植物SnRKs家族在胁迫信号通路中的调节作用

蔗糖非发酵1(SNF1)相关蛋白激酶家族(SnRKs)是植物胁迫响应过程中的一类关键蛋白激酶。在响应生物胁迫时,SnRKs可通过参与活性氧和水杨酸介导的信号转导途径,增强植物对生物侵害的耐受性。在响应非生物胁迫时,SnRKs通过脱落酸(ABA)介导的信号通路,增强植株对干旱、盐碱和高温等的耐受性;且通过独立于ABA的信号通路,SnRKs可调控胞内能量状态,维持离子平衡。该文总结了SnRKs蛋白激酶作为胁迫信号通路中的主要调节因子的最新研究进展,并展望了未来的研究方向。     

独脚金内酯调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素交互作用的研究进展

对独脚金内酯（strigolactones,SLs）调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素相互作用的相关研究结果进行了总结和归纳,在此基础上提出今后的重点研究方向。相关的研究结果显示：在拟南芥[Arabidops~thaliana（Linn．）Heynh．]、豌豆（Pisum sativum Linn．）和水稻（Oryza sativa Linn．）等植物多枝突变体中SLs作为可转导信号参与侧枝发育的分子调控,从这些植物中已克隆获得参与SLs生物合成及信号应答途径的一些基因。作为一种植物激素,SLs在侧枝发育调控网络中与生长素相互作用;腋芽发育与其中生长素的输出密切相关,SLs通过调控芽中生长素的输出间接抑制腋芽发育和侧枝生长,而生长素则在SLs生物合成中起调节作用。     

烯效唑对青钱柳试管苗生长及生理特性的影响

在含0.00(CK)、0.01、0.05、0.10和1.00 mg·L-1烯效唑的WPM培养基上继代培养120 d后,对青钱柳[Cyclocarya paliurus (Batal.)Iljinskaja]试管苗的部分生长及生理指标的变化进行了比较研究.结果显示:不同质量浓度烯效唑对青钱柳试管苗的生长及生理指标有不同的影响效应.总体上,随培养基中烯效唑质量浓度的提高,青钱柳试管苗的苗高、叶片数和可溶性蛋白质含量逐渐降低,可溶性糖与可溶性蛋白质含量的比值、SOD和POD活性逐渐提高;在培养基中添加0.01、0.05和0.10 mg·L-1烯效唑对青钱柳试管苗的成活率无显著影响,却可使试管苗的单株鲜质量增加量、叶绿素含量和可溶性糖含量均高于对照;在培养基中添加1.00 mg·L-1烯效唑能显著或极显著降低试管苗的成活率、单株鲜质量增加量、分化芽数、苗高、叶片数以及叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量,并使苗茎出现异常增粗和矮化.而在含0.10 mg·L-1烯效唑的培养基上,虽然试管苗的苗高、分化芽数和叶片数分别较对照降低了28.03%、9.70%和12.37%,但试管苗的单株鲜质量增加量、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性糖与可溶性蛋白质含量的比值、 SOD和POD活性分别较对照提高了99.39%、 14.00%、 5.00%、115.43%、129.77%和33.79%.研究结果表明,在培养基中添加0.10 mg·L-1烯效唑可有效改善青钱柳试管苗的生长和生理特性,有效控制苗高和叶片数,促进苗茎的增粗,有助于增强试管苗的抗逆能力.     

5个银杏优良品种成熟胚离体繁殖培养基的选择研究

选用5个优良银杏品种的成熟胚,分别接种在B5、WPM、DCR3种基本培养基上进行试管培养.结果表明: 1 不同银杏品种在不同的培养基上培养28d后,成苗率、根长、苗高出现差异.方差分析表明,培养基之间对银杏成熟胚离体培养的差异大于品种之间的差异; 2 DCR培养基对5个品种的成苗率、苗高和根长无显著性差异,是最适宜的培养基,WPM是较好的培养基,B5是稍差的培养基. 3 从本批次5个品种的优良度上比较,依次为44号>45号>28号>79号>53号.     

