外源ABA和水分胁迫对不同基因型三叶草生长的影响

在室内研究了不同浓度外源ABA处理和不同水分胁迫对6种不同基因型的三叶草(Trifolium subterraneum L.)生长的影响.当三叶草的第四片叶完全展开时,向营养液中施加不同浓度的ABA时对盆栽土壤进行控水.在处理的1,4,7和11 d,测定植株鲜重、叶片数、最长根长,以表示三叶草的生长状况.各参试品种以上三项生长指标均受外源ABA和水分胁迫的影响而呈现下降的趋势.同时,叶片水势值随ABA浓度的增加和水分胁迫强度的增加而明显降低.在10-4 mol/L ABA处理11 d后,参试品种平均生长量的减少与水分胁迫15 d后其生长量的减少的结论一致.在不同浓度ABA处理下,不同基因型三叶草平均叶片数,完全展开叶面积和每株干物质重约降低了50%,而其根冠比却增加了80%.不同基因型三叶草生长参数间的变化及排序结果与盆栽相同品种获得的实验结果非常相似.品种Clare、Nuba 和Seaton Park在对照和处理下均表现最好.由于三叶草对一定浓度范围的外源ABA的反应与其在盆栽水分胁迫下的反应结果十分相似,因此,利用外源ABA处理的方法来研究不同基因型三叶草的耐旱性将可能是一种行之有效的方法.     

植物激素ABA在水分胁迫下的功能及信号途径

植物根系感知外界水分胁迫刺激,诱导ABA生物合成。ABA既可诱导气孔关闭或抑制气孔开放,以降低植物的蒸腾失水,又可影响植物根系发育,以抵御水分胁迫。本文就植物激素ABA及其下游信号H2O2、NO以及Ca2＋等在植物生长调节方面的研究进展进行概述,以构建水分胁迫下植物生长自我调控的可能模式。     

从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导

由于植物在生长和发育过程中不可避免地要遭受各种环境胁迫的影响,植物只有通过对环境胁迫的快速感知和主动反应才得以生存和发展.植物这种对环境胁迫的快速感知和主动反应体现在环境胁迫下植物可以通过一系列基因的表达调控来实现各种抗逆的生理生化反应.虽然得以鉴定的水分胁迫应答基因越来越多,但其中只有极少的基因在抗逆中的基本功能已得到初步认识.从细胞对水分胁迫原初信号的感知到基因表达调控包括了一系列复杂的细胞逆境信息传递过程.脱落酸(abscisic acid, ABA)作为重要的细胞逆境信号物质介导了一系列基因表达,因此从细胞对水分胁迫原初信号的感知到编码ABA生物合成关键酶基因的表达是一条最为关键的细胞逆境信息传递途径.逆境应答基因功能的鉴定以及对整个细胞信号传递过程中详尽的分子机制的了解无疑是今后最有趣的也是最为重要的研究课题.     

从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导

由于植物在生长和发育过程中不可避免地要遭受各种环境胁迫的影响 ,植物只有通过对环境胁迫的快速感知和主动反应才得以生存和发展。植物这种对环境胁迫的快速感知和主动反应体现在环境胁迫下植物可以通过一系列基因的表达调控来实现各种抗逆的生理生化反应。虽然得以鉴定的水分胁迫应答基因越来越多 ,但其中只有极少的基因在抗逆中的基本功能已得到初步认识。从细胞对水分胁迫原初信号的感知到基因表达调控包括了一系列复杂的细胞逆境信息传递过程。脱落酸 (abscisicacid ,ABA)作为重要的细胞逆境信号物质介导了一系列基因表达 ,因此从细胞对水分胁迫原初信号的感知到编码ABA生物合成关键酶基因的表达是一条最为关键的细胞逆境信息传递途径。逆境应答基因功能的鉴定以及对整个细胞信号传递过程中详尽的分子机制的了解无疑是今后最有趣的也是最为重要的研究课题。     

水分胁迫下ABA由蚕豆根向地上部的运输及其在叶片组织中的分布

蚕豆根装载的＾３Ｈ－ＡＢＡ可以５．６ｃｍ／ｍｉｎ以上的速率向冠部运输,短时间内根运来的ＡＢＡ主要分布在有大量气孔密布的下表皮,但长时间内则主要分布在大叶肉组织中,抑制蒸腾可降低ＡＢＡ向叶片中的运输积累。     

