低磷胁迫下磷高效基因型大麦的根系形态特征

在根袋土培盆栽条件下,以磷高效基因型DH110+、DH147和低效基因型DH49大麦为试验材料,利用根系分析系统分析不同施磷(P₂O₅)水平(极低磷25 mg·kg^-1、低磷50 mg·kg^-1和正常磷75 mg·kg^-1)下,磷高效基因型大麦的根系形态特征及其与植株磷素吸收的关系.结果表明： 低磷胁迫显著降低大麦生物量和磷吸收量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.24～1.70和1.18～1.83倍;大麦的总根长、总根表面积、平均根系直径、不定根长及其根表面积、侧根长及其根表面积均随施磷水平的降低而显著降低,其中磷高效基因型大麦在各施磷水平下的总根长、总根表面积、比根长、侧根长及根表面积分别为低效基因型的1.46～2.06、1.12～1.51、1.35～1.72、1.69～2.42和1.40～1.78倍,而平均根系直径为低效基因型的70.6%～90.2%;主成分分析表明,平均根系直径、比根表面积和比根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型大麦根系形态差异的主要指标;偏最小二乘回归分析表明,各施磷水平下,总根长、总根表面积对大麦植株磷素吸收贡献均较大,随施磷水平降低,不定根长、不定根表面积对大麦植株磷素吸收的贡献明显降低,而平均根系直径、比根长、侧根长及其根表面积的贡献明显增加.磷高效基因型大麦可通过维持侧根的生长、根细度和比根长的增加来适应低磷胁迫.     

活血丹组织培养与快速繁殖技术研究

以活血丹为材料,应用组织培养和快速繁殖技术,对适于活血丹增殖分化的培养基、培养方式进行了系统的研究。用活血丹叶片作为外植体,在MS添加生长素2,4-D和细胞分裂素BA的培养基上成功诱导出愈伤组织,并对其继代培养条件进行研究,分析了继代培养中褐化的原因。在MS添加NAA和BA的培养基中,活血丹的茎尖和带腋芽茎段能直接诱导出大量丛生芽,随后将不定芽转入MS添加IBA和KT的培养基中,可生成不定根,完成快速繁殖技术体系。结果表明:活血丹愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+2,4-D(1.5mg/L)+BA(1.0mg/L),诱导率高达91.38%。丛生芽诱导的适宜培养基为MS+NAA(0.1mg/L)+BA(1·0mg/L),在此培养基上,出芽率达100%,芽增殖系数接近于10,有利于生物量的积累。而根的诱导则在MS+IBA(1.0mg/L)+KT(1.0mg/L)培养基上进行最好,此基础上能诱导出健康、粗壮的根。试管苗炼苗后移栽,成活率达100%。     

淫羊藿花蕾cDNA文库的构建与鉴定

基于sm art技术构建了淫羊藿花蕾cDNA文库并检测了其质量。结果表明,该文库重组率为95%,平均插入片段大小为1095 bp,文库滴度为2×106pfu/mL,是一个高质量的淫羊藿花蕾cDNA文库。此文库的建立将有助于克隆与次生代谢相关的基因,特别是淫羊藿黄酮特异合成代谢的基因,其次是克隆与花发育相关的基因。     

低磷胁迫下大麦叶片磷素利用特征

以大麦(Hordeum vulgare)磷高效基因型(DH110和DH147)和低效基因型(DH49)为材料, 采用盆栽实验研究大麦在极低磷(25 mg·kg^-1土)、低磷(50 mg·kg^-1土)和正常磷(75 mg·kg^-1土)处理下叶片的磷组分和酸性磷酸酶活性特征。结果表明, 低磷胁迫显著降低大麦叶片的无机磷含量, 但对难溶态磷含量影响较小。高效基因型上部叶核酸态磷含量显著高于低效基因型, 而下部叶则显著低于低效基因型, 是低效基因型的18.4%-91.4%。大麦下部叶酯磷含量和分配比例表现为高效基因型低于低效基因型, 而上部叶仅在低效基因型中显著低于高效基因型。核酸态磷和酯磷在高效基因型叶片中的含量分配表明其上部叶的磷素营养状况较优, 而下部叶易溶性有机磷的分解转化作用更强。低磷和极低磷胁迫下, 下部叶酸性磷酸酶的活性显著增加, 且高效基因型显著高于低效基因型, 分别为低效基因型的1.29-1.41倍。磷高效基因型大麦通过提高下部叶酸性磷酸酶活性加强酯磷和核酸态磷的分解, 转化为无机磷, 增加可移动性磷源的含量和比例, 以提高生育后期大麦的磷素再利用能力。     

