白鹃梅属(Exochorda Lindl.)花发育揭示蔷薇科雄蕊演化新证据

蔷薇科具有独特的成对外轮雄蕊、多数的雄蕊轮、高度的雄蕊群形态多样性和发育多样性.如何解释蔷薇科的雄蕊群发育是长期研究而未解决的问题,此前, Linfenhofer和Weber提出了一种蔷薇科特殊的雄蕊群发生模式——绣线菊模式,但该模式能否作为蔷薇科雄蕊发生的一般模式还存在极大的争议,且蔷薇科内部分属的特殊雄蕊群结构如何发生仍然不清楚.白鹃梅属具有蔷薇科中少见的束状雄蕊,而此前的研究并未解释这种束状雄蕊的成因.本研究以白鹃梅和齿叶白鹃梅为研究对象,利用扫描电子显微镜详细研究了从花原基到成熟花的整个发育过程.结果显示,对萼雄蕊的消失和对萼位置被丝托的扩张共同促成了雄蕊束的形成.同时,白鹃梅属的雄蕊发育模式还修正了绣线菊模式的雄蕊群排列,并验证了绣线菊模式的重复叠加作为蔷薇科雄蕊发育基础的可能性.     

蓝花丹二型花雌、雄蕊发育进程及内源激素对花柱生长的影响

为了解二型花雌、雄蕊发育进程及内源激素对长、短花柱生长发育的影响,以蓝花丹(Plumbago auriculata Lam.)为材料,观察分析了长花柱(L型)、短花柱(S型)花朵内雌、雄蕊的发育特征,并分别检测了L、S型花柱中的内源激素水平。结果显示:蓝花丹雌、雄蕊发育进程基本符合逻辑斯蒂变化曲线,并可划分为5个时期,即T1初始发育期、T2转折期(一)、T3快速发育期、T4转折期(二)、T5平稳发育期;在整个发育进程中,L型花朵中雌蕊的生长速率始终高于雄蕊;S型花朵中雌蕊的生长速率在T3期由快转慢,导致T3~T5期雌蕊的生长速率始终低于雄蕊,从而形成了雌蕊低于雄蕊的短花柱特征。这说明花柱的分化是在二型花雌、雄蕊快速发育的T3期开始出现,并逐渐形成花柱异长植物最显著的花部形态特征。IAA、IPA和GA含量均在T1~T3期增加、T4~T5期降低,且在L型花柱中的含量始终高于S型,而ABA含量的变化趋势与这3种生长促进类激素相反,说明在蓝花丹花柱发育过程中,IAA、IPA和GA可能参与调控花柱的伸长生长,而ABA主要在发育后期促使花柱成熟。     

花发育的基因调控与花性状的改造

花发育的基因调控与花性状的改造华志明（厦门大学生物学系,厦门３６１００５）植物种子萌发后,经过一段时间的营养生长,在内外界环境因子共同作用下,植物开始由营养生长向生殖生长转变。花的发育（成花过程）就是这种转变的重要标志。成花过程不仅是植物生长发育中的...     

初生大熊猫的生长与发育

初生大熊猫的生长与发育规律的观察在大熊猫育幼工作中具有十分重要的意义。本文观察了本园1986年9月30日及25日出生的两只熊猫幼仔(竹儿和竹囡)在60天、65天内的生长发育情况。测定方法:于10月10日—11月29日期间,每5天取出幼仔,称重并测量、记录各项生长指标一次,共11次,将所测数据加以分析比较。观察结果:一、生长速度:大熊猫幼仔出生60或65天以内体重增长量近似线性的规律,体长为非线性。而体重与体长的增长呈正相关,其它体尺亦呈正相关,但尾长发育与体尺间无相关性。随着日龄增加,尾长增长缓慢,在50天后,其长度趋于稳定(见表)。表两只…     

矢母根的组织发育及其与生长环境的关系

观察知母根的组织发育,发现具有典型的单子叶植物根的组织特征,特别是在同一条根中初生木质部脊数可以随机的发育而增加,同一株知母不同根之间初生木质部脊数也不尽相同;内皮层细胞壁增厚由凯氏带发育淡马蹄形,内皮层外侧１－３层皮层细胞内侧壁可以木栓化或强烈木化增厚。     