外源ABA对楸树幼苗NaCl胁迫的缓解效应及其生长生理响应特征

以2年生楸树(苏楸1号和008-1)扦插苗为材料,采用盆栽试验法,分析盐胁迫(0.5%NaCl)处理下楸树幼苗生长、生理的变化,并分析不同浓度外源ABA(15、25、35 mg/L)对盐胁迫(30 d)楸树幼苗的缓解效应及其生理生化特性,以探索重度盐胁迫下适合楸树幼苗生长的适宜外源ABA浓度,为增强盐碱地楸树的耐盐性、提高盐碱地的利用提供理论依据。结果显示:(1)0.5%NaCl胁迫下,两品种楸树幼苗叶片表现出不同程度的盐害症状,且‘苏楸1号’叶片盐害症状较‘008-1’严重;随胁迫时间延长,两品种楸树幼苗的相对电导率(REC)均呈先上升后下降的变化趋势,叶绿素(Chl)、相对含水量(RWC)均呈降低趋势,可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先上升后下降趋势,但‘008-1’的REC显著低于‘苏楸1号’,Chl、RWC、SS、SP、Pro、SOD均显著高于苏楸1号,表明‘008-1’的耐盐性较‘苏楸1号’更强。(2)喷施外源ABA使得盐胁迫下‘008-1’楸树的苗高显著增加、新叶提前萌发,表明外源ABA在一定程度上能够缓解盐胁迫对楸树生长的影响;喷施外源ABA降低了盐胁迫下‘008-1’楸树幼苗叶片的REC,提高了Chl、RWC、SS、SP、Pro、SOD、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性,促进了内源激素生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)以及玉米素核苷(ZR)的积累。研究表明,楸树品种‘008-1’的耐盐性更强;外源喷施适宜浓度ABA能够缓解盐胁迫对楸树幼苗生长的影响,降低幼苗叶片细胞膜透性,促进幼苗渗透调节物质的积累,增强渗透调节能力,并提高盐胁迫下幼苗的抗氧化酶活性,促进植物对内源激素含量的调节,从而提高楸树的耐盐性,且以25 mg/L ABA处理的效果最好。     

外源ABA对黄瓜幼苗抗低温胁迫的作用

在光照下对黄瓜(Cucuntis sativus L.)离体子叶圆片和幼苗分别使用10~(-6)mol/l 与10~(-4)mol/l ABA 处理,有防御低温伤害的作用,表现为降低子叶圆片的电解质渗漏,阻抑幼苗子叶的谷胱甘肽含量的下降和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的累积,减缓叶片的光合作用的下降和叶绿素荧光的猝灭,提高幼苗的存活率。但这种作用可被黑暗和光合抑制剂(DCMU)所限制。     

抗旱性不同的小麦幼苗对水分和NaCl胁迫的反应

分别测定抗旱小麦的８１３９（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．ｃｖ．８１３９）和干旱敏感品种甘麦８号（Ｔ．ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．ｃｖ．Ｇａｎｍａｉ Ｎｏ．８）在２０％ＰＥＧ６０００和１．２％ＮａＣｌ胁迫下的生长、光合作用、蒸腾作用及抗氧化保护系统的变化。结果表明,抗旱小麦８１３９对ＰＥＧ６０００有较强的抗性,但对ＮａＣｌ胁迫的抗性较差。ＮａＣｌ胁迫下,两种小麦根的生长均受到严重抑制,而在ＰＥ     

