赤霉素对紫斑牡丹种子下胚轴萌发及其种皮和胚乳结构的影响

以紫斑牡丹种子为试验材料,考察不同浓度赤霉素(GA_3)处理下种子生根情况,同时对其种皮纹饰进行了扫描电镜(SEM)观察,并对胚乳结构进行了荧光倒置显微镜、透射电镜(TEM)观察,以揭示GA_3对紫斑牡丹种子下胚轴解除休眠过程中种子种皮、胚乳结构变化和生根的影响。结果表明:(1)GA_3处理能够促进紫斑牡丹种子生根,以300 mg/L GA_3处理的种子生根效果最好,与对照相比可提前14.66 d生根,生根率可达62.33%。(2)扫描电镜观察发现,紫斑牡丹种皮表面含有蜡质,种子萌发进程中蜡质明显不断增加,种皮表面网眼逐渐消失,种皮皱缩明显。(3)光学显微镜观察发现,GA_3处理的紫斑牡丹种子胚乳细胞中含有较多淀粉体和蛋白体,并随着种子萌发进程逐渐积累,可为种子萌发提供足够的养分。(4)透射电镜观察发现,GA_3处理的紫斑牡丹种子胚乳细胞内大分子营养物质不断降解,线粒体、内质网、高尔基体等细胞器相继出现,种子下胚轴休眠解除,细胞壁较薄后期消融,利于营养物质传送。研究认为,适宜浓度GA_3处理可有效加快紫斑牡丹种皮结构的改变和胚乳细胞内物质代谢进程,促进种子萌发,且300 mg/L GA_3处理紫斑牡丹种子24 h可以获得最好的生根效果。     

赤霉素及温度处理对不同种源紫斑牡丹种子生根和发芽的影响

以不同种源的10份紫斑牡丹种子为材料,研究了赤霉素浓度及沙藏温度对不同种源紫斑牡丹种子生根的影响,分析了不同主根长度、低温时间及赤霉素浓度对各种源种子发芽的影响。结果表明:(1)适于紫斑牡丹种子生根的温度为15~20℃,原生种源种子生根对25℃的适应性随纬度增大而减弱;原生种源种子生根的最佳赤霉素处理浓度较高(400~450mg/L),次生种源种子生根的最佳赤霉素处理浓度较低(300~350mg/L)。(2)根长、赤霉素浓度、低温时间交互效应对各种源紫斑牡丹种子始萌期、发芽势和发芽率均有极显著或显著性影响;根长大于4cm时,赤霉素和低温处理能更有效地促进已生根种子发芽。(3)种子发芽最佳处理组合因种源而异,湖北种源、河南种源和甘肃种源最佳处理组合分别是低温20d结合300mg/L赤霉素、低温20d结合200mg/L赤霉素和低温40d结合300mg/L赤霉素。     

野生紫斑牡丹和四川牡丹种子萌发特性及其致濒的关系

野生牡丹种子一般较小,而且不同产地之间形状,大小差异较大。其萌发特性与栽培牡丹相比也有较大差异;萌发期长达半年以上,且萌发温度在１０￣１５℃为宜,超过２０℃则明显不利于生根及上胚轴生长。四个不同分布地的四川牡丹种子萌发率较一致,均在６０￣７７％之间。三个不同产地的紫斑牡丹种子萌发率则相关甚远,分布于甘肃文县的萌发率达７６％,而分布于陕西略阳和湖北神农架的萌发率则分别只有１２％和４．４％,出苗率则更     

