花粉——雌蕊相互作用的分子基础

显花植物授粉过程包含了花粉与雌蕊一系列复杂的细胞间相互作用。花粉在柱头上必须发生粘附与水合作用后才能萌发,花粉胞被蛋白可能在粘附机制中起主要作用,而水孔蛋白调节了花粉的水合过程;花粉管在花柱引导组织中定向生长,受引导组织胞间质、向化性物质及细胞粘附机制等因素的影响,也与花粉受体及子房有关。在植物的自交不亲和性反应中,配子体型自交不亲和性反应主要是由自交不亲和基因蛋白产物降解花粉RNA或以Ca^2 介导的信号级联反应实现的;孢子体型自交不亲和性反应则依赖于干性柱头以及雌蕊的S受体激酶及S位点糖蛋白与花粉S基因配体之间的相互作用。     

梨自花与异花授粉后花粉胞内游离Ca2+分布的变化

利用低温荧光标记和激光共聚焦显微技术研究了砂梨自花与异花授粉后至花粉萌发期间花粉胞内游离Ca^2 分布的变化过程。结果表明亲和授粉后花粉萌发孔附近的Ca^2 浓度没有降低,但是随着授粉后时间的延长,萌发孔附近的Ca^2 梯度因花粉胞内游离Ca^2 浓度整体增大而消失,并又随后胞内游离Ca^2 浓度又不均匀下降,至萌发前在萌发孔附近的Ca^2 梯度又重新建立,而不亲和花粉则没有这种特征性的变化。研究还表明Ca^2 参与梨自交不亲和反应过程中花粉与柱头识别的初始反应和梨花粉的萌发过程。     

蔷薇科植物S-RNase特异性区域分析

S-RNase在配子体型自交不亲和性反应中起关键作用,HV区段被认为是雌蕊与花粉间特异识别的关键部位。应用生物信息学方法,对蔷薇科植物的S-RNase序列分析,并对HV区段一级结构邻近区和空间邻近区作物理化学性质分析,发现HV区C端的一段氨基酸序列符合蛋白质相互作用位点的特征;HVP区也是一个多态性区段,可能参与分子识别过程。因此,蔷薇科植物中,S-RNase与花粉S基因产物的作用方式可能为S-RNase的HVC区与花粉S基因产物先非特异性结合,再以HV区和HVP区进行分子间特异识别。     

不同时期套袋对幸水梨果实品质、石细胞发育及其相关酶活性变化的影响

以幸水梨为试材分不同时期进行套袋处理,采集各个发育时期的果实,对其果实品质、石细胞团的密度、大小、含量及几种相关酶活性进行了分析.结果表明:(1)不同时期套袋后,幸水梨的硬度、可滴定酸含量均比对照显著增加,可溶性固形物、可溶性总糖含量以及单果重均有不同程度的降低.(2)不同时期套袋果的石细胞含量显著低于对照;与对照果相比套袋果果实表面光洁,果点小而稀,外观品质明显改善.(3)果实石细胞团的密度在幼果期较高,随着果实的发育膨大,密度逐渐减小,成熟前1个月左右基本稳定,石细胞团的纵横径随果实发育先逐渐增大而后减小,石细胞含量也表现出先增加后减少的趋势,在花后第49 d达到最大值.(4)果实内苯丙氨酸解氨酶在果实发育初期的活性较高,随着果实发育逐渐降低;多酚氧化酶活性变化与苯丙氨酸解氨酶相似;过氧化物酶活性随果实的生长呈现先上升后下降的趋势,其活性峰值在盛花后第28 d,其后缓慢下降.(5)不同时期套袋处理后,苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶以及多酚氧化酶活性整体上均比对照降低,与石细胞含量呈正相关关系.     

樱桃品种S基因型及自交不亲和性分子机制研究进展

系统介绍了樱桃S基因型鉴定的主要方法,全面列出上百个已知甜樱桃品种的S基因型,其中共涉及16个S基因;着重讨论了樱桃S基因座内S-RNase和SFB基因的研究概况、结构特点及位置关系,并提出该领域善待解决的问题。     

锌胁迫对两种柑橘幼苗光合特性日变化及其相关性的影响

通过砂培试验,采用C I-340型便携式光合测定系统研究了不同锌处理（0.05mg/L Zn为对照,0.5mg/L Zn为锌过量,0mg/L Zn为锌缺乏）对‘不知火’和‘椪柑’幼苗叶片光合特性日变化及其相关性的影响。结果表明,在锌胁迫条件下,‘不知火’叶片的净光合速率（Pn）日变化呈单峰曲线,对照为双峰曲线,而‘椪柑’与对照呈现相似的单峰型变化,且锌胁迫下两者平均的Pn均显著低于对照。简单相关分析表明,‘不知火’在锌胁迫下叶片Pn与光合有效辐射（PAR）、蒸腾速率（Tr）均呈显著的正相关,其对照Pn与各因子之间并无显著相关性,各锌处理下的‘椪柑’叶片Pn均与Gs呈显著正相关。逐步多元回归的分析结果与简单相关分析结果存在出入。还就锌胁迫对两品种柑橘的光合特性及其相关性的影响进行了讨论。     

