麦冬和青绿薹草对土壤苯并[a]芘的去除率及叶片生理响应特征北大核心CSCD

为了明确北京园林绿地地被植物麦冬和青绿薹草对土壤苯并[a]芘的净化能力,以普通园土为对照,设置5.5、15和30 mg/kg等3个土壤苯并[a]芘污染浓度,通过盆栽试验研究两种植物对苯并[a]芘的耐受性、去除效果及叶片中光合色素和氧化应激等生理响应特征。结果表明:(1)两种植物在30 mg/kg及以下的土壤苯并[a]芘浓度中均可生存且具有观赏价值,但青绿薹草株高及干重均受到显著抑制,而麦冬仅株高受到显著抑制。(2)两种植物均可以显著降低土壤苯并[a]芘浓度,且去除率随浓度升高呈先升高后降低的趋势;麦冬在5.5 mg/kg时去除率最高(76.9%),青绿薹草在15 mg/kg时去除率最高(79.6%)。(3)随土壤苯并[a]芘浓度升高,麦冬叶片各类光合色素含量均先降低后升高,而青绿薹草则先升高后降低,但仅在个别处理下变化显著。(4)各苯并[a]芘浓度处理下麦冬叶片中MDA含量均与对照组无显著差异,而各处理下青绿薹草均显著高于对照组。(5)各苯并[a]芘浓度处理下麦冬、青绿薹草叶片中过氧化氢和羟自由基含量基本上均高于对照组,其中麦冬在15和30 mg/kg浓度处理下过氧化氢含量以及15 mg/kg浓度处理下羟自由基含量增幅显著,青绿薹草在15 mg/kg浓度处理下过氧化氢含量以及各浓度处理下的羟自由基含量均显著高于对照组。(6)在各土壤苯并[a]芘浓度下,两种植物叶片POD和CAT活性均与对照组无显著差异,SOD活性仅在麦冬5.5 mg/kg浓度处理下和青绿薹草30 mg/kg浓度处理下显著高于对照组。研究发现,麦冬和青绿薹草均可耐受苯并[a]芘污染浓度低于30 mg/kg的土壤环境,同时有效去除土壤中的苯并[a]芘;麦冬的去除效果在土壤苯并[a]芘浓度较低时优于青绿薹草,而在高浓度时逊于青绿薹草;麦冬对苯并[a]芘土壤污染的较强耐受性与其在各污染浓度下叶片光合色素含量较稳定、膜质过氧化程度较低等密切相关。     

基于表型性状的芍药不同品种群亲缘关系分析

芍药品种变异丰富,表型性状的研究对各品种进行科学分类及亲缘关系的研究具有重要意义。本研究以芍药DUS测试指南(2012版)为依据,以不同品种群的47个芍药品种为研究对象,选取了株高、分枝能力、茎秆颜色等33个表型性状(二元性状9个,数量多态性状3个,定性多态性状21个)进行了R型聚类分析、主成分分析和Q型聚类分析。结果表明:基于33个表型性状的聚类结果可以较好地区分芍药不同品种群的品种,其中国内品种与大多数国外品种亲缘关系较远;杂种芍药品种群的品种由于多亲本参与,起源复杂,聚类结果比较分散;伊藤品种群与杂种芍药品种群存在较近亲缘关系。本研究与前人利用形态和分子标记进行品种分类的结果基本一致,能够较准确反映品种间、品种群间的亲缘关系。     

嫁接对梅花耐盐性的影响

以盆栽一年生‘丰后’梅自根苗、山杏为砧木的‘丰后’梅嫁接苗以及山杏自根苗为试材,设置土壤NaCl含量分别为0(CK)、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的盐胁迫处理,观测3种植物盐害情况及其叶片细胞膜透性、抗氧化酶活性、有机渗透调节物质含量的变化,并应用隶属函数值法对各盐浓度处理下3种材料叶片的生理指标进行综合评定,以明确它们的耐盐能力,为梅花向盐渍土分布较广的北方地区推广应用,以及梅花繁殖方法及梅花砧木的选择提供理论依据。结果表明:(1)随着土壤中NaCl含量的递增,‘丰后’梅自根苗、‘丰后’梅嫁接苗及山杏的盐害指数和盐害率不断增大,三者盐害指数在50%时土壤NaCl含量分别是0.545%、0.695%和0.705%,表明3种材料耐盐性由强到弱依次为山杏‘丰后’梅嫁接苗‘丰后’梅自根苗。(2)随着盐胁迫时间的延长,3种植物苗木叶片相对电导率(RC)和丙二醛(MDA)含量整体呈先上升后下降的趋势;‘丰后’梅自根苗过氧化物酶(POD)活性总体呈上升趋势,‘丰后’梅嫁接苗和山杏总体均呈现上升趋势,但个别浓度呈先上升后下降趋势;‘丰后’梅自根苗可溶性糖(SS)含量整体呈现上升趋势,‘丰后’梅嫁接苗和山杏均总体呈先下降后上升趋势,但个别较高浓度呈先上升后下降趋势。(3)隶属函数值法对盐抗性的综合评定结果为:山杏‘丰后’梅嫁接苗‘丰后’梅自根苗,综合评定结果与3种材料的盐害指数分析结果一致。研究发现,3种植物叶片所受到盐伤害的程度随NaCl胁迫浓度提高而加深,但植株叶片能对中低盐浓度处理产生一定的适应性;以耐盐性较强的山杏作为嫁接砧木后,‘丰后’梅嫁接苗比其自根苗的耐盐性增强,证明嫁接对梅花耐盐性具有一定的促进作用。     

