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。     

红皮云杉体胚发生体系优化和超低温保存技术研究

【目的】通过对红皮云杉(Picea koraiensis)体细胞胚胎发生条件的筛选和超低温保存技术研究, 建立其完整的体胚发生体系及超低温保存条件,为红皮云杉优良种质资源的大量繁殖及保存提供基础。【方法】以红皮云杉合子胚为外植体,以两种基本培养基、6种植物生长调节剂组合为培养条件,筛选胚性愈伤组织诱导的适宜条件。并将获得的胚性愈伤组织进行超低温保存和体胚发育与成熟萌发试验,以3种脱落酸(ABA)和Gelrite浓度以及4种基本培养基为培养条件,筛选出体胚成熟和萌发的适宜培养条件。【结果】①两种基本培养基相比较,改良RJW(诱导率为30.00%)优于1/2 LV(诱导率为22.50%)基本培养基。当萘乙酸(NAA)质量浓度为3.0 mg/L、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)质量浓度为0.5 mg/L时胚性愈伤组织诱导率最高为50.00%;② 胚性愈伤组织增殖培养3个月后进行超低温保存试验,经恢复培养10 d 左右可以清晰地观察到成活的胚性愈伤组织,3个细胞系的胚性愈伤组织均可成活;③ 体胚发育阶段,改良RJW培养基添加Gelrite 6.0 g/L和ABA 20 mg/L时,3个细胞系体胚数量均较高,但是畸形胚比例也偏高,特别是HY-1细胞系畸形胚比例高达77.14%;当Gelrite质量浓度增加到8.0 g/L时,3个细胞系畸形胚比例均降低, 其中HY-2细胞系体胚数量为396.00个/g,畸形胚比例为10.33%;④ 红皮云杉体胚成熟培养两个月进行体胚萌发,在1/2 LM上体胚萌发能力最弱,其次是LM基本培养基,改良RJW体胚萌发能力最佳。不同细胞系体胚萌发能力也不同,体胚萌发能力最高为65.00%。【结论】① 胚性愈伤组织诱导的适宜培养基为改良RJW基本培养基,适宜的激素组合为NAA 3.0 mg/L + 6-BA 0.5 mg/L;② 本试验进行超低温保存的细胞系均可成活;③ 体胚发育与成熟适宜的ABA质量浓度为20 mg/L,适宜Gelrite质量浓度为8.0 g/L;④ 体胚萌发的适宜基本培养基为改良RJW基本培养基。本研究建立了红皮云杉体胚发生体系并成功进行胚性愈伤组织的超低温保存条件,该技术体系可用于红皮云杉优良种质的快速繁殖。     

红松成熟胚愈伤组织诱导外植体选择及培养条件优化

【目的】通过培养条件的优化和适宜外植体类型的筛选,解决红松成熟胚愈伤组织诱导中存在的愈伤组织诱导率低、生长状态差、褐化率较高等问题,为建立红松成熟胚体胚发生体系奠定基础。【方法】用5种培养基类型、3种蔗糖浓度和9种植物生长调节剂组合,选择8种来源于成熟种子不同部位的外植体,对愈伤组织诱导的培养条件和适宜外植体类型进行优化和筛选。【结果】① 在5种培养基中,DCR培养基上愈伤组织诱导率高于其他培养基、生长状态好于其他培养基; ② 添加在DCR中的3种蔗糖浓度中,35 g/L时的愈伤组织诱导率最高(92.01%)、褐化率最低(17.01%); ③ DCR添加35 g/L蔗糖情况下,9种植物生长调节剂组合中NAA 2.0 mg/L + 6-BA 1.5 mg/L组合的愈伤组织诱导率最高、褐化率最低、生长状态最佳; ④ 在选出的优化培养条件下,8种来源外植体中,从裸胚上切离的下胚轴的愈伤组织诱导率高、褐化率低,且增殖能力强,具备胚性愈伤组织的形态解剖特征。【结论】红松成熟胚愈伤组织诱导的优化培养条件为DCR +蔗糖35 g/L + NAA 2.0 mg/L+ 6-BA 1.5 mg/L,适宜外植体裸胚上切离的下胚轴。     

