黄芪幼苗根系生长发育与GR24和IAA的关系北大核心CSCD

为探究独脚金内酯和生长素对黄芪根系生长发育的影响,该研究以膜荚黄芪和蒙古黄芪幼苗为材料,在种子萌发袋中添加不同浓度GR24和IAA(2μmol·L^(-1) GR24、5μmol·L^(-1) IAA和2μmol·L^(-1) GR24+5μmol·L^(-1) IAA),7 d后检测黄芪幼苗主根长和侧根数,并测定内源激素含量、生长素和独脚金内酯相关基因表达量的变化。结果表明:(1)GR24处理显著促进黄芪主根生长。(2)IAA处理下主根生长受到抑制,侧根数明显增加。(3)GR24+IAA处理下主根的生长同样受到抑制,膜荚黄芪侧根数较IAA处理下减少,说明GR24有抑制IAA对侧根发育的诱导作用,但不能缓解IAA对黄芪主根生长的抑制。(4)3种处理下黄芪幼苗根系内源激素含量、生长素和独脚金内酯相关基因表达量发生了显著变化,说明GR24和IAA对黄芪幼苗主根长和侧根数的影响可能与生长素和独脚金内酯相关基因表达及内源激素水平的变化有关。该研究结果初步阐明了黄芪幼苗根系生长发育与GR24和IAA之间的关系,为黄芪规范化育苗和幼苗质量控制提供理论依据,对进一步探索独脚金内酯和生长素调控黄芪根系生长发育的分子机制具有一定的意义。     

拟南芥根系发育的分子机制研究进展

拟南芥初生根和次生根的发育受不同遗传通路所调控,其中内源激素途径尤其是生长素途径在拟南芥主根、侧根以及根毛的发育过程中均发挥着重要作用.同时也存在一些不依赖于激素通路的遗传途径,如UPB1能通过调节根尖分生区和伸长区活性氧种类的平衡来调控根系顶端分生组织活性,进而影响根系的生长.本文对近年来国内外有关模式植物拟南芥根系发育的分子机制研究进展分别从初生根发育、侧根发育和根毛发育3个方面进行综述.     

Leukamenin E调节拟南芥幼苗生长发育的模式及其机制

研究对映-贝壳杉烷型二萜化合物Leukamenin E对拟南芥种子萌发、下胚轴伸长以及根生长发育的作用模式,并探讨植物激素生长素和乙烯可能介导Leukamenin E影响拟南芥主根生长、侧根和根毛发育的初步机制。结果表明:Leukamenin E浓度在10~160μmol·L~(-1)范围对拟南芥种子的萌发率无显著影响,但高浓度Leukamenin E(80~160μmol·L-1)显著抑制种子的萌发速率。Leukamenin E对拟南芥幼苗根生长的抑制作用明显高于对下胚轴的抑制效应。进一步研究表明,Leukamenin E通过阻滞根尖细胞有丝分裂和细胞伸长进而抑制主根的生长,并能促进侧根提前发生并影响其形成数量,同时减少根毛密度及降低根毛长度。Leukamenin E联合乙烯利(乙烯释放剂)处理可阻止乙烯利单独使用对拟南芥幼苗根毛生长的促进作用,与Ag+(乙烯竞争抑制剂)联合乙烯利的作用效果相一致,表明Leukamenin E可能通过干扰根细胞乙烯途径而抑制根毛发育。流动注射化学发光分析和酶联免疫检测的结果发现,Leukamenin E显著上调拟南芥幼苗根组织中生长素(IAA)水平,表明生长素可能作为主要因子介导了Leukamenin E对拟南芥幼苗根生长发育的调节作用。     

水杨酸对两个品种百合鳞茎膨大的作用及其与内源激素含量的关系

百合品种‘精粹’的鳞茎周径和鲜重随着叶面喷施水杨酸（SA）的浓度的增加而增加;品种‘普瑞头’鳞茎周径和鲜重也随着叶面喷施SA的浓度的变化而变化,其中以0．5mmol·L^-1SA的效应最明显。叶面喷施SA的百合鳞茎中ABA和GA3含量下降,IAA和ZR含量上升,鳞茎中（IAA＋GA3）／ABA、IAA／GA3比值均比未喷施SA的高,而IAA／ZR、GA3／ZR比值则比未喷施SA的低。显示鳞茎膨大与内源激素的含量相关。     

