NaCl预处理对盐胁迫下苜蓿中Na~ ,Cl~-和脯氨酸累积分布的影响

NaCl胁迫下,苜蓿的根、茎和叶片中Na~ 和Cl~-显著累积,60％以上的离子分布在液泡中;100mmol/L NaCl或 0.1mmol/L ABA预处理后,液泡中离子的累积显著增加。在200mmol/L NaCl下,体内脯氨酸显著增加,95％以上分布在细胞质中;100mmol/L NaCl预处理后,体内脯氨酸含量及其在细胞质中的累积增加。耐盐性较强的肇东品种和耐盐性较弱的松江品种在Na~ ,Cl~-和脯氨酸的累积和分布上有差异。     

干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响

以三叶期的水稻幼苗为材料,研究了干旱（－０．６ＭＰａ ＰＥＧ模拟）、盐（０．１５ｍｌ／Ｌ ＮａＣｌ）和低温（６℃）胁迫下,不同水稻品种脯氨酸积累的变化。结果表明,干旱、盐和低温胁迫下稻苗均可积累脯氨酸,且随着胁迫时间的处长而加剧。在同一胁迫条件下,耐性强的品种脯氨酸积累较少,而敏感品种脯氨酸积累则较多。脯氨酸的积累不宜作为稻苗抗逆性的筛选指标。     

高温和干旱胁迫对鳞叶藓游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响

研究了高温和干旱胁迫对鳞叶藓 (Taxiphyllumtaxirameum)游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果显示 ,高温和干旱均能诱导植物体内可溶性糖的积累。在 60℃高温胁迫下处理 ,可溶性糖含量随处理时间的延长而增加 ,最高值比对照增加了 2倍。PEG 60 0 0胁迫下处理可使可溶性糖含量分别增加 2 .4倍。经统计学检验 ,逆境条件与游离脯氨酸含量变化无关     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系构型的影响

采用盆栽试验,比较播种当年及生长第2年对照、中度、重度干旱胁迫下根茎型、直根型、根蘖型苜蓿根系平面、立体几何构型和分形特征差异,以探究不同根型苜蓿对干旱的适应策略。结果表明：随干旱胁迫增加,各根型苜蓿根系总长度、总表面积、总体积和平均直径均减小;各根型苜蓿的根系拓扑指数较小,根系分支模式为叉状分支结构;各根型苜蓿的根系具有较好的分形特征,其分形维数较小,而分形丰度和平均连接长度均较大,表明其根系分支相对简单,但空间拓展能力强,有利于对营养空间的占有;各根型苜蓿的总分支较小、逐级分支率较大,有助于资源的快速获取和促进主根的向下生长。对根系构型参数进行主成分分析,根系总表面积、分形丰度、根长、根体积、分形维数和比根长6个根系构型参数能较好反映不同根型苜蓿根系构型特征。重度胁迫下,根茎型、根蘖型苜蓿的根系总长度、总表面积、总体积、比根长、比表面积、平均连接长度均大于直根型苜蓿,表明根茎型、根蘖型苜蓿适应干旱环境的能力强于直根型苜蓿。     

干旱条件下植物ABA积累对脯氨酸水平的影响

目前公认,植物遭受水分胁迫后,体内发生适应性变化,最显著的是脱落酸(ABA)和脯氨酸的积累。ABA,能引起气孔关闭,调节植物体内水分平衡,保护质膜结构和功能,提高植物抗旱能力。脯氨酸作为渗透调     

干旱胁迫下小麦叶片脯氨酸和蛋白质含量变化与染色体的关系

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,研究干旱胁迫条件下染色体对不同生育时期叶片脯氨酸和蛋白质含量的调控效应。结果表明,在干旱胁迫条件下,1D和5D代换系叶片的脯氨酸含量变化在孕穗期、开花期、灌浆期始终显著或极显著高于中国春;而4A、4B、2D和6D代换系的可溶性蛋白质含量变化始终显著或极显著低于中国春。表明,Synthetic 6x的5D和1D染色体上可能有干旱胁迫下促进脯氨酸积累的基因存在,Synthetic 6x的4A、4B、2D和6D染色体上可能有干旱胁迫下抑制蛋白质含量下降的基因存在,小麦叶片游离脯氨酸的积累与可溶性蛋白质含量的下降无显著相关性。     