水分胁迫下AM真菌对沙打旺生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究了水分胁迫条件下接种AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)生长和抗旱性的影响。在土壤相对含水量为70%、50%和30%条件下,分别接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和沙打旺根际土著菌,不接种处理作为对照。结果表明,水分胁迫显著降低了沙打旺植株(无论接种AM真菌与否)的株高、分枝数、地上部干重和地下部干重,并显著提高了土著AM真菌的侵染率,对摩西球囊霉的侵染率无显著影响。接种AM真菌可以促进沙打旺生长和提高植株抗旱性,但促进效应因土壤含水量和菌种不同而存在差异。不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了植株菌根侵染率、根系活力、地下部全N含量和叶片CAT活性。土壤相对含水量为30%和50%时,接种株地上部全N、叶片叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量和POD活性显著高于未接种株;接种AM真菌显著降低了叶片MDA含量;接种土著AM真菌的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。土壤相对含水量为30%时,接种AM真菌显著增加了地上部全P含量和叶片相对含水量;接种摩西球囊霉的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。水分胁迫40d,接种AM真菌显著提高了叶片可溶性糖含量。水分胁迫80d,接种株叶片SOD活性显著增加。菌根依赖性随水分胁迫程度增加而提高。沙打旺根际土著菌接种效果优于摩西球囊霉。水分胁迫和AM真菌的交互作用对分枝数、菌根侵染率、叶片SOD、CAT和POD活性、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、地上部全N和全P、地下部全N和根系活力有极显著影响,对叶片丙二醛和地下部全P有显著影响。AM真菌促进根系对土壤水分和矿质营养的吸收,改善植物生理代谢活动,从而提高沙打旺抗旱性,促进其生长。试验结果为筛选优良抗旱菌种,充分利用AM真菌资源促进荒漠植物生长和植被恢复提供了依据。     

水分胁迫和胁迫后复水对玉米叶片生长速率的影响

玉米叶片延伸速率(LER)对水分状况的变化很敏感。快速干旱处理,水分消耗迅速,LER从最大到零需5h,叶水势改变0.5～0.6 MPa,缓慢干旱处理,水分消耗较慢,LER从最大到零需20h,叶水势改变1 MPa。缓慢干旱植株叶片成熟部位的渗透势,在任何LER下,均比快速干旱叶片更负。LER为零时,快速干旱叶渗透势为-1.3 MPa,缓慢干旱为一1.6MPa左右。短时间水分胁迫后复水,LER迅速增加,有部分补偿前期胁迫减少的生长量能力;长时间水分胁迫后复水,LER在6 h内不可能恢复到正常水平。     

Abscisic acid added to the nutrient solution induces a water deficit-like response in Trifolium subterraneum

The response of subterranean clover (Trifolium subterraneum) to the addition of increasing concentrations of abscisic acid (ABA) in the nutrient solution (10^?3, 10^?2 and 10^?1 mol m^?3) was studied under growth room conditions. Six cultivars of contrasting yield capacity were compared. Plants were grown in Hoagland's solution until they had produced at least four fully developed leaves. ABA was then added and its effect on the fresh weight, leaf number and longest root length was determined, 1 day, 4 days, 7 days and 11 days after addition. The addition of ABA caused significant reductions in all the measured growth parameters, as well as a significant decrease in leaf water potential, which was dependent on the ABA concentration. The average growth reduction after 11 days under 10^?1 mol m^?3 ABA were within previously reported ranges for this crop under drought, in field conditions. The average leaf number, area of a fully developed leaf and the dry weight per plant of the six cultivars decreased by approximately 50%, whereas the root/shoot ratio increased by 80%. The variation and ranking for this treatment resembled closely those obtained for the same cultivars in field experiments. The cvs Clare, Nuba and Seaton Park, showed the best results under both control and ABA treated conditions. The correlation between the response to ABA in nutrient solution and previous water deficit studies raises the possibility of using this approach as an alternative way to quantify the drought sensitivity of subterranean clover cultivars.     

外源脱落酸对小麦幼苗抗镉胁迫能力的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试材,采用水培法研究了100mg/L镉(Cd2+)胁迫条件下施用外源脱落酸(ABA)对小麦幼苗生长及某些生理生化指标的影响。结果表明:(1)100mg/L Cd2+胁迫下,小麦叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著提高,植株生长受到抑制;(2)外源ABA能够明显提高Cd2+胁迫小麦幼苗的根系活力,增加其叶片SOD、CAT和POD活性,促进其脯氨酸积累,降低MDA的含量,并以5.0μmol/L ABA的效果最明显;(3)1.0～5.0μmol/L外源ABA不同程度地缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,且5.0μmol/L时效果最明显,其株高、根长、总干重分别比单一Cd2+胁迫处理显著提高6.73%、149%和10.52%,而10.0μmol/LABA反而加重了Cd2+对小麦幼苗生长的伤害。因此,适宜浓度的外源ABA能够通过增加体内保护酶活性和脯氨酸含量来缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,增强小麦幼苗的抗Cd2+胁迫能力,并以5.0μmol/L ABA处理效果最好。     

