Biological activities of gibberellins and their glucosides in Pharbitis nil

Growth-promoting effects of gibberellins and their glucosides isolated from immature seeds of Japanese morning glory (Pharbitis nil) were compared in six bioassay systems. GA₃ glucoside exhibited much less activity than GA₃ in the dwarf rice (under aseptic conditions), dwarf maize (d₁, d₂ and d₅), cucumber and dwarf pea assays. GA₈, GA₂₆, GA₂₇ and GA₂₉ showed low activities in all the bioassay systems, while their glucosides were even less active. Thus gibberellin glucosides do not appear to be active in growth regulation.     

Solid substrate cultivation of Gibberella fujikuroi on an inert support

Growth of Gibberella fujikuroi on Amberlite, an inert support, and gibberellic acid (GA₃) production was studied in glass columns under different conditions of temperature and water activity (a_w). Maximum biomass concentration and GA₃ production were respectively 40 (mg/g inert support) and 0.73 (mg/g inert support). While high specific growth rates were obtained, low initial nitrogen resulted in low biomass concentrations. Maximum GA₃ (31°C, a_w=0.985) was not produced by the maximum concentration of biomass (25°C, a_w=0.992). Peaks in the rate curves of either outlet gas, CO₂ or O₂, occurred on exhaustion of urea indicating, for future works, just when to feed the culture additional nitrogen.     

6-BA、GA3调控春石斛花芽分化的效应

调查了春石斛假鳞茎封顶和增粗的生长情况,并以不同浓度6-BA、GA₃溶液进行灌根处理,观测其对花芽分化的效应。结果表明,假鳞茎的增粗阶段在9月15日至10月10日,经过约50 d增粗生长,假鳞茎粗度迅速增加。其间,6-BA、6-BA+GA₃处理对春石斛花芽分化有促进作用。3种6-BA浓度作用效果明显,最佳为400 mg/L;6-BA添加低浓度GA₃,对花芽分化有增效作用,其中以6-BA 200 mg/L添加GA₃ 50 mg/L效果最佳。GA₃作用效果不稳定,浓度为25 mg/L时叶片脱落不明显,高于50 mg/L则叶片大量脱落。     

不同栽培措施对降香黄檀内源激素含量的影响

为了了解不同栽培措施对降香黄檀叶片内源激素的影响,本研究通过铺设修枝、移植、钾肥、乙烯4个试验,分析各处理叶片激素含量特征。结果表明：修枝实验中,重度修枝处理IAA、GA₃、ZR、ABA含量均最大,分别为69.849、6.619、8.805、77.998 ng·g^-1。移植各处理中,去冠移处理IAA、ZR含量最高分别为73.195和9.472 ng·g^-1,而其ABA含量最低为52.001 ng·g^-1,GA₃含量最高的为断根处理8.418 ng·g^-1。IAA、ZR、GA₃含量K1钾肥配比最高分别为75.188、8.383、6.127 ng·g^-1;ABA最大含量71.082 ng·g^-1为CK处理。乙烯试验中,CK处理的IAA、GA₃含量最高分别为47.762、4.967 ng·g^-1;E2.5%处理的ABA含量96.94 ng·g^-1最高。E0.1%处理的ZR含量最高为9.378 ng·g^-1。修枝对GA₃/ABA和ZR/GA₃影响较大,其最小值分别比最大值降低了29.7%、19.0%。移植对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,最小值比最大值依次降低了52.47%和51.47%。树干注射乙烯和钾肥对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,乙烯试验最小值分别比最大值降低了55.4%、49.2%,钾肥试验最小值分别比最大值降低了48.8%和37.1%。     

外源GA3对毛竹实生苗茎秆生长及CesA基因表达的影响

以毛竹实生苗为试验材料,研究不同浓度外源GA₃（0,0.1,0.5,1 μmol·L^-1）对毛竹生长及CesA基因表达的影响。结果表明,与未经GA₃处理相比,施用外源GA₃后,毛竹实生苗茎节间和纤维细胞显著伸长,初生壁纤维素合成相关基因PeCesA2和PeCesA6相对表达量明显上调,次生壁相关基因PeCESA4和PeCESA4-1显著下调,傅里叶红外光谱分析（FTIR）,发现毛竹茎秆纤维素特征峰强度（1 060,1 160及1 373 cm^-1）随着GA₃浓度升高而逐渐增强,表明施用外源GA₃能够影响毛竹茎秆CesA基因表达,PeCesA2和PeCesA6的表达与外源GA₃促进纤维细胞伸长的过程存在一定联系。     

