林木遺傳育種題目與答案_第1頁
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文檔簡介

1、1. 試述林木育種的主要方法及其特點?常規(guī)育種和生物技術(shù)育種常規(guī)包括雜交育種和無性系育種生物技術(shù)包括組胞工程、基因工程和分子標(biāo)記。2. 許多樹種,(如杉木、泡桐、楊樹等)既能進(jìn)行有性繁殖,又能進(jìn)行無性繁殖,以你熟悉的某個樹種為例,編寫其育種育種程序,并且對主要的內(nèi)容加以說明? 廣泛收集樹木資源 研究樹種的遺傳變異規(guī)律 選擇優(yōu)良種間變異 選用種源間變異 選擇個體間變異 選用無性系間變異3. 論述林木遺傳測定的種類及其作用種類:1)全同胞子代測定:指用于子代測定的種子是控制授粉獲得的。特點是:父母本都已知,能對優(yōu)樹作出正確定評價,效果好。但方法復(fù)雜,必須進(jìn)行人工授粉。2).半同胞子代測定:指用于子

2、代測定的種子是來自于自由授粉或混合人工授粉特點是:方法復(fù)雜簡單;但只知道母本,能對優(yōu)樹評價效果較差。 作用:1.估算待測樹木(優(yōu)樹)的育種值,正確評價優(yōu)樹,并據(jù)此對測定樹木(優(yōu)樹)確定取舍。2.對各種性狀進(jìn)行方差分析;估算各種性狀遺傳力和配合力,并據(jù)此可采用最有效的育種方法。3.為多世代育種提供沒有親緣關(guān)系的繁殖材料。4.通過田間對比試驗,評定遺傳增益。4. 論述林木育種中常用的各種交配設(shè)計及其優(yōu)缺點交配設(shè)計名稱功能與作用優(yōu)點缺點適用范圍自由授粉交配提供GCA信息,為種子園去劣疏伐提供依據(jù)技術(shù)簡單易行,成本低不能提供SCA信息,不適用于下一代選擇選擇育種的開始階段多系混合交配提供GCA信息,為

3、種子園去劣疏伐提供依據(jù)技術(shù)簡單易行,成本低不能提供SCA信息,不適用于下一代選擇選擇育種的開始階段單對交配生產(chǎn)大量沒有親緣關(guān)系的全同胞家系,維持大的有效群體規(guī)模工作量較小,成本較低,在GCA測定基礎(chǔ)上能為高時代育種服務(wù)不能估算GCA,不能用于種子園去劣疏伐用于保存無親緣關(guān)系譜系巢式交配能估算GCA遺傳參數(shù)技術(shù)簡單,成本較低難用于高世代選擇用于遺傳參數(shù)估算側(cè)交系交配能很好地估算遺傳參數(shù)遺傳參數(shù)估算較全面,能估算出親本的育種值工作量較大,提供無親緣家系有限用于遺傳參數(shù)估算全雙列雜交最全面地估算出各種遺傳信息,提供最大量無親緣關(guān)系子代提供信息量最大,為高世代選擇提供最大量無親緣關(guān)系子代工作量極大,若

4、親本數(shù)目多難于實現(xiàn)用于遺傳參數(shù)估算和創(chuàng)造繼代選擇基本群體半雙列雜交較全面地估算出遺傳信息,生產(chǎn)大量無親緣關(guān)系子代提供信息量大,能為高世代選擇服務(wù)工作量很大,難度大,成本高用于遺傳參數(shù)估算和創(chuàng)造繼代選擇基本群體部分雙列雜交較全面地估算出遺傳信息,生產(chǎn)大量無親緣關(guān)系子代提供信息量大,能為高世代選擇服務(wù)工作量很大,難度大,成本高用于遺傳參數(shù)估算和創(chuàng)造繼代選擇基本群體不連續(xù)交配設(shè)計能生產(chǎn)大量無親緣關(guān)系子代群體,為繼代選擇提供條件能維持一定選擇差,共祖度得到控制工作量大,成本高用于高世代育種亞系化交配設(shè)計能生產(chǎn)大量無親緣關(guān)系子代群體,為繼代選擇提供條件能維持一定選擇差,共祖度得到控制工作量大,成本高用于

