不同施氮水平对烟草叶片游离氨基酸含量及脯氨酸和苯丙氨酸代谢的影响

人工施氮量是影响烟叶中游离氨基酸含量的重要因素,而后者很大程度上影响着烟叶的品质和风味。为了解不同施氮量对烟叶中游离氨基酸含量的影响,在大田条件下通过设置施氮量为60 kg/hm~2、90 kg/hm~2和120 kg/hm~2 3个施氮水平进行处理,用分光光度法和气相色谱-质谱联用法分析,研究了不同施氮水平对游离氨基酸含量以及脯氨酸和苯丙氨酸代谢关键酶及其基因表达的影响。结果表明,随施氮水平的不同,烟叶中总游离氨基酸、脯氨酸和苯丙氨酸含量随施氮水平增加而增高;而亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸和4-氨基丁酸含量在施氮水平为60 kg/hm~2时最高。脯氨酸代谢相关酶和苯丙氨酸代谢相关酶活性均随施氮水平升高而增强,其基因相对表达量也随之上调。上述研究结果表明施氮水平可显著影响烟叶中游离氨基酸含量、种类及其代谢过程。     

不同生长温度对烟草叶片黄酮类化合物含量及其代谢途径的调控

本研究以生长在3个不同温度(均温18.5℃,均温23.5℃,均温28.5℃)人工气候室中的"云烟87"为材料,运用液相色谱质谱联用法、分光光度法和荧光定量PCR法,研究了不同生长温度对烟叶生长发育过程中黄酮类化合物芸香苷和山奈酚-3-O-芸香苷含量、代谢相关酶活性及相关基因表达的影响。结果表明:随着烟草叶片的生长发育,黄酮类化合物代谢相关基因表达呈先降低后升高的趋势,从而调控了黄酮类化合物代谢相关酶活性的变化趋势为先降低后升高,使得黄酮类化合物中的芸香苷含量变化趋势为先降低后升高,山奈酚-3-O-芸香苷的含量则呈逐渐降低的趋势。此外,与生长在较高生长温度(均温23.5℃和均温28.5℃)下的叶片相比,较低生长温度(均温18.5℃)上调了烟草叶片类黄酮代谢相关基因PAL、C4H、4CL、CHS、F3H、F3'H和FLS的基因表达,提高了类黄酮代谢关键酶PAL、C4H、4CL和CHI的活性,促进了黄酮类化合物芸香苷和山奈酚-3-O-芸香苷的积累(p0.05),表明较低的生长温度(均温18.5℃)有利于黄酮类化合物在烟草叶片中的积累。     

生长温度对不同生育期烟草多酚物质代谢的影响

为了解不同生长温度对烟叶多酚物质代谢的影响,本研究以云烟87为材料,通过人工气候室模拟云南江川、贵州遵义和河南襄县的气温条件,在烟草移栽-团棵、团棵-现蕾及成熟期进行不同温度处理,研究了不同生长温度对不同时期烟叶多酚类物质含量、代谢途径关键酶活性及其基因表达的影响。结果表明:在不同时期,不同温度下烟草中总酚含量、关键酶活及基因表达之间差异明显;在成熟期以前,烟叶中总酚和木质素含量持续下降,但移栽-团棵期时较低温度(均温16℃)下的总酚含量维持在一个相对较高的水平,而到了团棵-现蕾期,较高温度(均温25℃)更有利于总酚含量的维持;进入成熟期后,烟叶中的总酚含量开始逐渐升高,且较高温度下的总酚积累量最多。对多酚代谢关键酶的检测结果表明,PAL、C4H、4CL、CAD活性与多酚物质含量的变化基本一致,但这些酶基因的表达变化差异较大,与对应酶活性的变化趋势并不完全一致。另外,既参与木质素合成途径又参与多酚氧化分解的PPO、POD活性在烟草的不同生育期内都呈升高趋势,但不同温度处理间差异较大。从总体上来看,河南襄县地区前期稍低后期较高的气温条件更有利于多酚物质的积累,而云南江川地区前期高后期低的气温条件则不利于多酚物质的积累,贵州遵义地区居中。     

