荧光定量PCR检测干旱胁迫下长春花Crlea基因的相对表达

首次从长春花中克隆了Crlea（Crlea for Catharanthus roseus late embryogenesis abundant）的全长基因,采用荧光定量PCR方法对干旱胁迫下长春花叶片和根部Crlea基因的表达模式进行监测,结果表明,在0.5～8 h的胁迫时间中,叶片和根部的Crlea基因表现出相似的积累模式。长春花Crlea基因的表达随着胁迫时间的延长而表达增强。在叶片中,在6 h和8 h的干旱处理后,Crlea基因表达显著提高,分别是未处理材料的9.984和20.431倍。在根部, 在8 h的处理后,Crlea基因的表达量显著提高（2.831倍于对照)。初步结果表明Crlea基因的表达没有组织特异性,并且为干旱胁迫正调控。     

水分胁迫对云杉光合特性的影响

比较研究了3年生红皮云杉和嫩江云杉苗木在不同水分条件下的光合特征,并探讨其对水分胁迫的适应机制。研究结果表明,不同光强下两种云杉的最大光合速率（P_max）随土壤含水量的降低而逐渐下降,且嫩江云杉的降幅较小;表观量子效率（AQY）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（G_s）也都呈下降的趋势。暗呼吸速率（R_d）和水分利用率（WUE）在逐渐干旱的过程中先上升后下降,而胞间CO₂浓度先下降,后随上升。这表明在水分胁迫较为严重时,光合速率的降低主要是非气孔限制造成的。比较上述指标的变化情况可以看出,嫩江云杉对干旱的适应性要强于红皮云杉。     

水分胁迫对脂松幼苗叶绿素荧光特征的影响

以2年生盆栽脂松苗木为材料,研究了不同土壤含水量（干旱和水渍胁迫及解除胁迫后）对脂松幼苗的叶绿素荧光参数的影响,旨在为脂松的扩大栽培和管理提供理论依据。结果表明：（1）土壤水分胁迫对脂松苗木针叶初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光（F_v）、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ电子传递量子产率（Φ_PSⅡ）有显著影响（p<0.05）;（2）干旱和淹水胁迫中脂松针叶光化学效率（F_v/F_m）均表现为随胁迫强度增大和时间的延长而降低,总体表现为FC60>FC80>FC>FC40>FC20>FL,解除胁迫后有不同程度的升高,且干旱处理比水淹处理恢复快。（3）60%土壤含水量叶绿素荧光参数水平最佳,据此认为中等轻度干旱立地较适宜脂松苗木生长。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮（Nitric oxide, NO）对50mmol•L^-1NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢和光合特性的影响。结果表明：10~400μmol•L^-1 NO供体硝普钠（Sodium nitroprusside, SNP）能显著缓解NaCl胁迫对黄瓜植株造成的伤害,100μmol•L^-1 SNP缓解效果最好,可提高幼苗的生长量,增强幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,提高了叶片叶绿素和脯氨酸（Pro）含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）;降低了叶片丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）的含量、超氧阴离子（O^•-₂）的产生速率、质膜透性和胞间二氧化碳浓度（Ci）。     

自然干旱胁迫下长春花叶片和根部的激素和可溶性糖代谢变化

植物在离开生长环境较短时间内（1~6 h）会导致缓慢的表面水分散失,引起自然的干旱胁迫。本文以耐旱植物长春花（Catharanthus roseus）为材料,研究其在离土干旱胁迫中的脱落酸（ABA）及可溶性糖含量变化。结果表明,长春花根部ABA含量在正常条件下低于叶片中的含量,干旱胁迫促进了ABA在根部的积累,6 h时增加至最高值。蔗糖酸性转化酶活性可能受到ABA的诱导在胁迫6 h时最高,比对照高出30%左右。长春花叶片中总可溶性糖含量在对照条件下非常稳定,但在干旱胁迫过程中,其随着时间的延长呈现线性增加的趋势（r²=0.964）,蔗糖和已糖含量在胁迫过程中也呈增加的趋势,可能发挥着渗透调控节功能。     

盐碱地马蔺光合生理特性的研究

研究了盐碱地生长的马蔺叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）以及环境因素的日变化。结果表明,马蔺叶片Pn和Tr均呈现双峰曲线,具有光合午休现象。这种现象出现的原因是由于较高的太阳辐射引起叶片温度的升高,叶片的羧化效率(CE)和表观量子产额(AQY)的下降造成的。     