生长素与乙烯对兰花授粉后花发育的调节作用

以朵丽蝶兰为材料,对乙烯和生长素调节的授粉后花的发育进行了研究。实验结果显示,切花和植株上的花授粉后,乙烯的产生和发育无明显差异;花瓣的衰老,子房发育,花粉萌发和花粉管的伸长受乙烯调节;与切花相比,植株上花的子房内无ＡＣＣ合酶和ＡＣＣ氧化酶ｍＲＮＡ的积累。     

毛舞花姜花器官的发生与发育

通过扫描电镜观察了毛舞花姜(Globba barthei Gagne p.)的花序及花器官的发生与发育。3枚萼片原基首先于花顶连续发生,随后花顶的中心凹陷形成环状原基,环状原基进一步分化形成三枚花瓣—雄蕊共同原基,并在花顶的中心形成花杯。共同原基分化形成花瓣和三枚内轮雄蕊,紧接着外轮雄蕊在花杯的顶点发生。远轴的两枚内轮雄蕊延伸生长并相互融合形成了唇瓣,近轴的一枚形成了可育雄蕊;近轴的两枚外轮雄蕊发育形成了成熟花结构中的侧生退化雄蕊,而远轴的一枚缺失。近轴的两枚外轮雄蕊原基起始的同时,3枚心皮原基也在中心花杯的内侧发生而后与外轮雄蕊相间排列。对毛舞花姜花序的发生和发育的观察发现,在花序轴的头几片初级苞片中产生的是珠芽原基而非蝎尾状小花序原基,其形态特征类似于早期的蝎尾状小花序原基,由此推测珠芽很可能是蝎尾状小花序的变异。     

冠果草的花部发育——兼论冠果草与近缘属的亲缘关系

利用扫描电镜首次对冠果草（Ｓａｇｉｔｔａｒｉａｇｕａｙａｎｅｎｓｉｓ,Ｈ．Ｂ．Ｋ．ｓｓｐ．ｌａｐｐｕｌａ（Ｄ．Ｄｏｎ）Ｄｏｇｉｎ）的花器官发生进行了观察,结果显示：萼片原基以螺旋状方式向心发生,花瓣原基以接近轮状方式近同时发生,并与萼片原基因相间交替排列,不存在花瓣－雄蕊复合原基;最外轮６枚雄蕊原基的发生与萼片原基和花瓣原基相交替,并倾向于两两对萼的形式发生,对萼雄蕊对和瓣雄蕊的对仅仅是这种相间交     

植物MADS盒基因与花器官的进化发育

已在维管植物中发现百余种MADS盒基因,此种基因家族由表达模式和功能关系密切的基因构成多种特定的亚族和DEF／GLO类（B功能）,AG类（C和D功能）等,植物花器官发生和花形态多样性的遗传机理和进化规律都可能与MADS盒基因的结构,表达以及功能进行相关。     

灯盏花雄性不育种质鉴定与花药发育的细胞学研究

对云南泸西栽培灯盏花群体进行调查,发现了灯盏花雄性不育种质个体,其出现频率约为1.06×10-4.对所发现的灯盏花不育株形态特征及其花药发育过程进行了观察,并对花粉活力进行鉴定.结果显示:(1)灯盏花不育株根、茎、叶形态与正常可育植株基本相似,管状花小,花丝短,花药瘦小,无花粉粒散出或花粉无活力.(2)灯盏花在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体时期、小孢子时期和单核早期,由于绒毡层细胞液泡化、提前解体,不能为小孢子或花粉发育提供所需物质,导致小孢子母细胞和四分体解体,产生无花粉的花药;或小孢子和单核花粉胞内降解,形成不同形状和外壁纹饰的败育花粉.研究认为,灯盏花花药绒毡层异常是其花粉败育的主要原因.     

