甜菊醇糖苷生物合成关键基因的导入和鉴定分析

甜叶菊（Stevia rebaudiana Bertoni）生产的甜菊醇糖苷因具有高甜度、低热能、不参与人体内代谢兼具保健功能等特点,被誉为最有发展前途的新糖源。从甜叶菊叶片克隆了甜菊醇糖苷生物合成途径中的关键基因SrUGT85C2、SrUGT91D2m和SrUGT76G1,构建植物基因过量表达载体,以单独或组合的形式将这些基因导入到甜叶菊中,获得转基因植株。与野生型对照植株相比,单独导入SrUGT85C2的转基因植株中甜菊醇单糖苷含量提高,总糖苷、莱包迪苷A含量及占比没有明显变化;单独导入SrUGT91D2m的转基因植株中甜菊醇单糖苷含量显著降低,而甜菊醇双糖苷含量显著增加;单独导入SrUGT76G1的转基因植株中,总糖苷含量显著提高,莱包迪苷A含量达到10%以上,比对照提高了2倍,而甜菊糖苷含量减少了一半。3个基因组合同时导入的转基因甜叶菊植株与单独导入SrUGT76G1的转基因甜叶菊植株类似,其总糖苷、莱包迪苷A含量及其占比均显著提高。这些结果为以后通过分子生物学技术来调控甜菊醇糖苷生物合成关键基因的表达,培育莱包迪苷A含量高的高品质甜叶菊新品系提供了理论依据和技术方法。     

UV-B辐射对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响

以哥伦比亚生态型(Columbia-0)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料, 人工模拟UV-B辐照处理拟南芥种子, 统计其发芽势和发芽率, 测定根长、株高、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白以及丙二醛(MDA)含量, 研究UV-B辐照处理对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响。研究结果表明, 低剂量的UV-B辐照可以促进拟南芥种子萌发和幼苗生长, 并且最佳辐照剂量为1.0 kJ·m^–2(P<0.05), 此时的发芽势、发芽率、根长、株高、叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白的含量均达到最大, 而丙二醛的含量变化则不明显(P>0.05)。当辐照剂量大于1.0 kJ·m^–2时, 促进作用逐渐变小, 并且随着辐照剂量的增加, 表现出了抑制作用。实验结果表明, 适当剂量的UV-B辐照在一定程度上可以促进拟南芥种子萌发和幼苗生长, 而过高剂量的辐照则对其产生抑制或损伤作用。     

60Co-γ辐照对越南油茶种子发芽及幼苗形态指标的影响

为了研究⁶⁰Co-γ辐照对越南油茶Camellia drupifera种子发芽和表观形态指标的影响,选取越南油茶璠龙3号‘Fanglong 3’和璠龙5号‘Fanglong 5’种子分别进行0、40 Gy、50 Gy、60 Gy、70 Gy ⁶⁰Co-γ辐照并测定种子发芽率和出苗率以及幼苗生长表观形态指标(苗高、地径、叶长、叶宽、叶面积)。结果表明,⁶⁰Co-γ辐照对越南油茶种子发芽率影响小,对其出苗率、苗高、地径以及叶片生长有明显抑制作用,尤其是高剂量(60 Gy、70 Gy)辐照对越南油茶种子损伤较大,严重影响其出苗及幼苗生长。高剂量辐照明显延迟越南油茶的出苗时间,抑制幼苗生长,导致苗木瘦弱、生长缓慢,植株呈现矮化现象。高剂量亦抑制越南油茶叶片生长,导致叶片瘦小,生长缓慢。璠龙3号种子⁶⁰Co-γ辐照半致死剂量为64 Gy,璠龙5号为57 Gy。     

激光对小麦陈种子萌发和生长的影响

用不同剂量的He-Ne激光辐照贮存3年的小麦种子.结果显示适宜的激光可降低小麦陈种子浸出液的电导率;有效地提高小麦陈种子的发芽势、发芽率、芽长和芽鲜重;显著提高小麦幼苗的苗高和根长,表明激光辐照是提高小麦陈种子萌发力和幼苗生长力的有效方法.     