干旱胁迫下沙枣和孩儿拳头叶绿素荧光特性研究

以沙枣和孩儿拳头2年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法设置对照（土壤含水量为25.6%~27.2%）,轻度胁迫（19.2%~20.8%）,中度胁迫（12.8%~14.4%）,重度胁迫（6.4%~8.0%）4个梯度,研究了干旱胁迫对沙枣和孩儿拳头色素含量和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：（1）随着干旱胁迫的加剧,两物种叶绿素a含量,叶绿素a/b比值,总叶绿素含量呈下降趋势,且叶绿素a对干旱胁迫的反应较叶绿素b敏感,但两物种叶绿素b含量和胡萝卜素含量变化规律不一致。（2）随着干旱胁迫的加剧,孩儿拳头F_m、F_v呈下降趋势,沙枣相反,但两物种F₀呈增加趋势,F_v/F₀、F′_v/F′_m呈下降趋势,F_v/F_m差异不显著;PhiPS2、ETR、qP先升高后降低,NPQ则先降低后升高。（3）虽然两物种表现出较强的抗旱性,但在重度干旱胁迫下（6.4%~8.0%）,光合色素含量、叶绿素荧光参数受到较大影响,推测此时的土壤水分含量为两物种光合色素、光系统Ⅱ的耐受极限;物种间相比,孩儿拳头更为敏感,在今后的园林管护中,要根据土壤水分状况和物种间的差异做好园林灌溉。     

喀斯特土壤上香樟幼苗接种不同AM真菌后的耐旱性效应

为探索喀斯特土壤适生植物香樟幼苗在接种不同AM真菌后的耐旱适应性,进行了香樟幼苗接种幼套球囊霉(Glomus etunicatum)和层状球囊霉(Glomus lamellosum)后水分胁迫处理试验。结果表明：（1）接种AM真菌显著提高了香樟幼苗的生物量积累,AM促进植株生物量效应依次为中度>轻度>正常>重度,同一水分胁迫处理下生物量幼套球囊霉>层状球囊霉。（2）中度干旱下香樟幼苗菌根依赖性最大,幼套球囊霉接种植株的菌根依赖性较层状球囊霉大。（3）接种AM真菌显著提高了植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量,并降低了丙二醛含量;在正常供水下植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量层状球囊霉接种>幼套球囊霉接种>对照,干旱胁迫下表现为幼套球囊霉接种>层状球囊霉接种>对照;干旱胁迫下的幼套球囊霉接种植株丙二醛含量低于层状球囊霉接种植株。（4）总体上,可溶性糖与脯氨酸相关性极显著,可溶性蛋白质与丙二醛之间呈显著负相关性。幼套球囊霉接种香樟幼苗的耐旱性高于和层状球囊霉接种香樟幼苗。     

盐胁迫对沙冬青幼苗生长与生理特性的影响

水培条件下,对沙冬青幼苗以不同浓度的NaCl溶液进行处理,并测定其相关生理指标。结果显示：随着盐浓度的增加,叶绿素含量与叶绿素荧光参数（F_v/F_o和F_v/F_m）逐渐降低,丙二醛含量升高。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性随着盐浓度的升高表现出先上升后下降的趋势,0.7%盐胁迫下的幼苗POD酶活性最高,1.0%和1.3%盐胁迫下的酶活性逐渐降低,而过氧化氢酶（CAT）的活性呈持续上升趋势。各处理渗透调节物质脯氨酸的含量较对照明显增加,可溶性糖含量在根中升幅较大,叶片增幅不明显。幼苗死亡率也随着胁迫程度的加剧而升高,当浓度达到1.0%和1.3%时幼苗死亡率较高,分别达到了53.33%和76.67%。研究表明,低浓度盐胁迫下（0.7%以下）,沙冬青幼苗表现出较强的抗性;当盐浓度升高到1.0%和1.3%时,其生长受到严重影响。     

