机械损伤处理杉木无性系萌蘖及内源激素含量差异

【目的】通过分析机械损伤对不同繁殖方式杉木无性系萌蘖能力的影响,并从内源激素代谢角度阐述其萌蘖机理。【方法】以具有不同萌蘖能力的杉木020扦插苗和020组培苗为试验材料,采用盆栽试验,在分析基部损伤和去顶处理对杉木无性系萌蘖能力影响的基础上,应用酶联免疫吸附法(ELISA)进一步测定了杉木无性系萌蘖高峰期枝叶、基部韧皮部、根尖等不同器官吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)及细胞分裂素(CTK)含量差异,并采用Pearson法分析萌蘖能力与内源激素含量间的相关性。【结果】杉木萌蘖数随着培养时间的延长而增加,去顶和基部损伤处理杉木020扦插苗和020组培苗无性系萌蘖高峰期均为7月,去顶处理杉木无性系萌蘖能力显著高于基部损伤处理,且差异达到显著水平(P < 0.05);随着幼苗的生长,杉木无性系枝叶IAA含量增加,GA₃含量下降;去顶处理有利于杉木幼苗枝叶及根尖ABA的积累,基部损伤处理有利于韧皮部及根尖CTK的积累。【结论】机械损伤条件下,杉木根尖和枝叶中的IAA、ABA和GA₃内源激素含量较高。杉木无性系萌蘖数与机械损伤不同处理呈显著正相关;萌蘖数与GA₃含量呈显著正相关,与IAA、ABA含量呈显著负相关。     

休眠解除过程中紫楠种子生理生化特征的变化

【目的】探究紫楠(Phoebe sheareri)种子层积过程中营养物质、酶活性和内源激素的动态变化,揭示种子解除休眠过程中的内在生理机制,为其休眠解除与促进萌发提供理论依据。【方法】以新鲜饱满的紫楠种子为试验材料,采用低温和变温层积处理,测定层积过程中的生理生化指标。【结果】层积处理能解除紫楠种子休眠,低温和变温层积处理的发芽率分别为85.83%、72.75%。紫楠种子中初始淀粉含量为467.88 mg/g,在层积过程中逐渐下降。可溶性糖、可溶性蛋白和粗脂肪均被不同程度地分解。淀粉酶、酸性磷酸酶(APA)和过氧化物酶(POD)活性均不断增强。在整个层积过程中生长素(IAA)、异戊烯基腺苷(IPA)、赤霉素(GA₃)含量不断增加,脱落酸(ABA)含量逐渐减少,IAA/ABA(质量比,下同)、IPA/ABA、GA₃/ABA不断增大。【结论】紫楠种子是中度休眠的种子,低温层积是加快紫楠种子萌发的较好方式。紫楠种子最主要的贮藏物质为淀粉,营养物质的转化与内源激素的协调作用均对紫楠种子休眠的解除起重要作用。     

