GA3和BR对离体苎麻叶片SOD活性的影响（简报）

以1．0mg／LGA3和0．1mg／LBR处理离体苎麻叶片后SOD活性明显提高,3h和36h时先后出现两个峰,后峰比前峰大。100mg／LCHM不抑制GA3和BR诱导的第一个高峰期的出现,但引起GA3和BR诱导的第二个高峰期的消失。100mg／L5－FU有抑制BR但不影响GA3促进SOD活性增加的效应。     

甘蔗节间伸长过程赤霉素生物合成关键基因的表达及相关植物激素动态变化

以甘蔗(Saccharum officinarum)优良品种桂糖42号(GT42)为研究材料, 分别于未伸长期(9-10叶龄以前) (Ls1)、伸长初期(12-13叶龄) (Ls2)和伸长盛期(15-16叶龄) (Ls3)取甘蔗第2片真叶(自顶部起)对应的节间组织, 测定其赤霉素(GA)、生长素(IAA)、油菜素甾醇(BR)、细胞分裂素(CTK)、乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)的含量, 并通过实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析赤霉素合成途径关键基因GA₂₀氧化酶基因(GA20-Oxidase1)、赤霉素受体基因(GID1)和DELLA蛋白编码基因(GAI)的差异表达。结果表明, 在甘蔗伸长期间, GA和IAA含量呈现上升趋势, CTK和ABA含量呈下降趋势, ETH含量先上升后下降, BR含量则变化不明显; GA20-Oxidase1和GID1的表达呈上升趋势, 而GAI的表达则呈下降趋势, 这与相关植物激素的变化基本一致。综上, 甘蔗节间伸长过程主要与GA和IAA相关, 其次为CTK和ABA, 而ETH受到IAA的调控影响节间伸长; 植物激素间通过相互作用调控GA20-Oxidase1、GID1和GAI的表达, 影响GA含量和GA的信号转导过程, 进而影响甘蔗节间的伸长。该研究揭示了甘蔗节间伸长过程中赤霉素生物合成途径和信号转导关键基因的差异表达及植物激素含量的动态变化规律。     

施硼和赤霉素对‘李广杏’坐果率及果实品质的影响

该研究以8年生盛果期的‘李广杏’植株为试材,于花蕾膨大期喷施0.1%(P1)、0.3%(P2)和0.5%(P3)硼砂和盛花初期喷施50(C1)、100(C2)和150 mg/L(C3)赤霉素,测定不同处理下李广杏的坐果率、果实品质及营养生长指标的变化,并用主成分分析不同处理的效果进行综合评价,为敦煌寒旱区‘李广杏’的栽培提供理论依据。结果表明:(1)‘李广杏’叶面积增长量在C1浓度处理下显著高于CK,不同浓度的硼处理对其均具有抑制作用,但C1、P2浓度下新稍生长量高于其他处理。(2)适宜浓度的硼和赤霉素处理可一定程度减少‘李广杏’花的败育率,从而有效提高果树的坐果率,其中硼处理以P3浓度下最优,但P3与P2处理下坐果率无显著差异,赤霉素处理以C2浓度下最优。(3)适宜浓度硼和赤霉素能够明显提高‘李广杏’果实品质,C1浓度处理下的果实糖酸比、可溶性固形物含量显著高于CK,P2处理下的果实维生素C、可滴定酸含量显著高于其他处理;适宜浓度赤霉素和硼对果实的单果重、果形指数、侧径有明显的促进作用。(4)主成分分析结果显示,各处理效果的综合得分由高到低依次为P2(1.20)>C2(0.91)>P1(0.13)>C1(-1.01)>CK(-1.68)>P3(-2.13)>C3(-7.76);果实可溶性糖、可溶性蛋白、糖酸比等主成分占比较高,可作为评价‘李广杏’果实品质的重要依据。研究发现,花期喷施适宜浓度的硼和赤霉素可有效提高‘李广杏’果树的生长状况、坐果率及果实品质,且甘肃敦煌地区以花蕾膨大期喷施0.3%硼和盛花初期喷施100 mg/L赤霉素效果最佳。     

