箭舌豌豆根系抗坏血酸及相关酶对镉胁迫的响应

以箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L3(耐镉)和ZM(镉敏感)为材料,研究了不同程度镉胁迫下箭舌豌豆幼苗根系抗坏血酸(AsA)含量、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)同工酶活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)同工酶活性以及APX基因表达的变化。结果显示:(1)2个箭舌豌豆品种根系AsA和脱氢抗坏血酸(DHA)含量在镉胁迫下显著升高;AsA/DHA比值在镉耐性品种L3中显著升高,在敏感品种ZM中显著下降;相同镉处理浓度下,L3根系AsA含量和AsA/DHA比值显著大于ZM。(2)2个品种根系DHAR的活性电泳共显示4条同工酶条带,它们的活性均随镉处理浓度的升高而升高;其中DHAR1只在L3显示,DHAR4只在ZM显示;相同镉处理浓度下,品种L3的DHAR的总活性大于品种ZM。(3)2个品种根系APX的活性电泳共显示11条同工酶条带,其中的APX1、2、4仅在敏感品种ZM中受镉胁迫诱导,APX 8在耐性品种L3中受到比敏感品种ZM更显著的诱导;克隆得到1个箭舌豌豆APX基因,荧光定量RT-PCR结果显示该基因的转录在L3和ZM根系均受镉处理诱导。研究表明,镉胁迫下2个箭舌豌豆品种根系AsA含量,AsA代谢相关酶DHAR和APX的活性以及APX的转录水平均显著升高;镉耐性品种L3较敏感品种ZM能更有效地促进AsA循环,维持更高的AsA水平,从而更有效地缓解镉胁迫诱导产生的氧化胁迫,这可能是L3较ZM具有更高镉耐性的重要机制之一。     

重金属胁迫下内生菌对宿主植物的解毒机制

采用内生菌联合植物修复是土壤重金属污染修复理论研究和应用实践的新思路。较之根际促生菌,内生菌因生存环境稳定且与植物联系更加紧密,在实际应用中具有更大价值。在重金属胁迫下,部分具有特定功能的细菌可进入植物体内成为内生菌,这些内生菌通常在重金属吸收、耐受和解毒方面具有优良的特性,而且可以协同宿主植物耐受重金属胁迫,表现在直接或间接降低植物体内重金属胁迫强度和提高植物本身对重金属的耐受性两方面。系统分析了内生菌对宿主植物的解毒机制,综述了近年来内生菌增强植物重金属耐受性的研究,展望了重金属胁迫下植物和内生菌互作机制的研究思路和方向。     

木本植物对汞耐性的研究

土培与水培相结合的模拟试验结果表明:当年生木本植物对汞具有较强的耐受性,并依不同种而呈现差异。其中加拿大杨>晚花杨>旱柳>辽杨。加拿大杨体内汞的耐受阈值约为95—100ppm,每株体内最大汞吸收积累总量约为6779μg。超过耐受限度,植物生长发育将出现显著抑制伤害。根细胞壁对汞的亲合吸附,根系脱氢酶活性的提高,以及过氧化物同工酶含量与谱带的增加可直接或间接地有助于植物对汞耐性的增强。     

乡土树种茶梨种子萌发特性及其对人工繁育的启示

本试验研究了中国南方优良的乡土树种茶梨(Anneslea fragrans)种子在假种皮有无、不同脱水水平、PEG渗透胁迫和不同温度、光照条件下的萌发特性.结果表明:假种皮的存在抑制了茶梨种子的正常萌发;新鲜种子含水量较高(65.6%),脱水对于种子萌发特征具有显著影响,随着在干燥剂硅胶中脱水时间的增加,种子萌发率和发芽势持续降低,在经过48 h的持续脱水后种子完全丧失萌发能力,表明茶梨种子属于顽拗性种子;种子萌发对PEG渗透胁迫较敏感,其萌发率和发芽势随着PEG胁迫浓度的增加而降低;茶梨种子萌发对光照并不敏感,其萌发的最适温度范围是20℃～25℃,高温会抑制种子萌发.基于种子萌发对不同生态因子的响应,提出了该物种人工繁育的合理建议.

Abstract：

This paper studied the seed germination characteristics of native species Anneslea fra-grans in Southern China under the conditions of aril removal, dehydration, PEG osmotic stress, and different light and temperature. Aril removal benefited the seed germination of A. fragrans. Fresh-harvested seeds had higher moisture content (65.6%), and dehydration gave significant impact on their germination. The germination rate decreased with increasing dehydration dura-tion, and the seed viability was completely lost after 48 h continuous dehydration. Soaking in 5% -30% PEG solution for 24 h decreased the seed germination rate significantly, indicating that A. fragrans seed germination was sensitive to osmotic stress. Light had little effects on the seed germination. The optimal temperature range for the seed germination was 20 ℃～25℃, while high temperature inhibited the seed germination. Based on the responses of the seed germination to the test factors, some suggestions were made on the artificial propagation of A. fragrans.     