油茶种子性状及浸种后内源激素含量分析

【目的】研究油茶种子性状,分析油茶种子浸种期间吸水率及吸水速率,探讨种子浸水机制下内源激素动态变化规律,为标准化砧木培育提供技术支撑。【方法】以‘长林3号’(3号)、‘长林4号’(4号)、‘长林40号’(40号)、‘长林18号’(18号)、‘长林53号’(53号)种子为试验材料,测定种子形状参数、体积,并在人工气候控制条件下计算不同浸种时间的吸水率和吸水速率;利用液质联用(LC-MS)方法对‘长林18号’(18号)种子浸种不同时间和温度条件下赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)、生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量进行检验,采用单因素方差分析比较不同条件下各激素含量差异。【结果】品种间种子体积由大到小依次为长林53号、40号、18号、3号、4号,且53号与其他品种存在显著差异;种子三维系数显示长林3号、4号和40号多呈扁平状,18号和53号多近球形,且种子三维系数与种子横径长度显著相关;3号和4号种子体积与纵径存在显著或极显著正相关,40号和53号横径与侧径存在显著负相关,18号种子体积与形状参数无相关性。各品种浸种48 h后吸水率和吸水速率逐渐稳定;种子浸种0~21 h,53号吸水率最高,40号最低;浸种21~48 h吸水率由大到小依次为4号、3号、53号、40号和18号。各品种吸水速率在浸种10 h内,由大到小依次为40号、4号、3号、53号、18号,浸种10 h后53号最高。种子浸种后的发芽率无显著差异,由大到小依次为4号、40号、53号、3号和18号。18号浸种后GA₃含量逐渐上升,在浸种2 d时达到最高,为0.39 mg/kg;SA和JA含量在浸种4 d时达到最高,分别为0.058 mg/kg和1.77 mg/kg;ABA含量在浸种2 d和5 d时达到最高,约为0.050 mg/kg,4 d时最低为0.014 mg/kg。m(GA₃)/m(ABA)在浸种1 d和4 d时维持较高水平。m(GA₃)/m(JA)在浸种1 d时达高值,4 d时最低;m(GA₃+SA)/m(ABA+JA)随着浸种时间增加逐渐下降。18号浸种温度为25~30 ℃时对提高种子内源激素含量有着显著作用。【结论】横径显著影响种子形状,18号种子均匀度高且吸水率和吸水速率较为稳定;种子浸种后48 h吸水率和吸水速率达到稳定状态,促进萌发类激素含量升高。因此,浸种温度应在30 ℃下有利于种子萌发。研究结果可为油茶砧木标准化培育提供理论依据。     

氮磷钾复合肥对增温促花后‘长寿冠’海棠生理特性的影响

【目的】探究增温促花后,施用氮磷钾复合肥对观赏海棠‘长寿冠’(Chaenomeles speciosa ‘Changshouguan’)生理特性的影响,为观赏海棠增温促花后的复壮栽培提供理论依据。【方法】以‘长寿冠’海棠5年生嫁接苗为材料,采用氮、磷、钾3因素的二次回归正交施肥试验设计,在‘长寿冠’海棠当年开花后2个月进行根部施肥试验,测定叶片可溶性糖、可溶性蛋白、内源激素含量及保护酶活性。【结果】①与对照相比,各氮磷钾复合肥处理下‘长寿冠’叶片可溶性糖和蛋白质含量均显著提高(P<0.05),以处理3(N₃P₃K₂)效果最佳,其叶片可溶性糖和蛋白质含量比对照分别增加40.60%和25.89%;②各配比氮磷钾复合施肥处理下,叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性有不同程度的增加,丙二醛(MDA)含量降低,其中处理2(N₃P₂K₁)和处理3(N₃P₃K₂)效果较好,均与对照差异显著(P<0.05);③各配比氮磷钾复合施肥处理对‘长寿冠’内源激素脱落酸、生长素、赤霉素、玉米素(ABA、IAA、GA₃、ZR)含量均影响显著;适当的施肥处理提高了叶片IAA、GA₃、ZR含量,降低了ABA含量,处理组IAA、GA₃及ZR的总含量与ABA含量的比值均不同程度地提高。相关性分析表明,IAA、GA₃、ZR含量与叶片可溶性糖、蛋白质含量以及POD、SOD活性之间极显著正相关,而与MDA含量极显著负相关。ABA与叶片生理特性的相关性与其他激素相反;④方差分析表明,氮是肥料3因素中影响‘长寿冠’叶片生理特性的首要因素;多重比对分析表明,氮素水平对‘长寿冠’各项生理指标均产生显著影响,磷和钾对各指标显著性影响有所不同;隶属函数综合分析表明,改善‘长寿冠’叶片生理功能的最佳氮磷钾肥配施方案为N₃P₃K₂处理,即每株施氮肥1.2 g、磷肥0.3 g、钾肥0.4 g。【结论】施用适宜的氮磷钾复合肥能有效改善增温促花后‘长寿冠’海棠叶片的营养功能,增强其抗氧化能力;配方施肥的调节作用或与植株内源激素的调控有关。     

