枳砧红绵蜜柚嫁接黄化苗的光合特性及其CgSGR基因克隆与表达分析

该研究以枳砧‘红绵蜜柚’(Hm/Pt)为试验材料,以枳砧‘琯溪蜜柚’(Gx/Pt)和香橙砧‘红绵蜜柚’(Hm/Cj)为对照,测定分析3种砧穗组合蜜柚的光合特性、叶绿素含量差异;利用RT-PCR技术克隆并分析滞绿基因(CgSGR)表达,为进一步研究枳砧‘红绵蜜柚’嫁接不亲和机理奠定基础。结果显示:(1)枳砧‘红绵蜜柚’嫁接苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶肉羧化效率明显低于2个对照组合,且3种砧穗组合以上各指标的最大值均出现在嫁接后第98天。(2)3个嫁接组合的叶绿素含量变化趋势一致,但枳砧‘红绵蜜柚’在整个试验期间的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素显著低于2个对照组合。(3)成功克隆获得‘红绵蜜柚’滞绿蛋白SGR调控基因序列,命名为CgSGR(GenBank登录号:MF945620);CgSGR基因片段长度为816bp,序列编码一个含有271个氨基酸的蛋白质,分子量为30.62kD,属于稳定的碱性亲水性蛋白;SGR序列多重比对结果显示,‘红绵蜜柚’CgSGR序列与柑橘属柚、甜橙和克里曼丁橘之间一致性较高,其中‘红绵蜜柚’与柚无碱基差异,与甜橙在第33bp处有1个变异位点,与克里曼丁橘在33、52、118、159、622和765bp处有6个变异位点;系统进化树表明,CgSGR与柑橘属甜橙、克里曼丁橘的距离最近,与荔枝关系较近,与其它物种的关系较远。(4)实时荧光定量PCR结果表明,CgSGR基因在香橙砧‘红绵蜜柚’中的表达量总体均低于其他2个组合材料,而嫁接139d后,3个材料均随着植株黄化,CgSGR基因的表达水平均呈上升趋势,且枳砧‘红绵蜜柚’的CgSGR基因表达显著高于2个对照组合。(5)随着嫁接苗的生长发育,CgSGR的表达水平总体变化趋势与净光合速率、叶绿素的变化趋势相反。研究认为,枳砧‘红绵蜜柚’CgSGR基因的表达量在嫁接苗叶绿素降解过程中上调,其可能参与调控黄化幼苗的叶绿素降解。     

缺铁胁迫下4种果树砧木中三价铁螯合物还原酶基因的表达

用活力染色法观测 4种果树砧木中FCR基因表达的结果表明 ,小金海棠 (M .xiaojinensis)和香橙 (C .junos)在缺铁胁迫下根吸收区FCR活性明显增强 ,增强幅度显著强于丽江山荆子 (M .rockii)和枳 (P .trifoliata)。用拟南芥的FCR基因 (FRO2 )做探针 ,进行组织印迹的RNANorthern杂交。结果表明 ,在缺铁胁迫下 ,在小金海棠和香橙中均有与FRO2类似基因的强烈表达 ,而在同样胁迫条件下的枳和丽江山荆子中表达却很微弱。这种分子水平上的反应与通常所熟知的生理反应是一致的 ,说明小金海棠和香橙忍耐缺铁环境的生理机制和分子基础类似 ,FCR在它们忍耐缺铁的生化反应中起着非常重要的作用 ,FCR基因在 4种果树砧木中的表达水平高低与它们忍耐缺铁的能力呈现正相关。并且 ,在小金海棠和香橙的根、茎、叶等营养器官的特定组织细胞中 ,均能检出高水平的FCR基因转录产物 ,表明耐缺铁能力强的小金海棠和香橙体内存在高效的铁运输和利用机制     

激素处理及非生物胁迫下枳PtPPF-1基因的表达特性

PtPPF-1是从枳叶片中分离出的与豌豆中的PPF-1具有很高同源性的基因。PPF-1基因能通过控制叶绿体发育而延缓叶片衰老,同时PPF-1能被外源GA3诱导,是与植物营养生长密切相关的基因。本研究以实生苗枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]为材料,采用半定量RT-PCR对不同激素处理及非生物胁迫(低温、干旱、盐)下枳叶中PtPPF-1的表达情况进行了分析,以期明确PtPPF-1的功能。结果表明,GA3I、AA、ABA促进了PtPPF-1的表达,KT对PtPPF-1的表达有抑制作用;低温、干旱、盐胁迫能诱导PtPPF-1的表达。推测GA3、IAA、ABA信号通路可能与KT信号通路作用于PtPPF-1的表达存在不同的机制。     

利用DNA片段测序方法探究枳属和富民枳的分类地位

富民枳(Poncirus polyandra)属于芸香科(Rutaceae)枳属(Poncirus Raf.).自发表以来,分类地位一直备受争议,其中在Flora of China中认为富民枳为柑橘杂交种(Poncirus polyandra),把枳属归并于柑橘属(Citrus).该研究选取枳属的富民枳、枳(Ponci...     

丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响

盆栽实验研究了不同施Zn水平(0、300 mg/kg和600 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices对枳苗生长、Zn、Cu、P、K、Ca、Mg分布的影响,并采用非损伤微测技术测定分析了菌根化与非菌根化枳根净Ca²⁺、H⁺、NO₃^-离子流动态。结果表明:(1)在不同施Zn水平下,接种菌根真菌显著提高了枳苗地上部及根部鲜重;随着施Zn水平的提高,菌根侵染率呈降低趋势,枳苗地上部与根部Zn含量呈增加趋势,且接种株根部Zn含量显著高于未接种株。(2)接种株未施Zn处理的地上部Cu、P、K、Mg和根部Cu含量、施600 mg/kg Zn处理的根部Cu及施300 mg/kg Zn处理的根部P含量均显著高于对照,而菌根真菌侵染对枳苗Ca含量并无显著性影响。(3)接种株未施Zn处理的根部距根尖端0 μm和600 μm处净Ca²⁺流出速率、600 μm处净H⁺流入速率、2400 μm处净NO₃^-流入速率均显著高于未接种株。     

干旱条件下花铃期棉花对氮素的生理响应

于2005—2006年在南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,研究花铃期土壤干旱及复水后棉花光合与蒸腾特性及水分利用率对氮素的响应.结果表明：与正常灌水处理（CK）相比,干旱处理棉花随土壤相对含水量（SRWC）的减少,其净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）迅速降低;在干旱处理前期,由于棉花T_r下降幅度高于P_n,水分利用率（WUE）表现为上升趋势,而后随SRWC和P_n的降低,WUE呈逐渐下降趋势.土壤干旱改变了P_n和T_r的日变化趋势,干旱处理棉花P_n和T_r从8:00到16:00一直呈下降趋势,而CK则呈单峰曲线,P_n和T_r峰值分别出现在10:00—11:00和12:00;干旱处理和CK的WUE日变化均呈先降后升的趋势,谷值出现在12:00.干旱条件下棉花的P_n和T_r随氮素水平的提高而降低,而WUE则表现为相反趋势;复水后,干旱处理棉花P_n、T_r及WUE日变化趋势与CK一致,但其值低于CK,该趋势在施氮肥条件下表现尤为明显.可见,棉花花铃期土壤干旱条件下增施氮肥虽然有利于WUE的提高,但却降低了棉花的光合性能.     

丛枝菌根真菌对枳根系形态和蔗糖、葡萄糖含量的影响

研究丛枝菌根真菌接种(摩西球囊霉、地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉)对盆栽枳的生长、根系形态以及蔗糖、葡萄糖含量的影响.结果表明: 3个接种处理都显著提高枳的株高、茎粗、叶片数,以及地上部和地下部生物量,诱导1级、2级和3级侧根的发生,同时增加了根系投影面积、表面积、体积和总长度(主要是0～1 cm根长),但降低根系平均直径,其中以地表球囊霉效果最明显.丛枝菌根真菌接种显著提高枳的叶片蔗糖和根系葡萄糖含量,但降低叶片葡萄糖和根系蔗糖含量.由于根系“菌根碳库”的存在,丛枝菌根真菌接种导致根系维持较高的葡萄糖和较低的蔗糖含量,从而有利于宿主根系的生长和发育,建立更优的根系形态.     

富民枳的分类地位及其在进化中的作用研究——叶片同工酶证据

富民枳(Poncirus polyandra S.Q.Ding et al.)是分布于云南省富民县的一个新枳属类型。在形态上,它不同于普通枳(P.trifoliata Raf.)。富民枳为常绿类型,子房10室,花瓣5—9,花丝35—43,一年开花2—3次。通过对富民枳、普通枳、金柑属及柑桔属的叶片谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、6-磷酸葡萄糖变位酶(PGM)、6-磷酸葡萄糖异构酶(PGI)、过氧化物酶(PX)、苹果酸酶(ME)、超氧化物歧化酶(SOD)以及四唑氧化酶(TO)同工酶的比较后发现,富民枳独具Sod-1-M基因,具有稀有的To-2-R基因,在To-1及Got-3位点上,存在无效基因,这些结果表明,富民枳能够以种的地位存在于枳属中。在进化过程中,富民枳可能是联结枳属与柑桔属的“桥梁”。     

柑橘与枳属间体细胞杂种再生及其对脚腐病抗性的评价

Page橘柚 (CitrusreticulataBlanco×C .paradisiMacf.)胚性细胞悬浮系原生质体与枳 (Poncirustrifoliata (L .)Raf.)叶肉原生质体经电场诱导融合 ,4～ 5个月再生 15 0余棵小植株。再生植株根系发达 ,叶片具三叶特征。随机检查 2 0余株再生苗根尖染色体数目 ,表明都为四倍体 (2n =4x =36 )。随机取 7株进行RAPD分析 ,表明被检测植株都为杂种。用引起脚腐病的寄生疫霉菌 (PhytophthoraparasiticaDastar)毒素接种体细胞杂种及双亲叶片 ,结果表明 ,Page橘柚中度感病 ,枳高抗 ,体细胞杂种为抗病类型。     

柑橘MYB15基因的克隆与表达分析

采用电子克隆和RT-PCR方法从柚(Citrus maxima(Burm.)Merr.)、枳(Poncirus trifoliata(L.)Raf.)和柠檬(Citrus limon(L.)Burm.f.)实生苗中克隆了3个MYB蛋白基因,分别命名为CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15;并用实时定量qRT-PCR技术检测了该基因在脱落酸(ABA)、干旱、低温和高盐胁迫处理下的时空表达。结果显示,CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15的cDNA序列全长分别为994、992、988 bp,分别编码267、266、265个氨基酸,且编码的氨基酸序列N端均含有2个串联的不完全重复的MYB DNA-binding结构域,由此推测该3个基因均属于R2R3亚类;MYB15基因均能被ABA、干旱、低温和高盐胁迫诱导表达,且在柚、枳和柠檬中存在表达差异。本研究表明柚CmMYB15、枳PtMYB15和柠檬ClMYB15是MYB基因家族成员,可能在柑橘响应非生物胁迫过程中起到一定的作用。