型,其进程可划分为七个时期：未分化期、总轴花序原基分化期、初级分轴花序原基分化期、次级分轴花序原基分化期、小花原基分化期、花器官分化前期和花器官分化后期。同一植株不同位置花芽及同一花序中不同单花分化的进程不同,第一季花期后各阶段的花芽分化形态常存在重叠。花芽分化过程中不同时期叶片和花芽的可溶性糖和可溶性蛋白质含量均有上升下降的变化,总体上叶片中营养物质含量高于花芽保证营养供应。花芽分化过程中,IAA、ABA、CTK和GA3整体水平上先升后降有利于花芽分化进行。研究认为,花芽中大量的可溶性糖和蛋白质积累及较高的碳氮比,有利于穗花牡荆花芽形态分化顺利完成。低水平的GA3/ABA和IAA/CTK有利于花序的形成,ABA/CTK和ABA/IAA比值升高促进小花原基和小花萼片原基的分化, GA3/CTK、GA3/ABA和GA3/IAA比值升高促进花瓣原基、雄雌蕊原基发育。     

油茶花芽分化形态结构及内源激素变化

以普通油茶(Camellia oleifera) 4个无性系为材料,结合油茶成花的动态观察和花芽分化过程的石蜡切片形态观察,采用酶联免疫吸附分析法测定花芽中玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA) 4种内源激素含量,探讨油茶花芽分化与内源激素的关系。油茶花芽分化过程可分为6个时期：前分化期(10 d)、萼片形成期(20 d)、花瓣形成期(30 d)、雌雄蕊形成期(20 d)、子房与花药形成期(10 d)和雌雄蕊成熟期(20 d),历时3～4个月。油茶不同无性系的花芽分化时间略有不同。油茶花芽中ZR含量相对较低(5.102～16.412 ng·g–1 FW),ABA含量相对较高(76.815～137.648 ng·g–1 FW)。其中,粤华5号和湘林8号的ZR、ABA含量变化趋势一致,岑软3号和岑软2号含量变化趋势一致。油茶花芽中IAA含量相对较高,为49.072～135.622 ng·g–1 FW,随着花芽分化进程,IAA含量均呈先升后降再升的变化趋势。GA含量相对较低,为5.616～13.720 ng·g–1 FW,随时间变化,呈现出不断降低的趋势。其中,不同无性系的IAA、GA含量变化趋势一致,而ZR、ABA含量变化趋势有所差异。ZR有利于花器官形成;高浓度IAA促进油茶花芽分化,低浓度IAA有利于开花;花芽中IAA与ABA存在明显的颉颃作用;GA抑制花芽分化。     

香荚兰花芽分化至萌发期内源激素的变化

以香荚兰 (Vanillafragrans)为材料 ,研究不同栽培条件下花芽分化和萌发期内源激素变化 ,分析和探讨内源激素在花芽分化和萌发中的作用 ,香荚兰花芽分化时期茎里的激素含量降低 ,芽里激素含量升高 ,其中相对高的ZR和ZR ABA有利于分化 ,IAA和IAA ABA的一定增加也利于分化 ,过高或没有IAA的增加则不利于花芽分化。大多数花芽形成于倒垂茎蔓上 ,花芽分化期 (11～ 12月 ) ,倒垂茎蔓的茎里生长类激素含量降低大于竖立茎蔓 ,芽的激素含量增高则多于竖立茎蔓 ,倒垂茎蔓的这种变化可能是有利于花芽分化。香荚兰生长中顶端优势明显 ,去顶后侧芽里ZR、GA、IAA增高 ,这与 11～ 12月去顶促进倒垂茎蔓开花可能有关。     