不同营养物质对脱落酸液体发酵产量的影响

考察了不同营养添加物及前体对脱落酸 (abscisicacid ,ABA)液体发酵的影响。在玉米粉、黄豆饼粉、燕麦、小米粉等不同营养添加物中 ,以添加玉米粉效果较好 ,产量可提高 35 .8% ;将碳源由单一的葡萄糖改变为蔗糖∶葡萄糖 =3∶2 ,可使产量提高 6 8.8% ;而在乙酸钠等二碳至五碳原子的不同前体添加物中 ,乙酸钠、丙酮酸钠、丁二酸钠、柠檬酸三钠盐等能提高脱落酸产量 ,而丙酸钙、氨基乙酸对脱落酸的生成有抑制作用 ,尤其是柠檬酸三钠盐对脱落酸产量影响最为显著 ,可使产量比对照提高 81.0 %。     

Growth, Gas Exchange, Abscisic Acid, and Calmodulin Response to Salt Stress in Three Poplars

In the present study, we Investigated the effects of Increaslng sallnlty on growth, gas exchange, absclslc acld （ABA）, calmodulln （CAM）, and the relevance to salt tolerance In seedllngs of Populus euphratlca Ollv. and cutUngs of P. ＂pupularls 35-44＂ （P. popularls） and P. x euramerlcana cv. 1-214 （P. cv. Itallca）. The relatlve growth rates of shoot helght （RGR,） for P. cv. Itallca and P. popularls were severely reduced by Increaslng salt stress, whereas the growth reductlon was relatlvely less in P. euphratica. Slmllarly, P. euphratlca malntalned hlgher net photosynthetlc rates （Pn） and unlt transplration rotes （TRN） than P. cv. Itallca and P. popularls under condltlons of hlgher sallnlty. Sallnity caused a slgnlficant increase In leaf ABA and CaM In the three genotypes after the onset of stress, but NaCl-induced ABA and CaM accumulatlon was more pronounced In P. euphratlca, suggeeUng that P. euphratlca plants are more sensitlve in sensing soil salinlty than the other two poplars. Furthermore, P. euphratica maintained relatively higher ABA and CaM concentrations under conditions of high salinity. The higher capacity to synthesize stress signals, namely ABA and CaM, In P. euphratica and the contrlbuUon of this to the salt resistance of P. euphratica are discussed.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长生理的影响

以大豆种子、幼苗为试验材料,采用砂培的方法,研究了0.2mmol·L-1外源水杨酸(SA)对100mmol·L-1 NaCl胁迫下大豆种子萌发、幼苗形态及生物量、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:NaCl胁迫下,大豆种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,且随着胁迫时间的延长(0~3d),大豆幼苗相对电解质渗漏率、硫代巴比妥酸活性产物(TBARS)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显降低。外源SA促进NaCl胁迫下大豆种子萌发和根茎生长,增加幼苗生物量积累,降低幼苗叶片相对电解质渗漏率和TBARS含量,增强其叶片SOD、CAT、APX活性。研究表明,NaCl胁迫能显著抑制大豆种子萌发和幼苗生长,而一定浓度的外源SA能有效提高NaCl胁迫下大豆种子活力及幼苗抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化程度,缓解NaCl胁迫所造成的伤害,提高大豆幼苗抗盐胁迫的能力。     

热胁迫对不同发育阶段大豆生长素和脱落酸含量的影响(英文)

