耿明建[1]2003年在《不同硼效率棉花品种对缺硼反应差异及其机理研究》文中研究说明在土壤培养和溶液培养条件下,研究硼效率不同棉花品种对缺硼反应差异及其机理,获得主要结果如下:1. 不同硼效率棉花品种生长发育对缺硼反应差异程度在某一硼水平时有一最大值,是其对缺硼反应差异的“临界值”。土壤培养及溶液培养试验均表明,在严重缺硼或者供硼充足情况下,不同硼效率棉花品种生长发育差异不明显,在轻度缺硼条件下存在明显差异。溶液培养条件下,培养液硼含量在0.003-0.005 mg/L 时,高效棉花品种与低效品种间生物量差异最大,是两品种对缺硼反应差异的临界值。2. 缺硼条件下高效棉花品种根系比低效品种具有更强吸收活力是其硼效率较高的原因之一。缺硼条件下,2 个棉花品种根系生长发育及对养分吸收能力均受到严重抑制,伤流量降低,高效品种受伤害程度相对较轻,伤流液中有机和无机养分数量较低效品种多。3. 低效棉花品种正常生长需硼量比高效品种多,缺硼情况下高效品种对硼吸收能力及向幼叶等生长中心转运硼的能力比低效品种强。供硼充足时,低效棉花品种各部位硼含量及累积量均大于高效品种。缺硼导致2个品种各部位硼含量及累积量明显降低,低效品种各部位降低幅度一般大于高效品种。缺硼还使2 个棉花品种叶片中硼分配率下降,高效品种上部叶片分配率下降幅度明显小于低效品种。4. 高效棉花品种在缺硼情况下对钙、镁的吸收及向幼叶转运能力比低效品种强。缺硼使2 个棉花品种对钙、镁的吸收量均降低,低效品种降低幅度更大; 2 个品种下部叶钙、镁分配率受硼影响较小,缺硼使高效品种上部幼叶钙、镁分配率增加,低效品种则有相反趋势。5. 缺硼使低效棉花品种花粉活力以及花药和雌蕊中碳水化合物、蛋白质含量降低幅度大于高效品种。高效品种花冠、花萼、雄蕊、雌蕊及总的生物量受缺硼影响不明显,低效品种明显降低,雌蕊、雄蕊生物量降低幅度大于花冠和花萼。缺硼使2 个品种花药、雌蕊和花冠中可溶性糖、淀粉、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及花粉活力均显着降低,低效品种降低幅度明显大于高效品种。6. 缺硼使高效品种雌蕊和雄蕊中硼及其它矿质养分降低幅度较低效品种小。缺硼导致2 个棉花品种花器官不同部位硼含量和累积量均明显降低; 铜、锌、锰、铁含量和累积量一般也有降低趋势。缺硼胁迫下,高效品种雄蕊和雌蕊中硼、
郭丽丽[2]2007年在《采用嫁接方法研究不同甘蓝型油菜基因型硼效率差异机制》文中认为在土壤培养和溶液培养条件下，以硼高效品种青油10号和低效品种Bakow为供试品种，通过嫁接试验研究不同硼效率甘蓝型油菜对缺硼反应差异及其机理，获得主要结果如下：1．采用不同方法嫁接油菜，发现插接法效果较好。通过对传统插接法改进，提高了油菜嫁接成活率和嫁接工作效率。2．嫁接后的管理是提高成活率的关键，尤其是适宜的温度(20℃～30℃)和湿度(90％～95％)。嫁接苗一般在第4—9天有持续死苗现象，10—12天后嫁接苗成活。成活后嫁接苗农艺性状仍与其母株相似。3．严重缺硼时，相互嫁接植株地上部农艺性状分别与其母株相似，产量也主要由地上部控制，但不能排除根系对其的影响。轻度缺硼时，高效与低效油菜品种相互嫁接植株产量由根系和地上部共同控制。4．溶液培养试验和土壤培养试验均表明，缺硼胁迫明显降低高效、低效油菜品种及其相互嫁接植株地上部、根系和下部叶片硼含量，高效品种地上部、根系硼含量降低幅度明显小于低效品种，两者相互嫁接植株降低幅度均居于高效品种与低效品种之间，且地上部硼累积量规律与之一致。无论缺硼与否，高效品种和以高效品种为砧木的植株地上部硼分配率分别有高于低效品种和以低效品种做砧木植株的趋势。推断油菜硼效率差异同时受根系和地上部影响。5．硼高效和低效油菜品种相互嫁接试验表明，硼对油菜叶片硼、氮、磷、钙和锌含量的影响主要受地上部控制，对钾、镁的影响主要受地下部控制，对铜、铁、锰的影响可能受地上部和根系共同控制。
