北柴胡不定根系生物转化合成皂苷研究

通过在北柴胡不定根系培养体系中添加目的产物柴胡皂苷的前体物质和生物合成促进物质以及进行高糖渗透胁迫试验,探讨了利用不定根系生产柴胡皂苷的条件和方法。结果表明,在1/2 MS培养基中添加硫酸镁、硝酸钾、丙酮酸钠以及高糖渗透胁迫均有利于柴胡皂苷的合成。1/2 MS培养基+硫酸镁0.37 g/L+硝酸钾5.7 g/L+丙酮酸钠2.0 mmol/L+蔗糖50 g/L是最适合柴胡皂苷转化合成的培养基,此条件下使柴胡皂苷的含量提高了9.74倍。     

欧美杂种山杨微扦插不定根发生过程的解剖学研究

采用石蜡切片技术,以欧美杂种山杨插穗基部茎段为实验材料,连续解剖观察插穗不定根发生发育过程,分析根原基发生部位与扦插生根的关系。结果显示:欧美杂种山杨插穗不定根的发生过程分为4个时期,为根原基诱导期,不定根起始期、表达期和伸长生长期。根原基诱导期维管形成层产生具有分生组织特点的薄壁细胞;不定根起始期,维管形成层及附近的薄壁细胞脱分化,形成不定根原基发端细胞;不定根表达期,根原基发端细胞不断分裂成具有方向性的根原基,根原基穿过韧皮射线和皮层,向皮孔方向发展;不定根伸长生长期,根原基从皮孔伸出,其内部的维管系统开始发育,形成不定根。研究认为,欧美杂种山杨为皮部诱导生根类型,不定根原基起源于维管形成层区,起源部位单一,扦插难生根。     

无机盐和蔗糖浓度对白色紫锥菊不定根生长及次生代谢产物积累影响

利用组织培养技术结合高效液相色谱法,考察了液体悬浮培养中无机盐和蔗糖浓度对白色紫锥菊不定根生长以及紫锥菊苷、菊苣酸、氯原酸和酚类化合物积累的影响.结果表明:白色紫锥菊不定根在高或低浓度无机盐和蔗糖培养基中的生长及次生代谢产物含量均较低,不定根生长最适培养基为0.75 MS +5％蔗糖,培养30 d后不定根中紫锥菊苷含量为7.40 mg/g DW,菊苣酸为3.96 mg/g DW,氯原酸含量达3.79 mg/g DW,总酚含量达25.62 mg/g DW.本研究为进一步大规模培养富含紫锥菊苷、菊苣酸的白色紫锥菊不定根奠定了理论和实践基础.     

桤木插穗不定根发生与发育的解剖学观察

采用常规石蜡切片法对桤木插穗进行解剖观察,研究茎的次生结构及不定根的起源和发生发育过程,探讨影响不定根发生的因素。结果表明:桤木茎的次生构造从外至内由周皮、皮层和次生维管组织3部分组成。皮孔有2种类型。不定根的发育过程可分为4个阶段:(1)维管形成层与髓射线交叉处的细胞活动,产生具有典型分生组织特点的薄壁细胞团;(2)薄壁细胞不断分裂,形成不定根原基发端细胞;(3)分裂分化形成的不定根沿着韧皮射线向皮层延伸;(4)随着不定根内部的维管系统的发育,不定根从皮孔或下切口伸出。     

牡丹不定根形成相关基因PsARRO-1的克隆及表达分析

不定根发生相关加氧酶基因（adventitious rooting related oxygenase,ARRO—1）被认为是木本植物不定根形成的分子标记之一,属不定根发生起始阶段的特异表达基因。本实验以牡丹‘乌龙捧盛’为材料,运用RT-PCR和RACE相结合的方法克隆得到一个ARRO-1的全长cDNA序列,命名为PsARRO-J（GenBank登录号KJ620008）。PsARRO-1cDNA序列的开放阅读框长度为900bp,编码299个氨基酸。氨基酸序列同源性分析结果显示与拟南芥、毛果杨、苹果、梅花等植物有较高的相似性。利用实时荧光定量PCR对该基因在牡丹‘凤丹白’试管苗及实生苗的表达情况分析表明,PsARRO-1在试管苗及实生苗的根、茎、叶、花中均有不同程度的表达,根中的平均表达量大于其他部位,且实生苗中的整体表达量一般高于试管苗中的表达量。试管苗中,PsARRO-1在根中的表达量变化趋势明显,生根诱导初期表达量平稳且微弱,第10天开始上调表达,第15天和第40天分别出现两次峰值;实生苗中,PsARRO-1在根中的表达量在取样初期就开始快速上升,第10天达到峰值,之后迅速回落。这与牡丹不定根的发生过程基本一致,说明PsARRO-1与牡丹不定根的形成密切相关。     

