淹水胁迫对不结球白菜幼苗光合特性的影响

以不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)‘新矮青’为材料,研究了不同淹水处理(根淹、半淹)对其幼苗叶片光合参数、叶绿素含量、荧光参数的影响。结果显示:淹水5 d时,根淹和半淹处理使不结球白菜的净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)、最大光化学效率(F v/F m)显著下降,分别为对照的43.1%和22.1%(根淹和半淹,下同)、26.4%和14.3%、40.2%和33.2%、87.9%和77.1%;淹水处理使不结球白菜的叶绿素含量、PSⅡ有效光化学量子产量(Yield)、电子传递速率(ETR)也显著下降;根淹和半淹处理使不结球白菜的水分利用效率(WUE)、光化学猝灭系数(q P)呈下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(q N)显著上升,分别为对照的105.3%和115.6%、120.6%和147.4%。这表明淹水胁迫能显著影响不结球白菜的相关光合指标,且随着淹水时间的延长和淹水深度的增加,不结球白菜受到的胁迫损伤不断加重。     

低温胁迫对广玉兰幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

以广玉兰幼苗为材料,对其进行0,-4℃、-8℃,-12℃和-16℃ 5个梯度低温处理,研究了广玉兰幼苗的光合作用与叶绿素荧光特性变化.结果表明:随着温度降低,广玉兰幼苗叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(G3)、叶肉细胞间隙CO2浓度(Ci)、叶绿素含量均逐步降低,最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、最大量子产额(Yield)、光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qp)也均同时下降,而初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)则逐步上升.可见,低温胁迫除导致光合作用的气孔抑制外,还直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱,增加了通过热辐射消耗的光能比例,最终导致广玉兰幼苗光合作用能力减弱.     

低温胁迫对不同倍性不结球白菜生长及生理生化特征的影响

在田间自然低温条件下对二、四倍体不结球白菜的生长特性进行了比较研究,并在光照培养箱中于-5~5℃条件下,分析低温胁迫对它们生理生化特征的影响。结果表明:(1)四倍体不结球白菜的10叶厚、叶柄宽和厚、单株重、单株叶重、叶重/叶柄重及小区产量等农艺性状均显著高于其同源二倍体;(2)随温度的降低,二、四倍体不结球白菜的叶片可溶性蛋白质、可溶性糖及游离脯氨酸等渗透调节物质含量明显上升,电解质外渗率增大,丙二醛(MDA)含量升高,保护酶SOD、POD和CAT活性则先升高后降,而且四倍体材料的渗透调节物质含量和保护酶活性在低温胁迫过程中始终明显高于二倍体,但电解质外渗率和丙二醛含量低于二倍体。研究发现,低温胁迫下渗透调节物质含量升高和保持较高的保护酶活性是四倍体不结球白菜抗寒性强的主要原因。     

不结球白菜表皮蜡质高温胁迫生理响应

为了明晰高温胁迫下表皮蜡质在不结球白菜生理响应中的保护作用,该研究以不结球白菜有蜡(Q28)和无蜡(Q1202)品种为试验材料,设置高温胁迫组(昼/夜温度为37℃/30℃)和对照组(昼/夜温度为25℃/18℃)处理,观察不同材料叶片表皮细胞形态,比较分析高温胁迫处理下不同时期生理和光合指标变化的差异.结果 表明:(1)...     

低温弱光胁迫及恢复对切花菊光合作用和叶绿素荧光参数的影响

以切花菊品种‘神马’为试材,在偏低温弱光(16℃/12℃,PFD100μmol.m-2.s-1)和临界低温弱光(12℃/8℃,PFD60μmol.m-2.s-1)下分别胁迫11d,然后转入正常条件(22℃/18℃,PFD450μmol.m-2.s-1)恢复11d,研究不同低温弱光强度及恢复对菊花光合作用和叶绿素荧光参数的影响.结果表明:低温弱光导致菊花叶片的净光合速率(Pn)和气孔限制值(Ls)下降,而胞间CO2浓度(Ci)上升.偏低温弱光胁迫下菊花叶片暗适应下最大光化学效率(Fv/Fm)和初始荧光(Fo)无明显变化,但光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)在处理前期略有下降,后期则有所回升;而临界低温弱光处理的Fo明显升高,Fv/Fm和Fv′/Fm′显著降低.PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)均随着低温弱光胁迫程度的增加和时间的延长而降低;偏低温弱光处理植株在解除胁迫后能迅速恢复到对照水平,而临界低温弱光处理植株回升速度较慢;同时,低温弱光胁迫下吸收光强用于分配光化学反应部分(Prate)的比例减少,而天线热耗散(Drate)和反应中心的能量耗散(Ex)比例上升,但天线热耗散为过剩光能的主要分配途径.     

