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柑橘愈伤组织内源激素代谢与体细胞胚胎发生能力关系的研究 Ⅰ.柑橘不同愈伤组织体细胞胚胎发生能力的比较

湖南农业大学学报（自然科学版） 2001年第3期27卷 197-199页

作者：萧浪涛胡家金邓秀新华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室湖北武汉430070 湖南农业大学植物激素重点实验室湖南长沙410128

为了探明柑橘愈伤组织内源激素代谢与体细胞胚胎发生能力的关系 ,研究了长期继代保存的纽荷尔脐橙和伏令夏橙不同愈伤组织的体细胞胚胎发生 .结果表明 ,无论是在加有 3%蔗糖的 MT增殖培养基上 ,还是在加有30 m L/ L 甘油的 MT分化培养基... 详细信息

为了探明柑橘愈伤组织内源激素代谢与体细胞胚胎发生能力的关系 ,研究了长期继代保存的纽荷尔脐橙和伏令夏橙不同愈伤组织的体细胞胚胎发生 .结果表明 ,无论是在加有 3%蔗糖的 MT增殖培养基上 ,还是在加有30 m L/ L 甘油的 MT分化培养基上 ,纽荷尔脐橙的胚性愈伤组织和二倍体伏令夏橙愈伤组织的体细胞胚胎发生能力均较强 ,而纽荷尔脐橙的非胚性愈伤组织。

关键词：柑橘长期继代培养愈伤组织体细胞胚胎发生内源激素代谢

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资阳香橙砧清见杂柑果皮内源激素代谢对其厚度的影响

资阳香橙砧清见杂柑果皮内源激素代谢对其厚度的影响

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作者：荣毅四川农业大学

学位级别：硕士

本试验以枳壳和资阳香橙2种砧木嫁接的树龄为8年生,树势、树载等基本一致,常规栽培管理水平相同的清见果树作为试材,通过对果实动态生长发育曲线、果皮厚度变化规律进行研究,探究生长发育过程中,果皮内源激素含量变化、代谢酶活性及相... 详细信息

本试验以枳壳和资阳香橙2种砧木嫁接的树龄为8年生,树势、树载等基本一致,常规栽培管理水平相同的清见果树作为试材,通过对果实动态生长发育曲线、果皮厚度变化规律进行研究,探究生长发育过程中,果皮内源激素含量变化、代谢酶活性及相关基因的表达对其厚度的影响。研究结果如下:(1)资阳香橙砧和枳壳砧嫁接的清见果实纵、横径生长发育曲线的变化几乎同步,总体上均呈类似抛物线型曲线;在整个生长发育周期内,果实横径大于纵径,果实呈扁圆形。且资阳香橙砧嫁接的清见果实纵、横径均显著大于枳壳砧。此外,资阳香橙砧和枳壳砧嫁接的清见果实纵径增长量曲线呈现出三个高峰;而横径增长量表现出“高-低-高”的增长变化趋势。且资阳香橙砧清见果实纵、横径增长量在前期大于枳壳砧,后期两者相差不大。(2)资阳香橙砧和枳壳砧嫁接的清见果实果皮厚度生长发育曲线均呈先增加后降低然后趋于平缓的变化趋势。且资阳香橙砧嫁接的清见果实其果皮厚度极显著大于枳壳砧,这与资阳香橙砧清见果皮内IAA、GA、ZT含量较高有关,其含量变化与相关代谢酶类的净活性密切相关。而ABA含量变化及相关酶活性和基因表达与果皮厚度变化没有太大相关性,其主要作用于果实后期的成熟。(3)在花后85-165 d果实膨大期期间,资阳香橙砧清见果皮中GA20ox、KO表达量出现一个上升的趋势,并达到峰值,后逐渐下降;同一时期,枳壳砧果皮内GA20ox、KO表达量变化却相对平缓。而CKX的表达量资阳香橙砧低于枳壳砧,说明在此时段出现的GA20ox、KO、CKX表达量的差异会影响果皮厚度变化。表明一定范围内GA20ox、KO表达量越高,CKX表达量越低,果皮生长发育越强,果皮越厚。(4)将资阳香橙砧和枳壳砧嫁接的清见果实的果皮厚度与内源激素含量、代谢相关酶活性及基因表达水平进行相关性分析,结果表明资阳香橙砧清见果皮中IAA、GA、ZT含量、GA20ox、KO表达水平与果皮厚度之间呈极显著正相关,IAAO、CKX活性、CKX表达水平与其呈极显著负相关。而枳壳砧均未表现出显著的相关性。综上可知,相同管理水平下,资阳香橙砧和枳壳砧嫁接的清见果实,其果皮厚度出现差异是由IAA、GA、ZT及其相关代谢酶活性和基因表达共同作用的结果。表明在一定范围内,IAA、GA、ZT含量越高,合成相关酶活性和基因表达量越大,果皮生长发育程度越大,果皮越厚。