外源GA3对紫斑牡丹幼苗叶片解剖结构与光合特性及内源激素含量的影响

以1年生紫斑牡丹幼苗为试验材料,采用不同浓度(0、100、300、500 mg/L)赤霉素(GA_3)喷施叶片处理,通过透射电镜、扫描电镜、光学显微镜观察幼苗叶片解剖结构,光合仪测定幼苗光合参数并以酶联免疫吸附法测叶片内源激素含量,探究外源GA_3对紫斑牡丹幼苗叶片解剖结构、光合特性和内源激素水平的影响。结果表明:(1)低浓度GA_3处理的紫斑牡丹叶肉细胞增大,栅栏组织外层细胞中叶绿体数量增加,高浓度GA_3处理则与之相反;GA_3处理叶片的栅栏组织/海绵组织比值(P/S)、组织结构紧密度(CTR)均下降,而其组织结构疏松度(SR)增加;GA_3处理的幼苗叶片的叶肉细胞内各叶绿体大小显著大于对照,随着GA_3处理浓度增加,紫斑牡丹叶肉细胞内叶绿体的体积趋于增大,类囊体垛叠凝聚逐渐松散,叶绿体上淀粉颗粒在300 mg/L GA_3处理中较明显;叶片气孔长度、宽度、气孔器大小、气孔开度和气孔密度随着GA_3浓度升高先升高后下降,同时叶片上表皮角质层厚度随GA_3浓度的升高而增加。(2)紫斑牡丹叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(T_r)、水分利用率(WUE)在100和300 mg/L GA_3处理下大都显著高于对照,且300 mg/L GA_3处理显著高于其余处理,而其在500 mg/L GA_3处理下显著低于对照。(3)紫斑牡丹叶片脱落酸(ABA)和吲哚乙酸(IAA)含量均在500 mg/L GA_3下显著高于对照,而在其余浓度处理下不同程度低于对照,叶片内源玉米素核苷(ZR)和GA_3含量均在300 mg/L GA_3处理下显著高于其余处理和对照,而其余处理相比对照均无显著变化;叶片的ZR/ABA、ZR/IAA、ZR/GA_3和(IAA+GA_3+ZR)/ABA比值都在300 mg/L GA_3处理下显著高于其他处理,叶片的IAA/ABA和ABA/GA_3比值均在500 mg/L GA_3处理下显著高于其他处理。研究发现,适宜浓度外源GA_3处理,能显著提高紫斑牡丹幼苗叶片光合速率、水分利用效率及蒸腾速率,调节植物体内源激素的含量及平衡,从而使叶片能合成较多有机物,促进幼苗生长。     

赤霉素和温水浸种对紫斑牡丹种子下胚轴萌发及其种胚解剖结构的影响

以紫斑牡丹种子为试验材料,采用不同浓度(0、100、300、500 mg/L)赤霉素(GA3)浸种和不同温度温水浸种(25、30、40和50℃)处理,考察各处理种子生根率的变化,并通过透射电镜观察不同生根发育时期种子种胚超微结构,探究赤霉素和温水浸种处理解除紫斑牡丹种子休眠进程中种胚超微结构变化以及这种变化与休眠解除的相关性。结果表明:(1)GA3和温水浸种均明显提前了紫斑牡丹种子生根时间,并以300 mg/L GA3和40℃温水处理的生根效果最好,分别较对照提前14.7 d和16.0 d,生根率分别达62.33%和67.00%。(2)光学显微镜观察发现,GA3、温水浸种处理较对照组紫斑牡丹种胚子叶的上、下表皮细胞形状及排列方式无明显影响,但其厚度均变薄,维管束结构明显,以300 mg/L GA3和40℃温水浸种处理生根效果最佳。(3)透射电镜观察发现,在各GA3浸种和温水浸种处理下,紫斑牡丹种子萌发前期,种胚子叶脂类物质出现降解现象,脂体呈大小不一的圆形或块状分布在细胞壁周边,数量明显减少,细胞核明显,核仁清晰,出现少量线粒体,细胞质内开始有蛋白质积累,在液泡的周围形成蛋白质沉积物;在种子萌发后期,种胚子叶细胞内物质稠密,脂体已降解融合成较大块状,细胞中储存的营养物质基本降解完全,内质网、高尔基体、线粒体等细胞器出现,结构更加完整,表明此时细胞内物质代谢活动加强,种子休眠解除,且300 mg/L GA3、40℃温水浸种处理种子种胚子叶结构变化最为明显。研究发现,300 mg/L GA3浸种和40℃温水浸种均可显著提高种子的萌发率,且40℃温水浸种的效果更好,在实际生产中建议使用温水浸种法。     

野生紫斑牡丹和四川牡丹种子萌发特性及与其致濒的关系

野生牡丹种子一般较小,而且不同产地之间形状、大小差异较大。其萌发特性与栽培牡丹相比也有较大差异：萌发期长达半年以上,且萌发温度在１０～１５℃为宜,超过２０℃则明显不利于生根及上胚轴生长。四个不同分布地的四川牡丹种子萌发率较一致,均在６０～７７％之间。三个不同产地的紫斑牡丹种子萌发率则相差甚远,分布于甘肃文县的萌发率达７６％,而分布于陕西略阳和湖北神农架的萌发率则分别只有１２％和４．４％,出苗率则更低。本文认为紫斑牡丹的种子特性是其在自然界处于濒危状态的重要原因之一。     