杂交水稻体细胞再生植株的观察

改进了杂交水稻器官发生的再生植株的炼苗方法。采用两步炼苗法再将植株直接移栽入土,可使移栽成活率超过80％。观察了温室条件下成活的体细胞再生植株的生长、发育及结实情况。结果表明,再生植株的总叶片比实生植株减少,有效分蘖增加,抽穗期提早。但单株实粒数减少,种子粒形出现变异,单株之间粒重变异显著。总计对43株再生植株的粒重进行了统计分析,发现了7个粒重变异显著的单株,变异率为16.3％。起源子茎的再生植株与起源于幼穗的再生植株相比,各方面无显著差异。比较了再生植株与在同样条件下栽培的实生植株的种子发芽率,发现个别再生植株的种子发芽率有所下降。     

沿重离子贯穿深度的番茄干种子辐射生物学效应研究

本文采用80MeV/u的^12C^6 辐照番茄干种子,研究处于不同离子贯穿深度番茄干种子的辐照生物学效应,检测其生理生化指标。结果表明：辐照后不同贯穿深度上番茄种子的发芽势与物理剂量对应,第8层样品（对应于碳离子在水中的贯穿深度为15mm）出现峰值76.7％,发芽率随离子入射深度的变化不明显;不同贯穿深度辐照样品的根尖细胞微核率也与物理剂量相对应,在第6、7层样品中出现峰值0.257％;另外,辐照样品幼苗茎叶的一氧化氮合酶（NOS）活性、谷胱甘肽（GSH）含量及总抗氧化力在第9层出现峰值,谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性在第7-8层出现峰值,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的变化与重离子贯穿深度没有明显的相关性。总而言之,本工作发现辐照品的多个生理生化指标均与入射离子的微剂量分布相对应,即存在生物效应峰。     

CO2激光对茄子种子发芽指标的影响及其数学模拟

采用功率密度为825mW/cm^2的CO2激光,对茄子干种子进行不同时间的辐照处理,在催芽过程中,每天观察发芽的种子数,计算发芽势、发芽率,通过多项式模拟,建立各处理的发芽模型,比较不同处理对茄子种子发芽的影响,进行辐照时间与发芽势、发芽率的数学模拟,筛选出了激光辐照的刺激剂量范围,最佳刺激剂量及半致死剂量,得到了较理想的结果。     

12C6＋离子束辐照对大青叶生理生化特性的影响

利用辐射能量为100 MeV/u的12C6＋ 重离子束辐照大青叶种子,辐照剂量分别为20、40、50和80 Gy研究其对大青叶M1代的生物学效应.研究结果表明,随着辐照剂量的增大,大青叶的根系活力和叶绿素含量显著降低,发现辐照损伤主要抑制了根的生长及营养吸收;酚酸类化合物含量随着辐照剂量的增大而升高的趋势,表明辐照可提高大青叶的抗氧化和抗病虫害能力;可溶性糖、丙二醛、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）含量变化的总体趋势为随着辐照剂量的增大先升后降.表明重离子辐照能改变大青叶的一些生理生化特征,其中40 Gy的12C6＋离子束辐照有利改善大青叶抗逆性和一些有效化学成分的积累.     

碳离子辐照对四尾栅藻光合色素及抗氧化活性的影响

为了探讨重离子辐照对微藻的生物学效应,实验研究了不同剂量碳离子辐照（10~80 Gy）对四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）光合色素及抗氧化活性的影响,分别测定了辐照后短期内其叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）和类胡萝卜素含量、脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果显示：(1)较低剂量（10~20 Gy）辐照后,光合色素含量变化较小或无显著变化,中等剂量（40~60 Gy）辐照后,光合色素含量显著升高,之后又回落,恢复至正常水平,高剂量（80 Gy）辐照后,光合色素含量明显降低,不能恢复正常;(2)低剂量（10 Gy）辐照后,丙二醛（MDA）含量显著上升,8 h后出现回落,到24~48 h时,回升至正常水平,较低剂量（20 Gy）辐照后,MDA含量瞬时有所下降,到24~48 h时,回升至正常水平,中等至高剂量（40~80 Gy）辐照后,MDA含量降低,24~48 h时显著升高,不能恢复正常;(3)低剂量（10 Gy）辐照后,超氧化物歧化酶（SOD）活性显著上升,8 h后出现回落,恢复正常,中等剂量（20~60 Gy）辐照后,SOD活性显著上升,到48 h时回落至正常水平,高剂量（80 Gy）辐照后,SOD活性无明显上升,到48 h时,活性明显降低,不能恢复正常。     