秦晓平[3]2008年在《不同硼效率甘蓝型油菜品种对硼吸收运输差异及其机理研究》文中进行了进一步梳理在溶液培养条件下,研究不同硼效率甘蓝型油菜品种对缺硼的反应差异及其机理,获得主要结果如下:1.~(10)B同位素示踪研究发现,在严重缺硼胁迫下,高效品种比低效品种有较高的吸硼能力,硼吸收速率较大,体内能保持较高的硼浓度水平;同时,在低硼胁迫时,与低效品种相比,高效品种从老叶向新生组织转移硼的能力较强,硼再利用效率高。2.缺硼使2个油菜品种木质部汁液硼含量及溢出量明显降低,低效品种降低幅度大于高效品种。供硼充足(0.5 mg/L)时,高效品种与低效品种木质部汁液中硼含量分别是培养液中硼浓度的3.75和4.26倍,当培养液硼含量为0.005 mg/L时,高效品种与低效品种木质部汁液硼含量分别是培养液硼浓度241.06和203.28倍。3.缺硼使2个油菜品种木质部向上运输钙、铁、锰、铜、锌等矿质养分的量均降低,单位时间内单株养分溢出量均减少,两品种的降低幅度存在差异。4.在透射电镜下观察,低硼胁迫引起不同硼效率油菜品种叶片和根尖细胞质壁分离、细胞膜皱褶或断裂、内膜系统受损,低效品种受伤害更为严重。5.缺硼引起2个油菜品种不饱和脂肪酸含量降低、饱和脂肪酸含量升高,导致膜脂肪酸不饱和度下降、膜透性增加、膜功能受损;高效品种在缺硼情况下不饱和脂肪酸含量变化较小,其膜受伤害程度较轻。
李金柱[4]2007年在《甘蓝型油菜硼高效生理与细胞壁特性研究》文中研究指明硼是高等植物所必需的微量元素，缺硼不仅导致作物产量下降，而且会降低作物品质。我国甘蓝型油菜缺硼的现象十分普遍，但不同基因型甘蓝型油菜对缺硼胁迫的反应存在显着差异。因此，通过品种筛选获得硼高效品种，进而对其进行生理生化和遗传学研究，最终通过育种和分子生物学方法获得理想的硼高效品种，是缓解我国硼矿资源缺乏和减少环境污染、提高作物产量和品质的重要措施。自1991年以来王运华等通过对210个甘蓝型油菜品种的筛选鉴定，共获得8个硼高效品种和2个硼低效品种，本试验以典型的硼高效品种青油10号(95090)和硼低效品种Bakow(9141)为材料，研究了不同硼效率甘蓝型油菜细胞壁特性与硼高效生理的关系。主要研究结果如下：1．营养液培养条件下，苗期缺硼，甘蓝型油菜植株瘦小，叶片皱缩，地上部生长量下降；侧根少且呈现黄褐色，根重、根体积、根长以及根冠比下降；高效品种具有较强的耐低硼胁迫的能力，表现为同等缺硼条件下，对高效品种地上部和根系生长的抑制作用都相对较小，且品种间对缺硼反应差异最大的硼浓度范围为0.001mg／L—0.01mg／L。苔期和花期，缺硼主要影响甘蓝型油菜繁殖器官的形成和发育，营养生长农艺性状的变化规律与苗期相似，品种间对缺硼反应差异最大的硼浓度范围为0.005 mg／L—0.25 mg／L。2．硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种叶绿素含量有不同程度的影响。硼充足的条件下，甘蓝型油菜上部叶色素含量高于下部叶，低效品种Bakow叶片中各色素含量高于高效品种青油10号。苗期，缺硼导致甘蓝型油菜色素含量降低，且高效品种色素含量下降的幅度小于低效品种，表明营养生长阶段，同等程度的缺硼条件下，高效品种叶片对光能的收集能力以及光合速率下降的程度相对较小；苔期和花期，在两周的缺硼处理后，高效品种上部叶色素含量依然呈下降趋势，但随着生育期的推移，其下降幅度减小；而高效品种下部叶和低效品种叶片含量变化不大，可能是甘蓝型油菜进入生殖生长阶段后，高效品种将硼更多地分配到繁殖器官，而其叶片却承受了相对较大的缺硼胁迫。3．不同硼水平下，不同硼效率甘蓝型油菜品种根尖细胞超微结构的观察结果表明：缺硼条件下，两个油菜品种都表现出细胞壁增厚，胞间连丝减少。不同硼水平下，不同硼效率甘蓝型油菜品种根尖筛管分子的发育与形成受到影响：硼浓度为0.001mg／L时，两个油菜品种都不能形成筛管分子；硼浓度为0.01mg／L时，硼高效品种青油10号筛管分子可以形成，但结构受到破坏，而硼低效品种Bakow筛管分子的分裂与分化受阻，几乎不可能形成成熟的筛管分子；硼浓度为0.5 mg／L时，两个油菜品种都能正常生长发育。不同硼水平下，两个油菜品种根尖细胞内细胞器数量和超微结构差异明显。4．营养液培养条件下，研究了硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞壁提取率及其细胞壁硼、钙、镁含量的影响。