［目的］以前期研究诱导获得的滇杨种质为试验材料，比较分析其苗期叶片形态及光合生理与基因剂量的关系，为滇杨多倍体育种提供理论指导。［方法］利用前期研究所获得的滇杨多倍体当年生苗为材料，测定其叶片大小、叶片厚度、栅栏组织厚度、气孔特性及叶绿素含量，并以滇杨二倍体为对照，分析滇杨不同程度多倍化后的叶片形态及光合生理特性。［结果］表明：嵌合体及四倍体滇杨的叶片长、宽均大于二倍体植株；滇杨嵌合体及四倍体叶片厚度分别为二倍体的１．１６、１．４１倍，栅栏组织厚度分别为二倍体的１．１０、１．２３倍，叶片单位视野内气孔数明显少于二倍体，气孔体积则大于二倍体，叶绿素总含量分别为二倍体的１２７％和１４１％；滇杨嵌合．．．

利用组织培养技术,对滇杨进行多倍体诱导,以期获得滇杨多倍体新种质。结果表明:滇杨叶柄预培养5 d后,转接在附加有40%秋水仙素的分化培养基中诱导处理2 d,可获得较好的诱导效果,诱变率高达50.96%。MS+IBA0.10 mg/L+NAA0.10 mg/L为滇杨多倍化组培苗的最佳生根培养方案。对10株性状变异明显的多倍化滇杨植株进行染色体数目观察,发现4株为四倍体,另6株仍为嵌合体。

以前期诱导获得的5株多倍体滇杨一年生无性系植株为材料,二倍体滇杨为对照,对其叶片进行石蜡包埋、切片,观察其解剖结构差异,测定叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度,分析多倍化后滇杨叶片的变异特性。结果表明:不同倍性滇杨在叶片解剖结构各性状间均存在不同表现。不同个体间叶片厚度、CTR、SR、上表皮相对厚度、下表皮相对厚度间均存在显著差异,滇杨经多倍化处理后能引起栅栏组织、海绵组织的变化,表现为基因的剂量效应差异。同时,不同倍性滇杨叶片CTR、SR的变化并不与滇杨的倍性成正相关趋势,这为滇杨遗传改良提供了选择的

【目的】对苜蓿52份种质资源进行抗旱性鉴定和抗旱指标筛选,为抗旱苜蓿新品种的选育提供基础材料和理论依据。【方法】采用盆栽反复干旱胁迫法对52份苜蓿种质材料进行了干旱胁迫,测定其株高、叶长、叶宽、叶面积、叶片相对含水量、相对叶绿素含量、净光合效率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率、PSⅡ最大光化学量子产量等11个相关指标,计算各个指标的抗旱系数和52份材料的抗旱性综合度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数,以抗旱系数为基础,结合相关分析、主成分分析、灰色关联度分析、逐步回归和聚类分析等统计分析,综合评价不同苜蓿材料抗旱性,并筛选抗旱性指标。【结果】干旱胁迫对苜蓿的11个指标均有极显著影响,但敏感程度不同;主成分分析、灰色关联度分析和逐步回归分析表明,净光合速率、叶宽、PSⅡ最大光化学量子产量、叶长、叶面积与苜蓿抗旱性关系密切。根据系统聚类结果,依据每类材料抗旱性综合度量值的均值大小将材料的抗旱性划分为极强、强、中等、弱和极弱5个等级。【结论】净光合速率、叶宽、PSⅡ最大光化学量子产量、叶长和叶面积可作为苜蓿种质苗期抗旱性鉴定指标;筛选出苜蓿苗期抗旱能力极强的品种有标杆(ZHMX)、甘农3号、威廉斯、草原3号、3010、MT3015、SPYDER和0129苏联,抗旱能力极弱的品种有甘农1号、甘农2号、礼县、WL656和爱开夏。

植物叶片结构与其耐阴性具有密切关系。为揭示浙江西部常见树种叶片对光环境的适应性,采用常规石蜡切片制片法,比较观察了苦槠Castanopsis sclerophylla,木荷Schima superba,杜英Elaeocarpus decipiens,乌桕Sapium sebiferum,短尾柯Lithocarpus brevicaudatus,石栎Lithocarpus glaber,浙江楠Phoebe chekiangensis,乌冈栎Quercus phillyraeoides,竹柏Podocarpus nagi,马尾松Pinus massoniana,水杉Metasequoia glyp...

