为了探究叶片黄化对葡萄生理和果实生长的伤害机制,试验以生长在河南省荥阳市蔡寨村表现黄化症状的4年生'阳光玫瑰'成龄树为试材,通过测定并分析黄化植株与正常植株的茎叶生长量、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光参数、叶片解剖结构以及果实品质和产量的变化特征,考察叶片黄化后对葡萄生长量、光合指标、叶绿素荧光特性以及果实品质的影响,以期为葡萄开展黄化矫正栽培提供参考依据.研究表明,(1)黄化植株叶片的叶绿素含量、叶片大小、叶片重量、新梢长度、枝条粗度均显著降低;(2)黄化植株叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著上升;(3)黄化植株叶片的叶绿素荧光参数初始荧光(F.)、光下最小荧光产量(Fo')、最大荧光产量(Fm)、相对电子传递速率(ETR)、实际光合量子产量Y(Ⅱ)均比正常植株显著降低;(4)黄化植株叶片厚度、栅栏组织厚度和栅海比比正常植株显著升高,上表皮厚度和海绵组织厚度比正常植株显著降低;(5)黄化植株果实产量、穗重、果实大小、可溶性固形物含量以及单粒重量均比正常植株显著降低.因此,葡萄黄化植株的叶片光合作用和枝叶生长发育受到显著抑制,果实的产量和品质均显著下降.

应用石蜡切片法对濒危植物缙云黄芩茎和叶的发育过程进行解剖学观察,同时获取不同发育阶段的叶表皮,观察其微形态特征,为地方特有珍贵物种资源的保护和利用提供理论参考.结果表明:(1)缙云黄芩的茎尖生长锥呈半球状,由原套和原体构成,是发育的起点.(2)茎的发育经历原分生组织、初生生长、次生生长,木质化程度加深,表面腺毛消失,非腺毛数量增加,最终形成成熟茎的结构.(3)叶源于叶原基,之后分化出原表皮、基本分生组织、原形成层,最终形成成熟的叶肉和叶脉;叶片成熟时栅栏组织占比大大缩减,叶片内腔隙极大;叶柄中央维管束与叶片主脉结构相似,突起处的维管束简化.(4)缙云黄芩的叶表皮气孔指数变化幅度较小,整体略有降低,气孔密度则先骤降后缓慢降低,腺毛逐渐消失,非腺毛逐渐增加.

目的 探讨麦冬块根膨大及药材形成规律,为麦冬新品种选育奠定基础.方法 大田栽培,间隔7～10 d连续采样.以测定15株均值计算麦冬各部分干物质分配和积累规律,以测定15粒均值计算块根数量、大小变化,采用光学显微镜对麦冬块根纤维特征进行观察,并参照《中国药典》2015年版麦冬项下性状描述对麦冬药材性状变化进行观测记录.结果 在四川地区麦冬块根从10月份开始膨大至次年4月结束.最初形成的生长于麦冬茎基的不定根多为营养根,可膨大形成块根的不定根多为后期茎基部四周生长出的不定根.麦冬单株块根基本在5～20个,多数在8～10个,极个别超过20个.不定根一般从根尖一端开始膨大逐渐延长形成纺锤形块根,块根形成后根尖可继续生长形成不定根,新形成的不定根可进行2次膨大,极个别不定根可出现3次膨大,形成串珠状.显微观察结果显示麦冬块根膨大主要是由皮层细胞体积增大和细胞层数增加形成,其中皮层细胞体积增大起主导作用.麦冬块根开始膨大,须根和茎叶部分干物质积累快速减缓至最终停止,块根干物质积累在前期增长速率快至3月中下旬基本呈动态平衡,药材性状整体表现为从干瘪向饱满变化的过程.结论 研究结果全面反映了麦冬块根膨大过程的表观变化规律,为麦冬块根发育机制的研究探明了方向.