GA3与EDTA强化黑麦草修复Pb污染土壤及其解毒机制

采用盆栽土培方法研究了生长调节剂GA₃和重金属螯合剂EDTA强化黑麦草修复Pb外源浓度分别为250和500 mg·kg^-1的污染土壤以及黑麦草Pb解毒机制.结果表明： 细胞壁沉积和液泡区室化在黑麦草地上部分Pb的解毒中起重要作用.EDTA单独使用提高了植物体内Pb的浓度和Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例,增强了Pb对植物的毒害作用,从而使植物生物量显著下降(P<0.05).叶面喷洒低浓度GA₃(1或10 μmol·L^-1)显著促进黑麦草对Pb的富集,但Pb在细胞器组分中的比例降低,缓解了Pb对植物细胞的伤害,从而促进了黑麦草的生长(P<0.05),其中1 μmol·L^-1 GA₃作用最显著.100 μmol·L^-1 GA₃降低了黑麦草体内Pb浓度,但Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例提高,使黑麦草的生物量明显低于对照.低浓度GA₃可在一定程度上缓解Pb和/或EDTA对黑麦草的毒害,生物量表现为低浓度GA₃ 单独>低浓度GA₃+EDTA>EDTA单独使用.低浓度GA₃和EDTA联用时的协同作用强化了黑麦草对Pb的富集,其中,在外源Pb浓度为500 mg·kg^-1处理组中,EDTA+1 μmol·L^-1 GA₃使黑麦草地上部分Pb浓度和提取效率分别达到1250.6 mg·kg^-1和1.1%.因此,1 μmol·L^-1 GA₃与EDTA联用在强化Pb污染土壤植物修复中具有很好的应用潜力.     

GA3预处理对冷藏百合切花花瓣衰老的影响

本文研究GA₃预处理对冷藏10d的百合切花花瓣衰老的影响。结果表明,入库前用200mg/L GA₃预处理可以显著提高花瓣含水量,增强保水能力,延缓可溶性蛋白质含量的下降,提高可溶性糖水平和CAT活性,延缓POD活性的升高,减少MDA积累,使切花瓶插寿命延长,观赏品质得到改善。     

GA3与EDTA强化黑麦草修复Pb污染土壤及其解毒机制

采用盆栽土培方法研究了生长调节剂GA₃和重金属螯合剂EDTA强化黑麦草修复Pb外源浓度分别为250和500 mg·kg^-1的污染土壤以及黑麦草Pb解毒机制.结果表明： 细胞壁沉积和液泡区室化在黑麦草地上部分Pb的解毒中起重要作用.EDTA单独使用提高了植物体内Pb的浓度和Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例,增强了Pb对植物的毒害作用,从而使植物生物量显著下降(P<0.05).叶面喷洒低浓度GA₃(1或10 μmol·L^-1)显著促进黑麦草对Pb的富集,但Pb在细胞器组分中的比例降低,缓解了Pb对植物细胞的伤害,从而促进了黑麦草的生长(P<0.05),其中1 μmol·L^-1 GA₃作用最显著.100 μmol·L^-1 GA₃降低了黑麦草体内Pb浓度,但Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例提高,使黑麦草的生物量明显低于对照.低浓度GA₃可在一定程度上缓解Pb和/或EDTA对黑麦草的毒害,生物量表现为低浓度GA₃ 单独>低浓度GA₃+EDTA>EDTA单独使用.低浓度GA₃和EDTA联用时的协同作用强化了黑麦草对Pb的富集,其中,在外源Pb浓度为500 mg·kg^-1处理组中,EDTA+1 μmol·L^-1 GA₃使黑麦草地上部分Pb浓度和提取效率分别达到1250.6 mg·kg^-1和1.1%.因此,1 μmol·L^-1 GA₃与EDTA联用在强化Pb污染土壤植物修复中具有很好的应用潜力.     