塔里木河下游干旱胁迫下的胡杨生理特点分析

本运用塔里木河下游地下水位变化资料和塔里木河下游主要植物胡杨脯氨酸和脱落酸(ABA)的分析实验数据,结合野外调查,对地下水位变化与胡杨体内脯氨酸和脱落酸积累的关系进行了分析。研究表明,在塔里木河下游,塔里木河下游胡杨体内的脯氨酸和脱落酸含量与地下水位变化密切相关．以胡杨为主的天然植物受干旱胁迫程度愈大,退化愈严重,而反映在胡杨体内脯氨酸和脱落酸含量上．则随着地下水位的下降、水分胁迫程度的增加呈现出明显增加态势。在不同地下水位埋深条件下,胡杨体内脯氨酸和脱落酸累积过程的变化和差异表达了胡杨受干旱的程度;塔里木河下游胡杨的生长发育已受到严重的十旱胁迫。     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌的影响

为明确干旱胁迫对根茎型清水紫花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿、根蘖型公农4号杂花苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落的影响,采用盆栽试验,运用16S rRNA基因测序技术,研究了幼苗期干旱胁迫下各根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明：干旱胁迫下各根型苜蓿的Chao1和ACE丰富度指数均在中度胁迫下最大,Simpson和Shannon-wiener多样性指数各处理间差异不显著;根际土壤细菌群落均以变形菌门、绿弯菌门、类杆菌门、放线菌门和厚壁菌门为主,干旱胁迫均显著增加了变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,显著降低了绿弯菌门的相对丰度,但类杆菌门和放线菌门先提高后下降。统计学分析显示,幼苗期干旱胁迫显著影响各根型苜蓿生长发育,随胁迫程度增加,其株高、地上生物量、地下生物量、根系活力、根体积、根系总长均显著降低,根冠比先增加后下降且在中度胁迫时达到最大值。重度胁迫下,清水苜蓿的株高、根系活力显著大于其他品种,而根冠比、根系干重显著小于其他品种;陇东苜蓿的根长、根尖数均显著大于其他品种;根系平均直径、根系总表面积各根型苜蓿间差异不显著。研究结果为植物的抗干旱胁迫以及提高各根型苜蓿在干旱胁迫下的水分利用提供参考。     

大豆脯氨酸积累相关基因家族鉴定及干旱胁迫表达分析北大核心CSCD

脯氨酸是一种广泛存在的渗透调节物质,在植物生长发育以及响应干旱胁迫的信号途径中具有重要作用。吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(δ-OAT)、吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)、脯氨酸脱氢酶(Pro DH)、吡咯啉-5-羧酸脱氢酶(P5CDH)、脯氨酸转运体(Pro T)是影响植物体内脯氨酸积累的关键酶。但关于大豆脯氨酸积累相关基因家族成员的研究尚未见报道。本研究在大豆基因组中鉴定出7个Gm P5CS、2个Gm OAT、2个Gm P5CR、5个Gm Pro DH、3个Gm P5CDH及6个Gm Pro T基因,不均匀地分布在大豆20条染色体中的12条上,发生16对片段复制事件。系统进化树分析发现,大豆脯氨酸积累相关基因家族分为不同的进化分支,同一亚族间的基因结构和保守基序相似。顺式作用元件分析结果显示,脯氨酸积累相关基因家族含响应逆境胁迫及植物激素的顺式作用元件。干旱胁迫下的表达模式分析结果显示,脯氨酸合成代谢相关基因家族成员(Gm P5CS、Gm OAT、Gm P5CR)响应干旱胁迫,在干旱胁迫24 h时显著上调表达;大多脯氨酸分解代谢相关基因家族成员(Gm Pro DH、Gm P5CDH)下调表达,脯氨酸转运相关基因家族成员(Gm Pro T)在干旱胁迫24 h显著上调表达,其中Gm P5CS5、Gm OAT1、Gm Pro T2、Gm Pro T4及Gm Pro DH3~5基因在干旱胁迫下的脯氨酸积累中可能起到关键作用。大豆幼苗P5CS、OAT活性随干旱胁迫时间的延长呈显著上升的趋势,与脯氨酸的积累呈正相关:Pro DH活性随干旱胁迫时间的增长呈显著下降的趋势,与脯氨酸的积累呈负相关。本研究为进一步解析大豆脯氨酸积累相关家族基因响应干旱胁迫的功能提供了参考。     