连钱草愈伤组织诱导及增殖研究

对连钱草Glechoma longituba (Nakai) Kupr.愈伤组织培养作了初步的探索,以不同的培养条件,利用连钱草的顶芽、叶、叶柄为外植体,研究了连钱草愈伤组织的培养。结果表明：在以MS培养基和LS培养基为基本培养基附加不同外源激素2,4-D、NAA、KT、BA条件下,连钱草在一个较宽的生长范围内,均可诱导产生连钱草的愈伤组织,但不同外植体、不同类型植物激素及其不同浓度对愈伤组织发生均有一定影响：作为外植体,连钱草叶柄和叶都可顺利诱导出愈伤组织;生长素2,4-D对连钱草外植体的脱分化起促进作用,但NAA却抑制愈伤组织的形成;细胞分裂素KT和BA均能与2,4-D组合促进愈伤组织的诱导。MS+2,4-D在光暗交替条件下和LS+2,4-D在黑暗条件下有利于连钱草愈伤组织的诱导,最佳诱导和增殖条件是MS+2,4-D（1.5 mg·L^-1）+BA（1.0 mg·L^-1）光、暗交替（光照14 h·d^-1）。在此条件下, 30 d后,叶的诱导率达91.38%,叶柄的诱导率达100%;愈伤组织继代培养14 d后,平均增殖率达202.2%。     

高产磷高效水稻磷素吸收利用特征

通过正常供磷的大田试验（2011年）,以产量和磷籽粒生产效率为指标,将27份中熟水稻亲本材料划分为4个类型,再通过正常和低磷处理的土培试验（2012年）,筛选出高产磷高效水稻材料,并探讨各种磷效率对产量的贡献率.结果表明： 结合两年的试验结果,供试材料的产量和磷利用效率均存在显著的基因型差异,筛选出GR泸17/矮TTP//泸17_2（QR20）为高产磷高效材料.在两个供磷水平下,QR20的产量和磷利用效率均显著高于低产磷低效材料玉香B,其产量分别是玉香B的1.96和1.92倍.大田和土培试验结果均表明,磷积累量对产量的贡献率均高于磷籽粒生产效率和磷收获指数.正常供磷条件下,磷积累量和磷籽粒生产效率对产量的贡献率差异不大,低磷条件下差异较大（66.5%和26.6%）,磷收获指数对产量的贡献率最低,最高仅为11.8%（土培）.土培试验中,正常供磷条件下,拔节-抽穗阶段的磷积累量对产量和磷收获指数的贡献率最高,分别为93.4%和85.7%,对磷籽粒生产效率的贡献率为41.8%;在低磷条件下,分蘖-拔节阶段的磷积累量对产量和磷籽粒生产效率的贡献率最高,分别为56.9%和20.1%,对磷收获指数的贡献率为16.0%.土培正常供磷条件下,水稻QR20的产量、磷积累量和磷收获指数相对于低磷处理分别增加了20.6%、18.1%和18.2%,差异显著.综上,磷效率对水稻产量的贡献率大小依次为磷吸收效率＞利用效率＞转运效率;正常供磷条件下,拔节-抽穗阶段的磷积累量对产量的贡献率最高,低磷胁迫下,分蘖-拔节阶段的磷积累量对产量的贡献率最高,这两个阶段可能是水稻高产磷高效协调统一的关键时期.
     