调控pH提高分批发酵赤霉素GA3产量

为高效率发酵生产GA₃,对藤仓赤霉菌发酵过程pH进行优化调控研究。采用5L全自动发酵罐,在pH 3.0-5.0条件下,对藤仓赤霉菌菌丝生长及GA₃产量的影响进行了考察,实验数据表明：在pH 4.0条件下,菌比生长速率可获最大值,为0.395/h;而pH 3.0条件下,GA₃比生成速率最大,达到4.43mg/(g?h)。基于不同pH条件下,对菌比生长速率、得率、GA₃比生成速率的影响,提出GA₃分批发酵过程中的pH调控策略,即：0-20h,pH自然;20-50h,pH 4.0;50-80h,pH 3.0-3.5;80h后控制pH为3.5-4.0。在此控制模式下,经过196h发酵GA₃的终产量达到2 224mg/L,GA₃产率44.5mg/g,GA₃生产强度0.242mg/(L?h),分别比不控制pH条件下发酵的数值增长了7.75%、7.74%、8.04%,表明该pH控制策略能增进GA₃发酵生产效率。     

冷激诱导高温胁迫下番茄幼苗矮化机理

为了探明冷激诱导高温胁迫下番茄幼苗矮化的机理,育苗期间,每天8:00对幼苗分别进行5、10、15 ℃持续时间依次为10、20、30 min的冷激处理,测试了不同冷激强度下番茄幼苗乙烯释放速率,研究了冷激处理T10 ℃ D10 min(10 ℃持续10 min)结合不同生长调节物质对番茄幼苗乙烯释放速率、赤霉素(GA₃)含量和幼苗生长特性的影响.结果表明： 冷激处理刺激了番茄幼苗乙烯的产生,随着冷激温度的降低和冷激时间的延长,冷激诱导乙烯释放的效应显著增强.5 ℃持续30 min的冷激处理番茄幼苗乙烯产生速率最大,达到60.3 nL·h^-1·g^-1,为对照的6.5倍;乙烯利(ETH)、硫代硫酸银(STS)、GA₃和多效唑(PP333)均不能完全阻止冷激处理T10 ℃D10 min诱发的高乙烯产生率.冷激处理T10 ℃D10 min番茄幼苗茎叶GA₃含量为80.8 μg·g^-1,与对照(130.6 μg·g^-1)相比降低了38.1%.喷施ETH、STS对冷激诱发的幼苗矮化效应无显著影响,而GA₃显著减弱了冷激的矮化效应,PP333显著增强了冷激的矮化效应.以株高作为衡量指标,浓度为4.0 mg·L^-1的PP333处理,相当于10 ℃冷激处理.冷激诱导的番茄幼苗矮化效应主要原因在于冷激降低了番茄幼苗茎叶GA₃的含量.T10 ℃ D10 min可以在降低幼苗株高的同时不降低幼苗干物质的积累.     

外源硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦叶片有机酸和激素含量的影响

为探讨外源硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下植物有机酸和激素水平的调控效应,以裸燕麦(Avena nuda)为材料,研究喷施50μmol·L^-1H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液对3.00 g·kg^-1盐碱胁迫下叶片有机酸、激素含量和产量性状的影响。结果表明：盐碱胁迫显著提高了琥珀酸、丁烯二酸、苹果酸、葡萄糖醛酸和总有机酸含量,显著降低了焦谷氨酸、茉莉酸-异亮氨酸(JA-Ile)、反式-玉米素(tZ)和N⁶-(Δ²-异戊烯)腺嘌呤(iP)含量。喷施NaHS溶液显著提高盐碱胁迫下裸燕麦叶片中3-羟基-3-甲基谷氨酸、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素A₇(GA₇)、茉莉酸甲酯(MJA)、iP含量和IAA/ABA比值,显著降低葡萄糖醛酸、赤霉素A₃(GA₃)、赤霉素A₄(GA₄)、总赤霉素(GA_S)、1-氨基环丙烷羧酸(A...     