花生重组近交系(RIL)根部性状的遗传分析

利用花生R IL群体,分析了主根长、侧根数、根基粗(1 cm和3 cm处)、根体积、主根鲜重、干重、侧根鲜重和干重、主侧根瘤数等11个花生根部性状的遗传力,估算基因对数及性状间的相互关系,根据偏度系数(g1)和峰度系数(g2)的估算控制性状基因互作情况。结果表明:在11个研究性状中,有6个性状在2个亲本间差异显著或极显著。但不论性状在亲本间的差异显著与否,在R IL群体中基因型间的性状差异均表现为连续变异和明显的超亲分离。同时主根粗(1 cm)和主根长的变异系数较小,分别为11.27%和11.218%。11个花生根部性状都是受多基因控制的数量性状,如影响侧根根瘤数、侧根鲜重和侧根干重的基因均在10对左右;而其它性状的基因估计在5~7对左右,尤其是控制侧根数的基因最少为5对左右。而在R IL群体中,除侧根干重的遗传力最高,达0.569,其次是侧根根瘤和侧根数分别达0.545和0.542外,其它性状的遗传力均较低。同时控制主根长和主根粗(1 cm)的基因间存在重叠作用;而控制侧根根瘤、侧根鲜重和侧根干重基因间存在互作,表现为互补作用;控制其它性状的基因间互补或重叠作用不明显或者不存在。主根干重和侧根干重与根体积、主根粗(1 cm)和主根粗(3 cm)显著相关,根体积与主根粗(3 cm)极显著相关,主根鲜重和侧根鲜重与根体积的相关表现不一致。     

低磷供应对拟南芥根系构型的影响

在人工气候箱中,采用Johnson培养基对拟南芥在低磷供应条件下根系构型的变化进行了研究,结果表明：拟南芥在磷饥饿诱导下,主根缩短,侧根密度、根毛的数量和长度显著增加,并且,根尖到第一侧根和第一根毛的距离也大大缩短。这些改变增加了根系比表面积,并且使得根系分布更加靠近土壤表层,有利于提高植物吸收土壤中有机磷的效率。低磷胁迫还导致拟南芥根系分生组织区细胞形状变异,柱细胞数量减少;主根生长和细胞伸长的动力学分析显示,磷饥饿促使拟南芥主根生长变缓,细胞长度随磷饥饿程度的加深迅速缩小。CycB1;1:GUS染色分析结果表明,低磷破坏拟南芥根系分生组织细胞分裂能力,这些结果说明磷胁迫同时抑制了细胞的伸长和分裂,从而引起拟南芥主根的缩短。     

油菜生长发育期间内源激素含量的变化

初花期至盛花期华双3号、华杂4号、恢5900等3个品种花蕾的iPAs含量呈明显上升趋势,而秦油2号则刚好相反(表2)。对双低品种华双3号功能叶的研究表明：苗期至盛花期IAA含量始终最高,其后依次是GA1 3;、iPAs、ABA。功能叶IAA的含量在越冬期处于整个生育期的最低水平,蕾薹期达到高峰,随后下降：GA1 3和iPAs含量随生育进程逐渐升高,并在初花期达到峰值;ABA在苗期及抽薹后一直处于很低水平,但在越冬期达到最高值(图1、2)。蕾薹期IAA主要分布在幼嫩和正在生长的器官中并起重要作用,而在功能叶中相对要少;幼叶GA1 3和iPAs含量最高,功能叶其次,花蕾最低(表1)。角果皮与籽粒的内源激素含量差异极显著,在开花后第39天,籽粒中IAA、GA1 3;、iPAs的含量大大超过角果皮(表3)。结果 表明iPAs在促进籽粒的充实饱满、物质积累转化方面发挥重要作用。     

水培条件下不同磷水平对毛竹实生苗生长发育的影响

以毛竹(Phyllostachys edulis)实生苗为材料,采用Hoagland营养液水培方法,研究不同磷浓度下毛竹生长、根系发育、激素含量等的差异。结果表明:磷浓度较低时,可以促进毛竹实生苗根系长度及根系总表面积的增长。随着磷浓度的增加,实生苗生物量干重及根冠比呈先上升后下降趋势,磷浓度为1 mmol L-1时达到最大。无磷处理时,根中的IAA、ZR、GA3和ABA等4种内源激素含量随着处理时间的延长均先升高再降低;其他浓度磷处理根中IAA、ZR和GA3(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长大致呈先降低后升高的趋势,而ABA(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长变化不明显。不同浓度磷处理,叶片中IAA、GA3和ABA含量总体上呈下降趋势,ZR含量总体上呈上升趋势。以上结果表明不同浓度的磷处理对毛竹内源激素含量的变化有显著的影响,而内源激素含量变化与毛竹实生苗根系变化密切相关。     