小麦矮秆突变体jm22d响应赤霉素处理的转录组学分析

为拓宽小麦矮秆遗传资源,利用γ射线辐照济麦22获得了一个赤霉素不敏感型矮秆突变体jm22d。株高相关性状调查结果及茎秆细胞学试验显示,jm22d株高为53±1.8 cm,比野生型（WT）低约20 cm。jm22d整株茎秆共有4节,比WT少一节且各节间长度显著小于WT。与WT相比,jm22d茎秆细胞长度缩短。赤霉素含量测定发现,jm22d叶片中赤霉素含量高于WT,而茎秆中赤霉素含量低于WT（P<0.01）,因此,jm22d株高降低与赤霉素转运途径出现异常有关。为了深入研究jm22d对赤霉素的响应机理,对jm22d和WT幼苗进行赤霉素处理,分别收取处理0（D0）、1（D1）和3 d（D3）的样品进行转录组学分析。结果表明,与WT相比,在jm22d中共筛选到696个上调和1 067个下调的表达基因,其中62个和349个基因在3个时间点分别表现为上调和下调表达。叶绿素含量测定表明,jm22d中叶绿素含量随赤霉素处理时间的延长而降低,聚类分析结果表明,差异表达基因主要富集在光合作用-天线蛋白（photosynthesis-antenna proteins,ko00196）、卟啉和叶绿素代谢（porphyrin and chlorophyll metabolism,ko00860）、亚油酸新陈代谢（linoleic acid metabolism,ko00591）等通路,因此赤霉素处理对jm22d体内叶绿素含量的积累具有抑制作用。通过KEGG分析在植物激素信号转导途径中挖掘到5个差异表达基因（TraesCS2B01G582300、TraesCS2B01G600800、TraesCS2B01G556600、TraesCS2B01G630000和TraesCS6B01G439600）参与生长素、细胞分裂素等激素代谢途径,这些基因在jm22d中显著下调,这可能是jm22d矮化的重要原因。研究结果为矮秆突变体矮化机制的解析提供了重要参考。     

水稻矮杆突变体的细胞学特征及基因定位研究

赤霉素合成基因在植物的生长发育中起着重要的作用。甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate, EMS)诱变的超矮杆突变株水稻ag1 (ai-gan1)表现出明显的节间和叶片伸长缺陷,成熟期株高仅为野生型的34.81%,穗长以及各节间长度占整株高度的比例发生明显变化,其中倒二节间和倒三节间所占比例显著降低。MBS(mapping-by-sequencing)基因定位及CRISPR-Cas9基因敲除验证显示,该突变基因为赤霉素-3β羟化酶2 (gibberellin 3-beta-hydroxylase 2, GA3ox2)编码基因D18的等位基因。细胞的形态分析显示,突变体倒二节间的细胞长度显著变短,纵向细胞数量显著减少,而节间中横向薄壁细胞层数显著增加;突变体剑叶中横向小叶脉的数量显著增加,但维管束周围的纵向薄壁细胞数目显著减少。同时,部分与细胞分裂和伸长相关基因的表达量在突变体中都显著降低。上述结果说明GA3ox2在水稻中严重影响地上节间细胞的伸长及节间和剑叶中细胞的分裂活性,从而导致水稻地上部分的形态出现异常。     

太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传及外施赤霉素分析

为了解太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传规律和原因,该研究以不育突变体为母本,自交系178、478为父本,对测交 F1、F2群体进行育性鉴定和株高分析,对 F2可育株进行基因型和株高分析,对姊妹交后代分离群体进行育性鉴定和株高、雄穗长度、节间数、节间长度分析,同时,还对姊妹交后代分离群体进行施赤霉素处理,调查育性和株高的变化。结果表明：178和478背景下的 F1表现出与测交母本一样的极显著差异;在178和478核背景下的 F2中,不育株株高极显著矮于可育株,两核背景下的不育株间株高差异不显著,而可育株间株高差异极显著;F2中纯合和杂合可育株的株高差异不显著;姊妹交后代分离群体中不育株株高、雄穗长度、节间数和节间长度极显著小于可育株;外施赤霉素的不育株在苗期表现出对赤霉素一定的敏感性,但株高最终未恢复正常高度。因此,得出该突变体矮化表现稳定,与不育性状并存,且不受细胞核背景的影响;核不育基因对植株株高的矮化无剂量效应;突变体的矮化与雄穗长度、节间数和节间长度有关;突变体不完全属于赤霉素不敏感型,其矮化并不是单一缺乏赤霉素而引起。该研究结果为认识太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传和生理机制提供了参考。     