5、高世代育種5. 論述林木遺傳力的性質(zhì)及其常用估算方法遺傳力的性質(zhì)1)不易受環(huán)境影響性狀的遺傳力較易受環(huán)境影響的性狀遺傳力要高;2)變異系數(shù)小的性狀的遺傳力較變異系數(shù)大的性狀高;3)質(zhì)量性狀(經(jīng)數(shù)量化處理)的遺傳力較數(shù)量性狀的高。 在理論上遺傳力值應(yīng)介于01之間。 由于估算方法不精確,取樣不恰當(dāng),遺傳力可能超出理論估算范圍。 估算方法:由無性系(不分離群體)估算廣義遺傳力由親一子關(guān)系估算狹義遺傳力由自由授粉子代材料(方差分析)估算遺傳力簡易求算遺傳力6. 論述估算林木配合力的意義與應(yīng)用一、配合力的概念1、一般配合力(general combining ability) :是一個交配群體中某個親本

6、的子代平均值與子代總平均值的離差。(簡稱gca)2、特殊配合力(specific combining ability) :是指在一個交配群體中某個特定交配組合子代平均值與子代總平均值及雙親一般配合力的離差。(簡稱sca)意義一般配合力是由基因的加性效應(yīng)引起的。基因的作用可以累計起來,能夠固定遺傳。而特殊配合力是基因非加性效應(yīng),沒有累加作用,只有當(dāng)特定的基因組合在一起時才能表現(xiàn)出優(yōu)勢來。應(yīng)用:一般配合力高的親本,產(chǎn)生的子代一般表現(xiàn)較好。由于特殊配合力僅反映特定交配組合中父本與母本的互作效應(yīng),所以,特殊配合力大小本身不能說明親本的好壞。在林木良種繁育中,通常選用一般配合力高的無性系建立由許多無性系

7、組成的種子園;用特殊配合力高的無性系,營建由兩個無性系組成的雜交種子園。7. 論述林木種質(zhì)資源保存的意義與方法概念:林木種質(zhì)資源(forest tree germplasm resources )指森林樹種的“種性 ”,將遺傳信息從親代傳遞給后代的遺傳物質(zhì)的總體,包括森林物種的全部基因資源和育種材料資源 。 意義: 保護(hù)森林物種的多樣性 保護(hù)物種的遺傳多樣性 充分發(fā)揮潛在的遺傳變異的價值方法:原地保存;異地保存:建成母樹林、種子園、采穗圃等8. 簡述農(nóng)桿菌介導(dǎo)的植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因植株的鑒定方法有哪些?植物基因工程在林木育種中有何意義? 根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefac

8、iens)含有Ti質(zhì)粒,Ti質(zhì)粒有一段T-DNA,農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后,可將T-DNA插入植物基因組中。將目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和整合,然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株。主要方法有整株感染法、葉圓片法、原生質(zhì)體法、替代性轉(zhuǎn)化法。一般過程: 將目的基因?qū)牍舱陷d體或雙元載體; 將帶有目的基因的載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌; 使農(nóng)桿菌感染寄主(受體)植物細(xì)胞; 篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞并誘導(dǎo)其再生植株;鑒定方法:(1) PCR檢測;(2) Southern印跡雜交;(3)DNA芯片技術(shù)。意義:可快速將外源基因?qū)胫参矬w內(nèi),縮短育種年限;可以導(dǎo)入各種抗

9、性基因,使植物能夠更好的適應(yīng)環(huán)境,如抗蟲,抗?。豢梢酝ㄟ^導(dǎo)入基因,可以調(diào)控植物的生長物候及其性狀;9. 遺傳標(biāo)記有哪四類?常用的分子遺傳標(biāo)記技術(shù)有哪些?分子遺傳標(biāo)記技術(shù)在林木中有哪些方面的應(yīng)用?簡述分子遺傳標(biāo)記分析技術(shù)。遺傳標(biāo)記(genetic marker):可以穩(wěn)定遺傳的、易于識別的、特殊的遺傳多態(tài)性形式。主要有以下四類:形態(tài)標(biāo)記(morphological marker);細(xì)胞學(xué)標(biāo)記(cytological marker);生化標(biāo)記(biochemical marker);DNA分子標(biāo)記(molecular marker)常用的分子遺傳標(biāo)記技術(shù):基于分子雜交技術(shù)的分子標(biāo)記(有RFLP)基

