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。     

珍稀药用植物云南萝芙木种子休眠与萌发特性

研究了云南萝芙木（Rauvolfia yunnanensis）种子吸水及内源萌发抑制物特性,探讨了赤霉素浓度、温度和光照对种子萌发的影响。结果表明：云南萝芙木新鲜饱满种子28℃和31℃／22℃光照或黑暗下1个月内不萌发,种子胚已分化发育完全,种皮透水,种仁含有萌发抑制物,GA可促进种子萌发,说明云南萝芙木种子具有浅度生理休眠。400-1800mg·L-1是打破云南萝芙木种子休眠的适宜GA处理浓度范围。云南萝芙木种子的适宜萌发温度范围为22～2822和31℃／22℃变温,28％发芽指数最高,1023种子不萌发。云南萝芙木种子在周期性光照和全黑暗下均可萌发,但31℃和31℃／22℃下周期性光照促进种子萌发。     

拟南芥开花诱导途径分子机制研究进展

拟南芥是分子和遗传学研究的模式植物,对植物花发育及控制花形态建成的分子遗传机制的研究进展主要是建立在对拟南芥研究的基础之上,拟南芥开花主要受到4个途径(自主途径、赤霉素途径、春化作用和光周期途径)的内源和外界信号的同时诱导.该文对近年来国内外有关拟南芥开花诱导的4个途径的分子机制研究进展进行综述,并初步绘制出各开花诱导途径基因间的调控网络图,以进一步明确基因间的相互作用模式及其在整个开花过程中的作用地位.     

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。     

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。     

GA3、ABA对未成熟‘博Ⅱ优15’水稻种子萌发的影响

以未成熟水稻'博II优15'种子为材料,用不同浓度GA3、ABA浸种24 h,研究其对水稻种子萌发的影响.结果表明,GA3 0.10～2.00 g/L处理能极显著促进种子萌发,其中0.50 g/L效果最好,第4天发芽率高于对照(CK)56%;浓度大于0.50 g/L ABA处理显著抑制种子萌发;GA3与ABA协同处理时, GA3/ABA = 1:1(浓度0.05 g/L)和 GA3/ABA = 1:2(浓度0.01 g/L)均能极显著促进种子萌发,第7天种子发芽率分别比CK高30%和20%.进一步研究表明,GA3和ABA对未成熟水稻种子萌发的影响与α-淀粉酶活性相关.     

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。     

血红素加氧酶介导GA对小麦糊粉层中α-淀粉酶的诱导表达

单独以赤霉素（GA）处理或与HO．1诱导物高铁血红素（Ht）和CO水溶液组合处理均导致小麦糊粉层中血红素加氧酶（H0）活性的提高,同时仪-淀粉酶基因表达和α-淀粉酶活性也明显受诱导;用HO-1专一性抑制剂锌原卟啉（ZnPPIX）预处理6h后,上述效应部分受阻断。这暗示HO可能参与GA诱导的α-淀粉酶基因表达。     

假苍耳的生活史进程中几种生理生化指标的变化

本文试图从生理生化的角度对假苍耳(Iva xanthifolia)生活史进程中可溶性糖类、赤霉素、单宁以及黄酮的变化进行探讨。通过对假苍耳在生长发育期间几种生理生化指标的测定, 结果表明, 在假苍耳生活史进程的不同阶段, 其体内各种代谢产物的含量基本都在种子或芽阶段具有最高含量。此外, 不同发育阶段可溶性还原糖含量的变化规律相似: 芽>花序>苗>成株>种子。除在花序和苗阶段没有测到海藻糖, 其他各阶段海藻糖的含量变化如下: 芽>成株>种子。另外, 只有在种子阶段检测到棉子糖, 其含量为15.43 mg.g-1。赤霉素含量的变化规律如下: 种子＞芽≈苗≈花序＞成株。单宁含量的变化趋势: 种子＞成株＞苗＞芽＞花序。黄酮含量的变化趋势: 种子＞芽＞成株≈花序＞苗。值得注意的是, 当单宁/黄酮的比值接近1时, 植物体内需要的单宁和黄酮的含量则相对较低; 相反, 当单宁/黄酮的比值接近0时, 植物体内需要的单宁和黄酮的含量则较高。