环境因子对木棉种子萌发的影响

木棉(Bombax malabaricum DC.)是一种可以生长在干热河谷的落叶大乔木.河谷内,木棉成年树木生长良好,有大量结实,而其周围却很少有种苗出现.通过室内条件研究木棉种子的物理特性和萌发的生物学特性,可以了解该物种种子萌发对环境因子的需求,为探讨木棉在干热河谷内自然种群更新难和萌发阶段对这一特殊生境的适应性提供理论依据.经测定,木棉种子千粒重为39.08 g,比同科的其它物种要轻.四唑(TTC,1.O％)染色测定种子生活力的结果表明有生活力种子占64.0％.种皮对吸胀无障碍,种子在25℃吸胀2d时就开始萌发.检测了环境因子对种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,种子萌发对光照不敏感而且对温度有较广的适应性,15-35℃都可以萌发,25-35℃萌发率无显著差异,但随温度升高,萌发速率加快,幼苗长势增加;萌发过程对渗透胁迫敏感,聚乙二醇(PEG)浓度为0.10 g/mL时萌发率较对照显著下降,0.15 g/mL时种子就不能萌发;室温吸胀24h的种子对热激敏感,42℃热激2h后萌发率就已经显著下降;室湿下水杨酸(SA,1,10,100 mg/L)浸种24h,没有提高种子在萌发期间对干旱和热激的抗性.可见,高温和干旱是限制木棉种子成功萌发的关键因子,然而发现,温度较高时水分过大也会造成萌发后幼苗的死亡.     

樟叶越桔细胞悬浮培养条件的优化

为了提高樟叶越桔(Vaccinium dunalianum)悬浮培养细胞的生物量, 以樟叶越桔叶片愈伤组织为试材, 通过单因素试验探究不同蔗糖浓度、培养基pH值、培养基体积、初始接种量和摇床转速对悬浮培养细胞生长的影响, 并根据响应面法Box-Behnken试验设计原理进行组合试验以优化培养条件。结果显示, 以改良WPM培养基为基础培养基, 樟叶越桔细胞悬浮培养的最优条件为40 g·L^-1蔗糖、培养基pH5.2、培养基体积45 mL、初始接种量2.64 g和摇床转速为149 r·min^-1, 其细胞生物量干重为0.184 4 g, 与理论预测值0.184 5 g较为接近, 且细胞的生长曲线呈S型。研究结果为樟叶越桔悬浮培养细胞次生代谢产物的生产调控奠定了技术基础。     

红河干热河谷木棉种群的天然更新

在以干热为显著特点的干热河谷,木棉成年树生长、开花良好。但其实生苗天然更新不良,其发生过程和影响因子至今尚不明确。通过对红河干热河谷木棉种群种子扩散特点、萌发策略和影响因素研究,在分析木棉实生天然更新困难影响因子的同时,对更新幼苗的发生进行了探讨。结果表明:单株木棉成年母树平均生产果实(358±46)个,单果和单株种子数分别为(274±45)粒和(98092±2540)粒,木棉种质资源丰富。种子的扩散范围广,而田间种子损失量大(损失比例为霉变54.0%、动物取食18.2%和搬运12.0%)。自然条件下种子活力在落种后10—35 d,种子含水量为2.1%—5.9%时为最佳,落种45 d后活力显著下降。干旱条件下木棉落种萌发成苗过程是天然更新的关键环节,其间水分因子起直接作用,连续数日20%—40%的土壤含水率能促进幼苗更新。适度覆土(1—2 cm)可起到改善落种的水分环境的作用,从而促进萌发。旱季降雨少,干旱持续时间长是阻碍更新幼苗向幼树转化的瓶颈。可见,地表种子存留量低、土壤含水量低、种子自然活力保存时间短、自然和人为干扰等环节限制了木棉种群成功的实生天然更新。     