青钱柳组培快繁体系的初步研究

以青钱柳成熟胚为实验材料,对建立青钱柳组培快繁技术体系进行初步研究.结果表明,离体胚在添加30 g/L蔗糖、6.5 g/L琼脂的培养基中培养60 d,成苗率可达到72.67%.通过正交试验筛选出丛生芽诱导增殖的最佳培养基为WPM+0.5 mg/L 6-BA+0.01 mg/L IBA+30 g/L蔗糖,适宜的继代周期为40 d,丛生芽诱导率可达到93.33%,增殖系数最高为4.75,3种激素对丛生芽增殖系数的影响程度依次为IBA>6-BA>KT,其中IBA有显著影响.培养基中添加适当浓度的烯效唑和稀土镧对试管苗的壮苗和生长均有促进作用,其最适浓度分别为0.1 mg/L和5 mg/L.适宜浓度的IBA对试管苗生根有一定促进作用,采用WPM+0.2 mg/L IBA+20 g/L蔗糖培养基进行诱导,生根率为16.67%,经过15 d暗诱导处理,生根率可提高到23.33%.     

多胺对离体黄瓜子叶花芽构建的影响

研究了外源多胺对离体黄瓜(CucumissativusL.)子叶内在多胺含量和花芽构建的影响。在MS培养基中添加5×10-2mmol·L-1亚精胺(Spd)、精胺(Spm)能明显提高子叶内Spd含量和SpdPut值,子叶成花率也明显高于对照组,而添加5×10-2mmol·L-1Put、5mmol·L-1环己胺硫酸盐(CHAS)培养的结果则相反。表明子叶内Spd含量和SpdPut与成花率呈正相关关系。在添加5mmol·L-1D精氨酸(DArg)处理后,子叶内SpdPut高于Spd处理,但子叶成花率低于对照组,表明Put、Spd含量也影响离体子叶花芽的构建。在实验中添加CHAS处理后子叶内Spm含量高出对照组10倍,子叶成花率却为0,其它各处理与对照组的内源Spm变化基本一致,成花率却差别明显,表明子叶内Spm含量与黄瓜子叶花芽构建之间无明显相关性。     

干旱胁迫下表观遗传机制对转C4型PEPC基因水稻种子萌发的影响

为探究干旱胁迫下表观遗传机制对高表达玉米(Zea mays) C₄型PEPC转基因水稻(Oryza sativa)种子萌发的影响, 以转C₄型PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake (WT)为试材, 采用10% (m/v)聚乙二醇6000 (PEG6000)模拟干旱条件, 通过单独和联合施用PEG6000、DNA甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5azaC)和可变剪接抑制剂大环内酯类(PB)进行种子发芽实验, 测定种子活力、萌发过程中可溶性糖和可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性以及PEPC、糖信号相关基因和部分剪接因子基因的表达。结果表明, 0.25 µmol·L^-1PB处理对2种供试水稻在干旱条件下种子萌发均表现出显著抑制作用, 使干旱条件下种子萌发过程中可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及可溶性蛋白含量均有所下降, PB也抑制糖信号-蔗糖非发酵1 (SNF1)相关蛋白激酶(SnRKs)家族和剪接因子丝氨酸/精氨酸富集蛋白家族(SR proteins)相关基因的表达以及α-淀粉酶的活性, 但对PC的抑制作用小于WT。5 µmol·L^-15azaC处理对干旱条件下种子萌发的效果与可变剪接抑制剂相反。5 µmol·L ^-1 5azaC联合PEG6000干旱处理部分减缓了干旱对水稻种子发芽率的抑制作用, 使供试材料发芽率升高, 表明DNA甲基化和可变剪接机制参与了水稻芽期干旱耐性, 其中对PC的作用更大。     

