植物向重力性运动教学及其新概念--向重力性定点角(GSA)

植物生长生理是植物生理学的重要组成部分之一,而植物运动又是植物生长生理中的重要内容.植物运动通常是指植物器官受外界环境刺激而在一定空间内产生有限度的位置移动的生理现象[1～3].     

不同株龄日本落叶松插穗的内源激素含量与生根的关系

研究了日本落叶松母株年龄、插穗内源激素含量与生根之间的关系,以及外源IBA对插穗内源激素含量的影响及其对插穗生根的促进作用。结果表明：不同株龄插穗生根性状及插穗茎和叶中激素含量差异均达极显著水平,叶中激素含量对插穗生根力没有直接影响;插穗茎中生根抑制激素（ABA）含量随株龄增长而增加,生根促进激素与抑制激素的比值（IAA＋GA＋ZR）/ABA却随株龄的增长而递减,与生根力随株龄的变化趋势一致,且该比值与生根性状紧密相关,因此可作为评价母株（无性系）生根力的指标;插后13～32d是插穗愈伤组织形成和不定根诱导的关键期,此期生根促进激素消耗量大,茎中含量大幅度降低,进入根伸长生长阶段,含量上升;外源IBA促进插穗生根的机制在于通过外源激素的刺激,在不定根诱导期,插穗茎中ABA含量大幅度降低,从而有利于不定根的发生和发育。     

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.     

水稻无侧根突变体的根向重力性异常

用化学诱变剂 (NaN3 )处理粳稻品种大力 (O ryzasativaL .cv .Oochikara) ,得到具有 2 ,4 D抗性、无侧根和根向重力性异常的突变体RM 10 9。对原品种为父本和突变体为母本的杂交后代F1、F2 根向重力性的遗传分离进行了研究。结果表明 :突变体的根向重力性异常 ,其性状是单显性基因控制且不受光照和黑暗培养的影响。通过对根冠组织切片观察发现 :突变体根冠中含淀粉体的细胞数量比大力少 ,根冠细胞中淀粉体的直径为原品种的 5 0 %且集中排列于细胞内的一角 ,其排列沉积方向与重力方向相同。推测 :突变体的根向重力性异常与淀粉体直径变小有关     

不同供氮方式下苹果矮化砧M9T337幼苗生长及内源激素的响应

以苹果(Malus domestica)矮化砧M9T337幼苗为试材,研究了5种不同供氮方式(NO_3~--N浓度由低变高、NO_3~--N浓度由高变低、持续适量供氮、持续低氮及持续高氮,分别以N1、N2、N3、N4和N5表示)对苹果幼苗生物量、根系形态、内源激素含量及根系硝态氮转运蛋白基因NRT1.1和NRT2.1相对表达量的影响。结果表明,与N3处理相比,N4处理根冠比增加了11.11%,而N5处理降低了28.57%。处理第21天,N3处理总根长、总表面积及根长密度最大,其次为N2处理,最小的为N5处理,而叶面积为N3N5N2N1N4。处理7 d后,N4处理根系吲哚乙酸(IAA)含量显著高于N5处理,而叶片IAA含量显著低于N5处理。N2处理在NO_3~--N浓度变换11 d内根系IAA含量增加了16.68%,叶片IAA含量降低了20.90%;N1处理趋势相反。处理21 d内,N5处理根系和叶片玉米素(Z)和玉米素核苷(ZR)含量均显著高于N4处理。各处理根系脱落酸(ABA)含量在处理第21天时无显著差异,而叶片ABA含量为N4N2N1N5N3。N4处理根系NRT1.1的相对表达量在处理7 d后显著高于N5处理,且N4处理1 d后显著诱导了根系NRT2.1的表达。由此推测,与高氮相比,低氮下苹果幼苗IAA从地上部向根系极性运输增加,Z和ZR含量降低,叶片ABA含量积累,根系NRT1.1和NRT2.1相对表达量提高,可能是苹果幼苗在不同NO_3~--N浓度下生长差异的重要原因。     