10、于PCR技術(shù)的分子標(biāo)記(如RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SCAR、CAPs、STS、)基于DNA芯片技術(shù)的分子標(biāo)記(SNP)應(yīng)用:植物遺傳育種;遺傳作圖;基因定位;親緣關(guān)系(含品種、類型)鑒定;基因文庫構(gòu)建;基因克隆等方面;分子遺傳標(biāo)記分析技術(shù):(以RAPD為例)(1) 基因組DNA提取:采用改良CTAB法 (2) PCR擴(kuò)增:94預(yù)變性2min;然后進(jìn)行36個循環(huán)(94變性30s,36退火30s,72延伸90s);循環(huán)結(jié)束后72延伸10min;(3) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析:電泳圖譜中的每一條帶(DNA片段)均為一個分子標(biāo)記(Marker),并代表一個引物結(jié)合位點。10. 一個標(biāo)準(zhǔn)的植物組織培

11、養(yǎng)實驗室必須具備哪些必需的設(shè)施?應(yīng)包括哪三個室?一般需配備哪些實驗設(shè)備。必需設(shè)施:清洗和儲存玻璃器皿、塑料器皿和其他實驗器皿;培養(yǎng)基的配制、滅菌和儲存;植物材料的無菌操作;可控溫度、光照、濕度的條件,以便對材料進(jìn)行體外培養(yǎng);培養(yǎng)物生長發(fā)育過程的顯微觀察。 應(yīng)包括以下三個室:a) 培養(yǎng)基室:用于玻璃器皿的清洗和儲存,以及培養(yǎng)基的制備;工作臺,其高度應(yīng)適合于站著操作,要求表面平整、耐高溫,水平放置;低溫冰箱,用以儲存長期保存的藥品;普通冰箱,用以儲存各種化學(xué)藥品、植物材料和短期儲存儲備液等;大塑料瓶,用以儲存蒸餾水;天平;電熱磁攪拌器,用以溶解化學(xué)藥品;電爐,用于加熱溶化瓊脂和手提式高壓滅菌鍋的加

12、熱;酸度計或pH試紙;吸氣機或真空泵,用以輔助過濾滅菌;恒溫水浴,用于融化瓊脂;高溫高壓滅菌鍋,用以進(jìn)行培養(yǎng)基滅菌;烘箱及其他用具。 b) 接種室:用于無菌操作;紫外線燈進(jìn)行空氣消毒; 超凈工作臺c) 培養(yǎng)室:用于放置培養(yǎng)物。空調(diào)或熱風(fēng)機; 日光燈源; 木櫥(暗培養(yǎng));培養(yǎng)架11. 如何對培養(yǎng)基及培養(yǎng)器皿進(jìn)行滅菌?放入高壓滅菌鍋內(nèi),在121、0.105MPa壓力下滅菌20分鐘。對于不能高壓滅茵的藥品(如IAA):先過濾滅菌,等到高壓滅菌的培養(yǎng)基冷卻到大約60時,在超凈工作臺加入到培養(yǎng)基中,搖勻。12. 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基包括哪些成分?(1)無機營養(yǎng)成分:大量元素(氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫)和微

13、量元素(鐵、銅、錳、鋅、硼、鉬、碘、鈷、鈉)。(2) 有機營養(yǎng)成分:碳源(蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、果糖)、氮源(氨基酸)、維生素和肌醇等。(3) 植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì) :生長素類,分裂素類;赤酶素類和其它生長調(diào)節(jié)物質(zhì);(4) 其它附加成分 :活性炭(吸附有害物質(zhì)),天然提取物(氨基酸、激素和酶、椰乳等), 抗生素類(青霉素、鏈霉素、卡那霉素等防污染)(5) 瓊脂(6) 水13. 簡述培養(yǎng)基的配制方法。1)按配方分別稱量出各種成分,分別溶解于水,然后混合在一起。2)廣泛采用的方法: 先配制一系列的濃縮儲備液(母液),再取一定量的各種濃縮液配制培養(yǎng)基。(1)母液的制備 (2)培養(yǎng)基的配制稱出規(guī)定數(shù)量的瓊

