光周期调节马铃薯块茎形成的分子机制

光周期调节马铃薯块茎形成的分子机制研究最近取得了很大进展.综合介绍了赤霉素(gibberellins,GAs)、马铃薯StCOL3(CONSTANS-LIKE3)基因和StFT(FLOWERING LOCUST)基因以及蔗糖运输载体(sucrose transporters,SUTs)在短日照调节马铃薯块茎形成中的作用.     

赤霉素打破马铃薯块茎休眠过程中过氧化氢酶活性的变化

1.赤霉素在收获前喷射马铃薯植株或直接喷射马铃薯块茎都可打破马铃薯块茎的休眠。2.赤霉素在打破马铃薯块茎的休眠过程中,马铃薯块茎中之过氧化氢酶的活性是逐渐增大的。因此,可以认为赤霉素打破马铃薯块茎休眠是依靠增大马铃薯块茎代谢水平而完成的。     

马铃薯块茎发育机理及其基因表达

马铃薯(Solanum tuberosum L.)块茎是有块茎马铃薯植物的地下变态器官,它由匍匐茎顶端膨大形成。对于马铃薯块茎形成的生理机制已有许多研究,这些研究表明,块茎发生受许多因素的影响,总体来讲短日照、较低的温度以及离体条件下培养基较高的蔗糖浓度等有利于块茎形成,同时,块茎形成过程中内源激素亦发生一系列变化。然而,对于块茎形成中相关基因表达,进而调控块茎形成的系统研究目前还较滞后。已有研究显示,块茎形成与膨大涉及到一系列基因的表达与关闭,同时它也与淀粉合成和块茎储藏蛋白基因的表达有关。综述了这一领域现有的研究进展。     

施加外源抗坏血酸促进马铃薯试管薯形成及其机制初步研究

为研究抗坏血酸(AsA)处理对马铃薯试管薯形成和结薯相关基因表达的影响及敲除结薯关键基因Solanum tuberosum self-prunning 6A(StSP6A)对AsA诱导马铃薯结薯的效应,利用不同浓度(0、1、5、10、20和50 mmol/L)外源AsA处理2个二倍体马铃薯CIP-149(Solanum phureja)、CIP-178(S.ajanhuiri)和四倍体C-88(S.tuberosum)。结果表明,1~5 mmol/L外源AsA处理可显著诱导马铃薯块茎的形成。对10个块茎形成相关基因的表达分析结果表明,外源添加1 mmol/L AsA可显著影响块茎形成相关基因的表达,与对照相比,总体上呈正调控基因表达增强或负调控因子表达被抑制的趋势,特别是StSP6A在AsA处理过程中的块茎形成早期表达量极显著上调,敲除StSP6A可消除外源AsA对马铃薯块茎形成的诱导作用。这些结果表明,AsA诱导马铃薯块茎形成是通过调控与块茎形成相关的基因表达来实现的,而StSP6A在AsA诱导马铃薯块茎形成中起关键作用。     

马铃薯块茎发育机理及其基因表达

马铃薯（Solanum tuberosum L.)块茎是有块茎马铃薯植物的地下变态器官,它由匍匐茎顶端膨大形成,对于马铃薯块茎形成的生理机制已有许多研究,这些研究表明,块茎发生受许多因素的影响,总体来讲短日 照,较低的温度以及离体条件下培养基较高的蔗糖浓度等有利于块茎形成,同时,块茎形成过程中内源激素亦发生一系列变化,然而,对于块茎形成中相关基因表达,进而调控块茎形成的系统研究目前还较滞后,已有研究显示,块茎形成与膨大涉及到一系列基因的表达与关闭,同时它也与淀粉合成和块茎储藏蛋白基因的表达有关,综述了这一领域现有的研究进展。     

