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杨树GRF1/2d负调控不定根的发生和发育

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林业科学 2017年第3期53卷 33-39页

作者：周厚君魏凯莉江成赵岩秋宋学勤卢孟柱林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】生长调节因子(GRFs)是一类植物特有的转录因子,调控植物生长发育的多个生物学过程。研究杨树组织和器官发育中GRFs的作用,尤其是对不定根形成的调控,不仅可以丰富根发育的理论,而且对于杨树的扦插繁殖具有实际应用价值。【方法... 详细信息

【目的】生长调节因子(GRFs)是一类植物特有的转录因子,调控植物生长发育的多个生物学过程。研究杨树组织和器官发育中GRFs的作用,尤其是对不定根形成的调控,不仅可以丰富根发育的理论,而且对于杨树的扦插繁殖具有实际应用价值。【方法】从银腺杨84K中分离了PtGRF1/2d基因和其启动子,通过对其miR396靶位点核苷酸进行同义突变,获得不受miR396调控的突变形式的mPtGRF1/2d,并将启动子和该突变形式分别构建至含有GUS报告基因的植物表达载体和过量表达载体,通过遗传转化分别获得PPtGRF1/2d∷GUS启动子驱动GUS转基因杨树和mPtGRF1/2d过表达转基因杨树。通过GUS染色分析PtGRF1/2d杨树启动子的表达特性,并对过表达mPtGRF1/2d杨树不定根的发生时间、数目和长度进行统计,利用qRT-PCR分析不定根发育早期相关转录因子的表达。【结果】PtGRF1/2d主要在根的中柱鞘和根尖位置表达,说明其参与了根的形成;过量表达mPtGRF1/2d基因影响了杨树不定根的发生、发育,导致了不定根发生延迟、数目和长度均减少,且差异均达到显著水平或极显著水平,表明PtGRF1/2d对不定根的发生和发育具有负调控作用。qRT-PCR分析显示,过表达mPtGRF1/2d杨树的不定根发育相关基因PtSCR,Pt AIL9,Pt BBM2,Pt PLT1.2和Pt WOX11b的表达量均被下调,表明PtGRF1/2d的过量表达抑制了根原基发生和不定根发育相关的关键调控因子的表达,影响了根原基的发生和不定根的形成,导致不定根数目和长度的变化,最终影响了杨树的生长。【结论】PtGRF1/2d作为不定根形成的负调控因子,位于不定根调控途径的上游,通过下调促进不定根形成的相关转录因子的表达来抑制根原基形成和不定根发育,导致不定根发生延迟、数目和长度减少。

关键词： PtGRFl/2d 银腺杨84K 过量表达不定根负调控

干旱条件下钙离子对一氧化氮诱导黄瓜不定根发生的影响

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应用生态学报 2017年第11期28卷 3619-3626页

作者：李春兰牛丽涓胡琳莉廖伟彪陈悦甘肃农业大学园艺学院兰州730070

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(Ca^(2+))处理下黄瓜的生根指标、内源Ca^(2+)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... 详细信息

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(Ca^(2+))处理下黄瓜的生根指标、内源Ca^(2+)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Ca^(2+)之间的关系.结果表明:200μmol·L^(-1)氯化钙(CaCl_2)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Ca^(2+)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CaCl_2处理提高了黄瓜下胚轴内源Ca^(2+)荧光强度;而NO清除剂(c PTIO)处理的Ca^(2+)荧光强度显著低于NO处理.干旱条件下,NO和CaCl_2处理显著提高了黄瓜下胚轴抗氧化酶活性;而Ca^(2+)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Ca^(2+)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.

关键词：黄瓜干旱一氧化氮钙离子不定根抗氧化酶

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不定根的形态发生与调节机制

细胞生物学杂志 2001年第3期23卷 130-136页

作者：李小方汤章城何玉科中国科学院上海植物生理生态研究所上海200032

植物的根有两种,一种是来源于胚的胚生根(Embryotic root),它是植株形成强大根系的基础;另一种是不定根(Adventitious root),它不按正常时序发生,且出现在非正常的位置(如茎、叶).大多数情况下,不定根的发生是由于植物器官受伤或激素、... 详细信息

植物的根有两种,一种是来源于胚的胚生根(Embryotic root),它是植株形成强大根系的基础;另一种是不定根(Adventitious root),它不按正常时序发生,且出现在非正常的位置(如茎、叶).大多数情况下,不定根的发生是由于植物器官受伤或激素、病原微生物等外界因素的刺激,因此表现为植物的再生反应.不定根的发生扩大了植物的根系,使植物和细胞具有了再生能力,在植物器官扦插和组织培养中广泛使用,因此,不定根发生的生物学研究是发育生物学的重要领域,它不仅有助于阐明调节植物生长发育的机制,而且会促进许多优良品种的营养繁殖,对农、林与园艺业的发展具有不可估量的价值.

