四合木茎插穗生根的解剖学研究

采用石蜡制片法对四合木茎插穗不定根的形成进行了解剖学研究,探讨四合木生根类型、生根部位、愈伤组织与生根的关系以及不定根的形成过程。结果显示:(1)四合木具有典型的木本植物茎结构,茎皮层内未发现厚壁组织。(2)四合木茎薄壁组织含有丰富的淀粉粒和蛋白质。(3)四合木茎插穗内无潜伏根原基,不定根由诱生根原基发育形成,诱生根原基是由愈伤组织自身的薄壁细胞反分化形成。研究表明,愈伤组织是孕育不定根的前提,四合木扦插生根属于愈伤组织生根类型。     

毛叶茶茎插穗生根的解剖研究

对毛叶茶茎插穗不定根形成进行了显微研究。观察发现,不定根起源于木射线薄壁细胞和韧皮部起源的愈伤组织。愈伤组织起源的不定根是由伤组织中部的细胞直接产生维管分子或者先产生形成层,再由形成层分化纤管分子。愈伤组织是孕育不定根的前提。韧皮部外侧近乎连续的厚壁的韧皮纤维束不妨碍不定根的发育。     

赤霉素解除木本植物季节性休眠机制的研究进展

赤霉素是一种高效能的广谱植物生长调节剂,能够促进植物的生长发育,具有重要的生物学功能。该文主要对国内外近年来有关赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用、赤霉素解除木本植物季节性休眠的生理机制、赤霉素代谢相关基因在木本植物季节性休眠中的作用以及赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制等方面的研究进展进行综述,同时对下一步的研究方向进行了展望,以期能够更好地阐述赤霉素解除木本植物季节性休眠的分子机制,为赤霉素在木本植物季节性休眠解除中的应用提供理论依据。     

生长素极性运输在水稻根发育中的作用

生长素极性运输(PAT)在植物生长发育尤其是极性发育和模式建成中起重要作用.采用2种PAT抑制剂TIBA(2,3,5-triiodobenzoic acid)和HFCA(9-hydroxyfluorene-9-carboxylic acid)处理水稻(Oryza sativa L. cv.Zhonghua)幼苗,结果表明:PAT影响水稻根发育包括主根的伸长、侧根的起始和伸长以及不定根的发育.PAT的抑制导致主根变短、侧根和不定根数目减少.外源附加生长素(NAA)可以部分恢复不定根的形成但不能恢复侧根的形成,表明在侧根和不定根的形成上可能具有不同的机制.切片结果表明,30μmol/TIBA处理后并不完全抑制侧根原基的形成,进一步研究表明生长素由胚芽鞘向基部的运输在水稻不定根的起始和伸长中起关键作用.     

生长素极性运输在水稻根发育中的作用

生长素极性运输(PAT)在植物生长发育尤其是极性发育和模式建成中起重要作用。采用2种PAT抑制剂TIBA(2,3,5-triiodobenzoic acid)和HFCA(9-hydroxyfluorene-9-carboxylic acid)处理水稻(Oryza sativa 1.cv．Zhonghua)幼苗,结果表明：PAT影响水稻根发育包括主根的伸长、侧根的起始和伸长以及不定根的发育。PAT的抑制导致主根变短、侧根和不定根数目减少。外源附加生长素(NAA)可以部分恢复不定根的形成但不能恢复侧根的形成,表明在侧根和不定根的形成上可能具有不同的机制。切片结果表明,30μmol／L TIBA处理后并不完全抑制侧根原基的形成,进一步研究表明生长素由胚芽鞘向基部的运输在水稻不定根的起始和伸长中起关键作用。     

桤木插穗不定根发生与发育的解剖学观察

采用常规石蜡切片法对桤木插穗进行解剖观察,研究茎的次生结构及不定根的起源和发生发育过程,探讨影响不定根发生的因素。结果表明:桤木茎的次生构造从外至内由周皮、皮层和次生维管组织3部分组成。皮孔有2种类型。不定根的发育过程可分为4个阶段:(1)维管形成层与髓射线交叉处的细胞活动,产生具有典型分生组织特点的薄壁细胞团;(2)薄壁细胞不断分裂,形成不定根原基发端细胞;(3)分裂分化形成的不定根沿着韧皮射线向皮层延伸;(4)随着不定根内部的维管系统的发育,不定根从皮孔或下切口伸出。     

