稀土和赤霉素对杨树杂交种子发芽率的影响

本试验采用(银白杨×毛白杨)×唐柳[(Popu-lus alba×P.tomentosa)×P.pseudo-simonii]的室内     

中华金叶榆子代苗光合特性及叶片呈色机制探讨

中华金叶榆是普通白榆的天然黄叶突变体,黄叶性状在子代中可稳定遗传,自由授粉子一代出现黄绿性状分离。该研究以中华金叶榆子代黄叶苗和绿叶苗为试验材料,从生长速率、叶片色素含量、光合特性、叶绿素荧光及叶绿体超微结构等方面对黄叶苗的光合特性和叶片呈色机制进行了探讨。结果显示:(1)黄叶苗生长缓慢,净光合速率(12.5μmol·m-2·s-1)显著低于绿叶苗(17.5μmol·m-2·s-1),而蒸腾速率、气孔导度和叶片温度显著高于绿叶苗。(2)黄叶苗和绿叶苗叶片的光合色素种类基本相同,但黄叶苗的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和花青素4种主要色素含量始终低于绿叶苗且相对稳定,各种色素含量在生育期内不同月份略有变化,类胡萝卜素含量始终低于叶绿素含量。(3)黄叶苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)发育不完全,电子传递效率低。(4)黄叶苗叶绿体内膜系统发育紊乱,基粒垛叠失败。研究表明,中华金叶榆子代黄叶苗叶绿体内膜系统发育缺陷,基粒片层垛叠失败,进而多种色素含量大幅下降,光合系统发育不完全,致使其叶片呈现黄色、光合性能下降、植株生长缓慢。     

榆树转录组EST-SSR引物开发及遗传多样性分析

目前榆树已有的分子标记资源匮乏,无法满足榆树种质资源评价及分子标记辅助育种等相关研究需要。本研究对白榆叶片转录组数据进行EST-SSR标记的检测和开发,检测引物在不同榆树资源中的可用性,并对不同榆树资源的多样性进行分析。本研究共检测到8828个精确型和569个复合型SSR位点,SSR序列长度主要以10~22 bp的短序列为主。SSR重复单元比例最大的为A/T(3330,40.18%),其次为AG/CT(1211,14.61%)和AAG/CTT(568,6.85%)。随机挑选90对EST-SSR引物进行验证,有效扩增率为51.11%(46对),其中有63.04%的引物(29对)为高多态性引物,多态性信息含量PIC在0.054~0.683间变化,极大地丰富了榆树的SSR引物资源。聚类分析表明,绝大部分榆树无性系均按其起源聚类,从侧面也证明了本研究开发的EST-SSR引物的有效性。本研究开发的SSR引物可将绝大部分榆树资源进行区分,与传统分类学相吻合,为榆科植物的分类提供了分子依据。     

转抗虫基因三倍体毛白杨植株体内农杆菌残存与逃逸

用部分改造的 BtCry1Ac基因与慈菇蛋白酶抑制剂(API-A)基因构建的双抗虫基因表达载体,通过农杆菌介导法对三倍体毛白杨进行了转化,对转化后植株体内残存农杆菌在继代培养和移栽过程中进行了跟踪检测。结果表明：通过对转化再生植株的分子生物学检测,42个株系中,33个株系为阳性,阳性率达到80％;用Bt毒蛋白抗血清进行ELSA检测结果表明,7个转基因株系都有Bt杀虫蛋白表达;基因转化后,可采用附加50 mg/L卡那霉素,300 mg/L羧青霉素的筛选培养基消除细菌并进行抗性芽筛选。对28个转基因株系叶片、茎段和根段在含有卡那霉素50 mg/L YEB培养基上进行细菌培养,通过在T-DNA区、质粒Vir区和农杆菌基因组设计引物,进行PCR检测,证明有3个株系（33、37、5号）检测到残存工程农杆菌,并在组培瓶中存活24个月。将带菌的3个株系组培苗移栽到花盆中,室内培养1个月后,在33号株系根际土壤中检测到了目的农杆菌。     