关键词：清见砧木内源激素代谢果皮厚度基因表达

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根际CO2富集对薄皮甜瓜根系生长和内源激素含量的影响

根际CO2富集对薄皮甜瓜根系生长和内源激素含量的影响

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作者：杨林沈阳农业大学

学位级别：硕士

植物根系呼吸、土壤微生物活动和有机质分解以及土壤通气不良均会导致土壤中CO大量富集。甜瓜(Cucumis melo L.)对根际气体环境要求较高,其根系对根际CO浓度变化的反应敏感。根际CO浓度过高时,甜瓜的生长发育、产量及品质均会受到影响... 详细信息

植物根系呼吸、土壤微生物活动和有机质分解以及土壤通气不良均会导致土壤中CO大量富集。甜瓜(Cucumis melo L.)对根际气体环境要求较高,其根系对根际CO浓度变化的反应敏感。根际CO浓度过高时,甜瓜的生长发育、产量及品质均会受到影响。内源激素与植物的生长发育紧密相关,目前关于根际CO富集对植物内源激素影响的机制尚不清晰。本试验以薄皮甜瓜‘玉美人’为研究材料,利用根际CO自动控制系统,以常规大气CO浓度(0.037%)为对照(CK),探究了‘4叶1心’时期的薄皮甜瓜在0.5%(T1)和1.0%(T2)根际CO富集条件下根系生长、根系生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量和激素间比值的变化规律以及激素合成、分解主要酶活性及其相关基因的表达特性,主要结果如下:1.根际CO富集影响甜瓜根系生长、根系内源激素含量及激素间比值,且CO浓度越高受到的影响越大。1根际CO富集前6 d,甜瓜根长、根系活力和总根尖数等根系形态参数均受到促进,在处理第3 d时均显著高于CK,随着处理时间的延长差异逐渐缩小。处理第9 d时,根系生长指标均显著低于CK,且T1与T2处理之间差异显著。2根际CO富集前6 d,IAA、CTK、GA和ABA含量均高于CK,且T2处理的激素含量高于T1处理,IAA/ABA、CTK/ABA、GA/ABA和(IAA+CTK+GA)/ABA比值升高。随着处理时间的延长,IAA、CTK和GA含量逐渐下降,而ABA含量增加到第15 d时略有下降,激素间比值降低。在处理第9 d时,T1和T2处理IAA含量显著低于CK,T1处理CTK含量较CK差异不显著,T2处理CTK含量显著低于CK,而T1和T2处理ABA含量显著高于CK。表明短期(6 d内)根际CO富集促进甜瓜根系内源激素的积累,有利于根系生长。随着处理时间的延长,促进生长型激素含量下降,根系生长和形态建成均受抑制。2.通过转录组测序筛选到激素代谢相关差异基因的q RT-PCR和相关酶活性分析表明,根际CO富集在转录水平上调控激素的合成和分解,影响甜瓜根系激素含量。1对CO富集第9 d的甜瓜根细胞进行转录组测序分析,在T1/CK和T2/CK中,分别有1280和1042个基因达到显著水平,其中分别有1067个和830个DEGs上调表达,有213个和212个DEGs下调表达。