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。     

NAA对薄壳山核桃扦插生根过程中内源激素含量变化的影响

采用当年生薄壳山核桃休眠枝为插穗,分别进行不同NAA浓度处理的硬枝扦插试验,研究薄壳山核桃硬枝插穗在扦插生根过程中内源激素的变化。结果表明:1500 mg/L NAA处理插穗的生根效果最佳,生根率可达79.6%;2通过外源激素处理,IAA、ZR、GA、ABA 4种内源激素在插穗不定根形成过程中含量发生相应改变,从而影响插穗的生长;3在不定根形成初期,即NAA处理后30 d左右,与对照组相比,各处理组插穗的IAA和ZR含量处于较高水平,GA和ABA含量处于较低水平;4薄壳山核桃插穗愈伤组织的形成、不定根的产生和伸长生长等都主要受IAA/ZR调控。     

银杏叶片愈伤组织培养及光暗条件对黄酮含量的影响

以银杏嫩叶为外植体,在添加不同种类和浓度激素的MS培养基上进行愈伤组织诱导研究,同时分析光暗条件对愈伤组织生长和黄酮含量的影响。愈伤组织生长后,用分光光度比色法分析测定银杏愈伤组织黄酮含量。实验结果:在光照条件下,添加激素6-BA1.0mg/L和NAA2.0 mg/L的MS培养基中,诱导形成的愈伤组织生长最好,黄酮含量较高。     

抗松材线虫病赤松胚性愈伤组织的诱导及增殖

以抗松材线虫病赤松未成熟合子胚为外植体,研究了合子胚发育阶段、激素种类及浓度以及碳源等对胚性愈伤组织诱导的影响。结果表明:发育至2~4阶段的合子胚为胚性愈伤组织诱导的适宜外植体,2,4-D和6-BA是最优激素组合,麦芽糖比蔗糖、葡萄糖更有利于胚性愈伤组织的诱导。抗松材线虫病赤松胚性愈伤组织诱导率总体较低,以DCR为基本培养基,添加2 mg/L 2,4-D和1 mg/L 6-BA时诱导率最高为5.0%,诱导的胚性愈伤组织在增殖培养基上能够稳定增殖。     

外源激素对牡丹胚性愈伤组织诱导的影响

为了探讨外源激素的添加对牡丹胚性愈伤组织诱导过程中生理生化特性的影响.以牡丹品种‘凤丹白’叶柄诱导的愈伤组织为材料,研究不同浓度NAA和TDZ对胚性愈伤组织诱导过程中POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和可溶性蛋白的影响.结果表明,抗氧化酶类活性和蛋白质含量与胚性细胞早期发育发生密切相关,在胚性愈伤组织形成时期,POD和CAT活性变化趋势基本一致,而SOD活性变化则相反;SOD活性经过短暂下降后回升,于第15天达到第二个峰值后稳步下降,表明SOD在胚性愈伤组织诱导初期起主导作用;POD与CAT活性出现峰值时间较SOD滞后,推测POD和CAT活性的升高能够促进胚性愈伤组织的形成和早期发育;可溶性蛋白含量于胚性细胞形成前一直保持较高水平,在第15天达到峰值后下降,说明其含量的升高有利于胚性细胞的形成和发育,其累积对形成胚性愈伤组织有促进作用.添加NAA 0.2 mg/L和TDZ 0.5 mg/L对牡丹胚性愈伤组织的诱导效果最好.     

水仙胚性愈伤的获得及农杆菌介导GUS基因的遗传转化

用正交实验设计对前期影响水仙胚性愈伤诱导和分化关联性大的因素进行综合分析,结果显示,培养基类型、激素及处理方式、不同添加物等对水仙外植体胚性愈伤诱导及分化的影响是基于培养基的多因素协同效应。水仙适宜胚性愈伤诱导培养基是:改良MB+NAA(0.2 mg/L)+6BA(2 mg/L)+ABA (2 mg/L)+AgNO3(5 mg/L);适宜的分化培养基是：改良N6+2,4D(0.5 mg/L)+6BA(2.5 mg/L)+NAA(0.2 mg/L)+ABA(2 mg/L)。实验中观察到水仙体细胞胚的发生,在胚性愈伤诱导和分化体系优化基础上实现农杆菌介导GUS基因转化,稳定表达抗性愈伤GUS染色显示最佳胚性愈伤诱导培养基能促进水仙外植体感受态的形成,有利于外源基因的接受,PCR检测表明实验中获得3株转GUS基因阳性植株。     