紫斑牡丹及其一新亚种

本文回顾了有关紫斑牡丹的调查和分类历史。它曾被混同于 P．suffruticosa,P．papaveracea 及P．suffruticosa var．papaveracea。它以叶2至3回羽状复叶,小叶17～33,花瓣白色,基部有大紫斑, 花丝黄色,花盘和柱头淡黄色区别于近缘种。种下分化为两个异域的亚种;秦岭北坡的紫斑牡丹小叶全 部或大部分分裂,是一个新亚种,P．rockii subsp．taibaishanica,而P.rockii subsp．linyanshanii T.Hong et G．L.ostii则是P．rockii subsp．rockii的多余名。     

紫斑牡丹丹皮的成分测定

对分布在秦巴山区的一种野生牡丹-紫斑牡丹（Paeonia rocki）的丹皮中总糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、灰分及4种矿质元素（Cu、Fe、Zn、Mn）含量进行了分析。结果表明：丹皮中总糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、灰分的含量分别为27.2%、0.15%、6.1%、4.7%、3.34%;丹皮中Cu、Fe、Zn、Mn4种矿质元素的含量分别为11.75μg/g、52.30μg/g、22.83μg/g、5.58μg/g。     

赤霉素和光对拟南芥种子萌发和幼苗生长的影响

以拟南芥的赤霉素（ＧＡ）缺陷型突变体ｇａ－１,ｇａ－２,ｇａ－３和ＧＡ不敏感型突变体ｇａ－ｔ为材料,研究了光和４种ＧＡ对拟南芥种子萌发和幼苗生长影响的相互关系。结果表明：（１）烯效唑对ｇａ－１种子萌发的抑制在光下可明显被ＧＡ恢复,而在黑暗中ＧＡ的作用不明显。（２）在光下低浓度的外源ＧＡ３可使ｇａ－１,ｇａ－２,ｇａ０３的种子萌发,而在黑暗中同样浓度的ＣＡ３则难以使种有发。（３）光可以降低子萌发所需     

光照强度对紫斑牡丹生理及生长特性的影响

紫斑牡丹(Paeonia suffruticosa var. papaveracea)是集观赏、油用及药用价值为一体的经济作物,与牡丹(Paeonia suffruticosa)相比具有较强的耐寒、耐旱性,对光照条件的要求较为苛刻。为了解紫斑牡丹对光照的需求及适应规律,本研究以3年生紫斑牡丹幼苗为材料,模拟东北地区林下光强,研究了紫斑牡丹在4种光照强度(全光照、透光率55%、25%和15%)处理下的生理及生长特性。结果表明:与全光照相比,遮阴条件下紫斑牡丹通过提高叶片色素含量、表观量子效率(AQE)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及光补偿点(LCP)来提高对光能的吸收利用效率,以适应弱光环境,其中25%透光率处理的紫斑牡丹具有最高的光合性能和净光合速率(Pn),为全光照的1.58倍;在全光照处理下,紫斑牡丹叶片受到强光抑制,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量显著增加(P<0.05),光合作用系统受到严重损害,光合速率较低。遮阴处理时紫斑牡丹通过增大叶片比叶面积(SLA)、降低根冠比(R/S)并促进植株株高生长来获取更多的光照,其中,25%透光率处理的紫斑牡丹株高生长量显...     

紫斑牡丹遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR标记对一个居群内的16个紫斑牡丹品种材料进行基因组多态性分析,从100条引物中筛选出15条用于紫斑牡丹的ISSR扩增。共扩增出134条带,其中多态性条带96条,多态性百分率为71.6%。根据ISSR扩增结果,利用NTSYSpc 2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,16个紫斑牡丹品种的遗传相似系数为0.45～0.93。UPGMA聚类分析结果显示,在遗传相似系数0.534处,16个紫斑牡丹品种材料可分为4类。第Ⅰ类中的6个紫斑牡丹品种材料中有5个为皇冠型品种,1个单瓣型,其他类中也有皇冠花型品种但未聚在Ⅰ类中;第Ⅱ类仅有1个‘粉盘托桂’,它是所选材料中唯一的托桂型品种,单独聚为一类;第Ⅲ类由不同花色、花型品种聚为一类,可见亲缘关系较近的紫斑牡丹品种性状变异性也很大;第Ⅳ类中A组品种材料均为白色,花型有单瓣型、荷花型和绣球型;B组仅有一个‘银线女’,它是所选材料中唯一的红色绣球型材料。研究表明,不同相似系数的遗传聚类划分与花色、花型之间并非完全具有相关性。     