刺梨种子的顽拗性和休眠特性

探究刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)种子的顽拗性和休眠特性，为刺梨种子的保存和解析刺梨在自然条件下的种群繁衍、扩散提供科学依据。采用在3℃和-3℃低温下保湿贮藏后定时播种的方法，以不进行低温保湿贮藏为对照，分别测定不同失水率的和未失水的刺梨种子在不同低温下保湿贮藏80 d后的萌芽率，并对在3℃下保湿贮藏不同时间的未失水刺梨种子的发芽率、发芽势进行测定，同时测定未失水种子在3℃下保湿贮藏过程中的赤霉素(GA₁₊₃)、玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)的含量变化。结果表明：刺梨种子不耐失水，也不耐0℃以下的低温，对失水和0℃以下的低温反应敏感。失水或在-3℃下贮藏会丧失刺梨种子的生命力。在3℃条件下对未失水的刺梨种子进行低温保湿贮藏，能够保持种子的生命力并解除种子的休眠，在此过程中，刺梨种子中的ABA含量不断降低，GA₁₊₃、ZR和IAA含量不断升高，GA₁₊₃、ZR和IAA与ABA的含量比值不断增大。未失水的刺梨种子发芽率与种子中的GA₁₊₃、ZR和IAA含量呈...     

控水方式对2种簕杜鹃开花及生理特征的影响

以1.5年生的水红簕杜鹃(Bougainvillea buttiana’Miss Manila’)和小叶紫簕杜鹃(Bougainvillea glabra’Sao Paulo’)盆栽苗为试材,采用不同的控水方式(间隔控水和持续控水)研究2种簕杜鹃的开花情况和植物内源激素变化情况,以期为调控簕杜鹃花期提供技术参考.结果表明,间隔控水有利于水红簕杜鹃GA₃、ABA的升高、IAA的下降以及形成较小的ABA/GA₃峰值、较大的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花,提高成花数量.小叶紫簕杜鹃采用间隔控水可促进GA₃、IAA、ABA的升高以及形成较大的ABA/GA₃峰值、较小的ABA/IAA峰值,并提高可溶性糖含量,促进植株开花并延长花期.可见,2种簕杜鹃的花期调控应采用间隔控水方式有较好的效果.     

白桦BpTCP8基因生物信息学及表达特性分析

【目的】通过研究白桦BpTCP8基因的序列特征及其在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性,为揭示BpTCP8在白桦生长发育中的功能提供依据。【方法】利用生物信息学方法对BpTCP8基因进行分析,采用实时荧光定量 PCR 技术分析BpTCP8基因在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性。【结果】生物信息学分析发现,BpTCP8含有TCP家族高度保守的bHLH结构域;qRT-PCR分析结果表明,白桦BpTCP8在发育和衰老初期的叶片中表达量高,并在深裂型叶片、顶芽、木质部、韧皮部中都上调表达。在激素(GA₃、ME-JA、ABA)与非生物胁迫(PEG、NaCl、CdCl₂、NaHCO₃)处理下,BpTCP8都对其产生了相应的应答。【结论】BpTCP8基因可能参与到了白桦叶片成熟、叶型、顶芽、木质部和韧皮部的生长过程中;该基因在GA₃、JA处理中呈现正调控的应答模式,并且可能通过ABA信号途径影响植物抗旱,耐盐、碱、重金属胁迫等。     