抗松材线虫病马尾松体胚发生与植株再生条件的优化

【目的】为使抗松材线虫病马尾松(Pinus massoniana Lamb.)快速大规模繁殖,对抗性马尾松体细胞胚胎发生和植株再生条件进行优化。【方法】以抗病马尾松未成熟合子胚为材料,探讨胚性愈伤组织的诱导、增殖与维持、分化成熟以及萌发的合适培养条件,并对体细胞胚进行生根诱导,对再生植株进行壮苗培养以及驯化移栽。【结果】以LP为基本培养基,添加2.0 mg/L 2,4-D(二氯苯氧乙酸)和1.0 mg/L 6-BA(6-苄氨基腺嘌呤),抗性马尾松胚性愈伤组织诱导率最高达27.8%。在胚性愈伤组织增殖维持过程中,悬浮培养中的增殖系数和同步化程度都显著高于固体培养,且经过悬浮培养的细胞系分化能力更强。萌发过程中只有少量能顺利分化出根系,未能顺利分化出根的体胚于添加适量 IBA和 NAA的生根培养基中能够更好地生根。壮苗培养过程中,添加0.01 mg/L油菜素内酯有助于体胚苗的生长。体胚苗在驯化移栽时不同大小的苗移栽成活率相差较大,5 cm左右的体胚苗成活率最高达90.3%。【结论】生长素2,4-D和6-BA组合(2.0 mg/L和1.0 mg/L)对抗性马尾松胚性愈伤组织诱导率较好; 悬浮培养后的细胞系更利于诱导体胚,适宜浓度的IBA和NAA(1.0 mg/L和0.2 mg/L)能够促进体胚苗根系生长。在壮苗培养基中添加适量油菜素内酯能够促进抗性马尾松再生植株的生长,待苗长至5 cm左右移栽较好。     

响应面法优化白果酒酶解及发酵工艺研究

【目的】以白果为研究材料,通过对酶解和发酵两个阶段的工艺优化,探究白果发酵酒工艺的最佳条件。【方法】采用淀粉酶解配合传统果酒发酵方法,通过单因素试验和响应面试验研究白果酶解和发酵两个阶段中酶制剂添加量、发酵时间、料液比、加糖量等工艺条件,以葡萄糖当量(DE值)、葡萄糖含量、酒精度和模糊数学感官评价得分作为评价指标,筛选白果酶解、发酵的适宜条件。【结果】α-淀粉酶和料液比对白果酶解和发酵两个阶段影响最大;白果酒酶解阶段最佳条件为α-淀粉酶19.1 U/mL、普鲁兰酶2.7 U/mL、糖化酶101.4 U/mL;发酵阶段料液比(g/mL)为1∶6.4、加糖比例为1∶2.6、发酵时间8 d。在此优化条件下,得到的白果酒总糖16.21 g/L、总酸3.24 g/L、酒精度12.7%、干浸出物12.92 g/L、游离氨基酸含量2.18 g/L,感官综合得分为87.35分(满分100分)。【结论】白果发酵后所得白果酒成分指标满足绿色果酒标准,实验结果可为制备白果发酵酒提供一定理论依据。     

雌、雄株和金叶银杏光合生理及黄酮成分年动态变化研究

【目的】为了解黄酮类化合物在银杏叶片中的合成代谢规律,确定银杏合适采摘期,以及选育优良的银杏品种,探讨了雌、雄株和金叶(芽变品种)银杏叶片光合生理与黄酮含量的周年变化及相关性。【方法】以银杏种质资源圃的雌株、雄株及嫁接的金叶银杏为材料,对4—11月银杏的光合色素、叶绿素荧光参数、黄酮成分及含量间的变化进行了研究。【结果】在整个叶片生长周年动态变化中,雄株银杏的含水量低于雌株和金叶银杏,特别是在6—9月夏季高温时期的差异更显著;雌株银杏的含水量、相对叶面积、叶绿素含量都大于雄株与金叶银杏,特别是在5—8月,但雄株与金叶银杏的相对叶面积增加速度较快;雌株银杏的光化学淬灭系数(qP) 及非光化学淬灭系数(NPQ)高于雄株和金叶银杏,雌株具有更强的抗氧化能力。银杏叶中黄酮苷含量及总黄酮含量的高点分别出现在4—5月和9月,各银杏叶总黄酮的含量依次为金叶银杏>雄株>雌株;雄株的叶绿素、类胡萝卜素与槲皮素之间,雌株的叶绿素a、类胡萝卜素与总黄酮之间都存在极显著正相关。金叶银杏叶色在4—6月为金黄色,其叶绿素含量均比雄株、雌株银杏低,7月转绿后与雌株和雄株差异不大,其光合、黄酮代谢的变化更接近于雄株,且其黄酮合成的能力高于雄株及雌株。【结论】银杏叶的最佳采收期在9月,雄株和金叶银杏更适用于叶用林的培育,雌株的抗逆性高于雄株与金叶银杏,金叶银杏既有观赏价值,又有优良的经济性状,因而具有良好的开发利用前景。     

