龙眼化学调控技术研究

本文总结1986～1996年对龙眼结果母校与产量的相关性、花芽分化及生理落果与内源激素（iPAs、GAs、ABa及LAA）的关系,以及外源激素对花芽分化及生理落果调控作用的研究结果。报道龙眼化学调控技术在生产上试验、示范及推广应用的效果。     

龙眼花芽形成及其调控研究进展(综述)

龙眼正常的花芽分化和“冲销”的分化过程差异很大。其花芽分化与营养、温度、光照、水分、内源激素的关系密切。应用各种措施进行龙眼花芽形成及产期调控取得了良好的效果,但仍存在诸多问题需要进一步深入研究。     

几种调控措施对龙眼顶芽激素及成花坐果的影响

以当地主栽龙眼品种‘泸丰一号’为材料,在龙眼花芽形态分化期开始前,采取树冠喷施不同比例的生理调节剂、骨干枝环割、断根等调控措施,定期测定花芽分化期顶芽内源激素,在花芽分化完成后统计成花坐果率,研究调控措施对龙眼顶芽激素含量动态变化和成花坐果率的影响。结果表明:几种措施处理都不同程度地提高了龙眼的成花坐果率,适当浓度(150 mg·L-1及100 mg·L-1)乙烯调节剂组合调控措施可以显著提高树体的雌花数、雌花率及坐果率,其中雌花率分别比对照提高了32.57%和38.22%;各处理的冲梢率显著低于对照,其中处理B(100 mg·L-1乙烯利调节剂组合)的冲梢率(18.58%)最低,比对照低34.18%,且芽轴增长率与冲梢率呈显著正相关,其中以150.00 mg·L-1多效唑+100.00 mg·L-1乙烯利+1.0 mg·L-1细胞分裂素配制好的药液均匀喷洒在树冠上的处理效果最优。几种措施对于龙眼顶芽中的激素及激素的平衡的影响表现为GA3含量和ABA含量在花序主轴分化期较高,在多级侧花序快速分化期则处于较低水平,整个形态分化期ZT始终保持较低水平,则利于防止龙眼成花逆转,从而促进龙眼花芽分化;IAA含量受各处理影响变化较为复杂,并未呈现出较强的规律性;从激素比例方面看,龙眼顶芽在花序主轴分化前期IAA/GA3比值较低,末期ZT/GA3比值较高则有利于成花,在整个形态分化期ZT/ABA及GA3/ABA都处在较低的水平,可有效抑制成花逆转。研究结果可为龙眼的成花机理以及四川泸州地区龙眼的优质丰产栽培提供理论依据。     

龙眼生理落果中的纤维素酶、果胶酶活性及脱落酸含量

水涨龙眼脱落幼果的纤维素酶活性与落果比率之间具显著相关性（r=0．886）。在生理落果期间,脱落幼果纤维素酶活性高出正常幼果37％。果胶酶活性对生理落果的影响不甚明显,仅在落果中期表现出较强酶活性。在整个生理落果期间,脱落幼果脱落酸含量始终处在高于正常幼果的状态,其含量比正常幼果的脱落酸含量高167倍。幼果中纤维素酶活性强和脱落酸含量高是促进水涨龙眼生理落果的重要因素。     

6-BA+B9对龙眼花芽生理分化期内源多胺含量变化的影响

在龙眼花芽生理分化期喷施6-BA 200 mg/L+B₉ 2000 mg/L,跟踪测定其内源多胺含量变化。研究结果表明,龙眼花芽生理分化期内源腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量均出现积累,喷施6-BA+B₉能明显提高内源多胺含量,特别是Put和Spd的含量。内源多胺与花芽分化有一定的内在联系,生长调节剂对花芽分化的调控有可能通过多胺来实现或协同作用。     