14、脂和蔗糖,加水直到培養(yǎng)基最終容積的3/4,在恒溫水浴中加熱使之溶解。配制液體培養(yǎng)基時無需加熱。按配方逐個加入各種母液,包括生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和其他特殊補加物。加蒸餾水定容。充分混合,用0.lmol/L NaOH和0.1mol/L HCl調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。一般來說,植物組織培養(yǎng)適合的pH值為5.8;pH6培養(yǎng)基會變硬,pH5瓊脂不能很好地凝固。把培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)容器中,每個25mm×150mm的試管約裝培養(yǎng)基15ml;每個150ml三角瓶約裝50ml。用封口材料封口。放入高壓滅菌鍋內(nèi),在121、0.105MPa壓力下滅菌20分鐘。不能高壓滅茵的藥品(如IAA):先過濾滅菌,等到高壓滅菌的培養(yǎng)

15、基冷卻到大約60時,在超凈工作臺加入到培養(yǎng)基中,搖勻。室溫下冷卻培養(yǎng)基,置冰箱(或冷庫)中4保存。14. 植物組織培養(yǎng)一般要經(jīng)歷哪幾個階段?1) 誘導(dǎo)去分化階段 :組織培養(yǎng)的第一步就是讓外植體去分化,使各細(xì)胞重新處于旺盛有絲分裂的分生狀態(tài),因此培養(yǎng)基中一般應(yīng)添加較高濃度的生長素類激素2) 繼代增殖階段 :愈傷組織長出后,經(jīng)過一段時間的迅速細(xì)胞分裂,原有培養(yǎng)基中的水分及營養(yǎng)成分多已消耗,有害代謝物已在培養(yǎng)基中積累,因此必須進(jìn)行移植,即繼代增殖。3) 出芽生根階段 :愈傷組織經(jīng)過分化形成胚狀體,繼而長成小植株。誘導(dǎo)胚狀體,通常將愈傷組織移置于含適量細(xì)胞分裂素、沒有或僅有少量生長素的分化培養(yǎng)基中。有

16、時,也可不經(jīng)愈傷組織階段,而直接誘導(dǎo)外植體長出一定數(shù)量的叢生芽,然后誘導(dǎo)叢生芽生根。4) 移栽成活階段 :生根的小苗,要適時移栽到室外以利生長。15. 簡述植物組培再生的途徑。在植物組織培養(yǎng)過程中,所采用的外植體經(jīng)過誘導(dǎo)能夠重新進(jìn)行器官分化,長出芽、根、花等器官,最后形成完整植株,這種經(jīng)離體培養(yǎng)的外植體重新形成的完整植株叫做再生植株。植株的再生途徑大致分為兩種:一種是經(jīng)過體細(xì)胞,通過形成胚狀體獲得再生植株,稱為胚狀體途徑;另一種是先形成器官(如芽)的過程稱為器官再生途徑。胚狀體途徑:胚狀體途徑是指外植體按胚胎發(fā)生方式形成再生植株的過程。在植物的有性生殖過程中,精子與卵子結(jié)合形成合子,而后發(fā)育成

17、胚,胚再進(jìn)一步發(fā)育成完整的植株。(原胚期、球形胚期、心形胚期、魚雷形胚期和子葉期而形成類似胚的結(jié)構(gòu))器官再生途徑:器官發(fā)生途徑是指在組織培養(yǎng)的過程中,再生植株不是通過胚胎,而是通過分生中心直接分化器官,最終形成完整植株的過程。通常其可以分為器官間接發(fā)生途徑與器官直接發(fā)生途徑兩種類型。直接發(fā)生: 直接從外植體上分化形成芽,然后誘導(dǎo)根,最后形成完整植株的過程。 間接發(fā)生:植物外植體經(jīng)過脫分化后,形成愈傷組織,然后再分化形成完整植株的過程。16. 花藥培養(yǎng)植株再生途徑、程序與技術(shù)。第1步:將花藥接種在脫分化培養(yǎng)基上,使小孢子啟動發(fā)育,以誘導(dǎo)花粉愈傷組織或胚狀體;第2步:使胚狀體或愈傷組織進(jìn)一步分化,