蔗糖,GA与液体培养基对马铃薯块茎形成的影响

马铃薯是全球第四大粮食作物,粮菜兼用,有丰富的营养价值。马铃薯块茎是马铃薯最具经济价值的部分。马铃薯块茎形成的过程受多种调控途径的调控,其中最重要的是蔗糖途径和赤霉素(GA)途径。本实验设计蔗糖浓度,GA浓度和培养基类型3个因素的正交试验,通过对马铃薯的结薯时间,结薯数,马铃薯均重和大薯率的统计发现高浓度的蔗糖能够使马铃薯结薯提前,液体培养基能够增加马铃薯的薯重和大薯率。添加8%蔗糖和0.1 mg/L GA的液体MS培养基能够使马铃薯提前结薯并且得到的马铃薯数量多,薯重大。     

猕猴桃离体茎段形态发生的组织学和组织化学研究

在猕猴桃离体茎段的形态发生过程中,6-(3-甲基-2-丁烯基氨基)嘌呤(2ip)像玉米素一样有促进离体茎段植株再生的良好效果,6-BA 次之,而激动素(K)几乎无作用。当赤霉素(1ppm)或赤霉素(1,5,10ppm)与玉米素(1ppm)联合应用时,无例外地均对器官分化起抑制作用。愈伤组织起源于离体茎段的形成层及韧皮部,部分初生木质部分子亦参与了愈伤组织的形成。愈伤组织上的芽发生于愈伤组织的表层,其内方的若干细胞亦加入了芽原基的形成。在个别情况下,芽原基亦发生于深层。芽原基形成时有淀粉积累,但在它近表层及两侧叶原基发生的地方,淀粉粒却很少或不存在。从芽原基向内至薄壁组织部分,淀粉粒由小到大,由稀到密这一梯度分布现象。     

茉莉酮酸类物质与块茎形成

一般认为,马铃薯块茎的形成受两种以上的激素调控。赤霉素是促进伸长生长的激素,它对块茎形成起抑制作用。由于块茎只有在短日照条件下才能分化形成,而此时叶片中的赤霉素活性下降,因此,块茎形成的必要条件是赤霉素含量降低。此外,还发现在块茎形成过程中细胞分裂素的含量急剧增加;在马铃薯地下匍匐枝的无菌培养试验中,细胞分裂素可诱导块茎形成;ABA含量在块茎形成完成时达到高峰,它可防止块茎二次生长,使之进入休眠期。Gresory认为在短日照下的马铃薯叶中含有块茎形成物质（tuberinducingsumstance,TIS）,由于它向地下部迁…     

茉莉酸类与植物地下贮藏器官的形成

茉莉酸类化合物(茉莉酸及其衍生物)可能参与了马铃薯、薯蓣、菊芋的块茎,甘薯的块根以及洋葱、大蒜的鳞茎形成。JA及MeJA均可诱导离体条件下马铃薯块茎的形成和马铃薯髓部细胞的膨大。JA诱导细胞膨大是由于蔗糖积累导致渗透压增加以及细胞壁结构变化,从而使其伸展性增加,纤维素的合成起了重要作用,细胞骨架也是JA诱导细胞膨大所必需的。但迄今为止,尚未确定块茎形成的直接诱导物。     

农业其它

961958 评估马铃薯耐盐性的改良的节切段生物分析法[会,英]/Zhang,Y.…//Hortscience.-1995,30(4).-752[译自DBA,1996,15(2),96-00948] 马铃薯具有中度耐盐性。当盐的EC为2～3dS/m时对其产率有不利影响。离体筛选耐盐性可能较传统的田间评估更快捷。开发了一种改良的节     

马铃薯种用微块茎新进展

Small Potatoes,Inc.(Madison,WI)是少数从事种子用小型马铃薯开发的公司之一。该公司新公布已发展一项新技术,终于使其种用马铃薯之一(微块茎)在经济上站住脚。以前,每个微块茎只能产生一至二个微块茎种用马铃薯,而这次则可以产生30个种用微块茎。多数种植者采用的是小块茎(由温室培养的小型马铃薯,重3～4克)作为马铃薯种。小块茎成本低,但在温室环境下易受病原菌侵染。微块茎完全由离体培养获得,无病原污染、体积小(0.1～10克),每株可产生更多的马铃薯,并对干旱等逆境有较强抗性。然而,成本居高不下一直是阻碍其进入市场的原因。     