不同磷源对磷高效利用野生大麦根际土壤磷组分的影响

在土培盆栽条件下,以野生大麦磷高效利用基因型IS-22-30、IS-22-25和低效基因型IS-07-07为材料,研究不施磷(CK)、无机磷(KH₂PO₄,Pi)、有机磷(phytate,Po)及二者混合(KH₂PO₄+phytate,Pi+Po)的方式施磷30 mg·kg^-1时,磷高效基因型野生大麦对磷素吸收利用能力及土壤磷组分特征.结果表明： Pi处理野生大麦干物质量和磷素积累量最大,Pi+Po处理其次,Po处理最小,均显著高于CK处理,且磷高效基因型物质生产和磷素吸收能力显著高于磷低效基因型.土壤有效磷在不同磷源处理间差异显著,Pi处理时含量最高,Pi+Po处理次之,且磷高效基因型野生大麦根际有效磷含量显著高于磷低效基因型.磷高效基因型野生大麦根际有效磷呈现亏缺现象,在Pi和Pi+Po处理时亏缺程度较大.根际与非根际土壤无机磷组分含量为Ca₁₀-P>O-P>Fe-P>Al-P>Ca₂-P>Ca₈-P,且其含量随着Pi的增加而增加.各磷源处理下,磷高效基因型野生大麦根际土壤Ca₂-P、Ca₈-P出现亏缺;Pi处理磷高效基因型野生大麦根际土壤Al-P、Fe-P出现富集.土壤中有机磷各组分含量为中活性有机磷>中稳性有机磷、高稳性有机磷>活性有机磷.野生大麦根际土壤活性有机磷和中活性有机磷呈现富集,其富集量在Pi处理时最大;中稳性有机磷和高稳性有机磷呈现亏缺.各磷源处理下,磷高效基因型野生大麦根际土壤活性有机磷含量显著高于磷低效基因型,中稳性有机磷和高稳性有机磷在基因型间差异不显著.Pi缺乏时,磷高效基因型野生大麦活化吸收Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和活性有机磷的能力较强.     

淫羊藿开花的时空效应对其结实的影响

运用非参数检验和单因素方差分析,研究了淫羊藿开花的花序水平的位置效应与空间效应对结实的影响.结果表明:(1)开花时间效应对内萼片长、内萼片宽、花药长、距宽、距长的影响显著,其参数均是早期和中期大于晚期;花部空间对内萼片长和内萼片宽的影响显著,而对花药长、距长和距宽的影响不显著.(2)开花时期对淫羊藿结实率无显著差异,但早期和中期的结实率要远远高于晚期;时间效应对果实形态参数的影响极显著,且大小均为早期大于中期和晚期;早期和中期的果实重量和种子数要显著高于晚期,而在晚期的果实种子数败育率较高.(3)在开花的空间效应中,基部和中部之间的结实率无显著差异,但两者显著高于顶部的结实率;基部的果实形态参数要高于中部和顶部;从果实重量和种子数来看,基部和中部要大于顶部,但顶部的果实败育率高于基部和中部.因此,对于淫羊藿的实际繁殖或药用,应采摘早期和中期开花的基部果实,其效果会更好.     

银杏幼苗雌雄株对盐胁迫响应的差别

采用对盆栽银杏(Ginkgo biloba)雌雄幼苗浇灌NaCl(40?mmol L-1)溶液模拟土壤受盐胁迫的方法,研究银杏雌雄幼苗气体交换特征、内在水分利用效率(WUE)、游离脯氨酸含量(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性在盐胁迫下的差异.结果表明:(1)盐胁迫后雌株的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率与对照相比分别降低45.87%、25.00%、16.47%,而雄株的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别升高了10.00%、8.10%、22.95%;(2)盐胁迫显著降低了银杏幼苗的WUE(P=0.020),与对照下相比,雌、雄WUE分别下降30.47%、46.38%;(3)盐胁迫显著提高了雄株的游离Pro含量,但对雌株影响不显著;(4)盐胁迫使银杏雌、雄幼苗SOD活性分别降低了22.96%、23.18%,但下降幅度均不显著.然而盐胁迫会显著降低雌株的POD活性,但对雄株无显著影响.上述结果同时表明,40?mmol L-1的NaCl溶液不仅会降低银杏雌雄幼苗的光合速率,影响气体交换,还会降低WUE、SOD及POD等酶活性,提高游离Pro含量,但雌株受到的负面效应小于雄株.与雄株相比,雌株在盐胁迫下能通过维持较高的光合速率贮藏能量,较低的蒸腾速率和较高的内在水分利用效率以减少水分散失,以及较高的抗氧化物酶活性来缓解盐胁迫带来的氧化胁迫,使其受到的负面影响减小.