欧美杂种山杨微扦插不定根发生过程的解剖学研究

采用石蜡切片技术,以欧美杂种山杨插穗基部茎段为实验材料,连续解剖观察插穗不定根发生发育过程,分析根原基发生部位与扦插生根的关系。结果显示:欧美杂种山杨插穗不定根的发生过程分为4个时期,为根原基诱导期,不定根起始期、表达期和伸长生长期。根原基诱导期维管形成层产生具有分生组织特点的薄壁细胞;不定根起始期,维管形成层及附近的薄壁细胞脱分化,形成不定根原基发端细胞;不定根表达期,根原基发端细胞不断分裂成具有方向性的根原基,根原基穿过韧皮射线和皮层,向皮孔方向发展;不定根伸长生长期,根原基从皮孔伸出,其内部的维管系统开始发育,形成不定根。研究认为,欧美杂种山杨为皮部诱导生根类型,不定根原基起源于维管形成层区,起源部位单一,扦插难生根。     

生长素和模拟微重力效应对大白菜不定根形态发生的影响

在生长素诱导下,大白菜(Brassicacampestris．Spp．Pekinensis)的下胚轴切段显示了一定的发根能力,其中,0．4—1．0mg／LIAA显著地促进大白菜不定根的发生。在生长素诱导24h后,可借助显微切片观察到下胚轴切面明显的解剖学变化首先是中柱鞘内靠近韧皮部的薄壁细胞的细胞质与细胞核变浓,染色加深,部分细胞分裂;随后是分裂的细胞团增大,逐渐形成根原基并分化出根冠。当下胚轴切段培养5天后,大量不定根穿破皮层,达到肉眼可见的程度。同一外植体中不定根的发育是不同步的,下胚轴不同部位的切段具有不同的发根能力;当下胚轴切段在培养基上反插时,提高外源IAA可修饰根发生的极性,提高蔗糖浓度能增强IAA的修饰作用;在模拟微重力效应条件下,不定根发生的极性没有明显变化,但是,增加了外植体对IAA诱导发根的敏感性。本结果为进一步研究不定根发生的分子机制建立了试验系统。     

杂种鹅掌楸插穗不定根发生与发育的解剖学观察

从解剖学角度着手,对杂种鹅掌楸〔Liriodendronchinense(Hemsl.)Sarg.×L.tulipiferaL.〕扦插过程中不定根的发生发育进行了研究。结果表明:杂种鹅掌楸插穗内未发现潜伏根原基。扦插后,不定根原基起源于维管形成层区,属于诱导生根类型。维管形成层恢复活动后,在不定根发生的部位附近形成1个明显的多薄壁细胞区域,在此区域不定根较容易发生。愈伤组织内没有发现根原基,愈伤组织在发育的过程中,内部细胞部分分化,并形成不规则的输导组织。大量的愈伤组织对不定根的发生有较强的抑制作用。杂种鹅掌楸插穗上不定根的发生可分为4个阶段:(1)维管形成层恢复活动,分裂出多层薄壁细胞;(2)维管形成层及附近的薄壁细胞脱分化,形成不定根原基发端细胞;(3)根原基发端细胞不断分裂成具有方向性的根原基,根原基穿过韧皮射线和皮层,向皮孔或下切口方向发展;(4)不定根从皮孔或下切口伸出,其内部的维管系统开始发育。     

不定根发生分子调控机制的研究进展

不定根发生问题,既是植物无性繁殖和工厂化育苗实践的核心问题,又是植物发育和形态建成等方面的重要理论问题。由于不定根发生过程的复杂性,到目前为止对其调控机制的了解还十分有限。大量研究证实,不定根发生与植物生长素类物质密切相关,因此现有的研究不仅围绕生长素及其信号传导途径展开,而且还涉及到基因表观遗传学调控水平。目前已经鉴定出一些与不定根发生相关的生长素信号传导因子,如NO、cGMP、microRNAs等。同时,还克隆到一些与不定根发生相关的基因,如OsPIN1、OsCKI1、NPK1、ARL1等。此外,发现DNA甲基化可以抑制DNA与蛋白(MeCP2) 的结合,从而抑制基因转录;microRNA可以使基因沉默来调控不定根的发生状况。本文围绕不定根发生的激素调控、不定根发生的基因调控、不定根发生的生长素信号传导机制、表观遗传调控等几个方面综述了近年来的研究进展。     