18、形成各種器官的原始體;第3步:芽點生長、發(fā)葉和生根,形成完整小植株。 17. 花粉培養(yǎng)的方法。(1)液體淺層培養(yǎng)。(2)平板培養(yǎng)法。(3)看護(hù)培養(yǎng)法。(4)微室懸滴培養(yǎng)法。(5)條件培養(yǎng)法。在合成培養(yǎng)基中加入失活花藥的提出物,然后加入花粉進(jìn)行培養(yǎng)?;ㄋ幹泻兄两癯煞植幻鞯乃苄浴盎ㄋ幰蜃印保瑢τ诨ǚ叟囵B(yǎng)有好處。 18. 植物種質(zhì)超低溫離體保存程序。概念:一般是指貯藏于很低的溫度條件下,如干冰(-79),氣態(tài)氮(-150),液氮(-196)。通常是將植物材料冷凍后貯藏在液氮中(-196)。在這一溫度下,植物細(xì)胞處于完全非活動狀態(tài)。步驟:無菌組織培養(yǎng)物的建立,加入冷凍防護(hù)劑(二甲亞砜-DMSO,

19、dimethyl sulfoxide,濃度5%10%,)和預(yù)處理,冰凍,貯藏(-196 ),解凍(投入3545溫水中),存活率或生活力測定,重新培養(yǎng)與植株再生。19. 基因克隆的工具酶有哪些?1) 限制性內(nèi)切核酸酶 restriction endonuclease2) DNA連接酶 DNA ligase3) DNA聚合酶 DNA polymerase4) 反轉(zhuǎn)錄酶5) 堿性磷酸酶6) S1核酸酶7) 末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶20. 什么是基因克隆的載體?基因克隆載體應(yīng)具備哪些基本條件?載體(vector):在基因工程中,用于攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運載工具。載體本身是DNA?;緱l件:含有1個或

20、多個克隆位點,供外源DNA片段的插入到載體上。能進(jìn)行自我復(fù)制,或外源DNA片段能夠整合到染色體上,隨染色體而進(jìn)行復(fù)制。具有選擇標(biāo)記。安全,對受體細(xì)胞無害。分子量小,多拷貝,易于操作。21. 簡述植物在逆境下的主要生理變化1.水分虧缺 許多逆境條件都能導(dǎo)致植物體的水分虧缺,如干旱、鹽堿、(漬)高溫直接導(dǎo)致虧缺,低溫(冷、凍)可間接的導(dǎo)致水分虧缺。滲透調(diào)節(jié)(Osmotic adjustment)是指通過主動增加溶質(zhì),降低滲透勢,提高吸水和保水能力,以維(保)持正常膨壓穩(wěn)定以維持正常作用的現(xiàn)象。有無滲透調(diào)節(jié)能力最主要的標(biāo)志就是細(xì)胞有無主動增加溶質(zhì)的能力。細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)主要有兩大類:(1) 細(xì)胞從外

21、界吸收的無機離子,如: K+,Cl-,Na+等。(2) 脯氨酸 脯氨酸(proline)是最重要和有效的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。幾乎所有的逆境,如干旱、低溫、高溫、冰凍、鹽漬、低pH、營養(yǎng)不良、病害、大氣污染等都會造成植物體內(nèi)脯氨酸的累積,尤其干旱脅迫時脯氨酸累積最多,可比處理開始時含量高幾十倍甚至幾百倍。脯氨酸在抗逆中有兩個作用:一是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。二是保持膜結(jié)構(gòu)的完整性。(3) 甜菜堿 植物在干旱、鹽漬條件下會發(fā)生甜菜堿的累積,主要分布于細(xì)胞質(zhì)中。在正常植株中甜菜堿含量比脯氨酸高10 倍左右;在水分虧缺時,甜菜堿積累比脯氨酸慢,解除水分脅迫時,甜菜堿的降解也比脯氨酸慢。(4)可溶性糖 可溶性糖

22、是另一類滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),包括蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。比如低溫逆境下植物體內(nèi)常常積累大量的可溶性糖。(需不要要?多余嗎?)2.光合作用變化 各種逆境條件都可導(dǎo)致光合作用降低。3. 呼吸作用變化在逆境條件下呼吸速率有時會出現(xiàn)升高的現(xiàn)象(冷、旱),但很快下降。在逆境條件下,呼吸代謝途徑也發(fā)生改變,EMPTCA途徑減弱,PPP途徑相對加強;不利于ATP的合成,有時逆境直接導(dǎo)致氧化磷酸化解偶聯(lián)。4. 物質(zhì)代謝紊亂 在逆境條件下,合成作用減弱,分解作用加強。5. 活性氧代謝變化 在逆境條件下,如在高溫、低溫、干旱、大氣污染等條件下,植物體通過各種途徑大量產(chǎn)生活性氧,而且在逆境條件下活性氧清除能力下降,