植物激素对砀山酥梨脱病毒苗增殖生长的影响

砀山酥梨脱病毒苗培养基中添加外源激素能通过调节内源激素的含量,从而控制脱病毒苗的增殖和生长。苄基腺嘌呤(benzyladen ine,BA)处理可提高脱病毒苗内源玉米素核苷(zeatin riboside,ZR)含量,而脱病毒苗的有效增殖芽数与IAA/ZR比值呈显著负相关;1萘-乙酸(1-naphthalene acetic ac id,NAA)处理可显著提高内源吲哚乙酸(indole acetic ac id,IAA)含量,较高的内源IAA含量有利于芽梢的生长;继代组培苗体内含有一定量的内源赤霉素(G iberllic Ac id,GA1 3),适量的外源GA3处理,可提高内源GA1 3含量而显著降低脱落酸(absc isic ac id,ABA)含量,促进芽梢的伸长和叶面积的扩大。     

芦丁对绿豆幼苗营养生长的影响及其与IAA的相互作用

观察了植物体内的天然黄酮芦丁和吲哚乙酸(IAA)对绿豆幼苗营养生长的影响并测定胚轴中的芦丁和IAA含量.光照条件下芦丁(60μg/mL以下)处理对绿豆幼苗生长有一定促进作用,表现为胚轴和主根伸长加快、侧根数目增多、鲜重或干重增加;而光照条件下更高浓度芦丁(80μg/mL以上)处理及黑暗条件下芦丁(20～100μg/mL)处理对绿豆幼苗生长有抑制作用.当培养基中的芦丁浓度为60～80 μg/mL时,光照下的幼苗比暗处理的幼苗在胚轴中积累更多的芦丁;而芦丁浓度为40μg/mL以下和接近100μg/mL时幼苗在光照下累积的芦丁较暗处理的幼苗更少.0.1μg/mL以上的IAA促进芦丁的累积而进一步抑制幼苗胚轴和主根的伸长.当培养基中含有40 μg/mL的芦丁和0.5μg/mL的IAA时,胚轴中累积的芦丁达到高峰.芦丁降低黄化幼苗内源性IAA在胚轴中的累积,并抑制幼苗对IAA的吸收.     

芝麻灌浆特性与灌浆期籽粒中内源激素含量变化研究

在大田栽培条件下,对芝麻品种‘郑芝98N09’的灌浆特性及灌浆期籽粒中内源激素含量变化进行了研究,为芝麻高产优质高效栽培及品质育种提供理论依据。结果表明:(1)第9～17节位芝麻籽粒干物质率最高;下部(8节以下)蒴果在灌浆24d时的蒴果鲜重达最大值(1.596g/蒴),27d时籽粒鲜重达最大值(0.318g/蒴),灌浆最快的时期为灌浆15～33d,干物质积累量达籽粒干重的61.75%;中部(9～20节)蒴果在灌浆27d时的蒴果鲜重达最大值(1.622g/蒴),籽粒鲜重也同期达最大值(0.379g/蒴),灌浆最快的时期为灌浆21～36d,干物质积累量达籽粒干重的74.21%;上部(20节以上)蒴果籽粒干物质积累最快的时期为灌浆9～12d和24～27d两个阶段。(2)中部蒴果GA3含量大于下部和上部蒴果,而ABA和IAA的含量则小于下部和上部蒴果;除GA3/ZR比值外,中部蒴果的ABA/GA3、ABA/ZR、GA3/IAA和ZR/IAA比值都小于下部和上部蒴果。(3)较高的ZR含量和较低的ABA/ZR、ABA/GA3、IAA/GA3和IAA/ZR比值利于胚乳细胞分裂、蒴果发育、籽粒库容建成及籽粒干物质充实。(4)单一激素含量与不同部位蒴果单蒴粒重均达显著或极显著负相关关系,内源激素相互间的关系对下部蒴果粒重增加影响较小,适当提高IAA/ZR、ABA/GA3、IAA/GA3比值,能显著提高中部和上部蒴果的单蒴籽粒干重。     