干旱胁迫对光合作用的影响

地球上干旱和半干旱地区的面积占陆地总面积的1／3以上,而且广大半湿润地区也经常出现干旱,因此全球大约有一半左右的陆生植物群落经常处于干旱胁迫状态,甚至一些处于非常潮湿的植物群落,如热带雨林,在一天之内也可能受不同程度（如轻度甚至中度）的干旱胁迫,而且往往每隔数年就会周期性遭到一次严重于旱胁迫。因此,干旱经常威胁着人们的生存和制约着植物生产力的提高,甚至限制植物的分布。干旱所造成的损失比盐碱和低温冷害所造成的损失都大,尤其严重威胁作物产量的提高。据统计,全世界每年因水分胁迫（包括旱涝）所造成粮食生产…     

Effect of Substrate Moisture and Potassium on Water Relations and C, N and K Distribution in Vigna Radiata

The Vigna radiata L. plants were grown in greenhouse at moisture content of sand (SMC) of 12.0 ± 0.5 %. At flower bud initiation stage, i.e. 45 - 50 d after sowing, the SMC was decreased to 3.5 ± 0.5 %, and the effects of applied potassium (0, 2.56 and 3.84 mmol dm-3) were studied. During water stress, K-fed plants maintained higher leaf water potential and relative water content (RWC) of leaves and nodules and lower osmotic potential as compared to untreated plants. The proline content was higher in nodules than in leaves showing their difference in degree of stress. A partial recovery was found after re-irrigation. When subjected to drought, carbon was accumulated in the leaves and declined in nodules and roots. K-fed plants showed higher C and N content in stem, roots and nodules than untreated plants. The content of K significantly increased in stem and nodules in K-fed plants, irrespective of SMC. Dry masses of different plant parts were also increased in K-fed plants. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

干旱胁迫下坡柳等幼苗质膜相对透性和脯氨酸含量的变化

以金沙江干热河谷主要树种坡柳、银合欢和山毛豆幼苗为材料,通过盆栽苗自然干旱胁迫,同时以浇水处理为对照,探讨了干旱胁迫下三树种幼苗叶片的相对含水量、质膜透性以及脯氨酸含量的变化情况。结果表明,干旱胁迫后三树种叶片的相对含水量、质膜相对透性以及脯氨酸含量都发生了变化,只是变化的幅度和进程不同。三项生理指标的综合分析及结合其自然表现,坡柳具有较强的抗旱能力,其次为银合欢,最后是山毛豆。     

不同植物在水分胁迫条件下脯氨酸的累积与抗旱性的关系

Ca植物春小麦幼苗叶片累积脯氨酸的数量随水分胁迫时间和强度递增,累积的数量与品种的抗旱性没有相关性。C_4植物玉米和高粱累积脯氨酸的数量低于小麦,但高粱多于玉米。CAM植物落地生根脯氨酸含量略有变化。旱生植物细枝岩黄芪的同化枝累积脯氨酸的数量高于中生植物钻天杨和槐的叶片,而梭梭的同化校则低于槐而高于钻天杨。表明这些植物累积脯氨酸的数量与它们的抗旱性无夫。因此似不宜用脯氨酸数量的多少作为植物抗旱性的生理指标。     

Water relations and nitrogen fixation in potassium fedVigna radiata nodules

Drought created by withholding the irrigation at 30 and 45 d after sowing significantly decreased relative water content (RWC) and osmotic potential (ψ_s) ofVigna radiata (L.) Wilczek cv. MH-83-30 nodules. Potassium fed plants showed higher RWC, whereas ψ_s was further declined irrespective of soil moisture levels. The nitrogenase activity and leghemoglobin content of nodules markedly decreased under drought and nodules of potassium fed plants showed better recovery after rehydration. The proline content significantly increased under drought but declined upon reirrigation. Also, the C, N and K contents of nodules significantly declined under drought.     