云南野生春兰根系内生微生物多样性的分析

春兰(Cymbidium goeringii)是一种具有较高经济和观赏价值的地生兰。由于栖息地的严重破坏,大多数地生兰处于濒危状态,根系与微生物的共生关系伴随着兰科植物从种子萌发到开花结果,因此根系内生微生物在地生兰生活史中具有重要作用。【目的】分析野生春兰根系内生菌群落组成与潜在功能,为春兰的人工保育提供理论依据。【方法】采集云南省昆明市、保山市和大理州的野生春兰的根系,利用宏基因组测序,并进行物种注释及功能注释。【结果】保山的春兰根内微生物丰度及多样性大于大理及昆明的春兰样品,春兰根系内生真菌的优势门为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和球囊霉门(Glomeromycota),优势科为球囊霉科(Glomeraceae)、多孔菌科(Polyporaceae)和角担菌科(Ceratobasidiaceae),其中角担菌科是春兰主要的兰科菌根真菌(orchid mycorrhizal fungi, OMF);内生细菌的优势门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),优势科为韦...     

木棉基因组DNA提取方法的比较研究

木棉组织细胞含有多酚类、糖类、萜类化合物和其他次生代谢物质,很难得到高质量的基因组DNA。为了获得高质量的木棉基因组DNA,本实验以两个不同地方采集的木棉成熟叶片为材料,采用CTAB法、SDS法、普通试剂盒、磁珠法试剂盒以及对以上4种方法进行改良后的4种方法,提取总的木棉DNA。通过微量紫外-分光光度计、琼脂糖电泳对所提取DNA的纯度、得率,毒害及耗时等方面进行了比较。结果表明:经改良后提取的DNA质量都有所提高,且改良的磁珠法试剂盒效果最佳,可直接用于下游分子生物学实验。     

红火蚁病原真菌分离鉴定及致病性研究

红火蚁Solenopsis invicta是世界上最具破坏力和威胁性的入侵检疫害虫之一,对农林业生产安全、公共设施以及人体健康都造成了巨大影响。为筛选对红火蚁有致病性的病原真菌,本研究通过组织分离法对自然罹病的红火蚁进行致病菌分离,结合病原形态学及分子生物学的方法对病原真菌进行鉴定并采用喷雾法测定了病原真菌对红火蚁的致病力。结果表明：从罹病红火蚁上分离出3株病原真菌HHYSFJ01、HHYSFJ02和HHYSFJ05,分别为红绶曲霉Aspergillus nomius、淡紫拟青霉Purpureocillium lilacinum和球孢白僵菌Beauveria bassiana。致病性测定,这3株病原菌对红火蚁均具有较强的致病性,且3株病原菌致病性间差异显著。经1.0×10^8孢子/mL孢子悬浮液喷雾处理红火蚁10 d后,球孢白僵菌菌株HHYSFJ05的致病性最强,红火蚁工蚁的校正死亡率为84.71%,LT50为4.67 d;红绶曲霉菌株HHYSFJ01和淡紫拟青霉菌株HHYSFJ02次之,红火蚁工蚁的校正死亡率分别为78.82%和73.29%,LT50分别为4.99 d和5.20 d。     

木棉的SSR引物开发

木棉是分布于热带地区的重要经济树种。通过磁珠富集方法开发了木棉的SSR引物,并在采自于西南干热河谷的32个木棉个体中进行了多态性验证。结果表明:这些位点等位基因数量为2～6个,期望杂合度和观测杂合度范围分别为0～0.525和0.121～0.561。仅有一个位点显示Hardy-Weinberg平衡的偏离。这些微卫星标记的开发在木棉属中尚属首次,对于木棉的野生种群遗传多样性研究和木棉遗传资源利用上有很高的潜在价值。     