银杏种子脱水敏感性的研究

【目的】研究银杏种子脱水敏感性及相关的生理生化变化,为银杏种子贮藏、种质资源的保存及苗木生产提供理论依据。【方法】银杏种子于25 ℃、湿度(25±2)%条件下脱水67 d,种子含水量每下降5%左右时随机取样测定相关生理生化指标。【结果】当种子含水量降至45.1%时,发芽率并未有明显变化,然而,当种子含水量降至40.1%时,发芽率从开始的92%下降至50%;相关性分析表明种子含水量与发芽率之间存在极显著的正相关(r=0.910)。银杏种子脱水过程中,其相对电导率不断上升。此外,SOD活性变化与POD活性的变化基本相似,均呈现出先下降,后升高至最大值,再下降的趋势,只是其POD活性的上升比SOD早,说明POD的反应比SOD更为敏感。种子含水量与硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)含量(r=-0.619)、相对电导率(r=-0.745)之间存在极显著的负相关关系。【结论】银杏种子对脱水高度敏感,表现出顽拗型种子特点。严重脱水降低了银杏种子抗氧化酶活性,并加剧了膜脂过氧化作用,导致种子活力下降乃至完全丧失。     

不同栽培基质条件对4种行道树苗木根系生长的影响

【目的】通过模糊函数隶属法初步筛选出适合银杏(Ginkgo biloba)、香樟(Cinnamomum camphora)、悬铃木(Platanus acerifolia)和广玉兰(Magnolia grandiflora)4种行道树根系生长的栽培基质条件,改善上海市行道树生长状况,提高城市行道树生态服务功能。【方法】采用正交设计对影响银杏、香樟、悬铃木和广玉兰 4种行道树根系生长的3个因素(填充颗粒粒径、结构土比例及土壤湿度)在4种水平上进行优化试验。【结果】不同栽培基质条件对4种行道树苗木根系生物量积累及发育的影响均达到显著水平。对银杏和广玉兰苗木根系干质量和根长影响最大的为填充颗粒粒径,其中适合银杏的最佳填充颗粒粒径分别为5 cm和1 cm,广玉兰的为5 cm和5 cm; 对香樟根系生长影响最大的是填充颗粒粒径(最佳水平为3 cm)和土壤湿度(最佳水平为60%); 对悬铃木苗木根系生长影响最大的为结构土比例(最佳水平为60%)和填充颗粒粒径(最佳水平为5 cm)。对银杏、香樟和悬铃木苗木根系生长影响最大的为结构土比例,其最佳水平均为20%; 而对广玉兰苗木根系生长影响最大的是土壤填充颗粒粒径,最佳粒径为3 cm。【结论】处理8(填充颗粒粒径3 cm、结构土比例80%、土壤湿度50%)、处理11(填充颗粒粒径1 cm、结构土比例60%、土壤湿度80%)、处理8(填充颗粒粒径3 cm、结构土比例80%、土壤湿度50%)和处理6(填充颗粒粒径3 cm、结构土比例40%、土壤湿度80%)分别为银杏、香樟、黑铃木和广玉兰作为行道树在上海种植的适合基质条件。     