苗期喷施水杨酸对甜叶菊主要农艺性状和糖苷含量的影响

采用不同浓度水杨酸(0.5、1、2、4、8mmol·L~(-1))以及水杨酸抑制剂1-氨基苯并三唑(ABT)10μmol·L~(-1)喷施大棚内以及大田中甜叶菊苗期叶片,探究其对甜叶菊主要农艺性状、叶片糖苷含量以及采收时期甜叶菊叶片水杨酸含量的影响。结果表明:(1)随着水杨酸处理浓度升高,大棚和大田中甜叶菊主要农艺性状大多均表现出先增加后降低的趋势;2mmol·L~(-1)水杨酸处理下,大棚内和大田中甜叶菊主要农艺性状均有显著增加,其单株叶干重产量分别为1.03和16.76g较对照(0.76和12.34g)增加39.96%和9.52%;ABT处理对甜叶菊农艺性状均有一定抑制作用。(2)甜叶菊叶片总糖苷及其组分含量在1mmol·L~(-1)水杨酸处理后均有明显升高,且在2mmol·L~(-1)水杨酸浓度下达到最高值,此时大棚和大田中甜叶菊叶片总糖苷含量分别为16.75%、14.57%比对照(13.33%、12.03%)增加25.66%和16.18%,RA苷也均有显著增加并达到10.59%和9.77%。(3)采收时期大田甜叶菊叶片水杨酸含量在1和2mmol·L~(-1)处理后与对照组无显著差异,在4和8mmol·L~(-1)水杨酸处理后显著提高,而在ABT处理后有所降低。研究认为,叶面喷施适宜浓度水杨酸可显著提高甜叶菊产量和糖苷含量,尤其是RA苷含量,且不影响采收期叶片水杨酸含量,生产中可采用2mmol·L~(-1)水杨酸苗期喷施甜叶菊以提高产量和改进品质。     

激光处理对番茄幼苗抗盐性的影响

为明确激光对番茄耐盐性的影响,用番茄（Lycoperslcon esculentum Mill）种子为实验材料,以不同剂量的He-Ne激光辐照刚萌动的种子,用0.3%的NaCI溶液模拟盐胁迫,观察出苗时间、出苗率,测定相关的生理生化指标.结果表明：激光处理后,番茄种子的发芽率（Gr）和发芽指数（Gi）有不同程度的降低;番茄幼苗游离脯氨酸积累量、根系活力、超氧化物歧化酶（SOD）活性都有不同程度的升高;丙二醛（MDA）含量降低.分析不同处理的各项指标可知,辐照量为23.04 J/cm2是较合适的处理.说明利用一定程度的激光处理可以提高番茄的抗盐性.     

60Coγ射线对广藿香的辐照诱变及再生植株的RAPD分析

探讨60Coγ射线辐照对广藿香外植体离体再生的影响及再生植株的诱变效应.采用60Coγ射线辐照广藿香外植体,考察辐照对外植体离体再生的影响,并观察再生植株的形态变异;同时采用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术分析诱变再生植株的变异情况.广藿香外植体的存活率和外植体再生芽的能力,随着辐照剂量的升高而降低;部分再生植株在形态上发生一些变化;RAPD分析表明,4个辐照剂量的外植体再生植株多态性频率分别为39.13%、36.37%、23.09%及33.33%.60Coγ射线辐射会造成外植体存活率和再生芽能力的下降,辐照外植体培养获得的再生植株,在表型性状及分子水平上出现了一定的分离,为将辐照诱变技术应用于广藿香育种提供了依据.     

低温贮藏下真空与非真空包装对小麦种子生活力的影响

对以铝箔袋真空包装和铝盒非真空包装的89份小麦种子,在-4～0℃的低温种质库中贮藏11年后的贮藏效果进行了研究.从种子贮藏后的发芽率与入库前的初始发芽率差异,2种包装方式的种子年份间、同一年份2种方式间的种子发芽率差异等3个方面探讨了2种包装方式的种子在低温贮藏条件下的贮藏效果.结果表明:通过低温贮藏11年的小麦种子生活力测定.82%的材料在低温保存后其种子平均发芽率高于初始发芽率.而贮藏第10年后发芽率才出现较初始发芽率明显下降;铝箔袋包装的种子发芽率下降幅度小于铝盒包装,且差异达显著水平;铝箔袋真空密封包装的贮藏效果明显好于非真空包装的种子.     