T1/CK和T2/CK在KEGG数据库中注释到的DEGs数目分别是335和303个,共涉及到91条代谢途径,其中上调DEGs在“苯丙烷类生物合成”途径数目最多、下调DEGs分别在“碳代谢”、“氨基酸生物合成”和“植物激素信号转导”途径数目最多。在KEGG代谢通路中,IAA、CTK、GA和ABA代谢分别被包含在色氨酸代谢、玉米素生物合成、二萜类生物合成和类胡萝卜素生物合成途径中,从中筛选出与4种激素代谢相关的DEGs分别有6、2、4和2个。2根际CO富集前6 d,甜瓜根系IAA、CTK和GA的合成能力强于分解能力,导致根系IAA、CTK和GA含量增加。色氨酸转氨酶(TAA)和黄素单加氧酶(FMO)等IAA合成酶活性增强,合成相关差异基因Cm TAA1、Cm YUC1等上调表达,IAA分解酶吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性在处理第3 d时显著降低,导致IAA含量增加。CTK合成酶异戊烯基转移酶(IPT)活性增强,Cm IPT3上调表达,分解酶细胞分裂素氧化酶(CKX)活性降低,Cm CKX下调表达,导致CTK含量高于CK。内根-贝壳杉烯氧化酶(KO)等GA合成酶活性增强,Cm KO、Cm KAO2和Cm GA3ox1均上调表达,分解酶GA2氧化酶(GA2ox)活性降低,Cm GA2ox1下调表达,导致GA含量增加。3长期(9 d后)根际CO富集下,IAA、CTK和GA合成酶活性逐渐降低,合成相关基因下调表达,而分解酶活性逐渐增强,相应基因上调表达,激素的合成能力小于分解能力,导致根系IAA、CTK和GA含量较CK下降。4根际CO富集前12 d,ABA合成酶醛氧化酶(AO)活性增强,Cm AO1和Cm AO2均上调表达,分解酶ABA 8’-羟化酶(ABA 8’-OH)活性降低,导致根系ABA含量增加。在处理第15 d时,ABA合成相关基因下调表达,分解酶活性增强,导致ABA含量较CK略有下降。综上所述,T1和T2处理15 d内,甜瓜根系IAA、CTK、GA和ABA含量先增加后降低,4种内源激素的合成和分解在转录水平上不同程度地受到影响,进而影响根系的生长,且CO浓度越高影响越提前,激素含量和根系生长受到的影响越大。CO富集前6 d,激素的合成能力大于分解能力,根系生长受到促进。随着富集时间的延长(9 d后),IAA、CTK和GA合成能力逐渐降低,分解能力增强,导致激素含量低于CK,

关键词：根际CO2富集薄皮甜瓜根系生长内源激素代谢

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海藻酸钠寡糖对亚低温下番茄生长的调控机制与应用

海藻酸钠寡糖对亚低温下番茄生长的调控机制与应用

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作者：王建霞山西农业大学

学位级别：硕士

我国大部分园艺设施装备水平较低,冬春季节设施内温度往往达不到适宜植物生长的温度需求,形成亚低温逆境（白天低于20℃,夜间5～12℃）,造成植株生长缓慢,果实产量和品质下降。海藻酸钠寡糖（Alginate oligosaccharides,AOS）作为一种... 详细信息