薇甘菊花芽分化前后内源激素及相关基因表达的研究

以云南省瑞丽市勐秀林场扦插种植的薇甘菊为试材,采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术对花芽未分化期和花序原基分化期花芽中的生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、反式玉米素(tZ)、异戊烯腺嘌呤(IP)、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量进行定量分析,同时基于转录组基因功能注释数据对内源激素合成、代谢及信号转导途径相关基因进行表达分析,以探讨不同内源激素对薇甘菊花芽形成的调控作用,以及内源激素合成和信号转导途径相关基因调控薇甘菊花芽分化的机制,为后期通过外源激素调控薇甘菊内源激素水平的方式来控制薇甘菊的有性繁殖提供理论和技术支持。结果表明：(1)薇甘菊未分化期花芽中GA₁₅、GA₁₉、GA₂₀、GA₂₄、IAA、ABA和ETH含量低于花序原基分化期,而未分化期花芽中两种细胞分裂素tZ和IP含量显著高于花序原基分化期。(2)基于RNA-seq测序结果,在薇甘菊两个花芽分化时期共获得7 116个差异表达基因(DEGs),其中上调3 907个,下调3 209个。(3)在内源激素合成方面,参与GA₁₅、GA₁₉、GA₂₀、GA₂₄、IAA、ABA和ACC合成的大量DEGs在花序原基分化期上调表达,这与它们在薇甘菊花序原基分化期的高含量趋势相一致;参与IAA合成的YUCCA基因家族和ACC合成的ACS基因在花序原基分化期的高表达也可能参与促进薇甘菊花芽分化。(4)在植物激素转导途径中,在花序原基分化期,生长素信号转导途径通过AUX/IAA(gene-E3N88_07743)的下调表达和ARF(gene-E3N88_41119)的上调表达,乙烯信号转导途径通过ERF(gene-E3N88_41547)的上调表达,赤霉素信号转导途径通过GID1(gene-E3N88_19448)基因的上调表达,细胞分裂素信号转导途径通过B-ARR(gene-E3N88_28086)和A-RRR(gene-E3N88_40764)基因的下调表达,脱落酸途径通过AREB(gene-E3N88_18558)基因的上调表达,茉莉酸信号转导途径通过JAZ(gene-E3N88_05628)的上调表达和MYC2(gene-E3N88_32405)的下调表达来调控薇甘菊花芽分化。研究发现,高水平的GA₁₅、GA₁₉、GA₂₀、GA₂₄、IAA、ABA和ACC有利于薇甘菊的花芽分化;薇甘菊在花芽分化过程中通过改变不同种类内源激素合成、代谢基因的表达来调控激素浓度,而激素又通过信号转导途径引起下游基因的表达,进而调控薇甘菊的花芽分化。     

2种石蒜生长发育期鳞茎内源激素的动态变化

应用酶联免疫吸附测定法（ELISA）研究了石蒜与中国石蒜不同生长发育期鳞茎内源激素质量摩尔浓度的动态变化,分析了内源激素与2种石蒜生长发育的关系。结果表明,花芽分化前期2种石蒜鳞茎IAA浓度较低,而iPAs、ABA与GAs浓度较高;临近抽葶IAA浓度均有所增加,而iPAs与Zrs、ABA与GAs浓度均降到极值。花期ABA、GAs与ZRs浓度均有所回升,说明高浓度的ABA与GAs对2种石蒜的开花可能起正向调控的作用,但对叶生长的协同规律不明显。内源激素比例分析表明,ZRs/IAA、GAs/IAA、ABA/GAs三者比例高有利于2种石蒜的花原基分化,三者比例低则有助于2种石蒜的叶生长。     

无花果花芽分化与内源激素含量的关系

在‘布兰瑞克’无花果花芽分化形态学研究的基础上,对花芽分化期无花果新梢第7或第8节位花芽中的玉米素核苷(ZRs)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA1 3)、生长素(IAA)4种内源激素含量的变化进行了探讨。结果表明,在无花果花芽分化阶段,GA1 3和IAA初期含量较高,后快速下降,后期稳定在较低水平;ZRs和ABA在初期含量较低,后大幅提高,后期稳定在较高水平。可见,较高水平的内源ZRs、ABA和较低水平的内源GA1 3、IAA,以及较高的ABA/IAA、ABA/GA1 3、ZRs/GA1 3和ZRs/IAA比值有利于无花果花芽分化。