储存温度对单瓣和重瓣紫斑牡丹花粉活力及生理特性的影响北大核心CSCD

以紫斑牡丹‘象牙白’单瓣和重瓣花的花粉为材料,对其超微结构及生理生化特性进行观察和分析,探讨单瓣和重瓣花花粉超微结构以及不同温度储存花粉活力与其可溶性蛋白含量、MDA含量和3种保护酶活性(POD、SOD、CAT)的关系,以确定紫斑牡丹单瓣和重瓣花花粉最佳储存温度。结果表明:(1)紫斑牡丹重瓣花花粉平均极轴长、平均赤道轴长、极轴长/赤道轴长均小于单瓣花花粉;室温(25℃)条件下,单瓣花花粉萌发率(83.62%)高于重瓣花(72.06%),单瓣花和重瓣花花粉的半衰期分别为40 d和60 d;随着储存温度降低和储存时间的延长,单瓣花和重瓣花的花粉萌发率较室温均显著提高,且单瓣花花粉萌发率始终高于重瓣花花粉。(2)紫斑牡丹单瓣和重瓣花花粉在短期储存(1~120 d)、较长时间储存和长期储存的适宜温度分别为4℃、-20℃,-80℃。(3)与室温相比,低温可提高储存期间紫斑牡丹花粉的可溶性蛋白质含量和保护酶活性,并降低MDA含量,从而有效延缓花粉萌发率的下降。(4)低温胁迫对紫斑牡丹单瓣花花粉的影响低于重瓣花花粉,在相同储存温度条件下,重瓣花花粉细胞受损程度更高、萌发率下降速率更快。研究认为,紫斑牡丹花粉在-80℃储存条件下基本处于代谢平衡状态,故低温能有效延长其花粉储存寿命;储存期间花粉萌发率下降的主要原因是细胞膜脂过氧化程度加剧,细胞损伤加重;紫斑牡丹重瓣花花粉粒小、瘪粒和畸形是导致其较单瓣花花粉萌发率低的主要原因。     

紫斑牡丹单瓣与半重瓣花粉超微结构及生理生化特性比较北大核心CSCD

该研究以3个紫斑牡丹品种(‘象牙白’、‘美人面’、‘紫金冠’)的单瓣与半重瓣花粉为材料,对其超微结构和生理生化特性进行观察分析,并对其花粉培养基进行筛选优化,探讨单瓣和半重瓣花粉的超微结构与花粉萌发率以及物质代谢与花粉萌发率之间的关系。结果表明:(1)紫斑牡丹花粉萌发的最适宜培养基为100 g·L^(-1)蔗糖+0.15 g·L^(-1)硼酸+10 g·L^(-1)琼脂。(2)花粉饱满率是影响花粉萌发的主要原因。(3)3个紫斑牡丹品种的单瓣花粉离体培养萌发率均显著高于半重瓣的花粉。(4)‘象牙白’、‘美人面’、‘紫金冠’单瓣花粉可溶性蛋白含量均高于半重瓣花粉,但三者单瓣花粉的MDA含量和3种保护酶(CAT、SOD、POD)活性均低于半重瓣花粉。研究认为,花粉体内蛋白质亏损和MDA、CAT、SOD、POD的积累可能是引起半重瓣紫斑牡丹花粉萌发率较低的生理原因之一。     

同株紫斑牡丹中单瓣与重瓣花芽分化及内源激素含量比较北大核心CSCD

该研究以紫斑牡丹‘关公红’为试验材料,通过调查‘关公红’的开花情况,采用光学显微镜、扫描电镜技术考察花芽分化和花瓣发育过程的结构特征,并测定同株‘关公红’单、重瓣花朵的花芽在不同分化阶段内源激素含量,分析单、重瓣花朵的花芽分化及内源激素含量的变化特征,为紫斑牡丹不同花型的培育奠定理论基础。结果表明:(1)‘关公红’单瓣花朵比重瓣花朵花期长,单瓣花朵花瓣表皮细胞光滑平整无明显褶皱,而重瓣花朵花瓣的表皮有明显的褶皱;重瓣花的花芽分化时间明显早于单瓣,花瓣原基的体积也明显增大,这可能与重瓣花中雄蕊瓣化有关系。(2)低浓度GA_(3)有利于‘关公红’单瓣花朵和重瓣花朵的花芽分化;高浓度的ABA促进重瓣花原基的形成;ZR含量增加有助于紫斑牡丹的花芽分化。(3)较高ZR/IAA、ZR/GA_(3)、ABA/GA_(3)、ABA/IAA比值有利于‘关公红’重瓣花朵的花芽分化;ABA/IAA、ZR/IAA比值的增加有利于‘关公红’单瓣花朵花芽分化;(GA_(3)+IAA+ZR)/ABA与(IAA+ZR)/GA_(3)比值减小分别促进重瓣花朵花瓣原基和雄蕊原基的形成。     