豌豆种子吸胀过程中脱水耐性变化的时间模式

研究了豌豆种子吸胀过程中脱水耐性的变化模式。种子在吸胀初期迅速吸收水分,然后缓慢吸收直到平台期。电解质渗漏速率在吸胀初期增加直到11h,然后随着吸胀下降。在吸胀过程中,种子的萌发率逐渐增加,种子和胚轴的脱水耐性逐渐丧失,10％和50％的种子和胚轴被脱水致死的含水量明显增加。赤霉素和脱落酸处理改变豌豆种子的萌发特性,提高胚轴的脱水耐性。研究结果表明,吸胀的豌豆种子脱水耐性的丧失是一种数量性状,正常性种子吸胀后脱水耐性的变化能够作为种子顽拗性研究的模式系统。     

植物重金属镉(Cd2+)吸收、运输、积累及耐性机理研究进展

本文从植物对Cd2 吸收、运输及积累机制,以及Cd2 对植物的伤害、植物对Cd2 的耐性机制等三个层面对相关研究进展进行了综述,并对该研究领域的重点问题进行了展望。     

根系抗坏血酸在小麦幼苗铝耐性中的作用

以3个铝耐性不同的小麦品种为材料,研究了Al胁迫下小麦幼苗根系质外体和共质体抗坏血酸含量以及抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性的变化。结果显示,Al耐性品种‘Atlas 66’质外体中抗坏血酸总含量随着处理 Al浓度的增加显著升高,而在Al敏感品种‘Scout 66’和‘扬麦9号’中显著降低。同时,‘Atlas 66’质外体中还原型抗坏血酸含量在高浓度Al处理下显著升高,2个敏感品种则在低浓度Al处理下还原型抗坏血酸含量略有升高。耐性品种‘Atlas 66’根系共质体还原型抗坏血酸和抗坏血酸总量在5～40μmol·L-1AlCl3处理下无显著变化,而在 2个敏感品种中则随处理Al浓度的增加显著下降。80μmol·L-1AlCl3处理下‘Atlas 66’根系质外体和共质体抗坏血酸氧化酶以及抗坏血酸过氧化物酶活性与对照相比均无显著变化,而在‘Scout 66’和‘扬麦9号’中则均显著降低。因此Al胁迫下‘Atlas 66’根系质外体抗坏血酸含量的升高和共质体抗坏血酸含量的维持以及Al毒害下抗坏血酸利用率较高可能是其Al耐性的一个重要机制。     

AtDREB1A基因在菊花中的异源表达提高了植株对干旱和盐渍胁迫的耐性

将携带有AtDREB1A基因, 并以35S或rd29A启动子驱动的植物表达载体转入地被菊花(Dendranthema grandiflorum)的粉色品种‘Fall color’. 与野生型相比, 35S:DREB1A转基因植株表现出严重的生长抑制, 而rd29A:DREB1A植株生长正常. RT-PCR检测表明, 在胁迫条件下, AtDREB1A基因在35S: DREB1A转基因植株中呈现组成型过量表达, 而在rd29A:DREB1A植株中则是受胁迫诱导型过量表达. 这两种启动子驱动的转基因植株对干旱和盐渍胁迫都表现出较强的耐性, 其中rd29A:DREB1A植株耐性显著强于35S:DREB1A植株. rd29A:DREB1A植株中的脯氨酸含量和SOD活性都强烈地被胁迫诱导升高, 且高于35S:DREB1A植株. 这些结果表明, 在地被菊花中表达AtDREB1A基因可以提高植株对干旱和盐渍胁迫的耐性, 同时这些耐性的升高可能与脯氨酸含量和SOD活性的上升有关.     

成熟脱水对种子发育和萌发的作用

成熟脱水是正常性种子发育的末端事件。种子在成熟时胚的脱水耐性增加;当种子萌发时胚变得不耐脱水。当种子获得脱水耐性时,糖、蛋白质和抗氧化防御系统等保护性物质积累;当脱水耐性丧失时,这些物质被降解。成熟脱水是种子从发育过程向萌发过程转变的“开关”,它降低发育的蛋白质和ｍＲＮＡ的合成,终止发育事件和促进萌发事件。顽拗性种子不经历成熟脱水的发育阶段,对脱水高度敏感。     

红树植物秋茄幼苗对镉耐性的研究

土培和砂培相结合,以不同镉浓度处理秋茄幼苗的试验结果表明：１００ｍｇ／Ｌ镉浓度对种苗萌发产生显著抑制效应;第２对叶萌发百分率在１３．３％以下,在幼苗生长阶段,砂培２５ｍｇ／Ｌ组,幼菌苗（植物体平均镉含量１４６．４３μｇ／ｇ）受严重伤害致死;土培２５ｍｇ／ｋｇ,幼苗（镉含量２７．２４μｇ／ｇ）生和工正常;达５０ｍｇ／ｋｇ 时,幼苗（镉含量３０．４７μｇ／ｇ）生长明显受抑制, 生物量和高度生长量分别比