延迟荧光分析和激光共聚焦技术在检测非洲菊发育过程中表皮细胞叶绿素变化中的应用

以非洲菊Gerberahybrida为研究对象,对其生长发育过程（P1．P6期）中外轮舌状花进行延迟荧光（delayedfluorescence,DF）分析,并利用激光共聚焦成像系统对其各期表皮细胞中叶绿素的分布和相对含量进行检测,以研究非洲菊外轮舌状花发育过程中延迟荧光改变与其叶绿素变化的关系。结果发现在非洲菊外轮舌状花从P1到P6期颜色由嫩绿色变为绿色再逐渐变为金黄色的过程中,其荧光强度变化是先升高后降低。激光共聚焦成像结果表明,其花瓣表皮细胞中叶绿素的相对含量从P1到P4期先是逐渐增多,而后从P4到P6期逐渐减少。到后期只是在保卫细胞中还能观察到叶绿素的存在。实验结果表明应用DF技术,可以有效、无损伤地快速检测非洲菊花瓣中叶绿素的相对含量,结合荧光光谱分析以及激光共聚焦扫描显微成像技术,研究花瓣在发育过程中的叶绿素降解情况。     

非洲菊耐羟脯氨酸变异系离体筛选体系的建立

以金黄色非洲菊品种深圳5号(S5)为材料,探讨了利用羟脯氨酸(Hyp)筛选耐热变异系的方法,初步建立了非洲菊耐Hyp变异系的离体筛选体系.结果表明,非洲菊新鲜花托和芽适宜的Hyp初始筛选剂量为0.4mg·mL-1,而预培养25d花托的初始筛选浓度宜增加到0.6mg·mL-1;获得的存活芽恢复培养后进行后续筛选时可以选择0.5~0.6mg·mL-1Hyp;通过对花托和芽进行5次间隔筛选后获得耐Hyp变异系SHP5,得率为0.7%.与对照(S5)相比,SHP5在室内高温胁迫条件下具有较高的游离脯氨酸含量,在自然高温条件下长势好,花序梗长度和花色素苷含量均显著增加,表现出较强的耐热性.     

农杆菌介导的Pr基因对非洲菊遗传转化的研究

采用农杆菌介导法将Pr基因转入非洲菊(Gerbera hybrida),建立适合于农杆菌介导的基因遗传转化受体系统,获得再生植株。经PCR和GUS染色检测,Pr基因成功转入非洲菊幼苗。     

非洲菊亲环素家族基因GCyP的克隆与生物信息学分析

亲环素(Cyclophilins,CyPs)具有肽脯氨酰顺反异构酶活性,催化蛋白质折叠过程,并且起着分子伴侣的作用,同时参与mRNA加工和信号转导等生物学过程.本研究在抑制性消减杂交获得表达序列标签(EST)的基础上,通过生物信息学方法获得了非洲菊亲环素家族基因GCyP的cDNA.进而设计特异引物,以非洲菊舌状花为材料,通过RT-PCR扩增并经T-A克隆后测序,获得一条长度为732 bp的序列.该序列经生物信息学分析确认其为GCyP,编码的GCyP含172个氨基酸残基,属于单结构域胞质型亲环素.GCyP序列提交GenBank后接收,登录号为EU1269167.     

非洲菊查尔酮合酶基因的克隆、序列分析及在大肠杆菌中的表达

利用RT-PCR方法,从非洲菊(Gerbera hybrida)花瓣的CDNA中克隆到了查尔酮合酶(Chalcone Synthase,CHS)基因CHS,进行了序列分析。结果表明,克隆到的CHS基因全长为1197bps,编码一个由398个氨基酸残基组成的多肽,与Helariutta等发表的非洲菊查尔酮合酶CHSI基因的CDNA序列的CHS基因同源性高达99％。进一步将该基因克隆到表达载体pET32a上,经IPTG诱导表达,得到高效表达的融合蛋白。     

非洲菊耐热变异离体筛选体系的研究

以非洲菊(Gerbera hybrida)6个品种为材料,通过未生根组培苗的耐高温实验,结合细胞膜相对电解质渗透率测定与增殖率统计,确定了45℃20h、35℃10~25d处理是各品种合适的热胁迫条件。高温处理后的组培苗细胞膜相对电解质渗透率与存活率之间存在良好的相关性,不同品种间的耐热能力有差异,同一品种在35℃与45℃下的耐热性表现不同。     

Application of centrifugal force to the extraction and separation of parasorboside and gerberin from Gerbera hybrida

A method for the separation of parasorboside and gerberin from the ornamental plant Gerbera hybrida (Asteraceae) has been developed. The two closely related glucosides were extracted using an Extrachrom instrument, a prototype multi-functional separation tool equipped with an extraction chamber. The rotation planar extraction procedure was compared with that of a medium pressure solid-liquid extraction system. The resulting extracts were pre-purified using rotation planar chromatography and the results compared with those obtained using medium pressure liquid chromatography with silica gel as the stationary phase and a mobile phase of methanol:ethyl acetate:tetrahydrofuran at selectivity point Ps = 111 with 1% formic acid as modifier. The title compounds were isolated from the purified extracts by TLC and their structures confirmed by 1H- and 13C-NMR spectroscopy.     