内生真菌KLBMP0506对拟南芥的促生作用

【目的】研究植物内生菌Wickerhamomyces sp.KLBMP0506对拟南芥（Arabidopsis thaliana）的促生作用及潜在的促生机制。【方法】本研究以野生型拟南芥为试验材料,将其与菌株KLBMP0506进行平板共培养及盆栽接种试验,并测定拟南芥鲜重、干重、主根长、侧根数、叶绿素含量和可溶性糖含量等生长、生理指标,同时对筛选的与拟南芥侧根、主根形成及生长素合成和运输相关的11个基因进行实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR）分析。【结果】接种目的菌株KLBMP0506后,平板试验的拟南芥鲜重及侧根、盆栽试验的拟南芥鲜重、干重、茎长、叶绿素含量和可溶性糖含量均有一定程度的增加;分隔平板试验及菌株KLBMP0506发酵液中促生活性物质分析显示,该菌株产生的挥发性有机物质及其发酵液中的正丁醇和乙酸乙酯提取物均对拟南芥有明显的促生作用;此外,qRT-PCR分析显示KLBMP0506处理后,拟南芥中与侧根形成相关基因ABI4、FLA1的表达出现不同程度的下调,与生长素合成、运输相关基因AUX1、EIR1、YUC4的表达整体呈上调趋势,表明菌株KLBMP0506可能通过调控拟南芥中与侧根形成以及与生长素合成和运输相关基因的表达,而实现对拟南芥的促生作用。【结论】本研究明确了菌株KLBMP0506对模式植物拟南芥的促生作用,为其开发成为微生物菌肥提供理论依据。     

过表达AhAREB1影响GA代谢调控拟南芥的株型

与野生型相比,过表达AhAREB1的拟南芥植株茎节间的生长受抑制,花序轴短和分枝数多。普遍认为植株的矮化可能与植物体内促进生长的激素作用的异常有关。本文测定了过表达AhAREB1植株体内激素GA3、IAA和ABA含量,并通过外施ABA、IAA和GA3观察植株表型变化及检测相关基因表达,研究AhAREB1在植物株型方面的作用。结果表明,与野生型植株相比,过表达AhAREB1拟南芥植株内源ABA、IAA和GA含量均升高,外施GA3可使植株的表型恢复至野生型水平,推测AhAREB1通过影响GA代谢失活及降低其生理活性水平而引起株型矮化。     

多效唑(PP333)对山葵根茎膨大和内源激素含量的影响

山葵植株经100 mg*L-1 PP333处理后,山葵根茎重显著增加,根茎中内源吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GAs)含量降低,玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量增加,ZR/IAA、ZR/GAs、ABA/IAA和ABA/GAs比值提高.     

花生根部性状的遗传分析

利用花生RIL群体,分析了11个花生根部性状的遗传力,估算基因对数及性状间的相互关系,根据偏度系数(g1)和峰度系数(g2)估算控制性状的基因互作情况。结果表明:11个性状都是受多基因控制的数量性状,在RIL群体中基因型间的差异均表现为连续变异和明显的超亲分离。侧根干重的遗传力最高达0.60,其次是侧根鲜重,为0.58,而其他性状的遗传力均较低。控制主根长性状的多基因间存在互作,互作方式为重叠作用;控制主根粗(3cm)性状的基因间也存在一定的重叠作用,但是作用不明显;控制其他性状的基因都存在互作,表现为互补作用,但互补作用的强弱有差异。主根粗(1cm)、主根粗(3cm)、主根干重、主根鲜重、侧根干重和侧根鲜重之间都显著或极显著相关;根体积与主根粗(1cm)、主根粗(3cm)、侧根干重和侧根鲜重显著或极显著相关。     

继代培养次数对杜梨生根能力和叶形态及其激素水平的影响

为了探索杜梨组培复幼变化规律,对10年生杜梨进行连续继代培养,统计不同继代次数杜梨丛生芽繁殖系数和生根率,观察记录叶片形态变化并测定内源激素含量。结果表明:(1)通过连续继代培养,杜梨丛生芽生根率由0提升到66.70%,繁殖系数由第1代的2.13提升到第10代的4.20。(2)叶片在继代第3次时出现裂刻且随后裂刻程度逐代加深;在继代过程中,丛生芽叶面积和叶脉数显著降低,叶周长和叶形指数呈先下降后上升的变化趋势。(3)丛生芽叶片内源IAA含量在继代第6次时达到46.39 ng·g-1,且显著高于初代丛生芽;随着继代次数的增加,叶片内源ZR呈先上升后下降的变化趋势,内源GA3含量没有发生显著性变化,而内源ABA含量逐渐降低;叶片IAA/ABA和IAA/ZR的值随着继代次数的增加而增加。(4)丛生芽叶片ABA含量和IAA/ZR与其生根率分别呈显著负相关和显著正相关关系,叶片裂刻数和IAA/ABA与生根率均呈现极显著正相关关系,而叶脉数与生根率则呈现极显著负相关关系。研究认为,连续继代培养可显著提高杜梨丛生芽的生根能力,并且与丛生芽叶形和激素含量及其比值有密切的关系,该研究结果为难生根植物无性繁殖以及树木复幼提供了重要技术借鉴。     

