植物抗寒及其基因表达研究进展

植物经过逐渐降低的温度从而提高抗寒能力 ,这个过程被人们称为低温驯化。植物低温驯化过程是一个复杂的生理、生化和能量代谢变化过程 ,这些变化主要包括膜系统的稳定性、可溶性蛋白的积累和小分子渗透物质 ,比如脯氨酸、糖等 ,这些变化中的一些是植物抗寒必需的 ,而另外一些变化不是必需的。主要对冷害和低温生理生化变化、低温诱导表达基因的功能和作用、低温驯化的调节机制及其信号转导方面进行了综述。通过差别筛选 c DNA文库的方法已经鉴定了许多低温诱导表达、进而提高植物抗寒能力的基因 ,其中有脱水素、COR基因和 CBF1转录因子等。低温信号的感受、转导和调节表达是低温驯化的关键环节 ,低温信号的转导过程与干旱胁迫之间具有一定的交叉 ,这为利用 ABA等来提高植物抗寒能力成为可能 ,相信不久的将来人们可以通过提高植物抗寒能力从而增加经济产量成为现实。     

用甘蓝苗连续饲养小菜蛾的技术

室内实验结果表明 :在 ( 2 5± 1 )℃、相对湿度 5 0 %～ 70 %、光周期 1 6L∶8D条件下 ,用甘蓝苗(BrassicanapusL .)饲养小菜蛾PlutellaxylostellaL .可取得较好的饲养结果 ,连续饲养多代种群未出现退化现象 ,能够得到大量发育整齐的供试虫源。在低温 ( 4℃ )条件下 ,卵冷藏 7d ,孵化率 77 8% ,蛹冷藏 1 5d化蛹率 86 9% ,冷藏后卵和蛹的发育等与各自的对照基本一致 ,可以较好地调控小菜蛾发育进度 ,便于取得虫龄基本一致的虫源。     

春季高寒山区牧草低温保护物质变化与其脱冻适应间关系研究

为了了解牧草低温保护物质与其抗冷冻的关系,在高寒山区测定了几种多年生牧草根中低温保护物质的含量和几种蔗糖酶活力的变化。结果表明,在4月土壤解冻期间,无芒雀麦、花雀麦、垂穗披碱草和草地早熟禾根中的蔗糖含量分别下降了74．1％、66．2％、45．2％和69．6％,果糖含量分别下降了72．0％、38．0％、68．3％和84．6％,葡萄糖含量分别下降了66．7％、62．5％、42．2％和65．2％,脯氨酸含量分别下降了83．0％、51．0％、43．3％和70．6％,可溶性蛋白质变化不大;蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性下降,蔗糖分解酶活性增加,蔗糖分解酶活性是蔗糖合成酶活性的22～35倍,是蔗糖磷酸合成酶活性的55～80倍。研究结果说明,春季牧草萌发时,根中已糖含量的下降是蔗糖分解酶活性增加的结果,根中脯氨酸作为氮的贮藏物质被用于根的呼吸和蛋白质合成。春季牧草根的抗寒能力随着根中低温保护物质的减少而下降,这也说明牧草的低温保护物质和牧草的抗寒性密切相关。     

不同低温胁迫对烟草愈伤组织抗氰交替途径诱导和交替氧化酶表达影响的比较

比较了不同低温（14℃和4℃）胁迫对烟草（Nicotiana rustica L.）愈伤组织抗氰交替途径诱导和交替氧化酶表达的影响。结果显示,不同低温胁迫处理能显著诱导烟草愈伤组织交替途径容量和实际运行的增加,且都呈现出基本相同的变化模式：在胁迫的初期（1～3 d）持续增加,在3 d时达到最高,而后下降到一个相对恒定的水平。但交替途径容量增加的幅度与温度下降的程度密切相关,而交替途径实际运行量的诱导程度在不同低温胁迫下的差异却很小。表明交替途径容量和实际运行对低温胁迫的响应是不同的。免疫印迹分析结果表明：低温胁迫明显诱导了交替氧化酶总蛋白的增加,且其随低温胁迫进程的变化与交替途径容量的变化基本一致;而对交替氧化酶单体与二聚体在低温胁迫下的含量变化检测结果则显示,烟草愈伤组织中交替氧化酶主要以二聚体形式存在,且这一存在形式并不随低温胁迫程度的加深而发生改变。两种形式的交替氧化酶蛋白含量都能被低温胁迫诱导增加,但其单体水平在两种不同的低温胁迫下并无明显差别,而4℃低温胁迫诱导的二聚体交替氧化酶蛋白含量明显高于14℃。表明不同程度低温对抗氰交替途径发生的不同影响主要是由于对交替氧化酶蛋白二聚体形式的不同诱导程度所致;而高活性的交替氧化酶单体形式则不因低温胁迫程度的加重而被明显诱导升高,使得抗氰交替途径的运行程度在两种不同的低温胁迫处理条件下无显著差异。     

猕猴桃果实采后成熟过程中糖代谢及其调节

20℃下采后猕猴桃果实中淀粉酶活性快速上升于果实软化启动阶段,随着果实进入快速软化阶段,淀粉迅速水解,葡萄糖和果糖快速积累,SPS活性增加,酸性转化酶活性下降,蔗糖积累;至果实软化后期,SPS活性降低,蔗糖含量下降.AsA和低温可抑制淀粉酶活性、己糖积累、SPS活性上升和酸性转化酶活性下降,延缓蔗糖积累,相反,乙烯则可促进淀粉酶活性,加速淀粉降解和己糖积累进而直接或间接增加SPS活性,促使蔗糖积累.采后猕猴桃果实的SPS活性变化中有己糖激活效应和蔗糖反馈抑制效应.AsA、低温和乙烯等对糖代谢的调节主要是通过对SPS活性的影响而实现的.     