盐胁迫环境下不同抗盐性小麦品种幼苗长势和内源激素的变化

采用两种浓度NaCl溶液,对不同抗盐性小麦品种德抗961(抗盐性强)和泰山9818(抗盐性弱)萌发期幼苗进行胁迫处理,观察其幼苗长势和内源激素含量变化.结果表明,盐胁迫抑制小麦幼苗生长,抗盐性弱的泰山9818受抑制较重.苗、根ABA含量随盐胁迫浓度增加而提高,泰山9818的增幅高于德抗961.苗、根IAA含量随盐胁迫浓度增加而降低,但德抗961的IAA含量高于泰山9818,说明盐胁迫下抗盐性强的品种具有较高IAA合成量.2品种GA3含量变化因盐胁迫浓度而异.在低盐胁迫下抗盐性强的品种苗中GA3含量提高以适应盐胁迫利于苗的生长,在高盐胁迫下2品种GA3含量降低.盐胁迫使苗中ZR含量增加,且德抗961的苗中ZR含量高于泰山9818,而根中ZR含量则前者低,说明盐胁迫下抗盐性强的品种可迅速将根部合成的ZR向苗中转移,促进苗的生长.2品种IAA/ABA、GA3/ABA比值随盐胁迫浓度增加和时间延长而下降,德抗961 IAA/ABA比值大于泰山9818.在盐胁迫下,抗盐性强的品种协调自身激素平衡的能力较强可能是其生长受抑制较小的重要原因.     

不同倍性黄瓜遗传差异的AFLP分析

采用AFLP(Amplified fragment length polymorphism)技术对黄瓜(Cucumis sativusL.)品种‘津绿4号’的单倍体、二倍体和四倍体进行基因组DNA多态性比较。结果表明:(1)从35对引物扩增获得2 188条60~500 bp的条带,多态性位点仅有20个,占0.92%,其中22对引物组合扩增的不同倍性材料的AFLP指纹没有明显差异;(2)在多态性位点表现中,以二倍体的条带存在,单倍体和(或)四倍体的条带丢失为主,在四倍体中扩增出1条特异带;(3)与相应的二倍体相比,单倍体和四倍体有特异片段的消失和增加。     

不同抗性苹果品种应答轮纹病菌胁迫的差异蛋白质组分析

为鉴定不同抗性苹果(Malusdomestica)品种响应轮纹病菌胁迫的抗性相关蛋白表达差异,以抗病品种华月及易感品种金冠为试材,采用高通量同位素标记定量(IBT)技术结合液相色谱-串联质谱(LC-MS)鉴定技术,对病原菌处理前后抗、感病品种叶片的蛋白质组差异表达进行分析,共鉴定出171个差异表达蛋白(DEPs)。GO富集及KEGG通路分析表明,在细胞组分、分子功能和生物过程3类中共注释到686个GO条目,其中52个DEPs注释于KEGG通路的18个显著差异途径(P0.05)。亚细胞定位预测分析表明, 171个DEPs中有170个分别定位于8类细胞器。蛋白功能注释分析表明, 46个DEPs注释于7类抗性相关蛋白,包括类甜蛋白、过氧化物酶、多酚氧化酶、过敏原蛋白、几丁质酶、内切葡聚糖酶以及主乳胶蛋白。此外,还对抗性相关蛋白的表达特点及基因定量结果进行了分析。该研究结果可为进一步解析抗、感病苹果品种应答轮纹病菌胁迫的抗性机制提供参考。     

不同抗性苹果品种应答轮纹病菌胁迫的差异蛋白质组分析

为鉴定不同抗性苹果(Malus domestica)品种响应轮纹病菌胁迫的抗性相关蛋白表达差异, 以抗病品种华月及易感品种金冠为试材, 采用高通量同位素标记定量(IBT)技术结合液相色谱-串联质谱(LC-MS)鉴定技术, 对病原菌处理前后抗、感病品种叶片的蛋白质组差异表达进行分析, 共鉴定出171个差异表达蛋白(DEPs)。GO富集及KEGG通路分析表明, 在细胞组分、分子功能和生物过程3类中共注释到686个GO条目, 其中52个DEPs注释于KEGG通路的18个显著差异途径(P<0.05)。亚细胞定位预测分析表明, 171个DEPs中有170个分别定位于8类细胞器。蛋白功能注释分析表明, 46个DEPs注释于7类抗性相关蛋白, 包括类甜蛋白、过氧化物酶、多酚氧化酶、过敏原蛋白、几丁质酶、内切葡聚糖酶以及主乳胶蛋白。此外, 还对抗性相关蛋白的表达特点及基因定量结果进行了分析。该研究结果可为进一步解析抗、感病苹果品种应答轮纹病菌胁迫的抗性机制提供参考。     

不同倍性桤木属植物遗传差异的AFLP分析

采用AFLP技术对桤木属4种不同倍性的116份材料指纹图谱进行了分析,5对引物组合共得到301个位点,282个为多态位点,多态位点百分率为93.7%。4个种群多态位点百分率为35.2%~72.4%,平均多态位点百分率为54.6%。总的Nei's基因多样性为0.3043,总Shannon多态信息指数为0.4578。种群间及种群内部均具有较丰富的遗传多样性,种群间的遗传差异大于种群内部的遗传差异。NJ聚类分析与主坐标分析结果一致,所有的供试材料明显的分为3个组,地理分布距离较近的种群优先聚在一起。     

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。