大豆等植物体内细胞受热或受其它理化因素（如：重金属离子、乙醇、氨基酸类似物）、以及缺氧、DNA损伤、病毒感染等病理因素刺激后,促发应激反应,启动某些基因表达,能产生各种生理活性物质以及各种酶类,共同调控代谢过程和某些激素的活动,如：吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）等。这些内源IAA和ABA共同作用,调节着大豆的抗逆性,从而影响着大豆的农艺性状。本试验对华北生态型的六个大豆栽培种,进行热激处理;取其第三片展开叶,测其内源IAA和ABA含量。这些品种分别是：早熟17,诱处4号,诱变31,耐阴黑豆、科丰6号和科丰34（Tan．1）。初花期,第一天热激（43～45℃,4h）后,它们的IAA和ABA水平均显著高于对照（30～33℃）（Fig．1）。然而,在连续一天热激后（43～45℃,4h／d）,大多数品种的IAA和ABA比第一天减少（Fig．2）。盛花期连续热激处理二天（43～45℃,4h／d）,IAA水平一般低于对照（3～33℃）,半数品种ABA水平也低于对照（Fig．3）。结荚期连续两天热激后（45℃,4h／d）,IAA和ABA含量均显著高于对照（30～33℃）（Fig．4）。     

长期喷施ABA对云杉幼苗生长和生理特性的影响

采用单因素盆栽实验,通过叶面喷施5、10、15和20mg·L^-1 4个浓度的ABA溶液,研究了长期外源ABA处理对云杉（Piceaasperata）幼苗生长及生理特性的影响。5年的研究结果表明：长期不同浓度ABA处理显著影响了云杉幼苗的多种生长及生理生化指标。当ABA浓度为5、10和15mg·L^-1叫时有利于云杉幼苗根重、茎重和总生物量的积累,并且提高了叶片中可溶性蛋白和脯氨酸的含量,降低了MDA含量：20mg·L^-1 ABA处理使幼苗的叶重、总生物量、脯氨酸及可溶性糖含量显著下降,明显增加了叶片中MDA含量。此外,各浓度ABA处理均显著降低了云杉幼苗的株高、叶绿素含量以及SOD和APX活性。本研究结果显示,长期ABA处理对云杉幼苗生长和生理特性的影响与所喷施的ABA浓度有关,长期高浓度ABA（20mg·L^-1）处理不利于云杉幼苗生长。     

外源ABA对大蒜试管苗玻璃化发生和抗氧化系统的影响

以大蒜品种‘二水早’试管苗为材料,从活性氧代谢的角度研究了外源ABA、H_2O_2和H_2O_2+ABA处理下的试管苗玻璃化率、活性氧积累与组织定位和抗氧化系统的响应特征,探讨ABA缓解试管苗玻璃化过程的机理。结果表明:(1)外源H_2O_2处理可诱导大蒜试管苗玻璃化发生,外源ABA处理下玻璃化率最低,可以缓解H_2O_2诱导的玻璃化的发生。(2)试管苗O_2~产生速率和H_2O_2含量在H_2O_2处理下最高,在ABA处理下最低;在添加H_2O_2的培养基中同时添加ABA能显著减少因外源H_2O_2处理引起的O_2~产生和H_2O_2积累。(3)试管苗CAT、POD和APX活性在外源H_2O_2处理前期(0~8d)均上升并显著高于对照,但其CAT、APX活性在处理后期(8~16d)下降,其同期POD活性也增加缓慢;各抗氧化酶的活性在外源ABA与H_2O_2+ABA处理前期(0~8d)均呈直线上升趋势,而它们在H_2O_2+ABA处理后期(8~16d)均显著高于H_2O_2处理。(4)各处理试管苗抗坏血酸和谷胱甘肽含量随处理时间先升高后降低,并以外源ABA处理下最高,外源H_2O_2处理下最低。(5)试管苗O_2~和H_2O_2产生部位主要在基部和叶尖,且外源ABA处理下组织中ROS的积累最少。(6)在ABA+H_2O_2处理下,大蒜试管苗内丙二醛含量和膜相对透性显著低于对照和H_2O_2处理。研究发现,外源ABA处理可有效降低大蒜试管苗的内源O_2~产生速率和H_2O_2含量,提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,抑制活性氧在试管苗内的产生和运输,显著降低试管苗玻璃化率;外源ABA可通过增强大蒜试管苗抗氧化能力来抑制玻璃化发生。