单花、有侧花牡丹品种花芽分化特点及内源激素变化

为比较单花牡丹品种‘梨花粉’、有侧花牡丹品种‘姊妹游春’和‘云鄂粉’的花芽分化进程、形态特征差异及花芽分化期内源激素的变化,该研究通过解剖和石蜡切片,观察‘梨花粉’‘姊妹游春’和‘云鄂粉’的花芽分化过程,采用酶联免疫吸附分析法测定不同分化阶段‘梨花粉’和‘姊妹游春’的生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)及玉米素核苷(ZR)的含量。结果表明：(1)‘梨花粉’花芽分化仅6个时期;有侧花品种‘姊妹游春’和‘云鄂粉’花芽分化为11个时期,顶花原基先分化,侧花原基后分化。(2)叶原基分化期至苞片原基分化期,‘姊妹游春’和‘梨花粉’花芽中ABA、GA₃及ZR的含量均升高,IAA含量降低;‘姊妹游春’侧花原基分化起始阶段,ABA、GA₃含量降低,ZR、IAA含量升高。(3)‘梨花粉’ABA/IAA比值在形态分化期时最低。综上认为,有侧花牡丹品种花芽分化比单花牡丹品种早,分化时间长,顶花和侧花部分花器官分化期重叠;较高水平的ZR、IAA以及较低的ABA、GA₃有利于启动侧花原基分化。该研究结果为牡丹...     

东方百合LoABI1基因的克隆及表达分析

该研究以东方百合‘索邦’为材料,采用RT-PCR扩增方法克隆ABI1基因,对其进行了生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测其组织表达特性和低温处理过程及定植后的表达特征,以明确ABI1基因的功能特性,为解析百合ABA信号转导途径及其调控低温解除休眠过程的机理奠定基础。结果表明：(1)成功克隆得到东方百合LoABI1基因,其编码序列长度为1 341 bp,共编码446个氨基酸;LoABI1氨基酸序列中含有1个蛋白磷酸酶2C(PP2C)保守结构域。(2)系统进化分析显示,LoABI1蛋白与水稻PP2C家族成员OsPP2C06的同源进化关系最近,且与拟南芥AtABI1聚为一支,同属于PP2C基因家族中的A亚群。(3)亚细胞定位发现,LoABI1蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核和细胞质。(4)qRT-PCR荧光定量分析显示,LoABI1基因在百合茎生根、嫩茎、叶片及各花部组织中均有表达,且在幼嫩组织中表达量较高;LoAB1I基因在冷藏期间的表达量呈先升高后降低的趋势,并于冷藏期第5周达到峰值,但在定植期间持续下降且保持较低水平。(5)经4℃低温处理60 d的百合鳞茎在定植后14～28 d能...     

无髯鸢尾新品种DUS测试性状筛选

植物新品种特异性、一致性和稳定性(DUS)测试是新品种保护的基础和依据,测试性状的筛选是DUS测试的核心。为制定无髯鸢尾DUS测试指南,初步确定测试性状43个,结合性状间R型聚类分析性状间相关性,去除相关性大、贡献较小的雌蕊长、叶长性状,最终确定操作性强、区别明显的测试性状41个;利用品种间Q型聚类分析确定测试指南的分组性状4个;对性状进行分级及分布分析,保证无髯鸢尾测试指南的可行性,为无髯鸢尾品种测试与授权提供技术支持。     

