糜子根系与旗叶协同衰老的生理生化机理研究

以榆糜3号糜子为试验材料,测定了拔节至成熟期糜子根系与旗叶生长指标、保护酶活性、可溶性蛋白含量等变化,初步分析了其根系与旗叶协同衰老的生理生化机制.结果表明:从拔节期到成熟期,糜子根系活性、表面积和干物质重,旗叶绿叶面积和干物质重,以及根系与旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均呈先升高后降低的趋势,并均在拔节后34~41 d(籽粒灌浆前期~中期)达到最大值;根系与旗叶的可溶性蛋白质含量逐渐降低,而丙二醛(MDA)含量却持续大幅度上升;糜子旗叶的保护酶(SOD、CAT、POD)活性、可溶性蛋白含量始终极显著高于同期根系,而其MDA含量却始终极显著低于同期根系.研究发现,在糜子生育后期,其光合产物分配中心转移,造成根系和旗叶中光合产物亏缺;同时其旗叶和根系中保护酶活性逐渐降低,清除活性氧的能力减弱,引起细胞内活性氧积累和膜氧化伤害逐渐加重,最终导致植株逐渐衰老;在植株衰老过程中,根系与叶片衰老密切相关,并且根系抗氧化酶的活性相对较弱.     

不同温度型花生品种的抗衰老特性

以我国北方4个大花生品种为研究材料,于花生结荚期到收获,用红外测温仪对各品种的冠层温度进行连续观测,并测定了花生主茎功能叶片中叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量及硝酸还原酶（NR）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性。结果表明,不同品种花生冠层温度存在明显差异。冠层温度低的品种比冠层温度高的品种叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及NR、SOD和CAT活性明显偏高,而MDA含量明显偏低,且越往生育后期越明显,说明冠层温度低的品种比冠层温度高的品种生活力更旺盛,抵抗衰老能力更强。因此,冠层温度可作为花生抗衰老能力的一个重要指标,用于指导花生育种和栽培等生产实践。     

PEG模拟干旱胁迫对糜子幼苗生理特性的影响

以'榆糜1号'和'榆糜3号'为试验材料,采用PEG模拟水分胁迫方法,研究了干旱胁迫对糜子幼苗生理生化特性的影响.结果显示,(1)2品种幼苗叶片的细胞电解质外渗率、叶片的MDA含量、游离脯氨酸含量和可溶性糖含量均在胁迫2 d后逐渐上升,但保护酶SOD和POD的活性均呈先升高后降低的变化趋势,2品种幼苗在不同强度PEG胁迫下总体变化趋势基本一致,且各胁迫处理间差异显著(P<0.05).(2)2品种在相同处理下差异显著(P<0.05),其中,10%～30 0A PEG胁迫8 d时,'榆糜3号'比'榆糜1号'的细胞电解质外渗率、叶片的MDA含量增加幅度小,而游离脯氨酸含量和可溶性糖含量增加幅度较大,但保护酶SOD和POD的活性下降幅度较小,说明相同渗透胁迫下'榆糜1号'比'榆糜3号'叶片的细胞膜透性增加幅度大,但渗透调节物质增加较少,细胞膜系统受干旱伤害会更大,其抗旱性相对较弱.综合各项生理指标的分析认为,'榆糜3号'具有较强的抗旱能力.     

过表达MtVP1对马铃薯表型及糖代谢的影响

I型H⁺-PPase参与糖异生和蔗糖分解代谢, 利用不同的糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)饲喂拟南芥(Arabidopsis thaliana) I型H⁺-PPase基因不同类型的突变体, 产生的表型不一致, 因此, 推测I型H⁺-PPase可能存在其它影响糖代谢的机制。为进一步明确该酶对糖代谢的影响, 以过表达MtVP1的马铃薯(Solanum tuberosum)渭薯4号为研究对象, 观察不同培养条件下的表型, 监测糖含量变化, 并利用转录组测序分析转录谱。结果表明, 过表达MtVP1马铃薯表现出红色茎、紫色花和表皮毛更发达, 单株块茎数减少, 块茎变大, 块茎皱缩速度加快; 转基因马铃薯块茎中淀粉、葡萄糖和果糖含量显著下降, 芽中葡萄糖和果糖含量也显著下降。果糖饲喂导致转基因马铃薯花青素含量显著降低; 转基因马铃薯体内果糖-1,6-二磷酸酶和果糖- 2,6-二磷酸酶基因表达上调3-7倍。研究结果为进一步从糖代谢角度探究I型H⁺-PPase的生理功能提供参考。