南方砂梨返花过程中内源激素含量变化及其与秋季返花的关系

为探讨花芽内源激素含量变化与返花的关系,以砂梨品种‘丰水’、‘翠冠’为材料,研究了砂梨采果后返花过程中花芽内源激素(IAA、GA3、ABA)含量变化,以及早期落叶和秋季返花特征。结果表明:(1)在采果后至返花过程中,两个品种梨花芽中内源激素IAA和GA3含量都呈逐渐缓慢下降趋势;花芽ABA含量的动态变化成升-降-升的"S"曲线。(2)花芽返花受3种激素的动态平衡控制,花芽IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3)/ABA值变化趋势均呈相似的"S"形曲线,IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3)/ABA值增加,花芽返花;比值降低,花芽逐渐步入休眠期。(3)砂梨的落叶率与返花率呈极显著正相关关系,花芽中IAA/ABA比值与砂梨落叶率和返花率相关系数分别为0.805、0.774,相关性均达到显著水平。研究认为,梨返花与早期落叶密切相关,受花芽内源激素IAA、GA3、ABA动态平衡控制;早期落叶降低了花芽中ABA的含量,从而使花芽内生长促进型激素占主导地位,阻止自然休眠的花芽进入休眠或促使进入浅休眠部分花芽解除休眠,所以出现秋季返花现象。     

生长素和赤霉素对离体水仙花茎切段伸长的影响

以离体水仙(Narcissustazettavar.chinensis)花茎切段为材料,通过外源吲哚-3-乙酸(Indole-3-aceticacid,IAA)和赤霉素A3(GA3)处理,结合内源激素分析,研究了这两种激素对水仙花茎切段伸长的影响,以及它们之间的相互作用。结果表明:外源50μmol/LIAA和30μmol/LGA3均能促进花茎切段的伸长,其中IAA的促进作用大于GA3。200μmol/L生长素运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸(2,3,5-Triiodobenzoicacid,TIBA)和65μmol/L赤霉素合成抑制剂烯效唑(Uniconazole,S-3307)均显著抑制花茎切段的伸长。外源50μmol/LIAA处理明显增加内源GA1 3的含量,是对照的3.40倍;外源30μmol/LGA3处理对内源IAA含量影响不明显,说明IAA对维持花茎切段内源活性GA水平起重要作用,IAA和活性GA共同发挥调控花茎切段伸长的作用。     

大果白刺种子内源激素含量研究

目的：探究大果白刺种子萌发过程中内源激素的变化。方法：通过HPLC测定低温层积后大果白刺种子内源激素含量的变化。结果：大果白刺种子GA₃含量显著提高，而ABA、IAA、ZR和ETH含量均显著下降。GA₃/ABA值显著提升，IAA/ABA和ZR/ABA值呈现下降趋势。结论：GA₃含量和GA₃/ABA值较高，ABA、IAA、ZR、ETH含量和IAA/ABA、ZR/ABA值较低，证明各种内源激素含量及其比值是制约其种子休眠的重要因素。     

GA3、6-BA对金钗石斛生长发育及生物碱含量的影响

在金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl.)高分蘖期前用GA3和6-BA进行浸根处理,分析GA3和6-BA对金钗石斛生长发育及生物碱含量的影响.结果表明:GA3、6-BA处理使金钗石斛SOD、POD活性升高,可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加; 用0.5～1.0mg·L-1GA3和10 mg·L-16-BA处理可使金钗石斛的总生物碱含量分别增加6.7%～10.1%和3.4%;石斛碱的含量不受GA3和6-BA的影响.0.5～1.0 mg·L-1 GA3和10～50 mg·L-1 6-BA处理可使金钗石斛生物产量分别增加13.3%～30.7%和17.3%～40.0%,有效分蘖率提高63.2%～68.9%和63.1%～82.1%,GA3可显著促进茎的延长生长.内源IAA含量在5-8月份较高,其中以6月份含量最高(4.84 μg·g-1),1月份最低(2.97 μg·g-1);内源ABA含量在1月份达最高(0.61 μg·g-1).用含有1.0 mg·L-1 GA3和50 mg·L-1 6-BA的激素营养液处理可以显著提高金钗石斛生物产量(比CK增产38%),而且总生物碱含量也增加5.6%.