沿海造林树种根际丛枝菌根真菌与土壤因子的通径分析

【目的】探讨苏北沿海土壤理化性质对当地主要造林树种根际丛枝菌根真菌(AMF)侵染及球囊霉相关蛋白数量的影响,为丛枝菌根真菌在沿海困难立地造林提供理论依据。【方法】以江苏盐城大丰林场内的8个不同树种为研究对象(薄壳山核桃、杨树、水杉、榉树、中山杉、杜仲、银杏、胡颓子),测定土壤理化性质,根据通径分析,探讨造林树种根际丛枝菌根真菌与土壤因子的关系。【结果】丛枝菌根真菌(AMF)侵染率最高为薄壳山核桃,最低为银杏; 孢子密度最高为杜仲,最低为银杏; 总球囊霉素最高为榉树,最低为中山杉; 易提取球囊霉素最高为杨树,最低为银杏。AMF侵染率与土壤全磷含量呈极显著负相关(P<0.01); 总球囊霉素与pH呈极显著负相关(P<0.01),与速效钾和有机碳呈极显著正相关(P<0.01); 易提取球囊霉素与土壤全钠含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤全磷呈显著负相关(P<0.05); 孢子密度与土壤因子并无显著性关系。通径分析显示,土壤全磷对AMF侵染率直接作用最强,土壤全钾、电导率的作用次之; 土壤速效钾对总球囊霉素的直接作用最强,pH、可溶性有机碳、全钠、电导率的作用次之,硝态氮对总球囊霉素含量的影响表现在间接作用上; 全钠对易提取球囊霉素的直接作用最强,电导率、全磷的作用次之,全钾对易提取球囊霉素的影响表现在间接作用上。【结论】沿海地区生长的8个树种均检测到AMF侵染,且土壤因子对AMF与树种的互利共生关系有显著影响。     

文冠果花芽分化过程及内源激素动态变化

【目的】研究文冠果花芽分化过程外部形态变化与内部解剖结构的对应关系,并探究内源激素含量与花芽分化的关系,为文冠果花性别相关研究的适时采样与提高雌/雄花比例的调控技术提供参考。【方法】通过外部形态观测,结合石蜡切片技术,分析文冠果花芽分化内外部形态之间的对应关系。并采用高效液相色谱法(HPLC)对花芽分化过程中雌、雄能花的4种内源激素含量进行测定和比较,探究其与内源激素之间的关系。【结果】① 文冠果雌能花和雄能花在性别分化之前均为两性,雌能花的单核花粉粒在有丝分裂期呈液泡化衰败,雄能花大孢子母细胞四分体时期细胞停止分裂,性器官发育异常导致单性花的形成。此外,文冠果花芽分化内部结构与外部形态之间具有时序性对应关系。② 玉米素(zeatin,ZT)含量在花芽未分化期至雌蕊原基分化期逐渐上升,雌雄配子体形成时期,雌能花的ZT含量始终高于雄能花。雌能花雄蕊发育出现异常时的生长素(auxin,IAA)、胞落酸(abscisic acid,ABA)含量显著高于雄能花,赤霉素(gibberellin,GA)含量显著低于雄能花。说明高水平ZT促进花芽分化,利于雌能花的发育; 高水平的IAA和ABA具有促雌作用; 高水平的GA具有促雄效应。③ m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)在花芽未分化期至雌蕊原基分化期均处于较高水平,雄能花雌蕊发育异常时,其m(ABA)/m(IAA)和m(ZT)/m(IAA)显著高于雌能花。说明高水平的m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)有利于花芽分化; 高水平m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)对雄蕊发育有利。【结论】文冠果雌能花和雄能花各自对应另一性器官的败育导致了性别分化。花芽分化过程中,可以根据花芽外部形态判断内部分化时期。高水平的ZT含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)利于花芽分化,高水平的m(ZT)、m(IAA)和m(ABA)利于雌能花发育,高水平的GA含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)利于雄能花发育。     

青钱柳种子雨的季节动态及土壤种子库特征

【目的】研究青钱柳(Cyclocarya paliurus)种子雨的季节动态及土壤种子库特征,以阐明其种群更新和演替规律。【方法】以江苏溧阳大石山3种林分密度(1 050、720和525株/hm²,代号依次为C1、C2、C3)青钱柳人工林为对象,对其种子雨季节动态及种子性状进行观测和分析;在江西九岭山5个青钱柳天然群落设样方调查,并对样方内的土壤种子库分枯枝落叶层(Ⅰ层)和土壤层(Ⅱ层)进行种子筛选和分析。【结果】根据青钱柳种子雨密度,将落种时期分为3个阶段：落种前期(8月20日—9月20日)、落种中期(9月21日—12月10日)和落种后期(12月11日—12月30日);种子雨出现2个高峰(9月10日和12月20日),落种前期和落种后期其单位面积落种量分别占全年的42.4%和43.5%;不同落种阶段的种子雨密度和具生活力的种子数差异显著,但其他种子性状差异不显著。林分密度显著影响青钱柳饱满种子数和种子千粒质量,但未影响其他种子性状。青钱柳天然群落的土壤种子库密度均呈现为Ⅰ层(37.4粒/m²)>Ⅱ层(17.9粒/m²     