结果表明，缺硼导致甘蓝型油菜细胞壁提取率升高，但同等缺硼胁迫下，高效品种细胞壁提取率异常的程度小于低效品种，且高效品种耐同等低硼胁迫的时间长于低效品种。硼水平降低，甘蓝型油菜细胞壁硼含量下降，且随着缺硼时间的延长，细胞壁硼含量纵向比较也存在下降趋势，但高效品种细胞壁硼含量下降的幅度小于低效品种。一定程度的缺硼导致甘蓝型油菜细胞壁钙含量升高，但极度缺硼却导致其细胞壁钙含量降低，且对根系细胞壁钙含量的影响大于对叶片细胞壁钙含量的影响；品种间细胞壁钙硼比值在不同时期和不同部位差异显着。缺硼条件下，两个油菜品种细胞壁镁含量的变化规律类似于细胞壁钙含量的变化规律，但相对更复杂一些。
年夫照[5]2006年在《甘蓝型油菜的硼高效生理基础研究》文中研究说明不同油菜品种对低硼胁迫的响应存在很大差异，研究其耐低硼胁迫的生理和分子遗传机制，为对其进行遗传改良奠定基础，对于我国的油料作物生产意义重大。本文利用王运华等筛选鉴定的、典型的硼高、低效甘蓝型油菜品种，进行甘蓝型油菜硼高效机理和遗传研究，获得了以下主要结果： 1．盆钵土培试验和田间试验结果表明：缺硼(土壤有效硼含量在0.25mg／kg土)严重影响了甘蓝型油菜的产量和品质，产量平均下降45％；缺硼提高籽粒硫甙和芥酸含量，而降低含油量和油酸含量。硼效率系数与油菜籽粒硫甙、芥酸、油分及油酸含量没有显着相关性。 在正常土壤水分含量时，硼高效品种自由态水分较多，硼可以部分的以自由态硼随水流被运输，当土壤处于低水胁迫时，其半束缚态硼含量升高，有利于植物体硼的运输。对于低效品种而言，在低水胁迫下，其自由态硼和半束缚态硼比例均相应的稍稍高于其高水处理，反而说明低水处理严重影响到低效品种硼的移动和利用。 2．营养液培养试验结果表明：硼镁在一定范围内相互促进，反之相互制约。硼正常时，高效品种自由态和半束缚态硼含量较低效品种高，能参与转运的硼较多。低效品种束缚态(细胞壁)硼含量较高，自由态和半束缚态硼含量较低，转运、利用效率低。镁在一定程度上可以使硼向有利于其移动的形态转化，提高硼库容量。 高效品种在硼正常的情况下，能以较少的硼建成更多的干物质，而低效品种却需要更多的硼才能完成其生命周期；低硼胁迫时，高效品种能吸收积累更多的硼，合理分配、充分利于有限的硼；而低效品种吸收累积的硼较少，分配、利用极不合理，不能完成其生命周期。 随着油菜生育期的推进，叶片6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性先升高，在花期达到顶点，然后再下降；相应的叶片可溶性糖也有类似的趋势。缺硼使两油菜品种叶片可溶性糖含量和酶活性均有不同程度的升高。 3．根箱土培试验研究表明，高效品种的叶柄和叶片鲜重在苗期的比值显着大于低效品种；花期，高效品种调控加大叶片的生长比例，两者赋予了高效品种的耐低硼胁迫的能力。高效品种无论在苗期和花期，硼正常处理下的自由态硼的相对与绝对含量都明显高于硼低效品种，而细胞壁相对和绝对硼含量却小于低效品种；当低硼或缺硼时，高效品种就可以调用硼库里的硼，通过强大的运输系统运输到需要硼的新生部位，供植物生长之用。低效品种没有表现出此种机制。不仅土壤专性和非专性吸附态硼对两油菜品种有直接的作用，同时锰、铁和铝氢氧化物固定态硼在保持各硼形态的及时平衡方面有重要的作用。
董肖昌[6]2016年在《不同柑橘砧木对缺硼的响应差异及结构变化与代谢机制》文中提出硼是植物必需的微量营养元素之一,对植物的生长发育起着十分重要的作用。柑橘是我国南方的第一大水果,而其大多数产区位于我国土壤有效硼缺乏或严重缺乏的红壤区域。近年来,缺硼造成田间大量柑橘叶片出现黄化现象,严重制约了柑橘的产量和品质。砧木作为提供根系的材料,对柑橘的生长、果实的品质和产量及对其逆境胁迫的适应性和对抗性等方面都有重要的影响。因此研究不同柑橘砧木对缺硼响应的差异及机制,能够为选择优良砧木进行柑橘高效优质生产及对不同砧木采取相配套的施肥措施提供科学理论依据。