[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.

[目的]探讨适宜浓度吲哚丁酸(IBA)对无花果插穗生根萌芽、抗氧化性及生长素生物合成途径相关基因表达的影响,为其应用于无花果的育种、繁殖、推广和种植提供理论依据.[方法]以'波姬红'无花果品种硬枝为插穗,观测不同质量浓度IBA(0,30,45,60,90 mg/L)处理下插穗生根性状、抗氧化特性,并对45 mg/L IBA处理及对照组的扦插枝条中段的腋芽进行转录组分析.[结果](1)无花果插穗萌芽率和生根率在45 mg/L IBA处理时达到最大值,并与其他处理和对照差异显著.(2)随IBA浓度增加,插穗SOD和CAT活性先下降后上升,并均在45,60 mg/L IBA处理下显著低于对照,而POD活性无显著变化;各浓度IBA处理插穗中MDA和H2O2含量均显著高于对照,且45 mg/L IBA处理MDA显著低于其余处理.(3)45 mg/L IBA处理及对照组中共存在6 879个差异表达基因,KEGG富集显示有10个差异途径,GO富集分析表明生物学过程和分子功能为主要的生物学途径;与CAT、SOD相关的基因集中富集在过氧化物酶体通路上,POD相关基因则富集在苯丙烷生物合成通路中;IAA生物合成途径中代谢相关基因FcGH3显著上调表达,与信号转导相关基因FcAUX1、FcARG7和FcARF等显著下调表达.[结论]外源IBA处理会导致无花果插穗抗氧化酶和IAA生物合成途径中相关基因表达的差异变化,增强插穗抗逆性,促进插穗生根、萌芽、成苗,并以外源45 mg/L IBA促进效果最好.

[目的]结合薇甘菊较强的节节生根能力的生物学特性,研发利用RNAi技术抑制薇甘菊根系生长基因表达的生物防治技术,为进一步开发薇甘菊靶向防控技术奠定基础.[方法]利用同源比对方法,鉴定出调控薇甘菊根系发育的关键基因(MmEXPA4),体外合成该基因的双链RNA(dsMmEXPA4),利用dsMmEXPA4注射薇甘菊根部,研究其对薇甘菊根系生长的作用.[结果]与对照组相比,dsMmEXPA4处理30 d后,所有不定根的数量、鲜重和最长不定根的长度均显著降低.qRT-PCR检测结果表明,在dsMmEXPA4处理后第4和第5天,MmEXPA4基因的表达量显著下调,沉默效率分别为43.96％和52.11％.此外,通过Fluorescent Stereo Microscope Leica M165 FC发现,被荧光标记的dsMmEXPA4能在根系中测检到较强的绿色荧光信号.[结论]MmEXPA4基因可作为抑制薇甘菊根系发育及快速生长的潜在靶点,为利用RNA干扰技术生物防治薇甘菊提供理论基础.

目的 建立高效的艾纳香Blumea balsamifera特选种苗克隆技术体系并获得高质量的候选种质.方法 特选了通过初筛的3种L-龙脑不同含量(低、中、高)的种质母株,优化组培培养基配方,再比较母株和克隆苗中L-龙脑的含量.结果 确定了最佳培养基配方,GC-MS分析证实,克隆苗中L-龙脑的含量与母株呈一致趋势.结论 成功地建立了一种保持遗传稳定性的高效组织培养技术.添加适量的胺鲜酯(diethyl aminoethyl hexanoate)可显著提高再生苗的生根效率.研究还表明,所选艾纳香种质(H)中的高L-龙脑含量是由遗传因素决定的,并且高L-龙脑的特性保留在克隆苗的后代中.为艾纳香无性繁殖选育优良种苗提供了宝贵的优质候选种质,具有较好推广前景.

为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种'新大坪'的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定'新大坪'组培苗茎切段的半致死辐照剂量.结果表明:辐照剂量与致死率之间的关系呈正相关性;组培苗茎切段的再生植株表型变化主要为叶片不对称、叶缘不规则、茎变异伸长、叶片丛生和叶片粘连等;随辐照剂量升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势;丙二醛含量则呈先升后降,随后又升高的现象.利用线性回归方程计算'新大坪'的半致死辐照剂量为20.37 Gy.

为探究盆栽牡丹植株补偿生长和非结构性碳水化合物(NSC)累积特性,并为盆栽牡丹株型管理提供试验依据.以2年生'洛阳红'嫁接苗为试验材料,考察修根强度、生根剂和绿僵菌浓度对'洛阳红'株型发育和NSC积累的影响,并通过正交试验优化管理措施.结果表明,(1)盆栽牡丹根系发生明显的须根化.(2)各因素对植株生长补偿指数的影响大小依次为修根＞生根剂＞绿僵菌,较优组合为修根25％、浇灌生根剂750 mg/L和绿僵菌2 000万单位/mL,此条件下生长补偿指数和NSC积累量分别比对照提高了 65.14％和33.35％.(3)轻度修根促进了盆栽牡丹植株的补偿生长和NSC累积,而过度修根则抑制作用明显;生根剂显著提高盆栽牡丹根系、叶片的生物量和全株NSC的积累量;绿僵菌对植株生长和全株NSC积累量影响最小.(4)通径分析表明盆栽牡丹老根NSC含量、单株叶面积、老根和木质化新根鲜样质量对植株NSC积累量贡献较大.可见,适度修根及浇灌适量生根剂和绿僵菌液可以促进盆栽牡丹植株的补偿生长和NSC累积,达到生产适度矮化的紧凑型盆栽牡丹苗的目标.