白菜高效再生系统的建立及其不定芽发生的组织学观察(简报)

白菜(Brassica campestris L ssp.chinensis Maki-no)起源于欧洲的野生芸薹,有许多变种和类型,是我国尤其是长江流域及南方各省普遍栽培的重要蔬菜种类之一,在农业生产中占有重要的地位。由于白菜的植株再生频率同其他芸薹属作物相比较低,因此,影响了基因工程技术在白菜品种改良上的应用。虽经国内外多年的研究,白菜的植株再生频率有所提高,但还达不到转基因植物研究80%-90%的植株再生频率的要求。本试验在筛选获得“油冬儿”白菜适宜培养基配方的基础上,比较了“上海青”等8个白菜类蔬菜不同品种在该培养基上的离体培养再生效率,进一步完善了白菜类蔬菜的离体培养再生体系,     

气候变化背景下中国农业气候资源变化Ⅷ.江西省双季稻各生育期热量条件变化特征

基于江西省地面气象资料和农业气象试验站数据,分析了江西省双季稻生育期的变化趋势,并利用生长度日（GDD）、低温度日（CDD）和高温度日（HDD）对1981-2007年江西省水稻各生育期热量资源的变化趋势进行分析.结果表明：气候变暖背景下,江西省水稻生长季平均气温、平均最低气温和平均最高气温均呈升高趋势,引起双季稻生长季缩短,其中,营养生长期日数减少最明显,而生殖生长期延长;生长度日和高温度日均增加,低温度日减少.研究期间,江西省双季稻有效热量资源增加,低温风险减少,但高温风险增多;江西省水稻有效热量资源的空间变化特征表现为东北部的增幅大于西南部,南部的低温风险大于北部,中部的高温风险最大.     

冬小麦光合特征及叶绿素含量对保水剂和氮肥的响应

以不施保水剂和氮（N）肥为对照,测定了保水剂（60 kg·hm^-2）与不同N肥水平（0、225、450 kg·hm^-2）及其配施条件下大田小麦的光合特征、叶绿素含量和水分利用效率等指标,研究了冬小麦拔节期和灌浆期光合生理特征、叶绿素含量及水分利用对保水剂和N肥的响应.结果表明：灌浆期各处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、叶片水分利用效率及叶绿素含量均大于拔节期.在拔节期,单施N肥条件下,随施N量的增加,单叶水分利用效率提高,光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率均先增后减;225 kg·hm^-2 N肥处理的叶绿素含量最高.施用保水剂后,随施N量的增加,胞间CO₂浓度降低,而光合速率等均提高;单施保水剂及其与N肥配施提高了叶绿素含量,而过多N肥效果不显著在灌浆期,单施N肥显著提高了小麦的光合速率及水分利用效率,降低了气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率;叶绿素含量随N肥用量的增加而增加.施用保水剂后,随N肥用量的增加,光合速率和叶片水分利用效率均先增后减,而胞间CO₂浓度和蒸腾速率先减后增,但均低于对照,气孔导度随施N量的增加而提高.单施保水剂的叶绿素含量显著提高,但其与N肥配施叶绿素含量有所降低.保水剂与N肥配合施用显著提高了小麦的千粒重、产量及水分生产效率.其中,保水剂与225 kg·hm^-2N肥配施处理的产量及水分生产效率均最高.     

开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响

以耐冷水稻品种996和冷敏感品种4628为材料,开花期在人工气候室进行7 d低温（06:00-8:00和19:00-23:00,19 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,21 ℃;10:00-16:00,23 ℃;23:00-06:00,17 ℃）和适温（06:00-8:00和19:00-23:00,24 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,26 ℃;10:00-16:00,30 ℃;23:00-06:00,22 ℃)处理,研究了低温胁迫对水稻花药开裂、花粉性状及剑叶叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、膜透性等理化特性的影响.结果表明：开花期低温胁迫导致水稻花药开裂系数、花粉萌发率显著下降,中部和下部颖花的不育花粉率增加.996的花药开裂系数和花粉萌发率显著高于4628,表明耐冷品种996在开花期低温胁迫下能保持较好的花粉散落特性和花粉萌发特性.低温胁迫下,996的剑叶可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及其增幅显著高于4628,而丙二醛含量和相对电导率及其增幅却显著低于4628,说明耐冷品种在低温胁迫下的保护性反应更迅速和强烈,其膜结构及功能更稳定.     

低温驯化和外源糖对爪哇伪枝藻冷胁迫的影响

低温是影响荒漠藻类生存的重要环境因子.研究了低温驯化和外源糖对爪哇伪枝藻冷胁迫的作用.实验测定了低温和外源糖处理下伪枝藻某些生理活性指标的变化.结果表明,低温胁迫导致伪枝藻生物量和光合活性的显著降低,低温驯化和外源糖在一定程度上对藻细胞叶绿素α含量和光合活性具有促进作用,低温驯化明显提高了细胞内可溶性蛋白的含量,而对丙二醛的含量影响不大.研究还发现,低温驯化明显降低了细胞膜的相对透性,而外源糖对细胞膜的相对透性影响不大.此外,低温驯化促进了伪枝藻胞外多糖的大量合成.研究结果初步证实了低温驯化和外源糖类对于提高伪枝藻的冷胁迫耐受性具有调节作用.