我国大部分园艺设施装备水平较低,冬春季节设施内温度往往达不到适宜植物生长的温度需求,形成亚低温逆境（白天低于20℃,夜间5～12℃）,造成植株生长缓慢,果实产量和品质下降。海藻酸钠寡糖（Alginate oligosaccharides,AOS）作为一种生物刺激素,能增强植株抗逆性,促进植物生长。本研究以‘中杂9号’番茄（Solanum lycopersicum L.）为试材,采用盆栽和温室栽培相结合的方法,在亚低温逆境下,探究了AOS的施用浓度、施用方式以及与赤霉素（Gibberellin,GAs）复配对番茄植株生长、开花及果实产量和品质影响,并利用理化分析和转录组学方法分析了AOS调控亚低温下番茄生长的机理,旨在为利用AOS促进设施蔬菜优质高产栽培提供依据。主要研究结果如下:（1）通过盆栽试验研究了叶面喷施不同浓度AOS(0、15、30、45 mg·L)对番茄幼苗生长和生理特征的影响。与对照(0 mg·L AOS)相比,喷施30 mg·L AOS的植株全株鲜重和干重分别增加了24.68%和14.81%,叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别增加了64.62%、45.00%和42.11%,净光合速率提高46.16%,根系活力增加了60.27%,叶片中过氧化物酶和过氧化氢酶活性以及可溶性糖和脯氨酸等渗透调节物质含量增加,丙二醛含量降低39.78%。外施不同浓度的AOS对番茄幼苗生长均有促进作用,以30 mg·L AOS对植株生长的促进效果最佳。（2）AOS和GA复配的应用试验表明,与对照相比,在经历亚低温逆境后喷施AOS(30 mg·L)和GA(3.5 mg·L)复配剂,番茄植株地上部和根部生长加快,株高和叶面积分别增加18.53%和46.54%,地上部与根系干重分别增加14.82%和19.72%,全株氮、磷、钾、钙和镁元素的积累量分别提高30.26%、35.62%、11.05%、32.12%和9.01%,叶片净光合速率增加20.47%,单株果实产量提高15.59%,可溶性固形物、维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加8.85%、23.77%、10.50%和10.00%。表明在经历亚低温逆境后喷施AOS+GA复配剂可快速恢复番茄生长,增加产量。（3）通过盆栽试验研究了根施不同浓度AOS(0、15、30、45 mg·L)对番茄幼苗的影响。结果显示,根施30 mg·L AOS对番茄幼苗生长的促进效果最佳,与对照相比,全株鲜重和干重分别增加63.26%和35.57%,叶绿素含量增加27.18%,叶片中钙和镁元素含量分别升高94.00%和28.31%,净光合速率提高44.03%,细胞膜相对透性降低。对幼嫩叶片中内源激素含量的分析表明,生长素、细胞分裂素、赤霉素和茉莉酸及其前体物质总含量分别增加了29.72%、4.76%、105.88%和170.74%,乙烯含量降低17.48%,表明AOS通过调节内源激素的代谢促进亚低温下番茄幼苗的生长。（4）对常温（To）、常温+AOS（To A）、亚低温（Ts）和亚低温+AOS（Ts A）条件下根施AOS的番茄幼苗进行的理化分析和转录组分析显示,与To相比,Ts全株鲜重、全株干重、叶绿素含量和净光合速率分别降低了23.65%、12.35%、17.65%和39.47%,Ts A全株鲜重、全株干重、叶绿素含量和净光合速率分别降低了18.43%、2.11%、10.59%和30.01%,表明AOS在一定程度上缓解亚低温逆境对番茄幼苗造成的影响。转录组数据表明,Ts vs To间差异表达基因有3986个,其中上调基因2005个,下调基因1981个,Ts A vs Ts间差异表达基因有369个,其中上调基因273个,下调基因96个。Ts vs To中下调且在Ts A vs To A中表达上调的基因有8个。通过对亚低温下AOS诱导的主要通路及差异表达基因分析推测,外施AOS能上调吲哚乙酸合成酶基因Solyc10g006610.4（GH3）、玉米素合成基因AHP（Solyc01g098400.3）,并影响乙烯不敏感蛋白基因Solyc09g005540.3（EIN2）、茉莉酸途径抑制蛋白基因Solyc12g049400.2（JAZ）、ABA响应转录因子基因Solyc10g076920.3（ABF）等的表达。表明AOS可在转录水平调节内源激素的代谢和信号转导,进而促进亚低温下番茄幼苗的生长。综上所述,外源AOS能调控内源激素代谢和信号途径基因的表达,增加植株内生长素、细胞分裂素、茉莉酸等植物激素含量,增强植株对亚低温抗性,缓解亚低温逆境对番茄幼苗的抑制,加快植株生长。

关键词：亚低温海藻酸钠寡糖番茄生长发育内源激素代谢

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