马铃薯品种间光合特征的比较研究

马铃薯叶片光合作用是影响其块茎产量和品质的重要因素之一。为了选择适宜湖南栽培的马铃薯品种和提高马铃薯的栽培效益,本文时中薯3号、大西洋、费乌瑞它、东农303、PB04、PB08和滇薯6号7个马铃薯品种(系)在匍匐茎伸长期、块茎形成期、块茎膨大期和块茎完熟期4个时期的光合特征参数(叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度)、SPAD值和相对产量进行了比较研究。结果表明,中薯3号的叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率和平均每株产量都最高,适宜于在湖南栽培。     

GA_3,BA和NAA对马铃薯试管薯形成的效应(简报)

正交试验结果表明,马铃薯在离体条件下培养基中添加BA 或NAA有试管薯产生;添加GA_3试管薯不形成。块茎形成以培养基中含 BA5mg/L;BA2mg/L NAA2mg/L和BAlmg/L NAA5mg/L较好。三种植物生长调节物质对试管薯重量的影响大小顺序为NAA>GA_3>BA。     

Class I patatin基因5＇侧翼区驱动的GUS基因在马铃薯块茎中专一性表达

将1.4kbClassIpatatin基因的5＇侧翼区与GUS基因融合,构建了双元表达载体pPATIs(含patatin部分信号顺序)和pPATI(不含patatin部分信号顺序).pPATI通过基因枪介导在块茎切片中获得了瞬间表达.以上建构物通过农杆菌介导转入了马铃薯品种Desiree.X-Gluc染色(PATIs不能染色)及PCR结果证实已获得转基因植株.利用离体块茎诱导系统,GUS的表达进一步用荧光进行定量检测,结果显示,PATI-GUS的转基因植株中GUS比活性均以块茎明显高于茎段,达10-20倍.蔗糖浓度的升高,PATI-GUS植株中的GUS比活性无明显变化,与前人报道有不同.此外,光照促进PATI-GUS的表达.     

不同培养条件对黄连木花粉萌发和花粉管生长的影响

以黄连木花粉为试材,采用离体培养法研究了培养基组分和植物生长调节物质对黄连木花粉萌发和花粉管生长的影响.结果表明:花粉萌发和花粉管生长的适宜蔗糖浓度为15%,适宜培养温度为25℃;该培养条件下,花粉萌发率和花粉管长度分别达最大值63.3%和412.1 μm.硼酸、赤霉素(GA3)和吲哚乙酸(IAA)在一定浓度范围内,可以促进黄连木花粉萌发和花粉管生长,浓度过高时起抑制作用;最适宜黄连木花粉萌发和花粉管生长的硼酸浓度、赤霉素(GA3)和吲哚乙酸(IAA)浓度分别为100、50和15 mg/L.     

赤霉素等八种生长调节物质对棉铃脱落的影响

在盆栽和大田条件下,研究了赤霉素、生长素、萘乙酸、激动素、4-碘苯氧乙酸、2-氯乙基三甲基氯化胺(CCC)、N-二甲胺琥珀酰胺酸(B_9)和[4-(2,6-甲基环乙己基)-3-烯]4-羟基-2-丁酮(SH_8)等八种生长调节物质对棉铃脱落的影响。赤霉素无论对未受精棉铃或者正常受精棉铃,都有明显的防脱保铃作用,其效果前者比后者更加显著。不受精子房经赤霉素处理后,每株上可以结50～80只具有短绒的无籽棉铃。赤霉素是我们试验的八种生长调节物质中,唯一具有明显防脱作用的一种生长调节物质。     