该研究以东方百合'索邦'为材料,采用RT-PCR 扩增方法克隆ABI1 基因,对其进行了生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR 检测其组织表达特性和低温处理过程及定植后的表达特征,以明确ABI1 基因的功能特性,为解析百合ABA信号转导途径及其调控低温解除休眠过程的机理奠定基础.结果表明:(1)成功克隆得到东方百合LoABI1 基因,其编码序列长度为1 341 bp,共编码446个氨基酸;LoABI1 氨基酸序列中含有1 个蛋白磷酸酶2C(PP2C)保守结构域.(2)系统进化分析显示,LoABI1 蛋白与水稻PP2C家族成员OsPP2C06 的同源进化关系最近,且与拟南芥AtABI1 聚为一支,同属于PP2C基因家族中的A亚群.(3)亚细胞定位发现,LoABI1 蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核和细胞质.(4)qRT-PCR荧光定量分析显示,LoABI1基因在百合茎生根、嫩茎、叶片及各花部组织中均有表达,且在幼嫩组织中表达量较高;LoAB1I 基因在冷藏期间的表达量呈先升高后降低的趋势,并于冷藏期第5周达到峰值,但在定植期间持续下降且保持较低水平.(5)经4 ℃低温处理60 d的百合鳞茎在定植后14～28 d能发芽、28～48 d可见花蕾,而不进行低温处理的鳞茎既不萌芽也不开花.研究推测,百合LoA-BI1 基因可能在低温解除种球休眠过程中具有重要作用,LoABI1蛋白可能在百合ABA信号转导过程中发挥作用.

以东方百合'Sorbonne'为材料,在持续干旱4、8、12、16、20、24 d及干旱24 d后复水4 d时分别取样,检测叶片叶绿素荧光参数、光合生理指标、抗氧化酶活性和丙二醛含量,并观测其茎生根发育情况以及调查植株在干旱胁迫期、复水期、开花期的花粉育性,明确干旱胁迫对百合根、叶生理功能及花粉育性的影响,探讨百合的抗旱生理机制.结果表明:(1)与对照相比,干旱处理组百合植株的叶绿素含量随着干旱时间延长而逐渐降低,处理4 d后百合开始明显受到干旱胁迫;胁迫4~8 d内,光合作用受到的胁迫主要是气孔因素所致;胁迫8~12 d期间,叶片荧光叶绿素指标开始急剧变化,光合作用受到的胁迫已开始从气孔因素转变为非气孔因素;胁迫12 d后,叶片丙二醛含量增加,膜质开始受到氧化;胁迫16 d时,叶片抗氧化酶系统活性达到峰值,随后开始降低,丙二醛累积随之增加,膜脂过氧化作用加剧;胁迫24 d时,叶片光合指标略有所恢复.(2)解除干旱胁迫复水4 d后,百合叶片光合生理指标均有所恢复,但未恢复到胁迫前水平.(3)与正常对照相比,经历干旱胁迫的百合根系随着干旱胁迫时间的延长先缩短变粗、数量减少,然后逐渐褐化并趋近萎缩,且根系干鲜重显著降低,但花粉育性在胁迫期、复水期及开花期没有显著变化.研究发现:持续24 d的干旱胁迫会对东方百合叶片的光合功能和抗氧化酶系统以及根系产生破坏性的伤害,但对花粉的育性没有影响.

牛皮杜鹃为国家Ⅲ级重点保护植物,种群数量有限,处于濒危状态.本文运用种群静态生命表、存活曲线、个体数量动态预测等方法分析了长白山高山苔原带不同海拔牛皮杜鹃种群数量特征及动态发展趋势.结果表明:1)牛皮杜鹃种群大小级结构呈纺锤形,属衰退型种群;2)随海拔升高,种群增长潜力逐渐减小,非完全随机干扰下,种群增长潜力有限,低海拔的Vpi”接近于0;3)种群存活曲线趋于Deevey Ⅲ型,高海拔出现较高的死亡率和致死力,种群退化明显;4)在经历1、2、4个龄级后,Ⅳ龄级个体数量会不同程度增加,种群在生长后期个体数量得到补充;5)牛皮杜鹃种群数量主要靠自身匍匐生根形成分株来维持.整个种群向大龄级个体集中,高海拔面临较强的环境胁迫,会比中低海拔更早进入衰退期.导致其濒危的可能原因是牛皮杜鹃的生物学特性及人为干扰.

柽柳(Tamarix chinensis)作为黄河三角洲湿地的优势种之一,对盐渍化环境具有较好的适应性.根系作为植物直接感受盐分变化的器官,其对盐分条件的响应特征对研究植物生存、湿地恢复、土壤改良等具有重要意义.以一年生柽柳插穗为研究材料,采用水培法,设置6个盐分水平:CK(空白对照)、0.4％、0.8％、1.2％、2.4％、3.6％进行试验,测定柽柳生根率、根寿命、根系生物量等生长指标及根中ATP合成酶和过氧化氢酶(CAT)活性及脱落酸(ABA)含量,研究柽柳根系生长及生理特性对不同盐分水平的响应.结果表明:(1)柽柳适合扦插繁殖的培养溶液含盐量低于0.8％;含盐量超过0.8％后,扦插生根率显著降低,根系寿命减短.(2)柽柳根长生长随含盐量升高呈下降趋势;主根数随含盐量升高先增加,至含盐量超过1.2％后逐渐减少.(3)柽柳可通过调整生物量的分配模式来适应盐环境,低盐时地上部生物量高于地下,高盐时根系生物量比例逐渐增加,但生物量仍低于地上部分.(4)ATP合成酶活性、CAT活性在含盐量低于0.8％时增加;含盐量超过0.8％时,活性降低;脱落酸(ABA)含量随含盐量增加先增加,含盐量超过1.2％时减少.