增强UV-B对矮牵牛花瓣中生理生化物质变化的影响

比较研究了普通光照(CK)和增强UV-B处理条件下,粉红色矮牵牛(Petunia hybrida)花瓣中花色素苷、辅色素、丙二醛和还原糖的含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化.结果表明,UV-B照射处理组花瓣中花色素苷、辅色素和还原糖含量均高于对照(CK),PAL活性增强,叶面积、叶宽和周长均小于对照组,MDA含量则低于对照组.综合分析表明,粉红色矮牵牛承受增强UV-B处理有一个阈值,大致为960.5 kJ?m-2;并且花色素苷和辅色素的作用不同,花色素苷以抗氧化为主,而辅色素以对UV-B的屏蔽作用为主.     

Growth kinetics of glucose-limited petunia hybrida cells in chemostat cultures: Determination of experimental values for growth and maintenance parameters

With glucose-limited continuous cultures of Petunia hybrida six steady states were obtained at specific growth rates varying from 0.0035 to 0.012 h(-1) (corresponding with culture residence times varying from 285 to 85 h). The macromolecular and the elemental biomass composition which were determined in four steady states showed no major differences over the range of growth rates examined. During all six steady states specific subtrate and oxygen consumption as well as biomass and extracellular product formation rates were monitored. Moreover the specific activities of the mitochondrial cytochrome and alternative pathway were determined and used to estimate specific adenosine triphosphate (ATP) production rates. Data thus obtained were used in the determination of maintenance and true growth yield parameters. For the maintenance on glucose and ATP values of 0.0070 C-mol/C-mol/h and 0.034 mol/C-mol/h were obtained, respectively. True yields of biomass on glucose and ATP were 0.50 C-mol/C-mol and 0.28 C-mol/mol, respectively. (c) 1995 John Wiley & Sons, Inc.     

Over-expression of the Gerbera hybrida At-SOC1-like1 gene Gh-SOC1 leads to floral organ identity deterioration

Background and Aims

The family of MADS box genes is involved in a number of processes besides controlling floral development. In addition to supplying homeotic functions defined by the ABC model, they influence flowering time and transformation of vegetative meristem into inflorescence meristem, and have functions in roots and leaves. Three Gerbera hybrida At-SOC1-like genes (Gh-SOC1–Gh-SOC3) were identified among gerbera expressed sequence tags.

Methods

Evolutionary relationships between SOC1-like genes from gerbera and other plants were studied by phylogenetic analysis. The function of the gerbera gene Gh-SOC1 in gerbera floral development was studied using expression analysis, protein–protein interaction assays and reverse genetics. Transgenic gerbera lines over-expressing or downregulated for Gh-SOC1 were obtained using Agrobacterium transformation and investigated for their floral phenotype.

Key Results

Phylogenetic analysis revealed that the closest paralogues of At-SOC1 are Gh-SOC2 and Gh-SOC3. Gh-SOC1 is a more distantly related paralogue, grouping together with a number of other At-SOC1 paralogues from arabidopsis and other plant species. Gh-SOC1 is inflorescence abundant and no expression was seen in vegetative parts of the plant. Ectopic expression of Gh-SOC1 did not promote flowering, but disturbed the development of floral organs. The epidermal cells of ray flower petals appeared shorter and their shape was altered. The colour of ray flower petals differed from that of the wild-type petals by being darker red on the adaxial side and greenish on the abaxial surface. Several protein–protein interactions with other gerbera MADS domain proteins were identified.

Conclusions

The At-SOC1 paralogue in gerbera shows a floral abundant expression pattern. A late petal expression might indicate a role in the final stages of flower development. Over-expression of Gh-SOC1 led to partial loss of floral identity, but did not affect flowering time. Lines where Gh-SOC1 was downregulated did not show a phenotype. Several gerbera MADS domain proteins interacted with Gh-SOC1.