[目的]为了解黑果腺肋花楸扦插不定根起源及发育过程,揭示其扦插生根机理.[方法]以'福康源1号'当年生半木质化插穗为研究材料,利用水培扦插技术和石蜡切片法对不定根形成过程中插穗内部组织结构及外部形态的变化规律进行观察.[结果]在水培条件下,IBA处理扦插生根期为30～40 d,扦插过程中皮孔处在10～15 d出现不定根,插穗切口处在15～20 d出现不定根,生根速度、不定根数量及根长均优于对照,外源诱导可显著提高生根率和生根质量.扦插前的插穗内无潜伏根原基存在,不定根原基在插后形成;不定根形成为愈伤组织生根型和内部分生组织生根型.皮部产生的不定根起源于维管形成层、韧皮薄壁细胞或皮层;愈伤组织产生的不定根是由愈伤组织内的薄壁细胞团特化而成;叶隙或枝隙是形成不定根原基和产生愈伤组织的主要区域.[结论]扦插生根属于多位点发生模式,属于诱导生根型.

三峡水库消落带是由于周期性水位涨落在长江干支流形成的大面积"冬水夏陆"区域,周期性的水淹胁迫导致消落带植被群落发生剧烈变化,对三峡大坝的正常运行和库区生态安全造成严重影响.研究三峡库区消落带植物适应水淹的机制,对库区消落带植被群落恢复和保护具有重要意义.文章通过对比蓄水前后消落带的植被群落变化,总结了库区一年生和多年生植物耐水淹机制.一年生草本植物主要依靠种子休眠的方式来度过漫长的水淹期,而多年生草本植物则可能采取"静止"策略,减缓能量消耗,待水退后迅速恢复生长.此外,对于高高程区域的多年生木本植物,在不完全水淹的情况下,可能通过产生大量不定根缓解根部缺氧胁迫,降低水淹胁迫的伤害.最后,文章总结了消落带植被恢复的现状,并针对现有的问题探讨了重建消落带植被群落的可能途径,以期为三峡水库消落带植被生态修复提供参考.

目的:以刺山柑半木质化枝条为材料进行扦插试验,从解剖学角度分析其嫩枝扦插不定根的起源和形成过程.方法:采用常规石蜡切片法观察刺山柑茎的解剖结构以及不定根的发生过程.结果:刺山柑茎的解剖结构由外向内依次为表皮、皮层和维管柱;扦插处理20 d后在插穗切口处产生乳白色愈伤组织,经解剖观察是由插穗切口处的皮层、维管形成层及韧皮部的薄壁细胞分化形成;20～40 d愈伤组织内部产生根原基原始细胞团,其进一步分化为不定根并从愈伤组织处伸出.结论:刺山柑插穗解剖未发现有潜伏根原基,愈伤组织的形成是刺山柑插穗产生不定根的前提,属于诱导生根型.

为了解长梗柳(Salix dunnii)带叶插穗在红光条件培养后的内源激素和不定根发育的响应,采用连续组织切片技术观察不定根发生过程,并利用酶联免疫法(ELISA)检测4种内源激素的含量.结果表明:长梗柳不定根起源于皮层,属于诱生根原基.在不定根形成过程中,随着皮层出现膨大圆点,皮部IAA含量显著上升;随着不定根的形成,插穗皮部IAA含量显著下降;插穗皮部ABA含量最高,BR含量较低,GA含量最低;而低浓度BR能诱导侧根的形成,少量GA有利于插穗基部的不定根诱导分化.通过对长梗柳bHLH基因表达量进行分析,进一步了解内源激素BR对长梗柳扦插生根的作用机理.因此,长梗柳带叶插穗的生根是由不同内源激素调控的复杂发育过程.

以黄瓜品种‘新春4号’为材料,研究干旱胁迫下一氧化氮(NO)和钙离子(Ca2+)处理下黄瓜的生根指标、内源Ca2+荧光强度以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX)活性,分析干旱条件下黄瓜不定根发生过程中NO和Ca2+之间的关系.结果表明:200μmol·L-1氯化钙(CaCl2)和0.05％聚乙二醇(PEG)共处理显著提高了干旱条件下黄瓜不定根的根长和根数;添加Ca2+螯合剂(EGTA)和通道抑制剂(BAPTA/AM)处理显著降低了干旱条件下NO诱导的不定根根数和根长.干旱条件下,NO和CaCl2处理提高了黄瓜下胚轴内源Ca2+荧光强度;而NO清除剂(cPTIO)处理的Ca2+荧光强度显著低于NO处理.干旱条件下,NO和CaCl2处理显著提高了黄瓜下胚轴抗氧化酶活性;而Ca2+抑制剂或螯合剂处理显著降低了NO诱导的抗氧化酶活性.由此可见,干旱条件下Ca2+参与了NO调控黄瓜抗氧化酶活性,缓解了干旱胁迫对不定根形成产生的伤害,进而促进了不定根的发生.

该研究对从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻突变体库中筛选到的一个短根突变体Osksr6(Oryza sativa kasalath short root6)进行了表型鉴定、遗传分析与基因定位.结果表明:(1)生长7d的突变体Osksr6与野生型相比,株高与不定根数量差异不明显,但主根变短61.98％、不定根变短46.42％,侧根的发生与根毛的伸长也受不同程度抑制;成熟期的Osksr6分蘖数明显减少,总穗长与结实率均较野生型差.(2)遗传分析结果显示,突变体Osksr6的短根性状受1对隐性基因控制.(3)利用图位克隆技术,将突变基因OsKSR6定位于3号染色体InDel标记28420k和28880k之间,物理距离约460 kb,该区间没有已报道的与根系发育相关的基因.该研究为进一步研究水稻根系生长的分子机理奠定了基础.