牡丹不定根形成相关基因PsARRO-1的克隆及表达分析

不定根发生相关加氧酶基因（adventitious rooting related oxygenase,ARRO—1）被认为是木本植物不定根形成的分子标记之一,属不定根发生起始阶段的特异表达基因。本实验以牡丹‘乌龙捧盛’为材料,运用RT-PCR和RACE相结合的方法克隆得到一个ARRO-1的全长cDNA序列,命名为PsARRO-J（GenBank登录号KJ620008）。PsARRO-1cDNA序列的开放阅读框长度为900bp,编码299个氨基酸。氨基酸序列同源性分析结果显示与拟南芥、毛果杨、苹果、梅花等植物有较高的相似性。利用实时荧光定量PCR对该基因在牡丹‘凤丹白’试管苗及实生苗的表达情况分析表明,PsARRO-1在试管苗及实生苗的根、茎、叶、花中均有不同程度的表达,根中的平均表达量大于其他部位,且实生苗中的整体表达量一般高于试管苗中的表达量。试管苗中,PsARRO-1在根中的表达量变化趋势明显,生根诱导初期表达量平稳且微弱,第10天开始上调表达,第15天和第40天分别出现两次峰值;实生苗中,PsARRO-1在根中的表达量在取样初期就开始快速上升,第10天达到峰值,之后迅速回落。这与牡丹不定根的发生过程基本一致,说明PsARRO-1与牡丹不定根的形成密切相关。     

四合木扦插生根过程中淀粉粒和蛋白质积累动态研究

利用高碘酸-锡夫试剂(PAS)—萘酚黄S对染法对四合木扦插不定根发生发育过程中淀粉粒和蛋白质分布的动态变化进行观察分析,为进一步揭示四合木不定根发生、发育机理提供解剖学依据。结果表明:(1)扦插后,淀粉粒在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内积累,至愈伤组织发育初期达到高峰,随着愈伤组织的继续发育,淀粉粒逐渐减少;(2)蛋白质在茎的木栓层和维管形成层之间的薄壁细胞内逐渐减少,至愈伤组织形成后,细胞内含少量蛋白质;(3)淀粉粒和蛋白质主要分布在分裂旺盛的胚性细胞、不定根原基细胞、不定根细胞及其附近细胞内。研究认为,蛋白质和淀粉粒为四合木不定根的形成和发育提供了物质和能量。     

巴戟天离体苗不定根发育的观察

以巴戟天幼嫩种子中的胚为外植体进行组织培养诱导出愈伤组织,继而诱导分化出芽,长成小苗。将小苗转入生根培养基中,从茎基部诱导出不定根,再生植株。对离体苗的不定根发育进行结构观察,发现巴戟天组培苗的不定根是由形成层细胞先分裂分化形成根原基后发育而成的。     

油茶插穗生根过程的解剖学观察

采用常规石蜡切片法,观察油茶插穗不定根发育的解剖学特征。结果表明：油茶当年生插穗茎内无潜伏根原基, 插条的皮部存在连续排列成环状的厚壁细胞,这些结构特征可能与油茶插条生根时间较长有关。不定根由诱生根原基发育形成, 诱生根源于形成层、韧皮部及愈伤组织等部位,不定根属于诱导根原始体型、混合生根型。只有极少数插条的不定根由愈伤组织长出,不定根的发生与愈伤组织没有直接关系。     

小麦根愈伤组织胚胎发育过程研究

实验通过对６个人工合成小麦品系和对照品种“中国春”种子根愈伤组织分化形成再生植株的过程进行形态和组织切片观察,发现分化初期有２种途径,一种是从愈伤组织先形成不定胚,然后再发育成不定芽和不定根,另一种途径是直接从愈伤组织中分化发育成不定根和不定芽;分化后期不定芽和不定根生长发育有３种类型：一种是不定芽发育先于不定根,一种是不定芽与不定期不定芽和不定根生长发育有种类型：一种是不一定芽发育先于不定根,一     