通气组织(aerenchyma)是植物薄壁组织内一些气室或腔隙的集合,对于水生及湿地植物体内的气体运输至关重要.该实验以沉水植物穿叶眼子菜为材料,利用石蜡切片技术,通过对茎的纵切面及横切面结构进行观察,从时间和空间上分析其茎、叶通气组织的发生过程.结果表明:(1)穿叶眼子菜的茎结构包括表皮、皮层及维管柱,通气组织发达,存在于内皮层与表皮之间;茎通气组织由距茎尖约0.6 mm处开始形成,并成熟于约2.4 mm处.(2)穿叶眼子菜的叶由表皮、皮层薄壁细胞及维管柱组成,其通气组织形成于靠近茎尖的第2～3片新生叶且仅形成于主叶脉.(3)穿叶眼子菜的茎和叶通气组织的发育过程相似,起初为排列致密的细胞团,然后由皮层细胞的分裂产生小的细胞间隙,随后的腔隙膨大过程涉及细胞的生长分裂及细胞降解,最终形成发达的通气组织.(4)穿叶眼子菜的通气组织发育过程可划分为实心期、形成期、膨大期、成熟期四个时期;不同时期茎通气组织的发达程度差异很大,实心期、形成期、膨大期和成熟期的孔隙度分别为0.54％、10.90％、27.61％和57.58％;但节处通气组织不发达,成熟期的节处孔隙度仅为3.62％.

脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是茉莉酸信号途径的关键酶.该研究克隆了金鱼草的LOX基因,命名为AmLOX1. AmLOX1基因的开放阅读框为2649 bp,编码883个氨基酸.AmLOX1蛋白质的理论等电点为pH6.06,相对分子质量为100.52 kDa.AmLOX1与其他植物的LOX蹉因均有较高的同源性.实时荧光定量PCR表达分析发现,AmLOX1在金鱼草花中表达量显著高于根茎叶;在花器官中,下瓣的相对表达量最高;在花不同发育阶段中,衰败期的花AmLOX1的相对表达量最高.

以所获取的水曲柳FmS6K基因(FmS6K1和FmS6K2)为对象,解析其核苷酸序列及其所编码蛋白质的基本信息,探索非生物胁迫和植物激素条件下基因的表达特征.结果表明,FmS6K1和FmS6K2基因长度分别为1 583和1 796 bp,分别编码480和483个氨基酸,二者均含有完整的开放阅读框.FmS6K1为两性蛋白,FmS6K2是亲水蛋白,二者均不含有信号肽.低温(4℃)和盐(NaCl)胁迫均影响FmS6K1和FmS6K2基因的表达,水曲柳根、茎、叶中的FmS6K1和FmS6K2基因对盐更加敏感,FmS6K2基因比FmS6K1基因对低温和盐胁迫的响应更为敏感;外源ABA、GA和IAA均能够影响FmS6K1和FmS6K2基因的表达,FmS6K1在水曲柳根、茎、叶中对外源的IAA响应更大;水曲柳根茎叶中FmS6K2基因均对外源ABA处理有显著上调应答,对外源GA的响应主要在根中,但对IAA的应答主要在茎和叶片中.上述结果表明FmS6K基因在调控植物生长发育和适应逆境胁迫方面扮演重要角色.

利用水培试验研究了在不同营养环境条件下几种二价金属营养元素与镉的互作关系及其水稻吸收运转镉的影响.研究结果表明,培养液中全部营养元素供应水平变化,二价金属元素浓度变化均对水稻吸收镉产生显著影响.Cd浓度保持为2μmol/L不变,随着全部必须元素浓度系数从0.25提高到2.0,水稻根系和茎叶Cd含量分别降低42.5％和64.5％.在没有其它二价阳离子干扰的情况下,Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+均强烈抑制水稻对镉的吸收,水稻根系镉含量降低至对照的15.4％～61.6％,茎叶镉含量降低至对照的20.2％～87.5％.在木村B培养液中增量供应Zn2+或Mn2+均大幅度促进镉在根系、茎叶和稻谷积累,其中增量供应Zn2+处理的水稻根、茎叶和稻谷镉含量分别比对照增加45.5％、177.4％、250.8％,而增量供应Mn2+处理的水稻根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照增加20.2％、117.4％、227.1％.在所有二价金属元素中,Cu2+对水稻吸收Cd2+的拮抗作用最强,而且铜-镉拮抗关系受营养环境的影响较小.培养液中增量供应Cu2+导致水稻吸收镉大幅减少,根系、茎叶、稻谷镉含量分别比对照降低51.4％、45.2％、52.2％;培养液缺Cu2+则导致根系和茎叶镉含量分别比对照增加177％和114％.研究结果表明,在镉污染稻田适度施用铜肥、控制锌锰的输入、在水稻生长发育期保持较高土壤营养水平可能是控制水稻积累镉的营养调控方法.