高温胁迫对新疆榛光合参数和叶绿素荧光特性的影响

在5个温度梯度处理下,研究高温胁迫对4种新疆榛光合参数和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:随着温度从25℃持续升高至45℃,新疆榛叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率和光能利用效率逐渐降低,且在35～ 45℃之间降幅最大;光系统Ⅱ的实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数随温度的升高缓慢上升,至35℃后急速下降;蒸腾耗水和热耗散随温度的升高而增大.4种新疆榛品种中,新榛3号的光合作用对高温的耐受力较高,属耐热性品种.     

淹水胁迫对不结球白菜渗透调节物质含量的影响

以不结球白菜‘新矮青’品种为材料,研究了不同时间(1、3、5、7d)和不同程度(根淹、半淹、全淹)淹水处理及解除淹水恢复生长后叶片内渗透调节物质含量的变化规律。结果表明:(1)在根淹和半淹胁迫处理下,不结球白菜叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量随处理时间的延长呈先上升后下降的趋势;全淹胁迫下,这3种渗透调节物质的含量随处理时间的延长出现不同程度的下降。(2)解除淹水恢复生长7d后,各处理组的不结球白菜叶片中渗透调节物质的含量在短期(1d)淹水下基本恢复正常,在长期淹水条件下未完全恢复;全淹处理组恢复能力较弱,而根淹处理组恢复能力相对较强;可溶性糖的恢复幅度高于可溶性蛋白和游离脯氨酸。     

水分胁迫下大丽花光合及叶绿素荧光的日变化特性

以大丽花品种‘粉西施’为试验材料,采用盆栽方法,研究了不同土壤含水量处理对‘粉西施’叶片光合及荧光特性日变化的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的Pn、Tr和Gs日平均值均降低,Ci日平均值在轻度和中度胁迫下降低,在重度胁迫下升高;在轻度和中度水分胁迫下大丽花Pn降低的主要原因是气孔限制,而重度水分胁迫下是非气孔因素;Pn在水分胁迫下的日变化曲线由单峰型变成双峰型,出现"午休"现象,且Tr和Gs在水分胁迫下的日变化曲线和Pn一致,但Ci日变化较平稳,与Pn相反。随着水分胁迫程度的加深,大丽花叶片的初始荧光(F0)日平均值升高,日变化曲线呈倒"V"型,PSⅡ反应中心可能破坏或可逆失活;Fm、Fv/Fm和ΦPSⅡ日平均值均降低,日变化曲线呈"V"型。水分胁迫使大丽花光抑制程度加深,抑制了PSⅡ的光化学活性,致使用于光化学反应的光能及实际光化学效率降低。研究结果发现,大丽花品种‘粉西施’在不同水分胁迫下都产生了光合作用的光抑制而使净光合速率降低;光合机构可适应轻度和中度水分胁迫而发生可逆失活,没有受到不可恢复的伤害,而重度水分胁迫降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,严重限制了光合作用;适宜大丽花生长的土壤含水量应为田间最大持水量的30%以上。     

不结球白菜分子遗传图谱的构建及分析

以不结球白菜'常州乌塌菜'和'二青'杂交产生的181株F2代分离材料为作图群体,利用ISSR、RAPD、SSR、SRAP等分子标记来构建不结球白菜分子遗传连锁图谱.结果表明,构建的连锁图谱包含11个连锁群,由139个标记组成,其中包括4个ISSR标记、19个RAPD标记、22个SSR标记和94个SRAP标记.其中偏分离标记37个,占26.6%;每条连锁群上的标记数在4～33个之间,连锁群长度在61～164 cM的范围,覆盖基因组950 cM,总平均图距6.8 cM.     