离子注入对多伞阿魏幼苗生理生化指标的影响

目的：研究低能氮离子注入对多伞阿魏幼苗生理生化指标的影响。方法：以能量30keV、不同剂量N＋离子注入多伞阿魏种子,研究分析不同剂量组多伞阿魏幼苗超氧化物歧化酶（SoD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性变化,以及游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量变化。结果：随离子注入剂量增大SOD活性增加、POD和CAT活性逐渐升高,剂量过大时,SOD、POD和CAT活性下降;游离脯氨酸含量逐渐降低,但在6×10^16N＋／c秆剂量时含量升高;可溶性蛋白质含量先升高再降低,6×10^16N＋,c秆剂量时为最高值。结论：适当剂量N＋离子注入可激活保护酶酶活性并促使脯氨酸和可溶性蛋白含量升高。     

生长温度对不同生育期烟草淀粉代谢的影响

旨在明确不同温度对烟草不同生育期淀粉代谢的影响,以云烟87为材料,通过人工气候室模拟云南江川、贵州遵义和河南襄县的气温条件,在烟草移栽-团棵、团棵-现蕾和成熟期进行温度处理,研究了不同温度下不同时期烟草叶片中淀粉含量、酶活性的变化,并通过实时荧光定量PCR技术研究淀粉代谢相关基因表达的变化。结果表明,随烟株生长发育阶段的推进,淀粉含量不断增多,在成熟期含量达到最高。贵州遵义地区的温度条件有利于移栽-团棵期淀粉的积累和AGPase活性的升高;云南江川地区的温度条件有利于团棵-现蕾和成熟期淀粉含量的积累及AGPase、SSs活性的升高;河南襄县的温度条件淀粉积累较少。以上结果表明,温度通过影响淀粉代谢相关基因的表达,进而影响相关酶活性的升降和淀粉的代谢和运输,最终影响烟叶风格的形成。     

多蒴灰藓（苔藓植物门：藓纲）对短期极端温度的生理响应

近年来,藓类植物作为一类模式植物,在分子生物学、抗性生理学研究中受到重视,因此,开展逆境条件下藓类植物渗透调节物质和膜保护系统相关指标变化的研究,将为了解藓类植物对逆境条件适应的生理机制提供基础资料。多蒴灰藓（Hypnum fertile Senden.）分布广泛,生境多样,本文研究了低温(5℃)和高温(40℃和60℃)在不同胁迫时间(0、1、2、4、6、8h)下多蒴灰藓体内可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的变化,以期了解多蒴灰藓对不同温度条件的适应能力和响应的生理机制。结果表明：在5℃低温处理下,随处理时间延长,多蒴灰藓的可溶性糖含量逐渐增加,在高温处理下,呈现先升高后降低的趋势;游离脯氨酸、MDA在低温和高温胁迫下随处理时间延长都逐渐升高。CAT在5℃低温处理下活性逐渐升高,在40℃高温处理下先升高后降低,在60℃高温处理下则迅速降低,6 h后酶完全丧失活性。SOD的活性在5℃低温处理下随处理时间延长逐渐降低,在高温处理下则表现出先升高后降低趋势,40℃高温胁迫下6 h达到最大值,60℃胁迫下0.5 h达到最大值。POD在5℃和40℃处理下活性随处理时间延长逐渐升高,在60℃高温处理下则先升高后降低。这些结果表明,多蒴灰藓适生于20℃左右的温度条件下,60℃高温对多蒴灰藓的伤害明显,与高温相比,多蒴灰藓更适合生长于低温环境;多蒴灰藓通过增加游离脯氨酸以提高对温度逆境的适应;POD和CAT在多蒴灰藓抵御低温胁迫时可能起着主要作用,而SOD则在其抵御高温胁迫时起一定的作用。     

烟草高级脂肪酸代谢及影响因素研究进展

脂肪酸作为烟草中一类重要的化合物,对烟草的生长发育及烟叶的品质风格有重要的影响。近年来,脂肪酸代谢也被证实参与了烟草抗逆性的形成。烟草种子富含油脂和各类脂肪酸,随着烟草种子发育,亚油酸、油酸和棕榈酸含量不断增加,可作为一类潜在的生物质能源加以开发利用。在烟草叶片的生长发育过程中,脂肪酸含量逐渐升高,开花时达到最大,随烟叶成熟衰老而逐渐降低,同时饱和脂肪酸逐渐转变为不饱和脂肪酸。烟叶中、下部叶片脂肪酸含量高于上部烟叶,栅栏组织中高于海绵组织中。此外,基因型以及光照、温度、地理因素、施肥、烘烤方法、机械伤害等环境因素均显著影响烟叶内脂肪酸的组成、含量及其脂肪酸生物合成和代谢关键酶活性和基因表达。低温锻炼可显著提高烟叶内多不饱和脂肪酸含量,降低饱和脂肪酸含量,提高烟叶的耐冷性。通过基因工程手段在烟草中过表达脂酰-ACP去饱和酶、酰基载体蛋白、脂肪酸去饱和酶及脂肪酸脱氢酶等基因可有效提高烟草内不饱和脂肪酸的含量,增强烟草在干旱、高温、强光等非生物胁迫环境下的抗逆性。基于以上结果,提出未来的研究方向,旨在为该领域的研究提供理论和实践指导。     