短瓣金莲花种子无菌萌发与幼苗快繁技术初探

以野生短瓣金莲花种子为材料,探讨不同处理方式对种子发芽的影响,并比较不同培养基类型及激素组合对短瓣金莲花根茎部位形成的愈伤组织、不定芽增殖及生长的影响,建立无菌播种及组培快繁体系,为短瓣金莲花快繁和规模化生产提供技术支撑。结果表明：（1）用600 mg·L^-1 GA₃溶液浸泡48 h后并用0.1% HgCl₂溶液灭菌20 min的种子发芽效果最好;（2）适宜于增殖的培养基配方为MS+0.5 mg·L^-1 6-BA+0.1 mg·L^-1 NAA;（3）适宜于生根的培养基配方为不添加激素的MS。     

檀香种胚离体培养快速育苗研究

利用添加植物生长调节剂的培养基对檀香种胚进行离体培养,研究种胚萌发和成苗的影响因素以及种苗快速繁育技术。结果显示:生长调节剂GA₃和种胚成熟度都是影响檀香种胚萌发和成苗的重要因素,檀香成熟胚在含14 μmol/L GA₃的MS培养基上7~10 d即可萌发,45 d后成苗率达82.5%,檀香种胚离体培养是有效的快速育苗方法。     

Factors affecting germination and conversion frequency of somatic embryos of Tea [Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]

The cause of poor and abnormal germination of tea somatic embryos was investigated with respect to (a) the different factors that affect reserve mobilisation viz. chilling, desiccation or GA₃ and (b) those that affect the maturation process and reserve accumulation viz. ABA.

Tea somatic embryos were sensitive to desiccation and their normal development or germination could not be evoked by external agents like chilling and GA₃. Supplementation with external sources of nutrient precursors and readily available forms of carbohydrates like sucrose or maltose together with trans-cinnamic acid improved the germination of the somatic embryos significantly.     

粗茎秦艽种子粗提物与破眠方法研究

为了探究影响粗茎秦艽（Gentiana crassicaulis Duthie ex Burk.）种子休眠的因素,破除休眠,寻找其种子快速萌发的方法,以干燥的粗茎秦艽种子为材料,测定种子吸水率及粗提物的活性,使用不同浓度的赤霉素（GA₃）、高锰酸钾（KMnO₄）、聚乙二醇（PEG6000）和过氧化氢（H₂O₂）溶液进行浸种处理,比较不同处理条件对粗茎秦艽种子萌发的影响。结果显示,粗茎秦艽种皮对种子吸水没有明显阻碍作用;不同浓度的种子粗提物对白菜、小麦的萌发和生长均表现出抑制作用;不同浓度的粗提物对粗茎秦艽种子自身的萌发也表现出一定的抑制作用,当粗提物浓度达到0.1 g/mL时,抑制作用最显著（P < 0.05）;高锰酸钾处理可提高粗茎秦艽种子的萌发率,浓度为1.5%时效果较显著（P < 0.05）,而过氧化氢处理对粗茎秦艽种子的萌发效果不如前者,此外,用500 mg/L的赤霉素浸种和300 mg/L的聚乙二醇预处理也可显著打破粗茎秦艽种子休眠（P < 0.01）。研究结果表明粗茎秦艽种子的内源抑制物是影响其休眠的因素之一;种皮的机械阻碍也在一定程度上影响了种子萌发;粗茎秦艽种子具有综合性休眠特性。高锰酸钾预处理、赤霉素浸种和聚乙二醇引发均可打破种子休眠、缩短种子出芽时间,提高种子的发芽能力。     

枇杷叶片胚性愈伤组织诱导与内源激素含量的关系

为揭示胚性愈伤组织发生过程中内源激素的变化规律,本研究以枇杷叶片为实验材料,通过诱导胚性愈伤组织获得体细胞胚,采用高效液相色谱法测定枇杷叶片及愈伤组织的赤霉素（GA₃）、生长素（IAA）、脱落酸（ABA）和玉米素（ZT）4种内源激素的含量,探讨胚性愈伤组织发育过程中4种内源激素的动态变化。结果显示,不同成熟度叶片内IAA/ZT比值对胚性愈伤组织的发生有正效应,而GA₃/IAA的比值具有负效应。胚性愈伤组织的发生需要较低含量的GA₃及高含量的IAA和ABA,IAA/ZT比值高有利于胚性愈伤组织形成,培养后期及时添加一定量的外源激素有利于胚性保持。本研究可为离体培养时选择外植体、添加外源激素及控制继代时间提供理论指导,并为快速获得枇杷胚性材料、开展基因转化研究奠定基础。     