山桐子IpSAD基因家族分析及功能鉴定

【目的】硬脂酰-ACP Δ⁹脱氢酶(stearoyl-ACP Δ⁹ desaturase,SAD)是决定脂肪酸组成的关键酶,分离和鉴定木本油料植物山桐子(Idesia polycarpa)的SAD基因,可为遗传改良山桐子油的脂肪酸组成提供基因资源。【方法】 使用 HMM 和 Blastp 鉴定山桐子全基因组中的SAD家族成员;利用MEGA X、MEME和PlantCare等在线软件对其蛋白质理化性质、系统发育关系、基因结构、保守基序和启动子顺式调控元件等进行分析;使用MCSCANX分析山桐子和毛果杨SAD基因之间的共线性关系;基于RNA-seq数据,分析IpSAD各成员的表达模式,通过病毒诱导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)快速验证它们的生物学功能。【结果】 ①在山桐子基因组中共鉴定到7个IpSAD基因(IpSAD1~7),多重序列比对结果显示各成员间序列相似度较高且结构域保守;②系统发育分析表明,IpSAD成员可以分为3个亚组,与拟南芥SAD家族的分类结果一致,拟南芥单不饱和油酸合成关键基因AtSSI2与山桐子IpSAD2、IpSAD3、IpSAD4的亲缘关系较近;③启动子区域顺势调控元件预测结果显示IpSAD基因的启动子含有光反应、脱落酸响应等顺式调控元件;④IpSAD基因按其组织表达模式可分为3类,第1类和第2类成员在大部分组织中表达量较低,而第3类成员在所有组织中表达量均较高。⑤沉默IpSAD基因使叶片的油酸含量显著降低,其中IpSAD3的沉默可使油酸含量下降76%。【结论】 明确了IpSAD家族各成员的基本特征,确定了它们对于油酸合成的生物学功能,并为山桐子油脂生物合成调控机制研究奠定了基础。     

利用多树种立地形指数对林地质量进行综合评价

目的 采用青海省湟水规模化林场3种常见乔木树种桦木、杨树和青海云杉的立地形指数,通过分析其与生长域的地貌、坡向、坡度、土壤类型、土壤厚度以及年平均气温、年降雨量、年日照辐射等因子的关系,对规模化林场进行立地质量评价,构建林地质量评价综合数据库,指导林场科学造林和科学营林,发挥林地生产力和生态服务价值的目标。方法 根据建模区域范围内的一类清查数据,获取每个样地的优势高,求出该样地的立地形指数。分析立地形指数与地貌、坡向、坡度、土壤类型、土壤厚度以及年平均气温、年降雨量、年日照辐射等因子的关系,利用因子分析法选择影响立地形指数的主导因子,并建立回归模型;根据计算出的3个常见树种的立地形指数的平均值,进行聚类分析,把林地分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个等级,并作出林地质量分布图;最后,根据分类结果进行了验证,并提出了相应的经营措施。结果 Ⅰ级林地3 409.37 hm²,占整个林地面积的1.39%;Ⅱ级林地38 765.07 hm²,占15.77%;Ⅲ级林地78 989.17 hm²,占32.14%;Ⅳ级林地77 102.74 hm²,占31.38%;Ⅴ级林地47 477.50 hm²,占19.32%。从整个分类结果来看,规模化林场林地质量等级较低,以Ⅲ、Ⅳ级林地为主;现场验证质量等级正确率为88%,正确率较高。结论 通过一类清查数据中的标准木、样木库、样地库获取优势高的方法可行;评价因子选择了地形因子、土壤因子、气象因子,多因子的引入使评价的结果更为客观,提高了评价的准确性;采用多树种立地指数进行综合评价,特别是对非林地的立地质量进行评价是一种更为有效的方法。