海拔梯度对高原湿地植物形态和生理学效应研究

研究了纳帕海高原湿地4种常见的多年生水生植物经移栽至不同海拔后,在生长过程中的生长状况、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性的变化及其生理特性。结果表明,水葱（Scirpusvalidus）、荸荠（Heleocharis dulcis）、黑三棱（Sparganium stoloniferum）和茭草（Zizania latifolia）的生长状况随着海拔的降低均有所改善,其中,4种湿地植物的株高随海拔的降低均有所升高,水葱和荸荠的茎粗随海拔的降低均呈现增粗的趋势,黑三棱和茭草的叶片宽度也随海拔的降低有所增加;4种湿地植物的叶绿素（a＋b）含量随着海拔的降低均呈现不断下降的趋势;4种植物的可溶性糖和游离脯氨酸（Pro）含量随海拔的降低均有所下降;荸荠、黑三棱和茭草的过氧化物酶（POD）活性随海拔的降低均呈下降趋势,而水葱的过氧化物酶（POD）活性随着海拔的降低无显著变化,黑三棱和茭草的过氧化物酶（POD）活性显著高于其它两种植物。可见,4种湿地植物的形态、生理特征对不同海拔生境的适应方式可能是通过多种途径实现的,如形态特征、光合作用、抗寒物质代谢、抗氧化酶系统等随海拔梯度的变化而变化。这些不同的适应方式在不同的植物间既有共同规律,又有着各自的特性。     

低能离子注入短命植物多伞阿魏(Ferula ferulaeoides)抗性生理特征

以能量30 keV、不同剂量N 离子注入多伞阿魏(Ferula ferulaeoides)种子用以研究多伞阿魏抗性生理指标的变化,以期为保护短命植物多伞阿魏提供理论依据.试验结果表明:随离子注入剂量增大,多伞阿魏种子发芽率和发芽指数逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加、过氧化物酶(POD)、和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高.剂量过大时,SOD、POD和CAT活性下降;游离脯氨酸含量逐渐降低,但在6×1016N /cm2剂量时含量升高;可溶性蛋白质含量先升高再降低,6×1016 N / cm2剂量时为最高值.通过对发芽率、发芽指数的结果进行方差分析,得出低剂量N 离子注入可破除多伞阿魏种子休眠,促进种子萌发;适当剂量N 离子注入可激活保护酶、脯氨酸和可溶性蛋白的表达.     

烟草叶片游离氨基酸含量的分析

分析结果表明,烟草叶片中含有１６种以上游离氨基酸,其中谷氨酸含量最高。不同层次叶片的总游离氨基酸含量不同,从脚叶（下层）至顶叶（上层）总游离氨基酸的含量逐渐增加。此外,烟草叶片中尚含有芳香族氨基酸,其中苯丙氨酸与酪氨酸对烟叶色、香、味的形成起着重要作用。     

外源水杨酸对冷藏桃果实的生理效应（简报）

在(2±2)℃的冷害温度贮藏期间,经水杨酸(SA)处理的大久保桃果实呼吸速率、乙烯生成量、丙二醛和游离脯氨酸含量、多酚氧化酶(PPO)活性均有不同程度的降低,而组织电解质渗出率和过氧化物酶(POD)活性则升高.在8～10℃的非冷害温度下贮藏时,呼吸速率、丙二醛含量的变化幅度相对较小,SA处理的果实都有下降的趋势,组织的电解质渗出率也下降.     