纳米TiO_2对油松种子萌发及幼苗生长生理的影响

以油松为材料,研究了不同浓度(50～2 000 mg/L)的纳米TiO2对油松种子萌发及幼苗生长和生理特征的影响,以探讨纳米材料对林木生长发育的调节作用.结果显示:各浓度纳米TiO2处理对油松种子萌发、幼苗生长及生理功能的改善均有一定程度的促进作用,且促进效应随着处理浓度的增加呈先升后降的趋势;1 000 mg/L纳米TiO2处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗高、鲜重的提高以及霉变率的抑制作用效果最佳,它们依次分别比对照极显著提高28.00%、18.00%、12.36%、126.95%、19.57%、36.89%和下降15.33%(P<0.01);500 mg/L纳米TiO2能最有效增加油松幼苗根长、根系活力及其叶片蛋白质含量、SOD活性、POD活性,降低其细胞质膜相对透性和丙二醛含量,它们分别比相应对照极显著增加111.91%、53.85%、16.32%、170.93%、141.94%和降低45.18%、51.27%.研究表明,适当浓度的纳米TiO2处理不仅能显著促进油松种子的萌发和幼苗生长,而且能改善幼苗的生理功能,增强其抗逆能力.     

多胺对离体黄瓜子叶花芽构建的影响*

研究了外源多胺对离体黄瓜( Cucumis sativus L. ) 子叶内在多胺含量和花芽构建的影响。在MS 培养
基中添加5@ 10- 2 mmol#L- 1 亚精胺( Spd) 、精胺( Spm) 能明显提高子叶内Spd 含量和SpdPPut 值, 子叶成
花率也明显高于对照组, 而添加5 @ 10- 2 mmol#L- 1 Put、5 mmol#L- 1 环己胺硫酸盐( CHAS) 培养的结果则相
反。表明子叶内Spd 含量和SpdPPut 与成花率呈正相关关系。在添加5 mmol#L- 1 D- 精氨酸( D-Arg) 处理后,
子叶内SpdPPut 高于Spd 处理, 但子叶成花率低于对照组, 表明Put、Spd 含量也影响离体子叶花芽的构建。
在实验中添加CHAS 处理后子叶内Spm 含量高出对照组10 倍, 子叶成花率却为0, 其它各处理与对照组的内
源Spm 变化基本一致, 成花率却差别明显, 表明子叶内Spm 含量与黄瓜子叶花芽构建之间无明显相关性。     

外源一氧化氮对模拟酸雨胁迫下箬竹（Indocalamus barbatus）光合特性的影响

为了探讨外源一氧化氮对酸胁迫下植物生理响应的调节作用,以髯毛箬竹为试验材料,以硝普钠（SNP）为一氧化氮供体,研究了一氧化氮对模拟酸雨胁迫下叶片叶绿素相对含量、光合作用日变化以及叶绿素荧光特性等的影响。结果表明：（1）外源一氧化氮（50～450mg／LSNP）预处理可不同程度地缓解pH3．0酸雨胁迫下叶绿素含量的下降,其中以450mg／LSNP处理效果最明显;（2）酸雨胁迫下,箬竹叶片光合“午休”现象加重,日均净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和气孔限制值（Ls）均明显降低,而细胞间隙CO2浓度（Ci）增大,经过外源SNP预处理后Pn、Gs、Tr和Ls不同程度增加,而Ci有所降低,以450mg／LSNP预处理的效果最好;（3）酸雨胁迫下,箬竹叶片的最大荧光（胁）、PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、有效光化学效率（Fv’／Fm’）、最大荧光产额（Fm’）、稳态荧光产额（Fs’）、光化学淬灭系数（qP）、非光化学淬灭系数（NPQ）、PSⅡ实际光化学效率（qbPSⅡ）及表观光合电子传递速率（ETR）均降低,而暗适应下最小荧光（F0）、光适应下最小荧光产额（F’0）则升高;经450mg／LSNP预处理后,上述荧光参数在胁迫下的变化均受到不同程度的抑制。可见,一氧化氮预处理能够不同程度地缓解酸雨胁迫下非气孔因素引起的箬竹叶片光合速率的下降以及对光合系统的破坏作用,提高胁迫下光合能力。光化学效率的提高和过剩光能的非光合耗散的增强可能是一氧化氮缓解胁迫对光合机构破坏的机制之一。