23、造成活性氧積累,引起嚴(yán)重的危害。6.逆境蛋白合成 逆境蛋白是在特定的環(huán)境條件下產(chǎn)生的,通常使植物增強對相應(yīng)逆境的適應(yīng)性。逆境蛋白的產(chǎn)生是基因表達(dá)的結(jié)果,逆境條件使一些正常表達(dá)的基因被關(guān)閉,而一些與適應(yīng)性有關(guān)的基因被啟動。從這個意義上講,也是植物對多變外界環(huán)境的主動適應(yīng)和自衛(wèi)能力。7.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)功能變化 在逆境條件下,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損。22. 簡述植物激素與植物抗逆性的關(guān)系植物對逆境的適應(yīng)是受遺傳特性和植物激素兩種因素制約的。逆境能夠促使植物體內(nèi)激素的含量和活性發(fā)生變化,并通過這些變化來影響生理過程。(一)脫落酸ABA 是一種脅迫激素,它在植物激素調(diào)節(jié)植物對逆境的適應(yīng)中顯得最為重要。ABA 主要通

24、過關(guān)閉氣孔,保持組織內(nèi)的水分平衡,增強根的透性,提高水的通導(dǎo)性等來增加植物的抗性。在低溫、高溫、干旱和鹽害等多種脅迫下,體內(nèi)ABA 含量大幅度升高,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于逆境脅迫增加了葉綠體膜對ABA 的通透性,并加快根系合成的ABA 向葉片的運輸及積累所致。(二)乙烯與其它激素植物在干旱、大氣污染、機械剌激、化學(xué)脅迫、病害等逆境下,體內(nèi)逆境乙烯成幾倍或幾十倍的增加,當(dāng)脅迫解除時則恢復(fù)正常水平,組織一旦死亡乙烯就停止產(chǎn)生。逆境乙烯的產(chǎn)生可使植物克服或減輕因環(huán)境脅迫所帶來的傷害,促進(jìn)器官衰老,引起枝葉脫落,減少蒸騰面積,有利于保持水分平衡;乙烯可提高與酚類代謝有關(guān)的酶類(間接地參與植物對傷害的修復(fù)

25、或?qū)δ婢车牡挚惯^程。當(dāng)葉片缺水時,內(nèi)源赤霉素活性迅速下降,赤霉素含量的降低先于ABA 含量的上升,這是由于赤霉素和ABA 的合成前體相同的緣故。抗冷性強的植物體內(nèi)赤霉素的含量一般低于抗冷性弱的植物,外施赤霉素(1 000mg·L-1)能顯著降低某些植物的抗冷性。葉片缺水時葉內(nèi)ABA 含量的增加和細(xì)胞分裂素含量的減少,降低了氣孔導(dǎo)性和蒸騰速率。23. 簡述植物激素的分類及其共同特點植物激素有五大類:即生長素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類、乙烯和脫落酸。植物激素特點:第一,內(nèi)生性第二,可運性第三,調(diào)節(jié)性24. 論述提高植物抗逆性的途徑與方法(一)提高植物抗冷性的措施1.低溫鍛煉 2.化學(xué)誘導(dǎo)

26、 細(xì)胞分裂素、脫落酸和一些植物生長調(diào)節(jié)劑及其它化學(xué)試劑可提高植物的抗冷。3.合理施肥 調(diào)節(jié)氮磷鉀肥的比例,增加磷、鉀肥比重能明顯提高植物抗冷性。(二)提高植物抗凍性的措施1.抗凍鍛煉(逐步適應(yīng),增加保護(hù)物質(zhì))2. 化學(xué)藥劑處理 現(xiàn)在公認(rèn)用ABA、CaCl2處理可提高抗冷性。3. 合理施肥 在低溫來臨前增加P、K肥,少施N肥。(三)提高抗熱性的途徑:由于不同生態(tài)環(huán)境生長的植物抗熱性有差別。蛋白質(zhì)(酶)對熱的穩(wěn)定性,如二硫鍵,Mg,Zn;用生長調(diào)節(jié)劑、有機酸、鹽類有保護(hù)作用。25. 論述活性氧與植物衰老的關(guān)系 植物體在正常代謝過程中可通過多種途徑產(chǎn)生O2- 、OH、H2O2、ROO 和O2,統(tǒng)稱為