短时间亚高温对蓖麻叶中几个与抗逆性有关生理指标的影响

检测了短时间亚高温胁迫下盆栽40片叶龄的蓖麻叶中几个与抗逆性有关生理指标变化的结果表明,温度低于38℃时,蓖麻的叶绿素含量缓慢下降,高于38℃时,呈快速下降趋势;随着温度的升高,游离脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和相对膜透性呈上升趋势,46℃下达到最大值;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性在低于43℃时与温度变化呈正相关,超过43℃则迅速下降。     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明:以不施镉为对照,1.0 mmol·L-1CdCl2胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0％、15.0％和27.5％,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3％、6.7％和30.8％,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4％,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6％、31.5％和17.9％,细胞膜相对透性显著升高24.8％,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L-1外源脯氨酸效果最佳.     

生长温度对不同生育期烟草蔗糖代谢的影响

为了解不同时期生长温度对烟草蔗糖代谢的影响,以云烟87为材料,通过人工气候室模拟云南江川、贵州遵义和河南襄县的气温条件,在烟草移栽-团棵、团棵-现蕾及成熟期进行温度处理,研究了不同生长温度对烟草可溶性糖、还原糖、蔗糖含量、代谢相关酶活性及相关基因表达的影响。结果表明,随着烟株不断生长,烟草体内可溶性糖、还原糖、蔗糖含量不断增多,成熟期含量最高;SPS在移栽-团棵和成熟期活性较大,基因表达也较高;Su Sy和Inv活性在移栽-团棵期较高,之后活性降低。云南江川地区的温度条件在各个时期均有利于可溶性糖、还原糖、蔗糖的积累和SPS活性的升高。河南襄县的温度条件在团棵-现蕾期有利于蔗糖的积累和SPS活性的升高。贵州遵义的温度条件在各个时期糖分积累量少,分解蔗糖的Su Sy和Inv活性相对较高。以上结果表明,温度通过影响糖代谢相关基因的表达,进而影响相关酶活性的升降和蔗糖的代谢和运输,最终对烟叶风格的形成有一定的影响。     

休眠期间低温累积对杏枝芽生理生化的影响

实验以３个不同低温需求量的杏品种为材料,在休眠时期进行１１种生理生化指标的测定,结果表明,随着低温累积量的增加,枝条与花芽总含水量、自由水含量,呼吸强度逐渐下降,萌芽前回升,束缚水、束／自比值、可溶性糖、可溶性蛋白质含量逐渐增加,到萌芽前减少,游离氨基酸与脯氨酸含量以及ＳＯＤ活性在完成低温需求量时最高,然后逐渐下降,游离氨基酸、脯氨酸含量与低温需求量存在着相关关系,相关系数为ｒ低需,游离＝０．９８     

混合盐碱胁迫下裸燕麦的种子萌发和幼苗逆境生理特征

为了解裸燕麦新品种‘定莜6号’对混合盐碱胁迫的生理响应,根据种植区土壤盐分的组成,采用砂培法研究了不同浓度混合盐碱处理对种子萌发和幼苗逆境生理特征的影响。结果表明,随着处理浓度增大,裸燕麦种子萌发率、萌发指数、活力指数及幼苗含水量和生物量明显下降,叶片超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量及质膜相对透性显著增大;Na~+含量增加,K~+含量和K~+/Na~+降低,质膜H~+-ATP酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性和可溶性蛋白质含量先升后降,超氧化物歧化酶活性及谷胱甘肽、有机酸和脯氨酸含量升高,过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量降低,游离氨基酸含量先降后升,可溶性糖含量呈升—降—升趋势变化。表明盐碱胁迫下活性氧代谢失调和Na~+、K~+平衡破坏是裸燕麦生长受抑的重要原因,有机酸和脯氨酸可能是裸燕麦适应盐碱的主要渗透调节物质。     