Does proline accumulated in leaves of water deficit stressed barley plants confine cell membrane injury? I. Free proline accumulation and membrane injury index in drought and osmotically stressed plants

The aim of this work was to examine the relationship between proline accumulation and membrane injury in barley leaves suffering from the effects of water deficit. Water deficit stress was induced by water withholding or by immersing the roots in polyethylene glycol (PEG 6000) solution of osmotic potential −1.5 MPa. The effect of water stress on proline accumulation and on membrane injury was evaluated in leaf blades of several barley genotypes. Substantial differences in proline accumulation and membrane injury indices among most of the genotypes investigated were observed. It was found that in drought stressed plants a higher ability to accumulate proline positively correlates with lower membrane injury. Whereas, in osmotically stressed plants the highest proline accumulation in the leaves was noticed in genotype with the largest membrane injury. The possible role of proline in membrane protection under conditions of slow-acting drought or shock-acting osmotic stress is discussed.     

转拟南芥P5CS1基因增强羽衣甘蓝的耐旱性

为提高羽衣甘蓝的耐旱性,本文将拟南芥Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS1）基因经农杆菌介导转入羽衣甘蓝植株中,检测转基因株系与野生型植株在干旱胁迫下P5CS1 mRNA表达量、幼苗脯氨酸含量、株系根系性状、整株干重、鲜重和整株存活率。结果表明,在15%PEG6000渗透胁迫下,转基因植株的P5CS1基因mRNA表达量明显增加,转基因植株脯氨酸含量是野生型的2.4倍;主根长、最长侧根长、侧根数目、整株干重和鲜重均高于野生型,干重/鲜重则低于野生型,转基因植株的平均存活率为78%,极显著高于野生型。数据显示,AtP5CS1基因在羽衣甘蓝中的表达明显改善了转基因植株的耐旱性。     

多效唑浸种提高稻苗耐旱性

应用植物生长调节剂能显著提高作物的耐旱性,从而提高干旱条件下作物的产量(余叔文等 1978,王保民等 1980,Fletcher等 1984,1985)。多效唑(multieffects triazole;MET)是我国80年代生产的一种植物生长延缓剂,其化学名为(2RS,3RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊醇-3,它能显著延缓稻苗生长、促进分蘖、防止稻苗移栽后败苗(王熹等 1988a,b),提高     

钙和钙调素对玉米幼苗抗旱性的调控

用２０ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２浸种处理能显著提高玉米种子在干旱胁迫下的萌发率。改善玉米幼苗的生长状况,减轻胚根在干旱胁迫下的膜伤害,提高其活力和玉米幼苗在强干旱迫下的存活率。     

Gibberellic acid improves water deficit tolerance in maize plants

The combination effects of water stress and gibberellic acid (GA₃) on physiological attributes and nutritional status of maize (Zea mays L. cv., DK 647 F1) were studied in a pot experiment. Maize plants were grown in the control (well watered WW) and water stress subjected to treated both water stress and two concentrations of gibberellic acid (GA₃ 25 mg L⁻¹, 50 mg L⁻¹). WS was imposed by maintaining the moisture level equivalent to 50 % pot capacity whereas the WW pots were maintained at full pot capacity. Water stress reduced the total dry weight, chlorophyll concentration, and leaf relative water content (RWC), but it increased proline accumulation and electrolyte leakage in maize plants and appears to affect shoots more than roots. Both concentrations of GA₃ (25 and 50 mg L⁻¹) largely enhanced the above physiological parameters to levels similar to control. WS reduced leaf Ca²⁺ and K⁺ concentrations, but exogenous application of GA₃ increased those nutrient levels similar or close to control. Exogenous application of GA₃ improved the water stress tolerance in maize plants by maintaining membrane permeability, enhancing chlorophyll concentration, leaf relative water content (LRWC) and some macro-nutrient concentrations in leaves.