甘薯根腐病菌侵染对甘薯内源激素水平的影响

甘薯根腐病病原菌[Fusarium solani(Mart.)Sacc.f.sp.batatas McClure,简称FSB]侵染及其培养液滤液处理高敏感性甘薯品种‘胜利百号’后,引起甘薯叶片、茎尖和根部组织内源ABA含量大幅升高。其中在根部出现最早,但茎尖中积累浓度最高。侵染后甘薯叶片、茎尖和根部组织内源GA1/3含量显著低于对照。甘薯组培苗经FSB培养滤液处理9h后,ABA含量显著上升,处理15h,ABA含量呈下降趋势,而GA1/3含量在101和102稀释液处理15h(103稀释液处理12h)时出现显著上升。这些结果有助于解释甘薯根腐病株矮小不产生藤蔓,并在秋季大量现蕾开花的生理现象。     

赤霉素与果树地生长发育

本文介绍了分子结构不同的赤霉关生理作用上的差异,以及不同种类赤霉素对果树不同生长发育阶段的影响,介绍了与果树生长发育相关的霉素类型,并指出了今后在研究应用上须解决的问题。     

Activation of gibberellin 2-oxidase 6 decreases active gibberellin levels and creates a dominant semi-dwarf phenotype in rice （Oryza sativa L.）

Gibberellin (GA) 2-oxidase plays a key role in the GA catabolic pathway through 2β-hydroxylation.In the present study,we isolated a CaMV 35S-enhancer activation tagged mutant,H032.This mutant exhibited a dominant dwarf and GA-deficient phenotype,with a final stature that was less than half of its wild-type counterpart.The endogenous bioactive GAs are markedly decreased in the H032 mutant,and application of bioactive GAs (GA3 or GA4) can reverse the dwarf phenotype.The integrated T-DNA was detected 12.8 kb upstream of the OsGA2ox6 in the H032 genome by TAIL-PCR.An increased level of OsGA2ox6 mRNA was detected at a high level in the H032 mutant,which might be due to the enhancer role of the CaMV 35S promoter.RNAi and ectopic expression analysis of OsGA2ox6 indicated that the dwarf trait and the decreased levels of bioactive GAs in the H032 mutant were a result of the up-regulation of the OsGA2ox6 gene.BLASTP analysis revealed that OsGA2ox6 belongs to the class III of GA 2-oxidases,which is a novel type of GA2ox that uses C20-GAs (GA12 and/or GA53) as the substrates.Interestingly,we found that a GA biosynthesis inhibitor,paclobutrazol,positively regulated the OsGA2ox6 gene.Unlike the over-expression of OsGA2ox1,which led to a high rate of seed abortion,the H032 mutant retained normal flowering and seed production.These results indicate that OsGA2ox6 mainly affects plant stature,and the dominant dwarf trait of the H032 mutant can be used as an efficient dwarf resource in rice breeding.     

植物开花调控途径

开花是植物从营养生长转换为生殖生长的生理发育过程,受光周期、温度、激素、年龄等多个因素诱导,在植物生长和物种进化中处于核心地位。综合不断更新的开花分子遗传结果,将植物响应各种内源和外源信号启动开花的途径归纳为:经典的光周期途径、春化途径、自主途径、赤霉素途径和较新的年龄途径共5条。旨在描绘出这些不同途径间既独立又相互影响的复杂网络关系,为进一步探索和阐述更多植物的开花分子机理提供借鉴与参考。