不同施肥处理对木棉叶片光合特性和幼苗生长的影响

采用L25(53)正交实验设计设置不同氮、磷和钾肥施用量及配比﹝单株施用量分别为CO(NH2)22.0、4.0、6.0、8.0和10.0 g,Ca(H2PO4)24.0、6.0、8.0、10.0和12.0 g,KCl 0.6、1.2、1.8、2.4和3.0 g﹞,并设置不同复合肥施用量(单株施用量分别为10、20、30、40和50 g),比较了施肥后第1至第3个月木棉( Bombax ceiba Linn.)幼苗叶片光合指标﹝包括净光合速率( Pn)、水分利用效率( WUE)、PSⅡ最大光化学效率( Fv/Fm )和叶绿素相对含量( SPAD)﹞和幼苗生长指标(包括株高增长量、地径增长量和叶面积增长量)的变化。结果表明：总体来看,不同施肥处理组木棉幼苗叶片的Pn和WUE值升高,幼苗的株高增长量、地径增长量和叶面积增长量增加,但不同施肥处理对叶片Fv/Fm和SPAD值的影响较小;复合肥对叶片光合生理特性和幼苗生长的影响也较小。在施肥后的第1至第3个月,单株施用量氮肥4.0或6.0 g,磷肥4.0或8.0 g,钾肥1.2、1.8或3.0 g处理组幼苗叶片的Pn和WUE值显著高于对照(不施肥)和大多数处理组;单株施用量氮肥4.0或6.0 g、磷肥4.0~12.0 g、钾肥1.2~3.0 g处理组幼苗的株高增长量、地径增长量和叶面积增长量也均较高。综合分析结果显示：氮肥对木棉幼苗光合生理特性及生长的影响最大,钾肥次之,磷肥最小。综合考虑Pn值、WUE值、株高增长量、地径增长量和叶面积增长量,木棉苗期的适宜单株施肥量为N 1.84或2.76 g、P2 O50.72~2.16 g和K2 O 0.72~1.80 g。     

生防菌株DZY6715在不同生长期的代谢差异分析

特基拉芽孢杆菌DZY6715是对油茶炭疽菌有较好抑制作用的生防菌,为明确该菌株在生长前期和生长后期的差异代谢物质及其调控功能。以菌株DZY6715的生长曲线为基础,先利用平板对峙法测定该菌株在生长前期和生长后期对油茶炭疽菌的抑制活性,然后通过非靶代谢组学技术,对这两个时期的发酵液进行生物信息学分析。结果表明,菌株生长前期的抑菌活性弱于生长后期,差异代谢物共注释到32条通路,前20条富集到183个差异代谢物,其中潜在重要性高的代谢通路有5条,富集的差异代谢物有84个,27种,涉及的代谢物以氨基酸和有机酸为主,并伴有诺氟沙星、N-乙酰-d-氨基葡萄糖、腺苷、苯酚等物质。另外,生长前期氨基酸的总表达量显著高于生长后期,而有机酸及其他差异代谢物在生长后期的总表达量则明显高于生长前期。因此,本文认为氨基酸主要参与细胞结构的构建,同时附有抑菌功能,而有机酸、诺氟沙星、腺苷等更多的是作为抵抗胁迫过程的重要调节剂。     

土壤干旱对转基因甘薯光合曲线的响应

采用盆栽试验的方法,设置适宜水分、中度干旱和重度干旱(土壤田间持水量的75%—80%、60%—65%和35%—40%)等3个土壤水分条件,以叶片同时转入Cu/Zn SOD和APX基因的甘薯和未转基因对照植株为材料,研究它们在不同水分条件下的光合响应特性。结果表明:在不同的土壤水分条件下,转基因(TS)和未转基因(NS)植株光响应曲线的变化趋势均基本一致,但转基因甘薯叶片的光合速率都高于未转基因植株,尤其是在严重的干旱胁迫下两者的差异最为显著,表明同时转入的Cu/Zn SOD和APX抗氧化酶基因有利于甘薯在干旱逆境下维持较高的光合能力。正常的水分水平及中度干旱胁迫下,TS和NS植株叶片的Pmax无明显差别,但在严重干旱条件下TS叶片的Pmax显著高于NS。在本试验中,与适宜水分处理相比,NS植株叶片的表观量子效率(φ)在中度干旱胁迫下就开始显著下降,而TS植株只是轻微下降,到严重干旱时,两者都显著下降,但是TS仍略高于NS植株。随着土壤干旱程度增加,甘薯叶片光补偿点(LCP)增高,光饱和点(LSP)、表观量子效率(φ)、暗呼吸速率(Rd)下降,表明干旱胁迫使气孔关闭,光能利用率降低,同时利用CO2的能力降低,光合产物消耗增加,不利于同化产物的积累,在干旱胁迫条件下,转基因甘薯叶片光补偿点(LCP)、光呼吸增高以及光饱和点下降的幅度均明显小于未转基因植株,这可能是因为转入的抗氧化酶基因提高干旱胁迫下叶片中酶促防御系统的活性,适度缓解了干旱逆境引起的膜脂过氧化伤害。