本研究以枳橙砧木(拟推广)和枳壳砧木(主栽)为材料,采用营养液试验,研究了缺硼胁迫下不同砧木在硼利用能力、硼的吸收转运以及细胞壁特性等方面的差异及机理;利用核磁共振(NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析了细胞壁有机碳结构及其组分化学结构在缺硼后的变化;借助石蜡组织切片、SEM(扫描电镜)和TEM(透射电镜)等手段观察了缺硼后叶片和根系微观结构上的变化情况;并运用基于GC-MS技术的代谢组学手段深入探讨了枳壳砧木叶片和根系代谢产物与代谢通路对缺硼胁迫的响应及差异。得到的主要结果如下:(1)缺硼胁迫下枳橙砧木与枳壳砧木在植株生长及硼利用能力上的差异缺硼显着抑制了两种砧木的根系生长,明显降低了根系参数(总根长、根总表面积、根体总积和根尖数);而缺硼对枳壳砧木根系参数的抑制程度要大于枳橙。缺硼对枳壳砧木叶片光合色素的破坏程度大于枳橙砧木,且缺硼显着降低了枳壳的净光合速率,对枳橙则没有显着影响,说明枳壳砧木的光合作用更易受到缺硼的影响。这些结果表明枳橙砧木与枳壳砧木对缺硼的反应存在着差异。无论是正常硼处理还是缺硼处理,枳壳砧木的硼含量和硼积累量都高于枳橙砧木;其叶片和根系中提取的细胞壁物质含量也高于枳橙砧木,且原生质体硼占器官总硼的比例显着高于枳橙,说明枳壳砧木的需硼量高于枳橙;低硼胁迫下枳橙砧木的硼利用效率明显高于枳壳砧木,比枳壳高了29.13%,表明枳橙砧木能以较低的硼水平产生更多的干物质。缺硼显着提高了两种砧木叶片和根细胞壁硼占总硼的比例,枳橙分别增加了192.08%和131.03%,高于枳壳砧木的166.67%和112.70%,说明缺硼条件下枳橙砧木将硼优先分配到细胞壁中的能力更强于枳壳砧木。(2)缺硼胁迫下枳橙砧木与枳壳砧木在硼吸收转运上的差异实时荧光定量PCR结果显示,所选择的硼相关基因更多的在枳橙砧木根和老茎中上调表达,而上调表达的基因在枳壳砧木的地上部相对更多。基因Ci NIP5在枳橙和枳壳根中都显着上调表达,促进了低硼条件下根系能吸收更多的硼;在硼积累量上表现为缺硼引起的枳橙砧木根中硼积累量所占植株总硼百分比的上升幅度显着大于枳壳,说明低硼条件下枳橙砧木根的吸收能力可能更强于枳壳。Cm BOR1在枳橙根中上调表达,使得枳橙砧木根中硼相对更多地通过木质部装载运输到茎中,枳壳的这种能力更弱一些,枳橙砧木的茎中硼积累量所占比例上升了近一倍,远大于枳壳的54.65%,也证明了这一点。枳壳更弱的木质部装载能力导致根中的硼不能较好地向地上部运输,只能通过Ci NIP6、Cm BOR1、Ci NIP5和TIP4;1在叶和/或茎中上调表达,将地上部有限的硼分配到需要硼的部位,以满足枳壳砧木地上部对硼更高的需求。综上所述,低硼条件下枳橙砧木根系对硼的持续吸收能力及通过木质部装载持续运往地上部的能力均强于枳壳,而缺硼条件下枳壳砧木地上部的持续再分配能力略强于枳橙,这可能与其高需硼量及由根往地上部的硼转运能力相对较低有关。(3)缺硼胁迫改变了枳橙砧木叶片和根系的膜透性及抗氧化酶活性缺硼抑制了枳橙砧木地上部和根系的生长,根系受缺硼的抑制程度大于地上部;枳橙砧木各部位的硼含量和硼积累量在缺硼后也明显降低。缺硼处理显着提高了叶片和根系的MDA含量,根系提高了55.21%,远高于叶片的23.85%,表明缺硼使得根系的膜系统受损害更加严重。缺硼后,根系中SOD的活性显着上升;叶片和根系中的CAT活性均明显降低,而APX和POD活性则明显升高,其中变化幅度最大的是根系中的POD活性,增幅高达117%,这与POD还参与其他代谢途径有关。(4)缺硼胁迫影响了枳橙砧木叶片和根系的微观结构且抑制了细根的生长发育叶片的石蜡切片显示缺硼处理导致叶片栅栏组织的细胞排列紊乱,海绵组织的细胞数目明显增多,其在叶肉中所占的比例明显高于对照组,且抑制了维管束结构的发育;叶片的透射电镜(TEM)观察显示缺硼植株的叶绿体内积累了较多的淀粉粒,细胞壁有明显的增厚现象,且细胞形态也发生了改变。这些结果表明叶肉组织和维管束结构在短期缺硼后的变化程度还不足以破坏叶片的表皮结构,所以我们在叶片上并没有观察到典型的缺硼症状;然而这种变化程度已然影响到了光合作用的正常进行,造成了淀粉的积累。缺硼条件下,枳橙砧木细根各根系参数的下降幅度均明显大于中根和粗根,降幅均达一半以上,说明缺硼主要抑制了细根的生长发育;中根和粗根总根长和根尖数所占比例显着上升,表明缺硼造成枳橙砧木根尖变粗膨大。