光质对设施葡萄叶片衰老与内源激素含量的影响

以设施延迟栽培条件下叶片衰老速度不同的意大利和无核白鸡心2个葡萄品种为试材,分别进行补充红光和蓝光处理,研究不同光质对叶片衰老过程中叶绿素含量、净光合速率和内源激素含量的影响.结果表明: 与未补光对照相比,红光能够显著提高叶片的叶绿素含量和净光合速率,降低了内源赤霉素(GA₃)含量,但明显减缓了脱落酸(ABA)含量的增加和玉米素核苷(ZR)总含量的减少,从而显著提高了(GA₃+ZR)/ABA值,延缓叶片衰老.叶片衰老前期,蓝光处理叶片叶绿素含量、净光合速率和(GA₃+ZR)/ABA值均低于对照,加速了植株的衰老进程;但在叶片衰老后期,蓝光处理叶绿素含量、净光合速率和(GA₃+ZR)/ABA值逐渐高于对照,在一定程度上延缓了叶片衰老.植物内源激素生长素(IAA)则表现出叶片衰老前期促进叶片生长发育、叶片衰老后期加速衰老的双重作用.意大利叶片衰老速度较无核白鸡心慢.在本试验条件下,红光处理效果最好,有效延缓了叶片衰老进程,延长了叶片的生理功能期.     

白桦BpPIN3基因启动子序列及应答特性分析

PIN蛋白家族作为植物中重要的生长素外排载体家族,在植物生长和发育过程中表现出广泛的生理效应。为了进一步了解BpPIN3的功能,探究其在白桦（Betula platyphylla）发育过程中及其对不同激素信号和非生物胁迫的响应,采用生物信息学方法分析白桦BpPIN3启动子序列。以1年生和2年生白桦无性系苗木的根、茎、叶和顶芽为材料进行组织部位表达模式分析。以白桦幼苗为材料,用100 μmol·L^-1生长素（IAA）、100 μmol·L^-1赤霉素（GA₃）、200 μmol·L^-1脱落酸（ABA）和长光照条件下分别进行激素诱导和光胁迫处理,并取激素处理后0、2、4、8、16、24、48 h以及光胁迫后0、1、3、6,12、24、48、72 h时的白桦叶片和根提取RNA,利用qRT-PCR技术分析BpPIN3基因的表达情况。结果显示：BpPIN3启动子序列包含赤霉素、脱落酸、茉莉酸甲酯等不同类型的生长素响应元件,以及多个与逆境相关的顺式调控元件。BpPIN3在不同生长年份白桦的多个组织部位都有表达,尤其在叶片中表达量较高,并且所有组织部位中BpPIN3第二年的表达量均高于第一年。BpPIN3基因在不同处理条件下,不同部位间的相对表达量的变化存在一定差异,IAA及GA能够诱导白桦叶片组织细胞中的BpPIN3上调表达;而在ABA处理下除16、48 h外,BpPIN3基因表现出与IAA处理下相反的表达模式。在根组织中,IAA、GA₃及ABA均能诱导BpPIN3的表达。在叶片组织中,遮光胁迫诱导了BpPIN3基因的表达;在根组织中,随着处理时间的推移,12 h开始BpPIN3基因的相对表达量均显著高于对照（0 h）。根据试验结果,推测BpPIN3基因在白桦生长发育过程,以及IAA、GA₃和ABA信号转导途径和植物光响应过程中发挥重要调控作用。     

Suppression and promotion of growth by ethylene in rice seedlings depends on ambient humidity

We examined the effect of ethylene on the growth of rice seedlings (Oryza sativa L.) at various degrees of humidity. Ethylene significantly suppressed the growth of shoots when applied to seedlings grown under 30% relative humidity (RH), but promoted the growth of shoots when applied to seedlings grown under 100% RH. The application of gibberellic acid (GA₃) promoted the elongation of shoots in seedlings grown under 30% and 100% RH. Ethylene inhibited the shoot elongation induced by GA₃ at 30% RH, but enhanced the elongation induced by GA₃ at 100% RH. These results indicate that ethylene can either promote or suppress the growth of rice shoots depending on ambient humidity, and that these actions of ethylene may be mediated through modulating the responsiveness of shoots to gibberellin.     

解除休眠处理对凤丹种子萌发和幼苗生长的影响

凤丹种子具有很深的休眠特性。本实验以AgNO₃、GA₃、KT、TDZ和4℃低温处理凤丹种子,探讨解除其上胚轴休眠的途径。结果表明,AgNO₃、GA₃和低温(4℃)处理能加快凤丹种子萌发并提高发芽率,且不同程度地改善幼苗的鲜重、株高、根系等生长指标。