龙眼内源激素变化和花芽分化及大小年结果的关系

本文探讨了隔年结果的龙眼花芽和营养芽内源激素在成花过程中的作用及其与结果大小年的关系．结果表明：大年树的细胞分裂素ｉＰＡ明显地高于小年树,而ＧＡ和ＡＢＡ含量明显低于小年树,说明细胞分裂素有利于龙眼花芽分化,ＧＡ和ＡＢＡ不利于花芽分化．龙眼大年树细胞分裂素和赤霉素的比值显著高于小年树．外施ＰＰ３３３能促进花芽分化,具有缩短花序、提高着果率和增加产量的作用．     

龙眼的成花逆转与“冲梢”调控

龙眼的成花逆转以部分开花和／或花序逆转两种类型出现,其逆转是以“冲梢”形成而发生的,“冲梢”导致龙眼“大小年”结果。文章就60年代以来龙其是近10来年龙眼花芽分化和成花逆转,与成花逆转有关的因素,以及成花转调控等方面的研究进展作介绍。     

龙眼DCL家族基因的启动子分析及时空表达

为了解龙眼DCL基因的功能,该试验对龙眼基因组数据提取的DlDCL1、DlDCL2、DlDCL3和DlDCL4基因序列进行启动子顺式作用元件及其受miRNA调控的分析;并以龙眼胚性愈伤组织为材料,研究了DlDCLs不同基因成员在非生物胁迫和外源激素处理下的表达情况。结果显示:(1)龙眼DCL基因启动子中除了TATA和CAAT外,还具有大量的光反应元件、激素应答元件、胁迫响应元件、组织特异性调控元件及植物生长发育相关的顺式调控元件,提示龙眼DCL基因启动子转录活性可能受到光、激素信号及逆境胁迫因素的诱导。(2)对调控龙眼DCL基因的miRNA进行筛选,结果显示DlDCL1受miR162和miR1024调控,DlDCL4受miR390和miR396调控。(3)实时荧光定量PCR显示,在一定浓度范围内,外源激素GA3、ABA和ETH均能下调DlDCLs基因的表达,而高浓度ETH处理则显著上调DlDCLs的表达。(4)高浓度蔗糖(6%)处理时DlDCL2、DlDCL3和DlDCL4显著上调表达,而低浓度(0.1%)处理时DlDCL1显著上调表达;不同温度处理下,DlDCL1在34℃时显著上升,DlDCL3随着温度的提高相对表达量逐渐减低;而DlDCL2和DlDCL4表达量差异不明显;NaCl胁迫处理下,DlDCLs在1h处理时表达量下调,但在其他不同时间点则上调表达。研究表明,龙眼DCL基因在外源激素及非生物胁迫处理下,并非是简单的一对一响应,而是存在较为复杂的响应机制。     

扁桃生理落果期不同组织激素浓度的动态变化及其对落果的影响

为探明扁桃幼果生理脱落与GA3、IAA和ABA等3种激素的关系,以新疆‘纸皮’扁桃为试材,分析新梢、结果枝组、幼果和果柄(包括正常发育幼果和果柄、即将脱落幼果和果柄)中3种内源激素浓度的动态变化规律,并分别涂抹3种外源激素调查其对坐果率的影响。结果表明:(1)‘纸皮’扁桃幼果脱落期和新梢生长期重合,扁桃生理落果期不同组织中3种内源激素浓度变化趋势与新梢生长期和幼果脱落期的动态特征基本一致。(2)扁桃生理落果期间,正常的和即将脱落的幼果及其果柄中内源激素浓度呈规律性变化,即:GA3和IAA浓度表现为正常果和正常果果柄始终大于相应的落果和落果果柄,而内源ABA浓度表现则与之相反,同时对应外源涂抹试验也印证了幼果和幼果果柄中高GA3和IAA浓度、低ABA浓度有利于扁桃坐果。(3)新梢和幼果中对应内源激素之间的浓度平衡关系也是调控扁桃幼果生理脱落的重要因素,即:新梢与幼果的GA3比值和IAA比值增大、而ABA比值减少将会促进幼果脱落,反之则减缓幼果脱落。     