27、活性氧。這些物質(zhì)是一些高活性基團(tuán),很容易得失電子。它們的化學(xué)性質(zhì)活潑,氧化能力很強,在植物體內(nèi)可通過多種代謝途徑產(chǎn)生。衰老是氧傷害的積累結(jié)果,即使在正常環(huán)境中,植物的生命過程也潛伏著氧傷害的累積,盡管氧傷害是復(fù)雜而緩慢的,當(dāng)它積累到一定程度,植物就出現(xiàn)衰老甚至死亡。活性氧對細(xì)胞的傷害主要包括4方面的內(nèi)容:1)與酶的巰基或色氨酸殘基反應(yīng),導(dǎo)致酶的失活;2)破壞核酸結(jié)構(gòu),攻擊核酸堿基,使嘌呤堿和嘧啶堿結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致變異的出現(xiàn)或變異的積累;3)對DNA復(fù)制造成損傷,從而妨礙蛋白質(zhì)的合成;4)啟動膜脂過氧化連鎖反應(yīng),使維持細(xì)胞區(qū)域化的膜系統(tǒng)受損或瓦解。26. 試述植物衰老與PCD的區(qū)別與聯(lián)系植物的衰老

28、(senescence)是指一個器官或整個植株的生命功能衰退,最終導(dǎo)致自然死亡的一系列惡化過程。 程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death,PCD)是指胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化及許多病理過程中,細(xì)胞遵循其自身的“程序”,主動結(jié)束其生命的生理性死亡過程。是由內(nèi)在因素引起的非壞死性變化基因的表達(dá)和調(diào)控葉片衰老, 基因控制下,細(xì)胞結(jié)構(gòu)高度有序的解體和降解,營養(yǎng)物質(zhì)向非衰老細(xì)胞轉(zhuǎn)移和循環(huán)利用。區(qū)別與聯(lián)系:衰老與PCD聯(lián)系與區(qū)別:植物衰老是涉及PCD的生理過程,二者在發(fā)生機制和信號傳導(dǎo)上存在較多的共性:1) 植物衰老和PCD 一樣,都是由基因控制的主動的過程,它們的發(fā)生都要靠新基因的轉(zhuǎn)錄和蛋

29、白質(zhì)的合成. 2) PCD是一程序性事件,同樣,植物衰老發(fā)生的時間、部位和方式也是按照特定的程序?qū)R欢行虻陌l(fā)生的。3)植物衰老雖然隨著年齡的增加而推進(jìn),但并非只是簡單的被動的衰退過程,它可以受許多內(nèi)部發(fā)育信號和外部環(huán)境信號的影響,從而調(diào)節(jié)進(jìn)程的快慢,且大部分信號對于PCD 有同樣的促進(jìn)或抑制作用.4)植物衰老和PCD 過程中都存在物質(zhì)的運轉(zhuǎn),這在衰老器官中表現(xiàn)為維管束周圍組織最后衰老植物衰老是生命的自然衰退和死亡,而PCD 則是細(xì)胞的一種主動的程序化的死亡方式,PCD只是植物在衰老后期為使衰老順利進(jìn)行而采取的一種必要手段。植物衰老和PCD二者發(fā)生的不同步性是它們的主要區(qū)別所在:1)細(xì)胞質(zhì)的泡狀化或出芽是PCD 的主要特征之一,而在衰老器官中胞質(zhì)并不泡狀化或出芽。在整個衰老過程中,膜系統(tǒng)的完整性和細(xì)胞分室一直保持到衰老后期,胞質(zhì)很少或幾乎不外滲;2)植物衰老中細(xì)胞核的變化較晚,而PCD 中核的變化較早;3)植物衰老時衰老細(xì)胞常經(jīng)歷一系列亞細(xì)胞水平上的修飾或改變,如葉綠體向老化葉綠體轉(zhuǎn)變,過氧化物體向乙醛酸體轉(zhuǎn)變,然而迄今為止,在動物PCD 和植物PCD 中未發(fā)現(xiàn)類似的細(xì)胞器轉(zhuǎn)變。 4)植物衰老的前期是可逆的,衰老早期的黃化葉可通過CTK的作用重新返綠。而PCD一般是不可逆的。植物衰老開始時,核小體間DNA 降解前,染色質(zhì)發(fā)生固縮

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