赤霉素对盆栽白桦无性系早期生长及结实的影响

【目的】种子园种子产量低以及丰歉年周期性结实问题一直是白桦等林木良种生产的瓶颈。开展赤霉素处理对白桦生长及结实影响的研究,筛选最佳激素处理方案进而提高其生长量及结实量,对于白桦良种生产及推广具有重要意义。【方法】以1个白桦无性系为研究对象,分别用质量浓度0、0.2、0.4、0.6 g/L的GA₃和GA₄₊₇处理,连续试验3 a,第2年调查其高生长节律,第4年调查各处理下的树高、胸径及结实量。【结果】树高、胸径及结实量等性状的方差分析显示,不同浓度的GA₃和GA₄₊₇ 处理下,树高及结实量性状的差异均达到极显著水平(P<0.01)。GA₃和GA₄₊₇均能促进白桦生长及结实量,其中GA₄₊₇的效果更好,综合生长及结实性状确定处理的最佳质量浓度为0.4 g/L,该处理下高生长较对照提高了13.69%,单株果序数、单株果序鲜质量、单株种子干质量较对照分别提高了203.6%、186.8%、187.2%。白桦无性系在各浓度赤霉素处理下树高生长符合“S”形曲线模型, 各处理下拟合的Logistic方程系数均高于0.99。根据白桦树高生长模型参数可知,赤霉素促进白桦生长量的增加主要是延长了速生期的生长时间所致。【结论】GA₄₊₇和GA₃均促进白桦生长及结实,GA₄₊₇较GA₃效果好;确定0.4 g/L的GA₄₊₇是促进白桦结实的最适激素处理。     

东兴金花茶花果期内源激素动态变化

【目的】摸清濒危植物东兴金花茶(Camellia tunghinensis Chang)开花少、结实率低的生理问题,为其物种保护、恢复提供理论依据。【方法】选用东兴金花茶为材料,借助酶联免疫吸附法(ELISA)测定植株花果期枝、叶、蕾、花、果中内源吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA_3)、细胞分裂素(ZR)、脱落酸(ABA)的含量,并分析这4种内源激素含量及比值的变化规律。【结果】花果期,东兴金花茶植株IAA、ZR、ABA平均含量高低排序:枝叶,GA_3含量为叶枝;IAA平均含量:果花蕾;ZR平均含量:蕾花果;GA_3平均含量:果蕾花;ABA平均含量:花蕾果。果枝叶IAA含量先低后高,ZR含量呈"M"字形变化,GA_3含量先高后低,ABA含量变化为"低-高-低-高";IAA/ABA、(IAA+GA_3)/ZR变化为先低后高,ZR/ABA变化为"高-低-高-低",GA_3/ABA变化为先高后低。果枝IAA、ABA含量变化为"低-高-低-高",ZR含量先高后低,GA_3含量先低后高;IAA/ABA呈"W"字形变化、GA_3/ABA、ZR/ABA变化为"高-低-高-低",(IAA+GA_3)/ZR变化为"低-高-低-高"。蕾、花、果中,IAA、GA_3含量整体上升,ZR含量整体下降,ABA含量则为"上升-下降";IAA/ABA、(IAA+GA_3)/ZR比值呈"W"字形波动上升,ZR/ABA则呈"W"字形波动下降,GA_3/ABA"低-高-低-高"。【结论】在生产中,提高ZR、ABA含量而降低IAA、GA_3含量利于东兴金花茶的花芽分化。在结实期,高IAA、GA_3浓度和低ABA浓度利于提高坐果率,减少落花落果,促进高产稳产。     

桂花种子对赤霉素处理的生理生化响应

赤霉素处理并经低温层积后测定‘紫柄籽银桂’种子萌发过程中胚和胚乳内各种激素和营养物质含量的变化,结果表明:随着层积时间的延长,1 000 mg/L赤霉素处理下种子其胚和胚乳中的脱落酸(ABA)含量逐渐减少,至45 d时比对照减少51.6%,赤霉素(GA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(ZR)的含量逐渐增加,至45 d时分别比对照增加76.66%、88.34%、80.9%;GA/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA,以及(GA+IAA)/ABA比值也呈先增后减的趋势。进一步证实了ABA抑制种子的萌发,而GA促进萌发;同时,IAA、ZR在解除种子休眠过程中也起到一定的促进作用。层积期间,种子可溶性糖和淀粉含量逐渐降低,可溶性蛋白质则呈现先升后降再升又降的趋势。     