钙胁迫对‘爱宕’和‘喜水’梨幼苗叶片光合作用及超微结构的影响

以杜梨砧‘爱宕’和‘喜水’梨1年生幼苗为试材,采用砂基培养法,运用CI-340便携式光合测定仪与H07650透射电子显微镜研究了0、16、80和200mg·L^-1钙（依次为钙缺乏、钙低量、对照和钙过量）处理下两品种梨叶片净光合速率（Pn）、超微结构的变化及P。与生理生态因子的相关性。结果表明：1）钙胁迫处理的‘爱宕’和‘喜水’梨叶片的Pn均显著低于对照;各钙处理的两品种梨Pn均与以尺呈显著正相关,但Pa与其他因子的相关性因处理而异。2）与对照相比,钙过量处理的‘爱宕’叶绿体呈肿胀状,出现空泡化,‘喜水’叶绿体发生变形、有的离壁向内弯曲;钙低量处理的‘爱宕’叶绿体扁长,有的离壁向内弯曲,质体小球明显增多,‘喜水’叶绿体、线粒体出现明显的空泡化;钙缺乏处理的两品种梨细胞叶绿体、线粒体空泡化严重,淀粉粒少或无,质体小球明显增多,其中‘喜水’细胞器受损程度较重。可见,钙胁迫对两品种梨叶片光合特性和超微结构造成了明显的影响,其影响程度与钙浓度、品种特性有关。     

梨花序不同序位坐果对果实发育及品质的影响

以'黄花'、'砀山酥梨'和'丰水'梨为试材,在大蕾期选择不同花序疏花后进行人工授粉,研究梨花序不同序位坐果与果实发育及品质的关系.结果显示:(1)'黄花'、'砀山酥梨'和'丰水'果形指数、果实硬度均随坐果序位的升高而升高,石细胞含量随坐果序位的升高而减少,且3个品种均表现第1序位果石细胞含量最高,5～7序位果单果质量小.(2)'黄花'、 '砀山酥梨'、 '丰水'的可溶性糖含量最高分别为2～4、1～3、3～5序位果,Vc含量最高的分别是1～4、2～5、3～5序位果,(3)果柄粗度和果柄粗/长值随序位的升高而降低,果柄粗度与果实单果质量、果实纵横径及可溶性固形物含量呈正相关,与果实硬度呈负相关.研究表明,各品种最佳坐果部位为:'黄花'2～4序位,'砀山酥梨'2～3序位、'丰水'3～4序位,生产中多数梨品种疏果时建议以留第3序位果较为稳妥.     

套袋对梨果实发育过程中糖组分及其相关酶活性的影响

以翠冠和黄金梨为试材,测定套袋和未套袋(对照)梨果实发育时期果实中蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量以及蔗糖代谢相关酶酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖组分积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明:(1)两梨品种套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇和糖代谢相关酶活性变化趋势与对照基本一致,套袋果实糖含量均低于对照但差异不显著,而各相关酶活性在两类果实间差异表现各异.(2)在梨果实发育早期,果实中以分解酶类为主,糖分积累低;发育后期以合成酶类为主,糖分积累多.(3)两品种套袋和对照果实AI活性与葡萄糖含量均呈显著或极显著正相关,SS合成方向活性与蔗糖含量均为极显著正相关,且翠冠对照果SPS活性与蔗糖含量呈极显著正相关.可见,套袋通过提高果实发育早期转化酶(Inv)活性,降低果实后期蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)的活性来影响糖分积累,从而影响梨果品质.     

套袋黄冠梨果实花斑病发生与其组织结构变化的关系

以黄冠梨果实为试验材料,在调查套袋处理果实花斑病发生的基础上,研究了套袋及未套袋黄冠梨果实发育过程中的组织结构变化,并分析了发病果实的病部与正常果实组织结构差异。结果显示:(1)套3层袋果实花斑病的发病率为22.5%,而不套袋果实的发生率仅为1.5%。(2)未套袋果实角质层厚,而且呈波纹状分布,并渗入到表皮细胞间隙中,果实发育过程中厚度变化幅度不明显;套袋果实表面的角质层均匀一致,随果实迅速膨大,角质层变薄,且显著薄于未套袋果实,尤其是套3层袋与未套袋果实差异更大;套袋果实表皮细胞呈长方形,且较未套袋果实排列致密;不同套袋处理果实单宁细胞层数随果实发育逐渐减少,在花后90 d后,套袋处理与未套袋处理的厚度无显著差异。(3)套袋果实果肉薄壁细胞排列紧密,胞间隙小,其石细胞大小和密度均较未套袋果实小。(4)套袋果实花斑病发病部位角质层模糊,发病果实正常部位的角质层、表皮层厚度和单宁层均低于正常果实。研究表明,套袋黄冠梨果实表面组织结构发生较明显变化,它对梨果实花斑病的发生有重要影响。