五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应

以黑果枸杞、金露梅、蒙古莸、柠条和花棒5种西北旱区植物为材料,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对植物叶片光合、水分和生理生化的影响.结果表明: 随干旱胁迫时间的延长,5种植物叶片的保水力均升高,叶片相对含水量先升后降,叶绿素含量和叶绿素荧光参数均不同程度地降低,花棒和黑果枸杞的光合系统受到的影响最小,金露梅的光合系统受损最严重.干旱胁迫后金露梅叶片的电导率和丙二醛含量先降低后急剧上升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先升高后急剧降低.其余4种植物随土壤含水量的降低电导率先升后降,丙二醛含量先升后降或先降后升,SOD和POD活性总体呈上升趋势,其中蒙古莸SOD活性和花棒POD活性在所有植物中升幅最大,干旱28 d后分别升至为胁迫前的2.1、14.1倍.随胁迫时间的延长,5种植物各有机溶质的积累量存在较大差异,金露梅积累最多的可溶性糖和游离脯氨酸,28 d后分别增至为原来的2.1、23.4倍,花棒积累最多的可溶性蛋白,28 d后增至为原来的2.0倍.隶属函数法表明,植物耐旱能力为花棒>黑果枸杞>柠条>蒙古莸>金露梅.5种旱区植物可通过提高抗氧化酶活性和积累有机溶质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减轻细胞受到的伤害.金露梅对水分亏缺的敏感性最高,试验期间其干旱程度已经超出了自身调节能力的阈值.     

百合黄烷酮3-羟化酶基因LhSorF3H的克隆与表达

为了探究百合花色的调控机制,以东方百合品种‘索邦’(Sorbonne)的花蕾为试验材料,根据前期转录组测序结果,成功克隆出黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)基因的编码序列和基因组序列,其中,编码序列全长1 110bp,可编码369个氨基酸;基因组序列全长1 438bp,包含3个外显子和2个内含子,命名该基因为LhSorF3 H(GenBank登录号为MF614135)。生物信息学分析结果显示,黄烷酮3-羟化酶在进化上具有较高的保守性。LhSorF3 H编码的蛋白与郁金香(Tulipafosteriana)最为相似。半定量RT-PCR结果显示,LhSorF3H在花被、柱头以及花柱中表达明显,在花丝、子房、嫩茎、茎生根及上部叶片中表达较弱,而在花药和中下部叶片中基本不表达。LhSorF3 H在不同发育阶段的花被片中均有表达(S2和S6阶段除外);黑暗处理使LhSorF3 H表达降低,黑暗处理2h的LhSorF3 H表达量降到最低,之后表达量开始上升;转入光照条件后,LhSorF3H的表达水平持续增加。研究表明,LhSorF3 H基因对昼夜节律和光照具有双重响应的特性。     

甘菊木质素调控转录因子ClSND1-like的克隆与表达分析

为了探索纤维特异表达的NAC类转录因子SND1(secondary wall-associated NAC domain protein1,SND1)在甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)生长发育及非生物胁迫中的作用,该研究从甘菊中克隆了ClSND1-like基因,并对其进行生物信息学、亚细胞定位及表达模式分析。结果发现:(1)ClSND1-like基因的编码区全长1185 bp,共计编码394个氨基酸,是一个不稳定的亲水性蛋白,与除虫菊基因亲缘关系较近。(2)亚细胞定位结果表明,ClSND1-like基因在叶中不表达,在茎的导管壁上特异表达,属于木质素特异表达基因。(3)实时荧光定量PCR结果发现,ClSND1-like基因在茎中表达量最高,在根和叶中表达量极低,且随着茎秆的老化,表达量逐渐升高;在渗透胁迫和盐胁迫中表达量均显著提高。研究推测,ClSND1-like基因与甘菊木质素形成相关,并参与调控植物生长及盐和渗透胁迫。该结果为ClSND1-like基因在甘菊生长和非生物胁迫抗性中的研究奠定了基础,也为菊属植物的生长及抗性研究提供了新思路。     

百合VAL2基因的克隆与表达分析

以东方百合‘索邦’为材料,克隆获得VAL2基因(以下称LoVAL2)。序列分析显示,LoVAL2编码序列长度为2 793 bp,共编码930个氨基酸;预测LoVAL2蛋白具有5个结构域:PHD-L、B3、CW、ZnF-like和EAR结构域。系统进化分析显示,LoVAL2与天门冬亲缘关系较近,与玉米、铁皮石斛等亲缘关系次之,与拟南芥亲缘关系较远。荧光定量表达分析显示,LoVAL2在茎生根、嫩茎、成熟叶、嫩叶及花部组织中均有表达;LoVAL2在雌蕊和雄蕊中的表达于5 mm花蕾中呈现较高水平,随着花蕾发育表达水平下调,之后在雌、雄蕊中的表达水平又分别于20 mm、25 mm花蕾中显著上调,表明LoVAL2基因可能参与雌、雄蕊的早期以及后续发育;亚细胞定位发现LoVAL2在烟草表皮细胞中定位于细胞核,符合转录因子的核定位特征。