激光对玉米陈种子萌发的生物效应

用不同剂量的He-Ne激光辐照贮存三年的玉米种子。结果表明,适宜的激光可有效地提高玉米陈种子的发芽势、发芽率和降低种子浸出液的电导率。     

磷石膏浸提液对豌豆种子生理及幼苗生长的影响

利用不同浓度的磷石膏浸提液处理豌豆种子,测定豌豆种子淀粉酶活性、可溶性糖、种子生命力、吲哚乙酸含量、吲哚乙酸氧化酶活性和发芽率、苗高、植株鲜重。结果表明:磷石膏浸提液处理后,豌豆种子可溶性糖含量和吲哚乙酸含量分别比对照增加6.7%～43.3%和9.4%～40.8%。豌豆幼芽中α-淀粉酶活性和吲哚乙酸氧化酶活性分别比对照高出8%～64%和15.2%～30.9%;发芽率、苗高和植株鲜重分别比对照提高10%以上。表明磷石膏能促进豌豆萌发和生长。     

光温对3种醉鱼草属植物种子萌发的影响

密蒙花、七里香和大序醉鱼草3种醉鱼草的种子细小,千粒重仅12～58 mg,但形态有差异,可以进行种类区分.种子充分吸水后,在20～25℃条件下于5～10 d内就能迅速萌发,15 d时发芽率达到75%以上.光照强度21.6～32.4μmol·m-2·s-1和光照时间12～16 h·d-1均可显著提高七里香种子的发芽率,但光照抑制密蒙花种子萌发,而对大序醉鱼草种子萌发没有明显影响.种子苗移栽后3～5 d,真叶转绿,90%的幼苗可形成健壮植株.     

低能离子注入短命植物多伞阿魏(Ferula ferulaeoides)抗性生理特征

以能量30 keV、不同剂量N 离子注入多伞阿魏(Ferula ferulaeoides)种子用以研究多伞阿魏抗性生理指标的变化,以期为保护短命植物多伞阿魏提供理论依据.试验结果表明:随离子注入剂量增大,多伞阿魏种子发芽率和发芽指数逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加、过氧化物酶(POD)、和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高.剂量过大时,SOD、POD和CAT活性下降;游离脯氨酸含量逐渐降低,但在6×1016N /cm2剂量时含量升高;可溶性蛋白质含量先升高再降低,6×1016 N / cm2剂量时为最高值.通过对发芽率、发芽指数的结果进行方差分析,得出低剂量N 离子注入可破除多伞阿魏种子休眠,促进种子萌发;适当剂量N 离子注入可激活保护酶、脯氨酸和可溶性蛋白的表达.     

激光对干旱胁迫下油松种子萌发的生物学效应

用He-Ne激光以不同的时间辐照油松种子,在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫条件下对其进行萌发实验。结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、活力指数、生物量等分别提高32.23%、81.19%和46.58%;萌发期油松种子幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著提高,与对照组相比分别提高28.70%、46.52%。膜脂的过氧化物丙二醛含量明显下降,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害。激光辐照油松种子其保护酶活性的提高,可能是激光促进干旱胁迫条件下种子发芽率、活力指数、生物量等生物学效应增强的原因。     

种子老化对玉米种质资源遗传完整性变化的影响

对经老化处理得到的不同发芽率水平的玉米地方品种条花糯进行农艺性状观察和SSR分子标记分析.结果表明,种子发芽率水平下降影响出苗植株中芽鞘和叶鞘颜色的比率.当发芽率降到32%时,浅紫色芽鞘植株的比率降至0.当发芽率下降时,浅紫色叶鞘植株的比率升高,而白色叶鞘植株的比率则下降.经SSR分析发现,低发芽率群体的多态性条带百分率、等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、Shannon指数等遗传参数,与对照群体的遗传参数相比都有所下降,表明老化处理后群体内的遗传多样性低于对照群体的遗传多样性,群体内遗传变异出现下降.本试验结果表明,植株形态标记和SSR分子标记可以作为老化种子遗传完整性变化的检测方法,同时认为对于异质种质资源材料,低的发芽率更新标准不利于种质资源遗传完整性的保持.     

60Co-γ射线辐照毛竹种子的过氧化物同工酶和RAPD分子检测的研究

利用6种不同剂量的60Co-γ射线辐照毛竹种子,对辐照后的毛竹种子进行了过氧化物酶（POD）同工酶检测和RAPD分子检测.结果表明,过氧化物酶的活性在30 Gy和120 Gy时明显增强,其原因是毛竹在60Co-γ射线辐照胁迫下的保护效应和伤害效应.RAPD分析表明毛竹不同辐照剂量之间的DNA存在明显差异,高剂量γ 射线辐照对DNA分子的影响较大,能引起碱基序列的改变;对碱基序列差异片段测序并比对,发现部分片段与已知序列有高达83 %的同源性,部分差异片段与GeneBank中的已知序列没有较高的同源性,应该属辐照引起的DNA序列变异.同工酶和RAPD分子检测为毛竹的诱变育种参数的制定提供了理论依据.