木本植物季节性休眠的分子机制

季节性休眠是多年生木本植物在生态和进化上的一种"权衡"机制,也是植物界多样性生存策略的组成部分.木本植物的休眠反应首先是Ca2+作为信号物质诱导CO/FT基因的表达,进而引起与休眠相关的DAM基因的表达;而低温可以诱导休眠的发生,冷诱导表达的基因CBF和COR在休眠期间也有表达;而与逆境相关的蛋白如脱水蛋白、抗冻蛋白、热激蛋白和热稳定蛋白等也与休眠反应有密切的关系.本文就与木本植物季节性休眠相关的分子机制进行了综述.     

棉花乙烯合成基因促进拟南芥和烟草不定根发生的研究

从棉花纤维cDNA中克隆获得乙烯合成基因GhACO3,构建了植物过量表达载体p35S::GhACO3.通过花序侵染法和叶盘法分别转化拟南芥和烟草,利用卡那霉素筛选及分子检测获得转基因阳性拟南芥和烟草植株.结果表明,GhACO3基因已整合到拟南芥和烟草基因组中;经过纯合筛选后获得转基因T2代拟南芥植株;与野生型拟南芥相比,GhACO3基因对拟南芥不定根发生具有显著促进作用;与野生型烟草植株相比,转GhACO3基因烟草不定根发生得到了显著的促进.研究表明,GhACO3基因的过量表达能够促进拟南芥和烟草不定根的形成发育,为进一步探讨GhACO3的生物学功能和进行转基因育种奠定了基础.     

金粟兰属植物根的组织发育研究

观察金粟兰属7种、4变种植物不定根的组织发育,发现本属大多数植物不定根具有典型的单子叶植物不定根的组织特征,特别是在同一条根中初生木质部的脊数可以随根的发育而增加。双子叶植物和单子叶植物根的组织学系统发育不仅在本属大多数种内不定根的个体发育中得以重演,而且在属内种间得以重演。     

胡杨不定根原基发生的分生细胞结构特征及内源激素变化分析

以胡杨实生苗去根插穗为试材,采用显微技术、气质(GC/MS)联用技术和同工酶分析技术观察和研究了外源3-吲哚丁酸(IBA)对其不定根原基(干细胞)形成的影响.结果表明:(1)胡杨插穗培养在无IBA的培养基上,36 h时有大核细胞发生,60 h时大核细胞聚集成团形成根原基,72 h时生成不定根;而添加了IBA的培养基上插穗培养60 h时大核细胞分散,出现许多薄壁细胞,72 h时薄壁细胞变大,没有根原基的形成和根的发生,表现出细胞组织愈伤化,不再分化出干细胞.添加外源IBA抑制了胡杨插穗不定根形成.(2)组织化学观察显示,在无IBA的培养基上的插穗,60 h时具双环状核仁的干细胞细胞质浓,富含蛋白质;而此时添加了IBA的插穗,具双环状核仁的细胞细胞质很少,蛋白质含量也少.(3)整个胡杨不定根形成的过程中,内源激素IAA和ABA可能作为诱导根原基发生的重要信号分子;内源激素IAA和GA3处于一个较稳定状态,有利于不定根的形成.(4)过氧化物酶(POD)2b酶带的持续表达有利于根原基的诱导;淀粉酶在60 h时表达增强,是根原基发育的标志;根原基诱导时不需要酯酶,而根原基发育时需要酯酶.     

狗蔷薇类原球茎发育过程的显微观察

对狗蔷薇类原球茎发育进行显微观察的结果表明：类原球茎发育过程中外部形态发生了明显的变化;毛状不定根及其产生的类原球茎均具备根的结构特点;类原球茎由毛状不定根中维管柱顶端外围的中柱鞘薄壁细胞发育而来,是包括胚性细胞和薄壁细胞在内的囊腔状结构的复合组织,胚性细胞在类原球茎中的发育经历了原胚、球形胚、心形胚和鱼雷胚阶段,并且与周围的细胞存在明显的生理隔离;类原球茎具有明显的极性,并且可以重复发生形成次类原球茎。