美国山核桃(Carya illinoensis)又名长山核桃、薄壳山核桃,原产于美国和墨西哥北部,是重要的高效生态经济型干果树种之一(Lombardini et al.,2009)。我国引种美国山核桃已有百余年的历史,迄今已在20多个省(区、市)有小面积栽培分布。与中国的山核桃相比,美国山核桃具有果实个大、出仁率高、取仁容易、产量高等特点,且果实中的氨基酸含量比油橄榄高,还含有丰富的维生素B1和维

【目的】选育果叶兼用多倍体新桑品种,使桑树利用多元化,提高桑树的经济效益;探讨桑树多倍化以后光合特性,为桑树多倍体育种提供理论指导。【方法】采用单株选优与化学诱变相结合的染色体工程,选育果叶兼用多倍体桑树品种(2n=4X=56);测定多倍体与无性系亲本二倍体桑的形态性状,光合日变化和叶绿素含量,对叶绿体超微结构进行观察。【结果】该品种年平均桑产叶量和产果量较对照品种‘红果2号’(2n=2X=28)分别高38%和45.89%。该品种桑叶养蚕成绩中的万头蚕产茧量、万头蚕产茧层量和4—5龄每100 kg桑叶产茧量较对照叶用桑‘湖桑32号’分别高4.65%、4.35%和5.2%。于2009年通过重庆市...

【目的】阐明滇山茶主要栽培品种的细胞倍性,以利于后期的遗传育种研究。【方法】采集昆明植物园滇山茶63个品种的嫩叶,并以二倍体怒江红山茶作为对照,利用流式细胞仪检测每个样本DNA含量的荧光强度,然后根据2C值估计细胞倍性。同时,每个倍性采集3个代表品种的茎尖和花药制作压片,在光学显微镜下进行染色体计数,验证流式细胞术的结果。【结果】在63个滇山茶品种中,DNA峰值最大的是‘恨天高’(304.43),2C值为18.32 pg;DNA峰值最小的为‘红霞迎春’(175.03),2C值为10.53 pg。峰值范围小于250、2C值低于15.00 pg的品种倍性被估计为六倍体,涉及的品种共29个,占被检品种总数的46.03%;峰值范围在250~300、2C值为15.00~18.00 pg的品种倍性被估计为八倍体,共涉及31个品种,占被检品种总数的49.21%;峰值范围大于300、2C值高于18.00 pg的品种倍性被估计为十倍体,涉及品种3个,占被检品种总数的4.76%。滇山茶代表品种‘五角绣球’(花药:n=45)、‘菊瓣’(花药:n=60)和‘恨天高’(茎尖:2n=150)的染色体计数结果与流式细胞术的倍性估计结果一致。【结论】滇山茶的栽培品种涉及六倍体、八倍体和十倍体,丰富的细胞倍性将为后期的杂交亲本选配、多倍体的遗传和进化等研究奠定基础。

【目的】通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。【方法】选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照(CK)、轻度荫蔽(LS,遮光20%)、中度荫蔽(MS,遮光40%)和重度荫蔽处理(SS,遮光75%),分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。【结果】荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK(P0.5)。【结论】荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。

在大田条件下,研究了施钾量对不同棉花品种苗期生长发育和叶片生理特性的影响。试验设2个施钾处理,3个棉花品种(早发型品种L21、晚发型品种L22和稳健性品种L28)。结果表明,两施钾处理均可提高各棉花苗期的株高,增加其叶片数、单株叶面积和倒四叶叶面积,促进棉株生长发育。同时,施钾还可以促进功能叶叶绿素的合成,增加叶绿素荧光动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm、提高光合电子传递速率(ETR)和实际光化学效率(ΦPⅡ),改善其光合性能;提高功能叶片中SOD和CAT的活性,降低POD的活性,减少MDA的产生和积累,延缓其衰老。但低施钾量处理在促进棉花的生长发育和改善叶片的生理特性上效果不显著;三品种相比,...