研究黄连高产地植株的生长发育及生物碱含量变化规律,对生长发育性状实测数据进行曲线拟合,构建其生长发育模型,为黄连高产栽培合理促控提供依据.得到黄连植株生长模型:y株高=3.030 9+0.732 6x-0.009 6x2,y叶片数=111.882 6-2 234.881 7/x+ 15 218.960 8/x2-31 740.960 8/x3,Y叶面积=-217.136 1 +30.552 2x-0.359 0x2,y根茎鲜重=-2.748 8 +0.210 3x+0.006 4x2,y根茎分枝数=-1.246 0+0.192 6x+0.000 8x2,y须根鲜重=-4.973 5 +0.589 4x-0.002 6x2.结果表明:黄连种苗移栽后的叶片数和叶面积不断增加,三年生的黄连叶面积达到最大值425.83 cm2/株,之后叶面积有减小的趋势,五年生黄连叶片数达最大值70.91片.黄连株高在整个生育期呈现快速生长-逐渐减低的趋势,植株高度在三年生达到最大值.根茎鲜重、根茎分枝数、须根鲜重随生长发育时间不断增加,整个过程呈S型曲线.一年生黄连根冠比最小,随后逐渐增大,生长中心由茎叶逐渐转移至根茎,三年生黄连的地下部分质量已经超过地上部分,五年生黄连的根冠比值达到最大值1.91∶1.黄连碱、小檗碱、表小檗碱、盐酸巴马汀这4种生物碱含量随生长年限的增加而逐渐增加.二年生黄连的药根碱含量显著低于其他年生,之后随生长年限的增加无显著变化.非洲防己碱在三年生黄连中得到最高值后逐渐降低.木兰花碱含量随生长年限逐渐增加,在五年生得到最大值,之后逐渐降低.

植物细胞壁为植物细胞特有结构,研究表明膨胀素(expansin)和木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶(xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase)在植物细胞壁的松弛与重构中发挥重要作用.本文将针对这两类基因在种子萌发、根系建成、茎叶的生长、花和果实的发育成熟以及非生物胁迫响应等生理功能方面的研究进行阐述,以更好的理解它们并为未来的研究提供一些思路.

胡萝卜种子中刺毛严重影响胡萝卜播种质量.在胡萝卜播种前需要将种子上的刺毛用机械或者人工方法去除.转录因子TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA 1)是调节植物刺毛发育的主要因子之一,而在胡萝卜中未有研究报道.本研究报道一种从武汉洪山区野生胡萝卜(武野)中,筛选到植株、茎叶及种子均无毛的材料(命名为:武野-无毛),并对其毛发育调节转录因子DcTTG1进行研究.结果表明,武野和武野-无毛材料的DcTTG1长度均为1011 bp,均可编码336个氨基酸残基.两个材料的DcTTG1序列上有3个位置不同,导致其推导的氨基酸有3个位点不同.两个材料DcTTG1蛋白序列,均含有4个WD-40基序.以拟南芥为外群,进化分析上胡萝卜的DcTTG1与其他伞形科的TTG1处在同一分枝上,其他科植物的TTG1也处在同一分枝上.表达分析表明,DcTTG1在武野材料中的茎、叶及授粉5d的花,表达量显著高于武野-无毛,但在未授粉花及形成的种子(授粉20 d)不存在显著性.