根系的石蜡切片显示缺硼导致根尖根冠脱落、分生区细胞增大及其圆锥形结构消失,同时造成了疏导组织发育差,维管束分化不完善;根系的扫描(SEM)和透射(TEM)电镜观察表明,缺硼破坏了细胞内部结构的完整性,液泡肿胀破裂,抑制细胞内物质的合成与维管束的发育,导管口径变小,并伴有堵塞现象,韧皮部筛管口堵塞严重,使细胞壁明显增厚,以上结果都解释了根尖出现短粗膨大的原因。(5)缺硼胁迫破坏了枳橙砧木根系细胞壁的正常化学结构缺硼使枳橙砧木新根的生长受到了明显的抑制;新生部位(新根、新叶、新梢)硼含量和硼积累量都显着降低;缺硼提高了每单位根系鲜重细胞壁物质的含量,且细胞壁硼含量占根总硼的比例显着增加了143.2%。从细胞壁傅里叶红外光谱(FTIR)图谱来看,缺硼降低了细胞壁中果胶及蛋白的相对含量,并影响了细胞壁的正常结构:使细胞壁中的氢键发生改变,破坏了细胞壁大分子之间的连接模式;降低了细胞壁中果胶酯化交联的程度,破坏了细胞壁中果胶的网络结构;且改变了细胞壁蛋白的结构。(6)缺硼胁迫改变了枳壳砧木叶片和根系的代谢产物和代谢途径利用基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)的代谢组学手段,研究了柑橘枳壳砧木幼苗叶片和根系对缺硼的代谢响应,结果表明缺硼后叶片和根系代谢物和代谢途径的变化存在较大的差异,说明植物不同器官对缺硼的代谢响应是不同的。缺硼会引起叶片和根系中很多代谢物的变化,叶片以糖类和芳香族化合物的变化为主,而根系氨基酸和糖类变化更大。缺硼后在叶片中变化较大代谢物有:蜜二糖和核糖显着增加;半乳糖酸、景天庚酮糖、4-羟基肉桂酸、阿魏酸、棕榈酸、芥子酸显着降低;根系中显着增加的代谢物有:天冬酰胺、苏氨酸、色氨酸、阿魏酸、芥子酸。其中天冬酰胺在根系和叶片中都增加,而半乳糖酸则都减少;阿魏酸和芥子酸的变化趋势在根系和叶片中相反。缺硼导致了磷酸戊糖途径(PPP)的下调、抑制了糖的利用,进而使得叶片中的糖类过量积累;根中大多数氨基酸水平显着增高与蛋白生物合成的降低、回补途径的增强和根尖组织损伤有关。另外,缺硼也对叶片和根系中的莽草酸途径(Shikimate pathway)产生了显着的影响,由于缺硼抑制了体内糖的利用而引起叶片中莽草酸途径中4-羟基肉桂酸、阿魏酸和芥子酸的含量降低,而根中莽草酸途径的整体上调与根尖缺硼症状(根尖木栓化、膨大)密切相关。
徐芳森[7]1999年在《甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究》文中研究说明植物营养遗传学是80年代逐步发展起来的一门新兴的交叉学科，研究范围涉及到多种矿质养分和盐、酸、重金属等胁迫环境。硼是植物必需的微量营养元素，我国耕地缺硼面积为3333.3万公顷。甘蓝型油菜需硼量多而且对缺硼敏感，其主产区恰好位于我国土壤有效硼缺乏或缺乏严重的区域。本论文是在王运华等筛选获得甘蓝型油菜硼高效品种和硼低效品种的基础上，运用植物营养学、遗传学和分子生物学的原理和技术，研究甘蓝型油菜硼高效的生理机制、遗传规律和分子生物学基础，获得的主要结果如下： 1．在硼高效的生理机制方面，提出硼素运转能力强是硼高效的主要生理机制之一 1．1 硼的利用效率决定硼效率的高低．在苗期缺硼条件下，高效品种生物学干重平均比低效品种高35.9％．而植株硼含量高效品种低于低效品种，两者相差33.0％．缺硼条件下，硼的经济系数高效品种为0.146，而低效品种为0.098。 1．2高效品种茎中相对较高的硼含量有利于硼的运转和再利用．苔期缺硼条件下，高效品种叶片、茎和叶柄间硼含量的比值为1∶0.94，而低效品种为1∶0.71． 1．3 硼效率与硼运转能力密切相关。苗期和苔期缺硼时，硼运转系数高效品种分别为0.345和0.517，而低效品种分别为0.198和0.389，说明高效品种硼的再运转能力比低效品种强。高效品种的硼效率系数平均为0.881，而硼低效品种平均为0.227．结合1.1和1.2推断，较强的硼素运转能力是硼高效的主要生理机制之一。 2．在以硼效率系数鉴定对缺硼敏感性的基础上，研究提出新的参考指标和标记 2．1 生育期(抽苔天数和生育天数)可作为硼效率鉴定的参考指标。