植物落花落果的分子机理研究进展

落花落果是花、果实、种子从母体脱落的一种普遍存在的自然现象。发生器官脱落的区域为离区(abscission zone,AZ)。离区分化形成离层,离层与脱落息息相关。离层的发育和功能行使是多酶、多激素、多基因参与调控的复杂而精确的过程。落花落果不仅是作物栽培和育种中的典型农艺性状,而且是植物器官脱落的主要形式之一。减少植物落花落果或控制某些植物适度落花落果,提高作物和果蔬类植物的产量和品质,是人类在作物驯化上努力的目标。该文基于前人对植物器官脱落的生理生化和分子生物学机制的研究,主要从植物落花落果的细胞学基础、生理生化机制、遗传学规律、分子生物学和相关基因定位、转录组分析方面阐述落花落果分子机理,重点从落花落果的分子生物学和相关基因定位两个方面进行剖析落花落果的作用机制,以便为作物遗传育种研究提供理论指导。     

化橘红生理落果与若干生理生化指标的关系

通过测定正常果与脱落果若干生理生化指标的变化,探讨化橘红生理落果的机理.结果显示,N、P、K、Ca、Mg含量正常果一致地高于脱落果;脱落果总糖含量呈下降趋势,正常果则先升后降;果实中生长促进类内源激素(GA3、IAA、ZT)含量正常果显著高于脱落果,而ABA/(GA3 LAA ZT)值则是脱落果显著地高于正常果;三类水解酶活性均为脱落果显著高于正常果.说明化橘红果实的脱落与果实内部的矿质元素、总糖、内源激素含量和水解酶活性密切相关.     

龙眼WOX家族基因鉴定及在体胚发生早期的表达分析北大核心CSCD

为探究龙眼WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)家族基因的生物学功能与表达模式,该研究基于龙眼全基因组数据库对DlWOX家族成员进行鉴定与生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测验证其在龙眼体胚发生早期三个阶段以及在不同激素处理下的表达模式。结果表明:(1)共筛选出13个龙眼DlWOX家族成员,均为不稳定蛋白;亚细胞定位预测显示DlWOX定位于细胞核与细胞骨架上;进化树分析发现,DlWOX家族分为远古支、中间支和WUS(WUSCHEL基因是WOX家族中最先发现的基因)支。(2)基因结构分析发现,DlWOX内含子数在0~19个之间,其大部分的编码蛋白都含有基序motif1与motif2,部分成员含有特异的基序;DlWOX启动子顺式作用元件包含大量光与激素响应元件。(3)对DlWOX在龙眼不同组织部位及体胚发生早期的表达模式分析发现,该家族部分成员在龙眼叶片中高表达,DlWOX14.1、DlWOX14.2和DlWOX9A在胚性愈伤组织阶段(EC)高表达;qRT-PCR分析显示,大部分龙眼DlWOX家族成员响应茉莉酸甲酯(MeJA)和赤霉素(GA)的调控,除DlWOX6外,其余成员在GA与MeJA处理下均上调表达,其中DlWOX9A在GA和MEJA处理下表达量显著上调。研究发现,龙眼DlWOX9A转录组测序结果与qRT-PCR结果的表达量存在差异并且趋势也不完全相同,推测WOX家族在龙眼的整个体胚发生早期起着重要的作用,尤其是在GE阶段;龙眼DlWOX基因在进化过程中存在高度的保守性,部分DlWOX家族成员可能通过响应GA与MeJA激素在龙眼体胚发生过程中发挥作用。     

植物生长调节剂对龙眼内源激素及花芽分化的影响

研究了ＰＰ３３３和ＧＡ对龙眼（ＤｉｍｏｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎａＬｏｕｒ）,成花的作用及其与内源激素的关系。结果表明,ＰＰ３３３处理后,ｉＰＡ含量明显高于ＧＡ的处理,而ＧＡ含量则呈现由高到低逐渐下降的趋势,ＧＡ处理正好相反,ＰＰ３３３处理后芽中的ＡＢＡ含量明显低ＧＡ处理,表明高含量的ＧＡ和ＡＢＡ不利于花芽分化,而高含量的细胞分裂素则有利于花芽分化,外施Ｐ３３３可缩短花序长度,提高着果率和增加产量。     