关键词：植物不定根形态发生调节机制激素

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三七不定根的离体诱导与培养

中国中药杂志 2006年第18期31卷 1485-1488页

作者：高先富徐朝晖刘佳健马丽萍尹龙萍贾伟上海交通大学药学院上海200240

目的:探讨三七不定根的诱导与体外培养方法。方法:通过从大田栽培三七外植体、再生苗外植体和愈伤组织诱导3种途径获得不定根,考察2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚-3-丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)等植物生长物质对不定根诱导的影响,比较4种不... 详细信息

目的:探讨三七不定根的诱导与体外培养方法。方法:通过从大田栽培三七外植体、再生苗外植体和愈伤组织诱导3种途径获得不定根,考察2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚-3-丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)等植物生长物质对不定根诱导的影响,比较4种不定根与其母体分离方式对其体外液体培养的影响。结果:3种方法均获得不定根,幼嫩花蕾愈伤组织是诱导不定根的理想材料;IBA诱导不定根的能力最强;采用将不定根连其母体组织一起在液体培养系统中连续培养后再分离的方法建立了液体培养体系。结论:成功诱导三七不定根并建立了液体培养体系。

关键词：三七不定根诱导

诱导子对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响

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生物工程学报 2015年第5期31卷 734-743页

作者：李琰赵磊崔蕾雷嘉敏张兴西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学无公害农药研究服务中心陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

为探讨真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子对雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的影响。以雷公藤不定根为材料,通过向培养基中添加不同种类的真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子,采用高效液相色谱检测不定根中雷公藤甲素和生物碱含... 详细信息

为探讨真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子对雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的影响。以雷公藤不定根为材料,通过向培养基中添加不同种类的真菌诱导子以及硝酸银等非生物诱导子,采用高效液相色谱检测不定根中雷公藤甲素和生物碱含量。结果表明:各种真菌诱导子不影响不定根的生长,但对次生代谢产物含量有显著影响,其中,苹果炭疽和柿子炭疽诱导子的加入不仅使不定根中雷公藤甲素的含量分别提高了2.24和1.93倍,生物碱的含量也各提高了2.02和2.07倍。苹果炭疽诱导子浓度为50μg/m L时比较适合雷公藤不定根生长及雷公藤甲素和生物碱的积累。硝酸银抑制不定根的生长和生物碱的积累,但促进雷公藤甲素的积累。硝酸银浓度为25μmol/L时雷公藤甲素含量为对照的1.71倍。茉莉酸甲酯浓度为50μmol/L时,不定根增长量为对照的1.04倍,雷公藤甲素和生物碱含量分别为对照的1.64倍和2.12倍。酵母提取物浓度为2 g/L时,雷公藤甲素含量为对照的1.48倍。表明培养基中添加硝酸银和酵母提取物对不定根中雷公藤甲素的合成具有明显的促进作用,苹果炭疽和茉莉酸甲酯的协同作用既能促进雷公藤甲素的合成又能促进雷公藤生物碱的合成。

关键词：雷公藤不定根诱导子次生代谢产物

含gfp植物转基因表达载体的构建及在矮牵牛转基因不定根中的高效表达

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遗传 2008年第8期30卷 1069-1074页

作者：徐纪明向太和杭州师范大学生命与环境科学学院杭州310036

利用pBIN19、pGFP和pCHS质粒,成功构建了CaMV35S启动子驱动的gfp基因的植物转基因表达载体pBIN-35S-GFP,并导入野生型发根农杆菌K599。矮牵牛的转化实验表明,矮牵牛离体叶片被发根农杆菌K599(带pBIN-35S-GFP质粒)感染生根率达45%。对诱... 详细信息

利用pBIN19、pGFP和pCHS质粒,成功构建了CaMV35S启动子驱动的gfp基因的植物转基因表达载体pBIN-35S-GFP,并导入野生型发根农杆菌K599。矮牵牛的转化实验表明,矮牵牛离体叶片被发根农杆菌K599(带pBIN-35S-GFP质粒)感染生根率达45%。对诱导的不定根基因组DNA的PCR检测表明,不定根基因组中含有发根农杆菌K599Ri质粒中的rolB基因和外源gfp基因;转基因不定根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光,表明构建的转基因载体pBIN-35S-GFP能实现gfp基因的高效表达。该载体在CaMV35S启动子的两端各有一个多克隆位点,可以方便地进行启动子替换,用于研究不同启动子的功能。此外,该载体在gfp基因的5′端含有多克隆位点,在3′端含有EcoRⅠ和BsmⅠ两个单一酶切位点,可以方便地在5′端连接上目标基因,表达含GFP的融合蛋白,进行目标基因编码蛋白的亚细胞定位;也可以方便地切除gfp基因,连上需要的目的基因进行转化。

关键词：绿色荧光蛋白基因表达载体构建转基因不定根

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金塔柏扦插不定根形成与内源激素的调控研究

植物研究 2022年第2期42卷 278-288页

作者：刘国彬廖婷王烨郭丽琴赵今哲姚砚武曹均北京市林业果树科学研究院北京100093

金塔柏(Platycladus orientalis‘Beverleyensis’)是重要的观赏树种。生长素(IAA)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)在金塔柏扦插不定根再生过程中起着重要的调控作用,但不同发育阶段内源激素的动态变化及其对不定根发生的影响仍... 详细信息