在硼缺乏和硼正常两个水平下，分别考查了不同硼效率品种及F_1代的12个农艺性状。结果发现，两个硼水平下不同硼效率品种的硼效率系数与抽苔天数、生育天数均达到1％的极显着水平，而且生育期不受硼素丰缺影响。 2．2苗期酯酶同工酶可作为硼效率鉴定的辅助标记。研究了不同硼效率品种及F_1代酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶在不同时期和器官的谱带特征。苗期叶片酯酶同工酶的谱带在不同硼效率品种间差异最明显，连续两年所检测到的结果相一致，可作为鉴定硼效率的辅助标记。 3．首次开展了硼营养高效的遗传规律研究，确定了硼高效的遗传行为 3．1 硼高效性状为显性性状。在缺硼条件下，高效品种与低效品种间的F_1代硼的吸收、累积、分配和运转的特征与高效品种相一致，硼效率系数平均为0.873，与高效亲本的硼效率系数间达到5％的显着水平，说明，F_1代硼效率表现为高效。 3．2 硼高效受一对主效基因控制。研究了2个F_2群体的硼营养性状的分离规律，两群体硼高效单株和低效单株比，经x~2检验均符合3∶1的理论比。 4．在确定硼高效遗传规律的基础上，进一步研究其分子生物学基础，初步探明了分子机理 4．1 率先在我国利用分子标记技术构建甘蓝型油菜的遗传连锁图谱。以F_2群体Bakow×青油10号的128个单株为作图群体，构建了一个包含87个RFLP标记和33个AFLP标记的遗传连锁图谱，该连锁图120个标记分布于22个连锁群上，总长度为1832.9cM，平均为15.3cM。 4．2 定位硼营养高效的主效基因BE1在第9连锁群上。BE1基因位于pa28c-pb134b标记区间内，距离pa28c为0.8cM，pb134b为6.6cM。同时，对全基因组进行QTL扫描分析，发现硼高效基因BE1附近有一个主效QTL位点，解释表型方差为64.0％。此外，检测到5个微效位点。 4．3 共检测到32个对抽苔天数等5个农艺性状有显着效应的QTL。
杨玉华[8]2000年在《甘蓝型油菜品种细胞壁特性与硼效率关系研究》文中认为甘蓝型油菜缺硼是普遍存在的生产制约因子。但其品种间的硼效率存在显着差异。因此通过对品种筛选获得硼高效品种，进而对其进行生理生化和遗传学研究，最终通过育种和分子生物学方法获得理想的硼高效品种，是缓解我国硼矿资源缺乏和减少环境污染、提高作物产量和品质的重要措施。本论文是在总结了本研究室多年来有关甘蓝型油菜品种硼效率基因型差异机理研究成果的基础上，利用王运华等筛选出的甘蓝型油菜硼高效品种(95090和9118)和硼低效品种(95105和9141)，运用营养液培养和细胞培养技术，研究甘蓝型油菜品种细胞壁特性与硼效率的关系及硼与植物细胞壁的关系。主要研究结果如下： 1．研究发现在Hoagland营养液培养体系中，0.001mg／L～0.005mg／L的硼浓度可作为在该体系中进行油菜硼效率苗期品种筛选和生理生化机制研究的硼临界浓度。同时发现油菜根系比地上部对缺硼更敏感，可作为鉴定品种硼效率的主要器官。 2．探明了不同油菜品种及其不同器官细胞壁组成的差异：根系细胞壁纤维素含量高于叶片，果胶含量低于叶片；愈伤细胞细胞壁纤维素含量低于根系和叶片，半纤维素含量高于根系和叶片，果胶含量与根系差异不大。不同硼效率油菜品种在细胞壁果胶、半纤维素和纤维素含量上差异不大；但硼高效品种新生叶片螫合剂可溶性果胶含量显着高于低效品种，碱溶性果胶含量显着低于低效品种；缺硼处理一周对根和叶细胞壁组成的影响很小；但使愈伤细胞细胞壁纤维素和半纤维素含量显着降低，SDS(十二烷基磺酸钠)可提取物显着升高。 3．证明了细胞壁及其果胶是硼、钙在油菜体内的主要结合位点，镁在细胞壁中的含量很低。这一结论丰富了前人的研究结果。 3．1．正常供硼条件下，不同油菜品种根系中均有约50％以上的硼结合在细胞壁中，叶片中的比例较低；胞壁硼含量受外界硼浓度变化的影响均小于相应的器官。缺硼时细胞壁硼含量占相应器官总硼量之比显着升高。 3．2．同一油菜品种不同器官细胞壁硼含量与其细胞壁果胶含量呈显着正相关。根系细胞壁果胶含量及其硼含量显着低于叶片。不论缺硼与否，根系细胞壁中85％以上、叶片细胞壁中90％以上的硼结合在果胶中。 