外源5-ALA与CaCl_(2)对露地栽培芍药生理及观赏品质的影响北大核心CSCD

该研究以露地栽培芍药品种‘大富贵’为材料,在叶面喷施100 mg·L^(-1)5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)与4%CaCl_(2)后,4~7月份考察芍药叶片的质膜稳定性、抗氧化酶系统活性、叶绿素含量、光合气体交换参数以及观赏品质的变化,探究外源5-ALA和CaCl_(2)对高温胁迫下露地栽培芍药的抗逆生理生化机制,为缓解芍药夏季高温伤害提供技术依据。结果显示:(1)5-ALA与CaCl_(2)处理组的芍药植株花期、花径和花朵鲜重较对照组均显著增加。(2)与对照相比,5-ALA与CaCl_(2)处理后的芍药叶片能够维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,较低的O^(-)·_(2)产生速率和MDA含量,以及较高的细胞叶绿素含量、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s))。(3)与叶面喷施CaCl_(2)相比,喷施5-ALA对露地栽培芍药‘大富贵’抗逆生理生化指标和观赏品质的改善效果更佳。研究表明,外源5-ALA与CaCl_(2)处理均可增加芍药的叶绿素含量和抗氧化能力,增强光合作用能力,降低膜脂过氧化水平,有效改善夏季露地栽培芍药‘大富贵’的观赏品质,并以100 mg·L-15-ALA的改善效果更佳。     

GA3和变温层积对天女木兰种子萌发及内源激素的影响

用不同质量浓度GA3浸泡天女木兰种子并结合变温层积处理,应用高效液相色谱法对不同时期种子中4种激素GA3、IAA、ABA、ZR含量进行测定,并测量种胚长和萌发率,以探讨天女木兰种胚发育,内源激素含量变化与种子休眠萌发之间的调控关系,为进一步研究种子休眠机理提供理论基础。结果表明:(1)天女木兰成熟种子胚发育不完全,胚乳内高浓度ABA和低浓度GA3是其休眠的主要原因。(2)GA3处理能促使天女木兰种子提前30d完成形态后熟,并以1 500mg·L-1 GA3处理效果最佳。(3)在变温层积过程,天女木兰种胚发育可分三个阶段:阶段Ⅰ(0~70d)完成种胚进一步分化;阶段Ⅱ(70~120d)种胚快速生长时期;阶段Ⅲ(120~150d)休眠完全解除,种子具备发芽能力。种子能否打破休眠主要取决于阶段Ⅰ和Ⅱ的状况。(4)GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA在种子后熟期间的变化同胚生长发育存在一致性,认为内源激素的相对水平对种子休眠具有重要的调控作用。     

四川牡丹和圆裂四川牡丹遗传多样性的ISSR分析

利用9条ISSR引物对四川牡丹(Paeonia decomposita)5个居群和圆裂四川牡丹(Paeonia decomposita subsp.rotundiloba)4个居群的遗传多样性进行了初步检测。结果表明:(1)四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为89.36%,Neis基因多样度(H)为0.291 4,Shannons多样性信息指数(I)为0.441 3;圆裂四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为81.91%,Neis基因多样度(H)为0.285 7,Shannons多样性信息指数(I)为0.428 5;圆裂四川牡丹的各项多样性参数略低于四川牡丹,而且居群水平上,四川牡丹与圆裂四川牡丹的遗传多样性相对较低。(2)四川牡丹和圆裂四川牡丹居群间遗传分化系数(Gst)分别为0.355 5和0.379 1,2个物种居群内的遗传分化都大于居群间的遗传分化;这2个物种居群间的基因流(Nm)非常有限,其中四川牡丹为0.906 5,圆裂四川牡丹为0.819 0。(3)经Mantel检测,四川牡丹居群间遗传距离与地理距离具有显著正相关关系(r=0.776,P=0.01),而圆裂四川牡丹则不存在显著相关性(r=-0.344,P=0.402)。(4)UPGMA聚类结果显示,四川牡丹与圆裂四川牡丹在分子水平上出现了明显分化,二者为相互独立的物种。研究表明,四川牡丹受到的人为干扰和自然灾害是其濒危的重要原因,与四川牡丹相比,圆裂四川牡丹居群受到的破坏更为严重;建议及时就地保护四川牡丹和圆裂四川牡丹居群的所有个体,而在迁地保护时,因遗传变异主要存在于居群内,应尽可能大量采样,达到最大限度保存其遗传多样性的目的。