斑茅δ-OAT基因克隆及其序列分析

利用RT-PCR和RACE技术从斑茅（Erianthus arundinaceus）中分离出编码鸟氨酸-δ-氨基转氨酶基因的全长cDNA序列,序列全长1 680 bp,编码454个氨基酸。通过对哺乳动物、高等植物、微生物的δ-OAT基因编码的氨基酸序列进行同源比对,发现斑茅δ-OAT基因同其近缘属植物甘蔗的同源性最高（87%）,同其他高等植物的同源性次之（约为70%）,而同动物的同源性最低（约为60%）。在斑茅δ-OAT基因编码的氨基酸序列的5′端未发现线粒体定位序列,同甘蔗δ-OAT基因一样。斑茅δ-OAT基因具有完整的鸟氨酸转氨酶功能区rocD。利用定量RCR（real-time PCR）对30%PEG胁迫下的斑茅δ-OAT基因表达量进行研究,结果表明δ-OAT基因在胁迫12 h表达量达到最高,约为对照的4.1倍;胁迫2 h δ-OAT基因表达量反而有所降低。     

外源H2O2处理对唐古特白刺愈伤组织脯氨酸代谢的影响

以唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobr.）愈伤组织为材料,研究外源H₂O₂（2和10 μmol·L^-1）处理下其脯氨酸含量及相关代谢酶活性的变化,试图从细胞水平揭示H₂O₂影响脯氨酸代谢的生理机制。结果显示,2和10 μmol·L^-1 H₂O₂处理24 h使唐古特白刺愈伤组织脯氨酸含量分别变为对照的112%和92%,而处理72 h后,脯氨酸含量增加为对照的141%和119%;与对照相比,外源H₂O₂处理诱导愈伤组织脯氨酸脱氢酶活性降低,而谷氨酸激酶活性升高,但鸟氨酸转氨酶活性无显著变化;此外,H₂O₂处理使唐古特白刺愈伤组织内源性H₂O₂含量升高。结果表明,外源H₂O₂诱导了唐古特白刺愈伤组织H₂O₂含量的增高和脯氨酸的积累,且H₂O₂处理下脯氨酸脱氢酶活性的降低及谷氨酸激酶的升高与愈伤组织脯氨酸的积累有关。     

水分条件对红松和西伯利亚红松针叶脯氨酸与叶绿素含量的影响

以盆栽3年生红松和西伯利亚红松为材料,设置4种水分条件,土壤含水量分别为：29％～31％（C）, 22%～24%（L）, 15%～17%（M）和渍水组（W）,研究不同水分条件下红松和西伯利亚红松当年生针叶和往年生针叶的脯氨酸含量和叶绿素含量变化。结果表明：1）脯氨酸含量在不同叶龄和不同树种之间存在差异。红松当年生针叶叶绿素含量高于往年生针叶,而西伯利亚红松则相反。总体上西伯利亚红松的脯氨酸含量高于红松;2）2树种在渍水条件下脯氨酸含量大量积累,红松在处理后一个月即出现胁迫反应,早于西伯利亚红松。土壤含水量在 15%～17%时已对2种红松的往年生针叶产生胁迫,但对红松的胁迫程度大于西伯利亚红松;3）叶绿素积累与2种红松的耐水分胁迫能力相关性不大;4）西伯利亚红松的水分适应范围大于红松;2种红松的当年生针叶的耐水分胁迫能力均大于往年生针叶。     

乌鲁木齐周边3种野生灌木对干旱胁迫的响应

木本猪毛菜（Salsola arbucula）、刺旋花（Convolvulos tragacanthoides）和刺木蓼（Atraphaxis spinosa）为乌鲁木齐周边植被组成的重要种,在维持荒漠生态系统的稳定中发挥着重要作用,是植被恢复过程中潜在的候选植物种。该文以盆栽控水法,分析比较了3种野生灌木在不同干旱胁迫下的生理生长特征的差异。结果表明,干旱胁迫下3种灌木均表现出良好的耐旱能力。在生长方面,刺旋花生长受到的影响最小,重度胁迫下其生物量与适宜水分处理相比仅减少9.7%,根系极发达,根冠比大。木本猪毛菜受抑制严重,重度干旱时株高和基茎增量为适宜水分处理的17.85%和21.63%。生理方面,刺旋花叶片叶绿素含量最高,膜系统受破坏较小,渗透调节可以通过可溶性糖的积累来实现。木本猪毛菜膜系统受破坏较小,脯氨酸的积累对渗透调节起重要作用。刺木蓼的脯氨酸和可溶性糖两种渗透调节物质均起重要作用。总之,木本猪毛菜和刺木蓼在轻度干旱下表现良好,刺旋花则能够在重度干旱下保持植物体正常的生理代谢功能,表现出对干旱环境较强的适应能力。     