3．3．正常供硼条件下，不同油菜品种根系中均有约30％以上的钙结合在细胞壁中。但细胞壁钙含量及其在细胞壁不同组分的分配受品种、生育期和外界硼浓度的影响较大，在细胞壁及其果胶中结合的专一性比硼弱。 3．4．硼、钙含量在根系和叶片细胞壁中呈负相关。根系细胞壁硼含量低，钙含量高；叶片细胞壁硼含量高，钙含量低。 4．引用先进的酶解法和DEAE-琼脂糖色谱柱法，首次在油菜不同品种细胞壁中分离出了含硼化合物，并初步证明该化合物为B-鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅱ(B-RG-Ⅱ)；硼在细胞壁中专一地和该化合物结合，果胶的硼含量与其RG-Ⅱ含量呈正相关；低效品种果胶结构比高效品种复杂，但果胶中B-RG-Ⅱ的结构基本相同；缺硼影响果胶和RG-Ⅱ的结构。 5．首次运用原生质体培养方法，证实了硼是油菜不同品种细胞壁结构形成的必需元素。 6．在油菜硼效率差异的生理生化机制方面，提出了如下新见解： 6．1．从理论上证明了高效品种硼向上运转能力强是由于其根系和老叶细胞壁占器官鲜重之比及其硼含量较低，在正常供硼和缺硼条件下细胞壁硼量占器官总硼量之比均低于硼低效品种，即高效品种根系和老叶中自由态硼酸所占比例较高，因此在缺硼条件下硼向上运转的能力较强。 6．2．高效品种新生叶细胞壁硼含量较低，细胞壁形成所需的硼量显着低于低效品种，因而在一定的低硼浓度条件下，高效品种新生部位细胞壁的形成和细胞的生长必然好于低效品种。 6．3．高效品种新生叶片果胶的聚合度较低，可能有利于其适应外界环境条件的变化。
曹燕红[9]2009年在《不同硼效率油菜品种对硼的吸收和转运差异及其机理研究》文中认为本试验以硼高效品种青油10号和硼低效品种Bakow为材料,采用土壤培养、溶液培养、~(10)B同位素示踪动力学试验研究不同硼效率甘蓝型油菜品种对硼吸收能力的差异及其机理。主要研究结果如下:1.溶液培养试验和土壤培养试验均表明,缺硼明显降低2个硼效率油菜品种硼含量及累积量,低效品种降低幅度大于高效品种,同等缺硼条件下,高效品种具有较强的硼吸收能力。供硼充足条件下,低效品种硼吸收量大于高效品种,其正常生长需硼量较多。2.~(10)B同位素示踪动力学试验研究表明,2个油菜品种对硼吸收动力学参数Imax和Km之间存在差异。缺硼条件下高效品种的Km小于低效品种,而Imax反而较低;正常硼条件下,低效品种的Imax大于高效品种,而Km较小。与正常供硼相比,缺硼条件下高效品种的Km明显降低。高效品种在低硼胁迫下对硼的高亲和力可能是其高效的重要原因。3.2个油菜品种硼的吸收均受到代谢抑制剂和根系低温的影响,并且缺硼诱导下油菜受抑制程度更高。未经缺硼(0.5mg/L B预处理)诱导,高效品种硼吸收受抑制程度均明显高于低效品种;事先经过缺硼(0.005mg/L B预处理)诱导的油菜,代谢抑制剂对硼吸收抑制程度表现为高效品种大于低效品种(除了低效品种处于0.005mg/L B环境下),表明高效品种对硼的吸收以依靠能量的主动吸收的比例较高,而低效品种可能以蒸腾作用影响的被动方式吸收硼为主。4.不同硼效率油菜品种对硼的吸收受HgCl_2的影响不同。高效品种正常硼条件下硼吸收受HgCl_2抑制程度大,而低效品种相反。正常供硼条件下,高效品种硼吸收抑制程度大于低效品种;缺硼条件下,低效品种抑制程度较大。说明油菜对硼的吸收都与水通道蛋白有关,水通道蛋白对不同硼效率油菜品种硼吸收的贡献不同。5.缺硼使2个油菜品种木质部汁液硼含量明显降低,低效品种降低幅度大于高效品种。供硼充足(0.5 mg/L)时,2个油菜品种木质部汁液中硼含量均低于各自培养液中硼浓度,当培养液硼含量为0.005 mg/L时,高效品种与低效品种木质部汁液硼含量均高于培养液硼的浓度,分别是培养液硼浓度5.65和5.03倍,可能是根系细胞硼向木质部主动运输引起。6.不论正常供硼还是缺硼条件下,2个不同硼效率油菜品种地上部细胞液、残渣态硼含量和累积量均高于根系。缺硼导致高效品种地上部和根系细胞液硼降低幅度均小于低效品种,而高效品种地上部残渣态硼降低幅度大于低效品种,根系残渣态硼降低幅度较小。说明在低硼胁迫时高效品种有足够的硼参与转运,向上运输的能力较强。