白三叶不同叶龄叶片对不同季节温度适应的生理调控机理

对不同季节白三叶(Trifolium repens)不同叶龄叶片(幼叶、中叶和老叶)抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活力、渗透调节物(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸)含量、MDA含量和叶绿素含量进行分析,揭示白三叶不同叶龄叶片对不同季节温度适应的生理调控机理和白三叶叶片短寿在维护匍匐茎生长中的生态作用。结果表明:(1)冬季低温生出的幼叶MDA含量较低,而叶绿素a、POD和SOD活力、可溶性糖和脯氨酸含量均最高;夏季高温生出的幼叶MDA和叶绿素b含量较高,而POD和SOD活力、可溶性糖和脯氨酸含量较低。白三叶幼叶具有较强的生理调控可塑性以适应冬夏季温度。(2)不同季节幼叶成长过程中,其生理调控模式相近,随叶片长大成熟,叶绿素含量和SOD、POD、CAT活力及脯氨酸和可溶性糖含量均增高,而MDA含量降低。(3)不同季节老化叶片生理特征相同,叶片中可溶性糖和脯氨酸含量趋于增高,CAT活力及MDA含量均下降。研究表明,抗氧化酶和渗透调节物通过维护氧自由基代谢和水分代谢平衡而在幼叶适应不同季节温度、叶片快速生长中起重要保护作用。不同季节叶片抗氧化能力下降和持续积累的脯氨酸、可溶性糖抑制光合作用可能是叶片衰老和短寿的诱因。不同季节匍匐茎上叶片的短寿、快速衰老可使匍匐茎将能量物质分配给其顶部,促进匍匐茎顶部幼叶萌生和匍匐茎的延伸生长及种群的扩散,其在维护白三叶植株持续生存中具有重要的调控作用。     

绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响

绿盲蝽已在棉区爆发成灾,并逐渐向枣树等北方果树转移危害,已对我国北方果树生产造成严重威胁。绿盲蝽刺吸危害后,能诱导植物产生一系列生化反应。通过生物化学方法研究绿盲蝽不同危害程度对枣树叶片生化指标的影响,探讨受害枣树叶片对绿盲蝽危害的应激反应的变化规律。结果表明,受害枣树叶片内可溶性糖含量随着危害程度的加重先升高,后降低;蛋白质含量随受害程度的加重而呈现降低趋势;游离氨基酸含量随受害程度的加重逐渐升高。受害后枣树叶片内3种防御性酶随受害程度的加重发生不同程度的变化,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)的活性随着危害程度的加重先升高后下降;过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性总体升高;不同受害程度枣树叶片内过氧化氢酶(Catalase,CAT)的活性之间以及它们与未受害枣树叶片内过氧化氢酶(CAT)的活性之间均未达到显著性差异水平。总之,随着绿盲蝽危害程度的加重,枣树叶片内可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸含量以及防御性酶活性发生了不同程度的变化,枣树叶片内除过氧化氢酶(CAT)的活性变化外,可溶性糖、游离氨基酸和蛋白质的含量变化以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化与绿盲蝽危害胁迫有明显的关系,说明枣树叶片对绿盲蝽的危害胁迫产生了应激反应,且叶片内除过氧化氢酶(CAT)外的其他生化指标与绿盲蝽的不同危害程度有一定的相关性。研究结果为理解枣树受绿盲蝽危害后的应激反应机制提供了材料,对绿盲蝽可持续治理具有重要指导意义。     

外源一氧化氮、水杨酸和过氧化氢对烟草叶片游离氨基酸和可溶性蛋白含量的影响

测定了NO、SA和H2O2三种信号分子对烟草氮代谢产物游离氨基酸、脯氨酸和可溶性蛋白质含量的影响。结果表明：NO、SA和H2O2能调节烟草脯氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量。低浓度的NO和H2O2处理后12h能提高脯氨酸含量,而较高浓度的NO、SA和H2O2处理降低烟草脯氨酸和游离氨基酸含量;三者对脯氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量的影响具有相似性。     

红花玉兰花色形成的初步研究

对红花玉兰不同花色花瓣中营养元素、基础代谢物、花色素苷含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶(CHI)活性差异进行比较分析,以探讨花色形成的生理机制.结果显示:(1)随着花色的加深,全氮、硝态氮、磷、钾、游离氨基酸和可溶性蛋白含量逐渐降低,铁、锌、可溶性糖和花色素苷含量逐渐升高,PAL和CHI的活性增强.全氮、游离氨基酸、可溶性糖和花色素苷含量在不同花色花瓣中差异显著.(2)相关性分析表明,可溶性糖含量、PAL和CHI的活性与花色素苷含量变化之间呈极显著正相关;钾、锌、铁含量变化与花色素苷含量之间呈显著正相关;全氮、磷、硝态氮含量变化与花色素苷含量之间呈极显著负相关;游离氨基酸和可溶性蛋白质含量与花色素苷含量之间呈显著负相关.研究表明,全氮、游离氨基酸含量降低,可溶性糖、花色素苷含量增加可显著促进花色加深;钾、磷、锌,铁、PAL、CHI通过参与一定的生理代谢,调节花色素苷的形成而影响红花玉兰花色色调的改变.