淋洗后生活垃圾堆肥建植高羊茅草坪生理生态响应

以不同淋洗方式处理后的生活垃圾堆肥为基质进行草坪植物培植,研究了高羊茅的生理生态响应。结果表明,淋洗处理堆肥中高羊茅的发芽率及株高等生长指标均优于未淋洗的原堆肥对照组,其中水肥淋洗比例为1∶1的处理中,高羊茅的最大发芽率比对照提高89.6%。通过对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）3种保护酶的活性及脯氨酸和丙二醛（MDA）含量等指标的测定可以看出,经淋洗处理后的堆肥基质对草坪植物的胁迫程度均小于原堆肥,更有利于草坪植物的正常生长。综合高羊茅生长指标及生理指标来考虑,堆肥处理的最佳淋洗比例为水∶堆肥的质量比为2∶1。     

马蔺（Iris lactea var.chinensis）抗盐生理特性的研究

采用溶液培养的方法,对马蔺（Iris lactea var.chinensis）耐盐生理特性进行了研究。结果表明,NaCl胁迫使马蔺叶片中叶绿素含量减少,干物质累积下降,株高降低;使叶片中活性氧产生速率增加,细胞膜质过氧化加剧,致使MDA含量和电解质渗透率增大,并且随着胁迫时间的延长和浓度的增加,对马蔺的生长影响就越严重。渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白在马蔺抗盐特性中发挥了很重要的作用。     

干旱胁迫下藜的光合特性研究

通过人工控制水分模拟干旱来研究生长期的藜对干旱胁迫的生理生化反应,以期望为干旱农业的高效生产提供理论依据。以盆栽的藜为材料,用称重控制浇水的方法,研究了干旱胁迫对藜叶片的光合特性。结果表明：干旱胁迫下藜的光合日变化呈双峰型,有“午休”现象（13:00）且受气孔限制;最大净光合速率出现在上午8:00。与正常条件下生长的藜相比,干旱胁迫下藜的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)、二氧化碳饱和点(CSP)和羧化效率(CE)均降低,分别为1 200 μmolphoton·m^-2·s^-1、8.01 μmol CO₂·m^-2·s^-1、0.016 1 μmol CO₂·mol^-1 photons、1 200 μmol CO₂·mol^-1、0.017 6 μmol CO₂·m^-2·s^-1;光补偿点(LCP)、二氧化碳补偿点(CCP)升高,分别达到44.88 μmol photon·m^-2·s^-1、和46 μmol CO₂·mol^-1,干旱使藜的光合能力下降。干旱胁迫下藜的光合能力虽有所下降,但与其它C3植物相比仍具有较强的CO₂同化能力。藜是一种耐旱力较强的植物。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

重金属Pb(Ⅱ)对3种藜科植物种子萌发的影响

以珍珠猪毛菜（Salsola passerina Bunge）、地肤（Kochia scoparia(L.)Schrad.）和白藜（Chenopodium album L.）3种藜科植物为研究对象,研究不同浓度（0、50、150、300、600、800、1 000 mg·L^-1）的Pb(Ⅱ)处理对植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：当Pb(Ⅱ)浓度为50和150 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜和地肤种子的发芽率、发芽势和发芽指数与对照相比差异不显著,Pb(Ⅱ)浓度为150 mg·L^-1时,对白藜种子发芽率、发芽势和发芽指数有明显影响,Pb(Ⅱ)浓度大于300 mg·L^-1对3种植物种子萌发均有抑制作用,对白藜和地肤的抑制大于珍珠猪毛菜。3种植物的种子活力指数除珍珠猪毛菜在50 mg·L^-1时与对照无显著差异,其余各处理均与对照有极显著差异。Pb(Ⅱ)浓度为50 mg·L^-1时,对3种植物的胚根长和胚芽长都影响不大,随着Pb(Ⅱ)浓度的升高,对3种植物的胚根长和胚芽长都有明显的抑制作用,对地肤和白藜的抑制强度更大。地肤和白藜幼苗分别在Pb(Ⅱ)浓度为300和600 mg·L^-1时死亡,当Pb(Ⅱ)浓度达到1 000 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜仍可生长,但生长比较缓慢。3种植物幼苗对Pb(Ⅱ)的耐受性为：珍珠猪毛菜＞白藜＞地肤。