【目的】系统研究高温胁迫对水稻苗期叶片生理特性的影响及其与水稻品种耐热性的关系,为制定耐热水稻品种的育种策略提供科学依据。【方法】以8个籼稻品种和8个粳稻品种为材料,在苗期设置对照(白天(07:00-19:00)28℃,夜晚(19:00-07:00)22℃,CK)和高温胁迫(白天(07:00-19:00)42℃,夜晚(19:00-07:00)35℃,HS)2种处理方式,根据幼苗存活率将供试品种分为高抗、中抗、敏感和高度敏感4个耐热性等级,研究高温胁迫对不同耐热性水稻品种苗期叶片的相对含水量、叶绿素含量、活性氧(ROS)积累、质膜损伤、抗氧化酶活性、渗透调节物质和内源激素含量的影响。【结果】高温胁迫下,东稻4号、湘两优2号、黄华占和长白9号的幼苗存活率较高,是苗期耐热性高抗品种;湘两优900、泰优390、郑旱6号、武运粳21、粤王丝苗和吉粳515是苗期耐热性高度敏感品种。与CK相比,HS处理导致苗期水稻叶片的相对含水量、叶绿素含量及内源IAA、Z+ZR和GA_3含量下降,ROS积累、质膜损伤(MDA含量和相对电导率)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)含量和内源ABA含量升高。高温胁迫下,耐热性水稻品种苗期叶片的相对含水量,叶绿素含量,SOD、POD和CAT活性及内源ABA含量均显著高于热敏感品种,ROS含量、相对电导率和MDA含量显著低于热敏感品种,APX活性、渗透调节物质含量及内源IAA、Z+ZR和GA_3含量无显著差异。高温胁迫下,水稻苗期叶片ROS积累量、抗氧化酶活性、质膜损伤程度和内源ABA含量与水稻苗期的存活率极显著相关,可作为耐热水稻品种筛选的参考评价指标。【结论】高温胁迫诱导水稻叶片ROS过量积累,引发氧化胁迫是导致叶片枯萎的重要原因,提高抗氧化防御能力和内源ABA信号通路是水稻抵抗高温胁迫的重要途径,可作为耐高温水稻种质资源的重要育种策略。

沙田柚性状优良却多核,通过多倍体选育获得无核或少核品种具有很高的价值。本研究运用AFLP技术分析沙田柚多倍体基因组的变化,以期为多倍化选育优良品种提供一定的理论依据。结果表明,多倍体沙田柚基因组存在大量片段的丢失,也有许多新的酶切位点出现,变异率在21%~29%之间。其中多个位点同时发生了相同变异,暗示着多倍体基因组的进化并不是一个随机事件,而这些变异与哪些表观遗传变异直接相关,还有待深入研究。

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。

研究了9个美洲黑杨无性系的光合生理特性,为优良新无性系的选育提供参考。采用LI-6400便携式光合作用测定系统测定美洲黑杨的光合作用日变化及其光响应曲线,利用非直角双曲线Farquhar模型、二次曲线及直线方式拟合光响应曲线,分析比较光响应特征参数及影响净光合速率因子。结果表明:各无性系的净光合速率均具有明显的日变化规律,tn01-78、tn01-38、tn04-n52呈双峰曲线现象,2个峰值出现的时间在11:00和14:00左右,其余呈单峰曲线,净光合速率最大值出现在12:00左右;不同无性系最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率、光饱和点和光补偿点的大小范围分别为20.50~31.42μ...

【目的】探讨适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片的光合速率及其内部光合氮素利用特征，并分析氮素营养影响光合氮利用效率的限制因子，为合理施用氮肥提供理论依据。【方法】采用田间试验，设置４个施氮水平（０、４５、１８０和３６０ ｋｇ·ｈｍ～（－２），分别用Ｎ＿０、Ｎ＿（４５）、Ｎ＿（１８０）和Ｎ＿（３６０）表示），测定苗期干物质积累及成熟期产量。选取Ｎ＿０（对照）和Ｎ＿（１８０）（适宜氮水平）处理，将植株绿叶从上而下平均分为上部、中部和下部，测定不同叶位叶片最大净光合速率（Ｐ＿Ｎ ｍａｘ）、氮含量（Ｎ＿ａ）、叶绿素含量（ＣＣ）以及可溶性蛋白氮含量（Ｎ＿Ｓ）等相关生理、光合参数，并计算叶片氮素在光合组织．．．