金塔柏(Platycladus orientalis‘Beverleyensis’)是重要的观赏树种。生长素(IAA)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)在金塔柏扦插不定根再生过程中起着重要的调控作用,但不同发育阶段内源激素的动态变化及其对不定根发生的影响仍不清楚。以金塔柏半木质化枝条为材料,采用连续组织切片技术观察了不定根发生过程,利用高效液相色谱串联质谱法检测了4种内源激素含量的动态变化。结果表明,金塔柏不定根原基起源于愈伤组织、髓射线、木质部、维管形成层、次生韧皮部、皮层、髓射线与形成层交界处等部位,属于多位点发生模式和多类型生根方式。在不定根形成过程中,随着愈伤组织的形成,IAA和ZT含量下降,ABA和JA含量升高;随着根原基的分化,IAA和ZT含量缓慢升高,ABA和JA含量下降;随着不定根形成与伸长,IAA、ZT、JA逐渐升高,ABA维持在低水平。激素平衡分析发现,IAA/ABA比值和IAA/JA比值下降、IAA/ZT比值上升利于愈伤组织的形成,反之利于根原基的诱导分化,而IAA/ABA比值升高,IAA/ZT和IAA/JA维持在较低水平利于不定根形成与伸长。研究结果为揭示不同内源激素对金塔柏扦插不定根再生的调节作用提供了依据。

关键词：金塔柏不定根内源激素根原基动态平衡

不同氨基酸对雷公藤不定根生长及次生代谢产物含量的影响

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中国中药杂志 2014年第12期39卷 2267-2274页

作者：温鹏飞雷嘉敏李群崔蕾李琰张兴西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学无公害农药研究服务中心/陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

以雷公藤不定根为材料,通过在MS培养基中添加不同浓度的天冬氨酸,异亮氨酸,半胱氨酸和精氨酸,研究其对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响。结果表明:第3周添加0.25 mmol·L-1天冬氨酸时,虽然不定根增长量为对照的80%,但不定根... 详细信息

以雷公藤不定根为材料,通过在MS培养基中添加不同浓度的天冬氨酸,异亮氨酸,半胱氨酸和精氨酸,研究其对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响。结果表明:第3周添加0.25 mmol·L-1天冬氨酸时,虽然不定根增长量为对照的80%,但不定根及培养液中雷公藤内酯醇含量分别为对照的1.36,1.3倍,雷公藤吉碱含量分别为对照的1.16,1.37倍,雷公藤次碱的含量分别为对照的1.22,1.63倍。第3周添加0.05 mmol·L-1的异亮氨酸时不定根增长量为对照的97.3%,不定根及培养液中雷公藤吉碱分别为对照的1.02,1.27倍,雷公藤次碱的含量分别为对照的1.36,1.15倍。第1周添加0.25 mmol·L-1半胱氨酸时,不定根增长量仅为对照的77.5%,但不定根中雷公藤内酯醇含量为对照的1.87倍。第2周添加1.00 mmol·L-1半胱氨酸时,培养液中雷公藤次碱含量为对照的2.97倍。在第3周精氨酸浓度为0.5 mmol·L-1时,不定根增长量为对照124.2%,雷公藤吉碱和次碱的含量分别为对照的1.3,1.4倍。

关键词：雷公藤不定根组织培养氨基酸次生代谢产物

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一氧化氮参与乙烯诱导黄瓜不定根的形成

园艺学报 2017年第1期44卷 53-61页

作者：徐晓婷金鑫廖伟彪甘肃农业大学园艺学院兰州730070

以黄瓜(Cucumis sativus L.)切去初生根的幼苗外植体为试材,研究了乙烯和一氧化氮(NO)对其不定根形成的影响及其相互关系。结果表明,外源乙烯供体乙烯利(Ethrel)可显著促进黄瓜外植体不定根的形成,呈现明显的剂量效应,最适浓度为0.5μmo... 详细信息

以黄瓜(Cucumis sativus L.)切去初生根的幼苗外植体为试材,研究了乙烯和一氧化氮(NO)对其不定根形成的影响及其相互关系。结果表明,外源乙烯供体乙烯利(Ethrel)可显著促进黄瓜外植体不定根的形成,呈现明显的剂量效应,最适浓度为0.5μmol·L^(-1)。Ethrel和NO共同处理的外植体不定根的数量和根长显著高于Ethrel和NO单独处理,但Ethrel的促进作用可被NO的清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME和硝酸还原酶(NR)抑制剂NaN_3所逆转,说明乙烯和NO在黄瓜外植体不定根形成过程中具有协同诱导作用。外源乙烯引起黄瓜外植体内源NO含量的增加,亦提高了植株体内合成NO的NOS和NR酶的活性以及NOS和NR基因的相对表达量。可见,NO在乙烯诱导黄瓜不定根形成的信号途径中起重要作用。

关键词：黄瓜乙烯一氧化氮不定根