模拟干旱环境下伐桩注水对毛竹光合蒸腾特性的影响

【目的】研究干旱条件下伐桩注水对毛竹光合蒸腾特性的影响及其与环境因子间的关系,为毛竹林节水灌溉提供理论参考。【方法】在试验毛竹林中选取10 m×20 m样地9块,设置3个伐桩注水处理CK(0个)、T1(12个)和T2(18个),测定各处理2年生立竹的光合蒸腾生理指标及各主要环境因子。【结果】①不同处理下毛竹净光合速率(P_n)与蒸腾速率(T_r)日变化趋势基本相同,均为单峰曲线,均无“光合午休”现象,净光合速率与蒸腾速率日变化均表现为T2>T1>CK。②各处理下毛竹水分利用效率(E_WUE)均为双峰曲线,随着注水伐桩数量的增加而降低,全天基本表现为CK>T1>T2。③不同处理下对毛竹净光合速率起最大直接作用的环境因子不同,CK处理为空气相对湿度(φ),T1和T2处理为光合有效辐射(R_PAR); 各处理下对毛竹蒸腾速率起最大直接作用的环境因子均为大气CO₂浓度(C_a)。④各处理下毛竹净光合速率和蒸腾速率的主要决定变量均为R_PAR; T1和T2处理下毛竹净光合速率、蒸腾速率的主要限制变量均分别为空气温度(t_a)、φ,而CK处理分别为φ、C_a。【结论】注水伐桩数量与毛竹净光速率和蒸腾速率正相关,而与水分利用效率负相关。增加注水伐桩能够显著提高毛竹的光合蒸腾能力,增加毛竹光合产物的积累,并且可以改变环境因子对毛竹净光合速率与蒸腾速率的影响作用。     

水杨酸对NaHCO3胁迫下桂西北喀斯特地区青冈栎种子萌发的影响

【目的】探讨外源水杨酸(SA)对NaHCO₃胁迫下青冈栎(Cyclobalanopsis glauca )种子萌发特征和生理特性的影响。【方法】研究两个SA浓度(0和0.50 mmol/L)和7个NaHCO₃浓度(0、24、48、72、96、120和144 mmol/L)共14个处理组合下,青冈栎种子萌发参数(发芽率、发芽指数和活力指数)、耐盐指数、相对盐害率、丙二醛(MDA含量)、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性以及渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸)含量的变化。【结果】①无SA处理时,在各NaHCO₃胁迫浓度下,青冈栎种子萌发参数和耐盐指数均低于对照组,相对盐害率则显著高于对照组。经SA处理后,种子萌发参数和耐盐指数均高于无SA处理组,相对盐害率则低于无SA处理组;当NaHCO₃浓度为0~72 mmol/L时,萌发参数和耐盐指数高于对照组,且在NaHCO₃为72 mmol/L时,萌发参数和耐盐指数最高,而相对盐害率最低。②无SA处理时,随NaHCO₃浓度的增加,种子POD和CAT活性先增后减,SOD活性显著低于对照组,MDA含量迅速增加。经SA处理后,在各NaHCO₃胁迫浓度下,种子抗氧化酶活性显著高于无SA处理组,MDA含量显著低于无SA组;且在NaHCO₃为72 mmol/L时,SOD和POD活性最高。③无SA处理组,在NaHCO₃各胁迫浓度下,种子中渗透调节物质都高于对照组;经SA处理后,渗透调节物质有不同程度增加,且在NaHCO₃为72 mmol/L时,其渗透调节物质含量最高。【结论】在喀斯特地区进行青冈栎播种育苗时,用0.50 mmol/L外源SA浸种,对72 mmol/L NaHCO₃胁迫的缓解效应最好。     