果树花芽分化与激素的关系

本文从果树植株这一有机整体着眼,论述了各激素间的平衡关系及激素和各种营养物质的相互作用与花芽分化的关系,认为花芽分化受激素平衡和营养物质双重制约。在花芽分化开始前,在一定的营养状态和花诱导条件下,使各激素达到某种平衡状态,从而使司花基因解除阻遏,并调运营养向生殖器官分配增多,于是,开始花的器官建造。     

激素敏感脂酶基因研究进展

在脂肪的沉积过程中,激素敏感酯酶(HSL)是脂肪分解的限速酶,动物体内激素敏感酯酶的多寡、活性的高低对动物脂肪的沉积具有重要的影响。近年来,国内外大量研究报道了激素敏感酯酶对脂肪分解代谢的调控。本文将从激素敏感酯酶基因的功能与作用机理;日粮、激素、添加剂及动物生理阶段等方面对激素敏感酯酶基因的表达调控进行综述。     

多胺对菊花激素含量与花芽分化的影响

以切花菊（Dendranthema morifolium）品种‘神马’为试材,外源喷施0．1mmol·L-1的亚精胺（Spd）与多胺合成抑制剂D-精氨酸（D．Arg）,转入昼10h／夜14h的短日条件下进行开花诱导,测定不同花芽分化时期顶芽内源多胺[腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（spm）]和几种激素[生长素（IAA）、玉米素核苷（ZR）、异戊烯基腺苷（iPA）、赤霉素（GA）]含量的动态变化,分析多胺对激素和花芽分化的作用关系。结果表明,外源多胺和多胺合成抑制剂能够显著影响顶芽内源多胺（Put、Spd、Spm）和激素（IAA、ZR、iPA、GA）的含量,顶芽内高水平多胺有利于菊花花芽分化的启动和保持;外源多胺及多胺合成抑制剂可能通过影响内源多胺含量从而影响内源激素或者直接影响内源激素和内源多胺,进而调控花芽分化：内源Put与IAA关系密切,高水平的内源Put不利于IAA的积累;ZR和iPA含量与内源多胺总量的变化趋势一致;外源多胺及多胺合成抑制剂对GA的影响主要在花序分化期和小花分化期,且高水平的内源Spd和Put不利于GA的积累。     

多胺在植物生长发育过程中的生理作用

多胺在植物生长发育过程中具有广泛的生理作用,如参与植物衰老进程的调控、体细胞胚发生、花芽分化、花和果 实的发育及参与各种生理胁迫反应等。本文重点综述了多胺在植物生长发育过程中生理学功能方面的研究进展,并对有关 问题进行了讨论和展望。     

龙眼组蛋白去乙酰化酶基因DlHDT1的克隆与特性分析

组蛋白去乙酰化是植物表观遗传调控的重要组成部分,对染色体结构修饰和基因表达调控发挥着重要的作用。为深入探究组蛋白去乙酰化酶基因(histone deacetylase 1,HDT1)在龙眼体胚发生过程中的功能,该研究结合龙眼基因组数据,采用RT-PCR方法克隆得到龙眼组蛋白去乙酰化酶基因(DlHDT1),对其进行生物信息学分析及亚细胞定位观察,同时结合转录组数据分析DlHDT1在体胚发生过程中的FPKM值,并利用qRT-PCR技术检测PEG6000和NaCl处理下DlHDT1的表达模式。结果表明:(1)DlHDT1基因CDS序列全长918 bp,编码305个氨基酸,该蛋白为不稳定亲水性蛋白,不含信号肽和跨膜结构,共含43个磷酸化位点,相对分子量为32 585.54 Da,等电点为4.65;进化树分析显示龙眼DlHDT1与漾濞槭亲缘关系最近(78.76%)。(2)亚细胞定位显示,DlHDT1蛋白定位于细胞核中;顺式作用元件分析发现DlHDT1基因含有大量光响应元件和脱落酸、茉莉酸甲酯等激素及逆境胁迫响应元件;转录组数据显示,DlHDT1在龙眼体胚发生不同时期均有表达,在胚性愈伤组织(EC)阶段表达最低,在球形胚(GE)阶段表达最高。(3)qRT-PCR显示,在PEG6000和NaCl处理下DlHDT1基因,呈下调表达趋势,推测DlHDT1可能参与调控龙眼对干旱及盐胁迫的响应,并存在负调控关系。研究认为,DlHDT1为核定位基因,可能参与龙眼体胚形态建成并在龙眼响应非生物逆境胁迫过程中发挥重要作用。     