沉默马铃薯Sgt1-3基因减少块茎糖苷生物碱积累北大核心CSCD

马铃薯茄啶-糖基转移酶(solanidine glycosyltransferase,Sgt)家族成员Sgt1、Sgt2和Sgt3参与糖苷生物碱(glycoalkaloids,GAs)合成。已有研究证明,抑制该家族任一成员表达可影响马铃薯块茎中糖苷生物碱合成;然而,对Sgt家族成员的单基因实施调控很难有效降低块茎中总糖苷生物碱的积累。为降低马铃薯块茎中总糖苷生物碱的含量,本研究拟采用RNAi技术,对糖苷生物碱合成代谢途径末端酶基因家族成员Sgt1-3在转录水平进行共调控。为实现这一目的,构建了块茎特异性启动子Patatin驱动的,以Sgt1、Sgt2和Sgt3基因为靶向的RNAi表达载体p CEI-PFR,采用农杆菌介导法转化马铃薯茎段,获得10株可沉默Sgt1、Sgt2和Sgt3基因表达的Patatin-RNAi融合基因的转基因植株。实时定量PCR(RT-q PCR)结果显示,Sgts基因的相对表达量分别降低了大约32%~60%(Sgt1)、29%~55%(Sgt2)和25%~66%(Sgt3),而草甘膦抗性基因——5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸合酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)的表达量则增加了约48%~135%。高效液相色谱法(HPLC)证明,尽管转基因株系的绿色组织中糖苷生物碱含量与野生型无显著差异,但块茎中糖苷生物碱分别比野生型降低了46%~59%(庄薯3号)和42%~62%(Favorita)。上述结果提示,复合沉默茄啶-糖基转移酶家族基因可降低马铃薯块茎中糖苷生物碱的积累。此外,该结果可能对研究马铃薯不同组织间糖苷生物碱的分布和积累,以及马铃薯种质资源的创新开发具有一定启示。     

茉莉酸类与植物地下贮藏器官的形成

茉莉酸类化合物（茉莉酸及其衍生物）可能参与了马铃薯,薯蓣,菊芋的块茎,甘薯的块根以及洋葱,大蒜的鳞茎形成,JA及MeJA均可诱导离体下马铃薯块茎的形成和马铃薯髓部细胞的膨大,JA诱导细胞膨大是由于蔗糖积累导致渗透压增加以及细胞壁结构变化,从而使其伸展性增加,纤维素的合成起了重要作用,细胞骨架也是JA诱导细胞膨大所必需的,但迄今为止,尚未确定块茎形成的直接诱导物。     

动物遗传工程

94201 5用于诊断植物类病毒病的常规含生物素寡核苷酸诊断剂[俄]/Lebedeva,I.V.…∥Bioorg.Khim.-1993,19(9).一894N904[译自DBA,1994,13(4),94-02126] 通过使生物素标记的26-聚体寡核苷酸探针与病毒RNA位点(与马铃薯纺锤形块茎病毒和菊矮化病毒的位点相同)杂交,设计出用于诊断     

高温对马铃薯块茎形成期光合及抗氧化特性的影响

块茎形成期高温是影响宁南山区马铃薯产量和品质的重要因素。本研究通过连续2年试验,选用当地主栽品种"青薯9号",设置自然温度(对照)、低温、高温3个处理,研究马铃薯块茎形成初期、中期、后期、块茎膨大期及主要淀粉积累期的光合特性和抗氧化酶活性。结果表明:高温降低了马铃薯功能叶片的净光合速率(P_n)、荧光综合指标(P_I)、光能供应化学反应的最大效率(F_v/F_m)及潜在光化学活性(F_v/F_o); P_n在马铃薯块茎形成后期高温较自然温度降低34.55%,较低温处理降低53.15%,PI在块茎形成后期高温较低温降低了42.22%;高温处理的根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性也有所降低,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和过氧化氢酶(CAT)均有不同程度的升高;相关性分析表明,除抗氧化系统中的CAT活性、MDA和Pro含量与产量呈负相关外,其余指标与产量呈正相关,与根系活力的相关性最为显著;马铃薯块茎形成中期高温天气不利于马铃薯功能叶片的光合作用,降低了P_n、P_I等光合指标,使功能叶片的抗氧化系统遭到一定的破坏,导致产量下降。