为了简化甘蔗组织培养流程,降低生产成本,该文以甘蔗品种GT44和B9无根试管苗为材料,先经叶片喷施植物生长调节剂处理,然后炼苗24 h,接着把处理后的试验苗移植于沙土混合栽培基质中,研究其在日光温室条件下完成不定根的形成和生长过程;同时比较了无根试管苗和有根试管苗的移栽存活率和生长情况.试管苗生根率调查时间为试管苗移植后第3天开始至第10天结束,成活率的调查时间为试管苗移植后的第30天.结果表明:经吲哚丁酸(IBA)和ABT2号生根粉处理的无根试管苗的移栽成活率分别为96.3％和97.7％,接近传统生根试管苗的移栽成活率,且其单株试管苗生根成本为传统生根方法的1/28.甘蔗品种GT44和B9试管苗首次出现可见根的时间均发生在试管苗移栽后的第4天.试管苗根的再生可以在有菌的沙土基质栽培和日光温室条件下完成,而不需要在无菌的MS生根培养基和培养室中进行生根;基因型和试管苗素质是影响甘蔗试管苗光合自养生根的关键因素;甘蔗试管苗光合自养生根技术比传统试管苗培养基生根技术拥有更多优势,且操作简单、程序简化、生根率和成活率高、省工、节省能源和生产成本、效率高,替代传统的试管苗生根技术,应用于商业化生产.

该研究以甲基磺酸乙酯(EMS)诱变得到的1个水稻高温敏感侧根缺失突变体k209及其野生型Kasalath为材料,在常温(白天32℃/夜晚22℃)和高温(34℃恒温)培养条件下,对其7d龄幼苗进行表型比较鉴定,并采用亚甲基蓝染色观察侧根原基形成;以突变体k209为母本,分别与野生型Kasalath和粳稻品种日本晴杂交构建2个F2群体进行遗传分析和基因定位,确定基因所属染色体以及在该染色体上的位置.结果表明:(1)在正常温度培养下,突变体k209的7d龄幼苗株高、主根长和不定根长均与野生型Kasalath相似,但侧根长度变短,数量也减少;在高温条件下,k209幼苗株高变矮,主根和不定根的长度变短,表现出无侧根表型.(2)亚甲基蓝染色发现,野生型和k209幼苗主根在正常温度和高温条件下均可以观察到侧根原基,但在高温下k209的侧根原基数目明显少于Kasalath,约为Kasalath的58.03％,且不能突破表皮长出侧根.(3)遗传分析表明,k209的突变表型受隐性单基因控制,利用图位克隆技术将K209基因定位于4号染色体的InDel标记7522K和11524K之间,物理距离约4 002kb.该研究结果为K209基因的克隆和解析水稻侧根的发生机制奠定了基础.

本实验室从西洋参根中分离筛选获得兼具生防和促生效果的内生型解淀粉芽孢杆菌YTB 1407.为调查其应用潜力,以甘薯为材料,以无菌水灌根处理(CK)为对照,采用不同浓度YTB 1407菌悬液灌根盆栽甘薯植株,通过对甘薯生长前期3个主要生育时间点YTB1407在植株内的内生定殖检测和根系表型效应比较,筛选菌悬液灌根的最适处理浓度.对根系内源生长素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素玉米素核苷(ZR)、反式玉米素核糖核苷(t-ZR)的含量和吲哚乙酸氧化酶类中的吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性进行分析.结果表明:YTB1407促进了甘薯生长前期根系统的定殖、不定根幼根的伸长生长及侧根的发生,提高了根系活力;在甘薯生长后期形成了更大的吸收根系生物量和更低的地上部和总根系生物量比.其中OD600值为0.50的菌悬液处理(T0.50)促生效应显著,在甘薯茎叶封垄期的单株块根鲜质量和有效薯块数量最高.YTB 1407通过提高ZR、t-ZR含量,降低IAAO活性、提高PPO活性和IAA含量以及(t-ZR+ZR)/IAA,促进块根分化建成初期甘薯不定根幼根向块根的分化;通过降低IAAO、PPO活性和提高IAA含量,降低(t-ZR+ZR)/IAA,促进块根分化建成后期甘薯分化根向块根的建成.

目的:建立臭参腋芽增殖和不定丛芽快速繁殖体系,筛选适宜高效的离体再生途径.方法:选取无菌实生苗高位带芽茎段为腋芽增殖材料、基茎不定休眠芽为丛芽增殖材料,采用不同种类和质量浓度的植物激素对外植体增殖及植株再生进行研究.结果:2种外植体中,基茎不定休眠芽是最理想的增殖材料,其继代增殖适宜的培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 1.5 mg/L,增殖系数21.0以上;高位带芽茎段是腋芽增殖的适宜材料,在MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L培养30 d后,腋芽增殖系数为4.55;生根的适宜培养基为30％蔗糖的1/2 MS培养基,30 d后即可获得完整的再生植株,不定根发生率为90.33％;将生根苗炼苗移栽至腐殖质土壤中,成活率达到100％.结论:成功建立了臭参2种离体再生途径.