Hydrogen Sulfide Promotes Root Organogenesis in Ipomoea batatas, Salix matsudana and Glycine max

In this report, we demonstrate that sodium hydrosulfide (NaHS), a hydrogen sulfide (H2S) donor, promoted adventitious root formation mediated by auxin and nitric oxide (NO). Application of the H2S donor to seedling cuttings of sweet potato (Ipomoea batatas L.) promoted the number and length of adventltious roots in a dose-dependent manner. It was also verified that H2S or HS- rather than other sulfur-containing components derived from NariS could be attributed to the stimulation of adventitious root formation. A rapid Increase In endogenous H2S, indole acetic acid (IAA) and NO were sequentially observed in shoot tips of sweet potato seedlings treated with HallS. Further investigation showed that HzS-mediated root formation was alleviated by N-l-naphthylphthalamic acid (NPA), an IAA transport inhibitor, and 2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (cPTIO), an NO scavenger. Similar phenomena in H2S donor-dependent root organogenesis were observed in both excised willow (Sallx matsudana var. tortuosa Vilm) shoots and soybean (Glycine max L.) seedlings. These results indicated that the process of H2S-induced adventitious root formation was likely mediated by IAA and NO, and that H2S acts upstream of IAA and NO signal transduction pathways.     

旱作转BADH基因水稻旗叶、不定根解剖结构的研究

用石蜡切片法比较研究了6个水稻品系(品种)52-7、51-15、51-22、中8、开系7、白珍珠的旗叶、上层不定根的显微结构。结果表明,转BADH基因水稻品系(品种)旗叶叶片及其角质层比中8、开系7相对较厚,叶肉细胞层数及主脉维管束数比中8、开系7的多。转BADH基因水稻品系叶鞘的维管束数、气腔数目比中8、开系7、白珍珠多,其外表皮角质层比中8、开系7、白珍珠相对较厚,其维管束面积与中8、开系7、白珍珠相差不大。除51-15外,6个水稻品系(品种)上层不定根的大导管数基本相同,转BADH基闪水稻品系的小导管数较多,大、小导管的面积和以及导管的总面积和均大于中8和白珍珠,皮层比中8、开系7、白珍珠相对较薄。转BADH基因水稻品系的上述结构特征说明其旗叶生产的光合产物可满足穗部籽粒充实的需要,上层不定根发达的维管组织有利于根部水、无机盐的向上运输,提高物质运输量,为高产奠定了物质基础。     

水培紫花苜蓿的茎段生根过程中内源激素含量变化

检测水培紫花苜蓿茎段生根过程中赤霉素（GA3）、生长素（IAA）和脱落酸（ABA）含量变化的结果表明：离体茎段中,GA3、IAA和ABA含量大幅度下降。愈伤组织形成前期ABA含量达到一个较高值。愈伤组织和不定根形成时期,GA3含量保持较低水平;IAA含量上升,生根期达到最大;ABA含量下降。生根后,GA3含量仍保持较低水平;IAA含量迅速下降;ABA含量迅速上升。     

植物不定根发生机理的研究进展

植物不定根的发生涉及外源信号感知与内外信号级联耦合,是一个极其复杂的器官发生过程,一直备受植物学界关注。该文对近年来国内外有关不定根发生诱导期、启动期和表达期3个重要时期的信号转导、基因表达、细胞与代谢特征等方面的研究进展进行综述,为不定根的研究提供理论参考。     

碳源、生长素及诱导子对木豆不定根生长和次生代谢产物合成的影响

以1/2MS为基本培养基,研究了蔗糖、IBA、茉莉酸甲酯（MJ）及水杨酸（SA）对木豆不定根生物量和次生代谢产物合成的影响。研究结果表明,蔗糖浓度对木豆不定根的生物量和次生代谢产物合成有显著影响,蔗糖浓度为30 g·L^-1时,木豆不定根的生物量和次生代谢产物的含量均达到最大值。低浓度的IBA有利于木豆不定根的生长和次生代谢产物的积累,高浓度的IBA表现出抑制作用。IBA浓度为0.1 mg·L^-1时,生物量、染料木素及芹菜素含量均为最大值,分别为对照组的1.1、1.1和2.8倍。在0~200 μmol·L^-1浓度范围内,MJ对不定根的生长几乎无影响（P>0.05）,但对次生代谢产物的合成有重要影响。MJ浓度为100 μmol·L^-1时,染料木素和芹菜素的含量均达到最大值,分别为对照组的1.9和2.1倍。SA抑制木豆不定根的生长和染料木素的合成,但对芹菜素的合成有一定促进作用,SA浓度为100 μmol·L^-1时,芹菜素的含量最高,为对照组的1.5倍。木豆不定根的悬浮培养是获得次生代谢产物的一条有效途径,为大规模生产染料木素和芹菜素提供了很好的思路。