外源GA3对毛竹实生苗新分蘖竹株秆形与 竹材纤维质量的影响

为探索竹类植物秆形生长机制,研究利用激素调控竹材纤维生长质量,采用不同质量浓度(0、20、40、60 mg/L)赤霉素(GA₃)处理毛竹实生苗,观察并测定处理后新分蘖竹株数量、秆形及竹材纤维质量变化情况。结果表明:毛竹实生苗叶面喷施不同浓度GA₃后,新分蘖竹株秆高、节间长和叶片数量均有极显著增加(P<0.01),20、40和60 mg/L GA₃处理实生苗新分蘖竹株秆高分别比对照(0 mg/L)增长0.56、1.19和1.21倍,平均节长度增加0.49、1.05和1.10倍,叶片数量增加35.61%、48.35%和38.68%; 新分蘖竹株数量、单株节数和地径在处理与对照之间无显著差异。伴随秆形变化,新分蘖竹株竹材纤维质量也有所改变。20、40和60 mg/L GA₃处理,明显增加了新分蘖竹株竹材纤维细胞长度,分别比对照增加13.17%、20.68%和21.46%; 但各处理对竹材纤维细胞的宽度作用不显著,从而使得处理后竹株竹材纤维的长宽比增加,有利于竹材纤维质量提升。另外发现,不同浓度GA₃处理对竹材纤维细胞的壁厚、腔径和纤维组织比量的影响不显著。分析认为,赤霉素处理能显著改善毛竹实生苗新分蘖竹株的竹材纤维质量,但对提高竹材纤维产量无显著作用。     

毛竹向撂荒地扩展过程中叶功能性状变化

【目的】探索毛竹林扩展过程中叶片的适应特性和生存对策,为合理调控毛竹林的扩展提供依据。【方法】以毛竹-撂荒地扩展界面为对象,比较了不同扩展阶段毛竹比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)及叶片主要养分元素及计量比等叶功能性状。【结果】①随着毛竹的扩展,SLA呈先上升后降低的趋势,扩展前期、中期和后期的SLA值分别为1.80、2.16和1.83 m²/kg。②不同年龄毛竹不同时期的LDMC的变化趋势不同,Ⅰ度竹LDMC随着毛竹扩展呈降低的趋势; Ⅱ和Ⅲ度竹LDMC呈升高的趋势。③随着毛竹的扩展,叶碳含量(LC)、叶氮含量(LN)、碳氮比(C/N)的变化差异不明显,叶磷含量(LP)呈降低的趋势,分别为1.70、1.53和1.15 g/kg; 碳磷比(C/P)呈升高的趋势,分别为264.06、292.33、392.03; 氮磷比(N/P)呈升高的趋势,分别为12.70、13.62和17.16。【结论】随着毛竹向撂荒地扩展,SLA 先升后降,Ⅰ度竹LDMC降低,Ⅱ和Ⅲ度竹LDMC升高,LP降低,C/P和N/P升高,毛竹主要叶功能性状随着环境的变化发生了适应性改变。毛竹通过降低SLA和N/P,增加LP含量来适应扩展前期剧烈变化的环境条件。随着毛竹的扩展和林分环境的形成,毛竹叶N/P增加,生长由受N制约变化为受P元素制约。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度毛竹LDMC随着毛竹扩展的变化规律不同,使毛竹能够在扩展过程中更好地保有资源,具有 “集团”优势,能更灵活地利用资源。     

3个白桦细胞色素P450基因生物信息学及表达分析

【目的】研究白桦细胞色素P450基因表达的组织特异性,以及在茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、乙烯利和伤害处理下的基因表达模式。【方法】筛选白桦转录组,获得3个BpCYP450 基因,分别命名为BpCYP4、BpCYP5、 BpCYP14,利用生物信息学分析BpCYP450蛋白的分子结构特征及其与其他物种CYP450蛋白的亲缘关系。采用QRT-PCR技术,对白桦BpCYP450组织特异性、激素信号及伤害诱导下的表达特征进行分析。【结果】生物信息学结果表明BpCYP4、BpCYP5、BpCYP14 cDNA序列长度分别为1 569、1 584和1 530 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),分别编码522、527和509个氨基酸,均为亲水性跨膜蛋白,主要定位于叶绿体。白桦BpCYP450与百脉根、扁豆及豌豆等豆科植物CYP450蛋白亲缘性较高。组织特异性分析结果显示,3个BpCYP450 基因在叶和根中表达较高,茎中较低。激素信号及伤害诱导结果表明,3个BpCYP450基因不同程度地响应MeJA、SA、GA₃、ABA、乙烯利激素信号及伤害诱导。【结论】3个BpCYP450基因均为CYP450基因家族的新成员,具有组织特异性及激素诱导表达特性,可能在白桦生长发育、抵御胁迫及代谢物合成中发挥重要作用。