转抗虫基因三倍体毛白杨植株体内农杆菌残存与逃逸

用部分改造的BtCry1Ac基因与慈菇蛋白酶抑制剂（APLA）基因构建的双抗虫基因表达载体,通过农杆菌介导法对三倍体毛白杨进行了转化,对转化后植株体内残存农杆菌在继代培养和移栽过程中进行了跟踪检测。结果表明：通过对转化再生植株的分子生物学检测,42个株系中,33个株系为阳性,阳性率达到80％;用Bt毒蛋白抗血清进行ELSA检测结果表明,7个转基因株系都有Bt杀虫蛋白表达;基因转化后,可采用附加50mg／L卡那霉素,300mg／L羧苄青霉素的筛选培养基消除细菌并进行抗性芽筛选。对28个转基因株系叶片、茎段和根段在含有卡那霉素50mg／LYEB培养基上进行细菌培养,通过在T-DNA区、质粒Vir区和农杆菌基因组设计引物,进行PCR检测,证明有3个株系（33、37、5号）检测到残存工程农杆菌,并在组培瓶中存活24个月。将带菌的3个株系组培苗移栽到花盆中,室内培养1个月后,在33号株系根际土壤中检测到了目的农杆菌。     

NaCl胁迫对转基因杨树外源基因表达的影响

以具高抗虫性的转抗虫基因‘741杨’及在此基础上转入了发根农杆菌Ri质粒T-DNA株系的组培苗为材料,研究了转基因株系BtCrylAc抗虫基因和发根基因的表达及其对NaCl胁迫的反应。结果表明,转入Ri质粒T- DNA上的rol基因后,导致苗木根系数目增加,根系长度减小,IAA和GA含量显著提高,抗虫BtCrylAc基因编码的毒蛋白的表达量降低;随着NaCl胁迫强度的增加,苗高、根系数量、叶绿素含量及IAA、GA含量逐步降低,而根系的长度加大,Bt毒蛋白含量显著提高,表明NaCl胁迫使转基因杨外源Bt毒蛋白基因的表达增强,而发根农杆菌Ri质粒T-DNA的表达下降。     

水分胁迫对毛白杨杂种无性系苗木维持膨压和渗透调节能力的影响

在不同土壤干旱胁迫条件下,应用ＰＶ技术测定了６个毛白杨双杂交速生无性系多项水分参数的变化,并对各无性系渗透调节和维持膨压能力进行了综合评定。结果表明,随着土壤干旱胁迫的发展,各无性系均有一定的提高渗透调节和维持膨压能力,但不同无性系存在显著差异,Ｂ４３２和Ｂ４３０在各水分胁迫程度均表现较好,Ｂ４２９、Ｂ４３３和Ｂ４１４表现一般,亲本毛白杨表现最差。     

水分胁迫下白杨派双交无性系主要生理过程研究

以白杨双杂交杂种新无性系为主要试验材料,在４种水分胁迫条件下对各无性系生理和生长指标进行分析,结果表明,土壤干旱胁迫对无性系净光合速率,蒸腾速度,气孔导度,叶温与气温差,细胞间ＣＯ２浓度等生理指标均产生显著影响。不同指标对水分胁迫的敏感性不同,无性系间在各项生理指标值及随水分胁迫发展而下降幅度均存在着显著差异。     

白杨无性系秋季水分参数与冬季抗寒性指标关系研究

选用7个白杨杂种无性系1年生苗为材料,采用P-V技术于秋季落叶前测定各无性系枝叶水分参数Ψ0π、Ψ1π00、RWC0、ROWC0、mεax,并于冬季不同时期测定了各无性系相对电导率、钾离子渗漏率、SOD酶活性和POD酶活性的动态变化,对无性系抗寒性进行了综合评定。无性系各项生理指标存在一定变化模式,相对电导率、钾离子渗漏率在12月份降至最低,以后逐步提高,无性系间在2月份变异最大;SOD酶活性和POD酶活性在各时期无性系间差异均较大;无性系抗寒能力评价结果表明,从落叶开始,抗寒能力逐渐提高,12月至翌年1月达到最大,2月份又迅速下降,此时无性系间抗寒能力差异也达到最大。将水分参数与抗寒性指标进行相关分析表明,大部分水分参数与冬季不同时期的抗寒性指标存在不同程度的相关性,特别是与春季指标相关更加显著,其中Ψ0π是相关性最为显著的指标,Ψ1π00相关不明显。     

电阻抗图谱法在刺槐种质资源抗寒性测定中的应用

电阻抗图谱(EIS)法作为测定植物抗寒性的一种方法,在农业、林业和园艺领域的应用正在不断扩大,本文以12个刺槐种质资源4年生试验林当年生枝条为材料,应用EIS法对各刺槐种质资源抗寒性进行了测定,对比分析了6个参数(τ、ψ、r、r1、re、ri)的数学意义,并与电导率法进行了对比.结果表明:在刺槐种质资源抗寒性研究中,胞外电阻率(re)是最适用的一个参数,能够较好反映出不同种质资源抗寒能力;采用EIS法测定不同种质资源抗寒性结果与传统的电导率法测定结果基本一致,但省时、不需温育,具有更大的优越性.