铁核桃叶片矿质元素和内源激素含量与雌花芽分化的关系

以铁核桃(Juglans sigillata Dode)叶片和花芽为材料,采用石蜡切片法确定铁核桃雌花芽生理分化和形态分化期,并采用分光光度法、凯氏定氮法、钼锑抗比色法以及ASS法测定花芽分化期叶片中叶绿素和主要矿物质含量,运用液质联用法(HPLC-MS)对花芽分化期雌花芽、雄花芽和叶片中内源激素含量进行分析,探讨铁核桃叶绿素、矿物质和内源激素含量与雌花芽分化的关系。结果表明:(1)铁核桃叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量在雌花芽生理分化前增加,在形态分化期呈现高峰值。(2)从生理分化到形态分化转换期,铁核桃叶片中Ca、Mg含量降低,K含量升高;在花芽分化过程中,叶片中P含量呈持续下降趋势,Fe含量呈先下降后上升趋势,Zn含量呈‘M’型变化。(3)铁核桃叶片、雌花芽和雄花芽中GA_4含量在生理分化期急剧下降,而在形态分化期呈现高峰值;雌花芽、雄花芽中ABA和ZR含量在花芽分化过程中均呈‘M’型双峰曲线,而叶片中ZR浓度持续呈现低含量水平,并在雌花芽分化的生理分化期有峰值;形态分化期花芽中IAA浓度较低。4月底~5月中旬是贵州铁核桃雌花芽由生理分化向形态分化转化的关键期;叶片中高含量的叶绿素和雌花芽中低浓度的IAA、GA_4利于雌花芽初期发育;雌花芽分化过程中消耗大量P,叶片中高含量的K与雌花芽分化关键期关系密切,而Ca、Mg、Zn与雌花芽形态分化关系密切;雌花芽中高浓度的ABA、ZR对生理和形态分化均有显著作用,高含量的GA_4参与花原基的形态建成。     

青海云杉花芽分化期内源激素含量的变化特征

采用酶联免疫法测定并分析了中国青藏高原东北边缘特有树种青海云杉花芽分化过程中内源激素的变化,以期为调控青海云杉花期调控提供理论依据。结果表明:(1)内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GAs)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量的变化存在一定的相似性,它们分别在青海云杉花芽生理分化前期和形态分化前期出现高峰;青海云杉叶片ZR/GAs、ZR/IAA之值在花芽生理分化期达到峰值,而ABA/GAs值在花芽生理分化期总体呈递增趋势。(2)青海云杉花芽生理分化期,其顶芽、侧芽中可溶性糖及蛋白质皆出现高峰;形态分化前期,顶芽及侧芽中蛋白质含量下降,但可溶性糖含量持续上升;而花芽生理分化期间,叶片中核酸含量总体皆呈递增趋势。研究认为,较高的ZR/GAs、ZR/IAA有利于青海云杉花芽生理分化,但对维持花芽形态分化可能不是必须的,而高的ABA/GAs、ABA/IAA可能是花芽形态分化能够顺利完成所不可缺少的;可溶性糖、蛋白质、核酸等结构物质和能量物质的积累有利于青海云杉花芽生理分化的完成。