杨露[10]2012年在《甘蓝型油菜不同硼效率品种硼吸收转运差异的机理研究》文中进行了进一步梳理硼是高等植物生长所必须的微量营养元素。油菜是国际上重要的油料作物,在众多作物中,油菜、棉花和甜菜对硼的需求量高,是对缺硼反应最敏感的叁大作物。缺硼会导致油菜“花而不实”,降低作物产量。我国油菜的主产区主要分布在我国土壤有效硼缺乏的地区,长期以来,增施硼肥是保证我国油菜生产的重要措施。由于世界矿产资源的匮乏,以及肥料不合理施用所引起的生态环境问题,筛选硼高效品种,解析其适应低硼的生理和遗传机理,改良油菜硼营养遗传性状,对维持我国油菜产业可持续发展具有重要意义。本研究以硼高效品种HZ、HQ和硼低效品种LW、LB为试验材料,采用同位素示踪、嫁接、土培等方法,较系统地研究了不同硼效率品种甘蓝型油菜对硼的吸收、转运差异的机理,并建立了不同硼效率品种甘蓝型油菜的悬浮细胞系,为从细胞水平上研究不同基因型油菜硼效率差异的机制奠定基础。获得的主要研究结果如下：1以硼高效品种HZ、HQ和硼低效品种LW、LB为试验材料,通过水培试验,低硼胁迫后供应10B同位素,研究甘蓝型油菜不同硼效率品种硼吸收转运差异。结果表明高效品种HZ和HQ在硼的吸收、转运方面均显着高于低效品种,其中HZ的抗低硼胁迫能力高于HQ。低效品种LW是一个转运低效品种,低效品种LB是一个吸收低效品种。进一步以高效品种HZ和低效品种LW为材料进行嫁接试验,结果证明了高效品种HZ的吸收转运能力强于低效品种LW,硼的吸收转运能力决定于根系。2以高效品种HZ和HQ,低效品种HZ为材料进行盆栽试验,结果表明高效品种HZ的农艺性状和产量均高于低效品种。在缺硼条件下,高效品种HZ和HQ可以将更多的硼向上部叶,花中转运。其中HZ的转运能力更强；而低效品种LW中硼主要分布茎秆中,不能向上运转。3对硼高效品种HZ、HQ和硼低效品种LW、LB进行低硼胁迫,分析硼相关基因BnBOR1, BnGUT1, BnGUT2, KDOPS在油菜不同部位的表达。结果表明,高效品种HZ在低硼胁迫下,根系中的BnBOR1;1a、BnBOR1;1c、BnBOR1;2c、BnBOR1;3a基因的表达均较强,说明低硼胁迫下,高效品种HZ能够将更多的硼转运到根系木质部导管中。4建立了高效品种HZ、HQ和低效品种LW的悬浮细胞系,当2,4-D浓度为2.5mg/L,6-BA浓度为0.5mg/L时,硼高效品种HZ和HQ可以诱导产生胚性愈伤组织；当2,4-D浓度为6mg/L,6-BA浓度为0.5mg/L时,硼低效品种LW可产生胚性愈伤组织。通过比较悬浮细胞在不同培养基中的生长情况,确定了BA(B5+AA)液体培养基适合油菜悬浮细胞的生长。通过显微观察发现,在悬浮培养到第10天左右时,悬浮细胞系分散效果好,有较多小的细胞团,而在培养到25天左右,细胞显着较少,细胞碎片较多,可以确定可在悬浮培养10天左右进行缺硼试验的处理。
参考文献：
[1]. 不同硼效率棉花品种对缺硼反应差异及其机理研究[D]. 耿明建. 华中农业大学. 2003
[2]. 采用嫁接方法研究不同甘蓝型油菜基因型硼效率差异机制[D]. 郭丽丽. 华中农业大学. 2007
[3]. 不同硼效率甘蓝型油菜品种对硼吸收运输差异及其机理研究[D]. 秦晓平. 华中农业大学. 2008
[4]. 甘蓝型油菜硼高效生理与细胞壁特性研究[D]. 李金柱. 华中农业大学. 2007
[5]. 甘蓝型油菜的硼高效生理基础研究[D]. 年夫照. 华中农业大学. 2006
[6]. 不同柑橘砧木对缺硼的响应差异及结构变化与代谢机制[D]. 董肖昌. 华中农业大学. 2016
[7]. 甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究[D]. 徐芳森. 华中农业大学. 1999
[8]. 甘蓝型油菜品种细胞壁特性与硼效率关系研究[D]. 杨玉华. 华中农业大学. 2000
[9]. 不同硼效率油菜品种对硼的吸收和转运差异及其机理研究[D]. 曹燕红. 华中农业大学. 2009
[10]. 甘蓝型油菜不同硼效率品种硼吸收转运差异的机理研究[D]. 杨露. 华中农业大学. 2012