低温胁迫对水稻幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光特性的影响

以‘蜀恢162’(‘Shuhui 162’)、‘糯89-1’(‘Nuo 89-1’)、‘蜀恢162/糯89-1’(‘Shuhui 162/Nuo 89-1’)、‘奇妙香’(‘Qimiaoxiang’)和早黄矮(‘Zaohuang’ai’)5个水稻(Oryza sativa L.)品种(系)为研究对象,采用叶绿素荧光成像系统研究了低温(4℃)胁迫对水稻3叶期幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明:经低温胁迫处理后,5个水稻品种(系)幼苗3个叶龄叶片的各叶绿素荧光参数变化有明显差异,其中第一叶的各项参数均降至0。经低温处理后5个水稻品种(系)幼苗3片叶片的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)均明显小于对照(25℃),其中第一叶的降低幅度最大、第三叶最小。经低温胁迫处理后,5个水稻品种(系)幼苗第三叶的非光化学淬灭系数(qN)均显著大于对照,耐冷性品种‘糯89-1’幼苗第二叶的qN较对照显著增大,而其他水稻品种(系)幼苗第二叶的qN均显著小于对照;‘糯89-1’幼苗第二叶的光化学淬灭系数(qP)较对照略有增大,第三叶的qP显著大于对照;‘早黄矮’幼苗第三叶的qP也大于对照但差异不显著,而其余水稻品种(系)幼苗第二叶和第三叶的qP均显著小于对照。经低温胁迫后5个水稻品种(系)幼苗3片叶片的PSⅡ最大相对电子传递速率(rETRmax)和半饱和光强(Ik)均显著小于对照;除‘糯89-1’幼苗第三叶外,5个水稻品种(系)幼苗3片叶片的快速光响应曲线初始斜率(α)也均显著小于对照,总体上第一叶的rETRmax、Ik和α下降幅度最大、第三叶最小。研究结果揭示:受低温胁迫后,叶片自身生理差异是导致水稻幼苗不同叶龄叶片受伤害程度不同的主要因素。     

壳聚糖对不结球白菜营养品质和某些农艺性状的影响

0.4～0.6mg·g~(-1)(种子)和20～40μg·mL~(-1)浓度范围内壳聚糖拌种及喷叶处理都能提高不结球白菜叶片中可溶性蛋白、总氨基酸、可溶性总糖、维生素C以及总叶绿素含量,降低粗纤维含量,从而改善不结球白菜的营养品质,同时不结球白菜的单株总鲜重、株高、最大叶面积、根鲜重以及根长也有增加。     

不结球白菜杂种优势及相关分析

以4个不结球白菜不育系与4个父本系以NCⅡ法配制16个杂交组合,研究了16个F1组合的杂种优势表现及其与亲本之间的相关关系,同时对性状间的遗传相关进行分析.结果表明:不结球白菜产量性状杂种优势＞农艺性状杂种优势＞光合性状杂种优势＞品质性状杂种优势.产量性状以超亲优势为主,农艺性状和光合性状以中亲优势为主,品质性状中可溶性糖含量以中亲优势为主, Vc含量和蛋白质含量均为弱的负向优势.亲子相关分析表明,一些性状F1与中亲值、低亲值或高亲值显著相关,因此在亲本选配时,注意亲本差异的同时,中亲值特别是低亲值不能过低,尤其是品质性状.性状间相关分析显示,光合性状与产量性状显著正相关,说明F1高效的光合同化作用是杂种高产的基础.品质性状中,可溶性糖含量与产量显著正相关,但Vc和蛋白质含量与产量负相关,在亲本选配时还应注意二者的协调.     

不结球白菜抗根肿病渐渗系的分子辅助选育

该研究基于与大白菜抗根肿病连锁的分子标记,设计特异引物,获得简便实用的SCAR标记,并用于分子标记辅助选择,创制不结球白菜抗根肿病新材料。结果发现,在设计的8对特异引物中,有1对特异引物在抗、感亲本间表现出多态性。F2群体验证发现,该标记与已有SSR标记及根肿病抗性共分离,能够用于抗根肿病鉴定,定名为CRb-R-25。通过亚种间杂交并回交,利用标记CRb-R-25辅助选择将大白菜根肿病抗性转入不结球白菜中,获得抗根肿病不结球白菜渐渗系材料TQ14-1-15。     

不结球白菜小孢子胚植株再生及倍性研究

以不结球白菜子叶型小孢子胚为外植体,研究冷处理、活性炭及AgNO3对小孢子植株再生的影响,并对再生植株染色体倍性进行鉴定.结果表明:对小孢子胚进行5 d的4℃冷处理培养能提高其胚芽诱导率和胚芽数;培养基中添加1.0 g/L的活性炭对提高小孢子胚芽诱导率没有明显效果,但能有效减轻胚芽的玻璃化;添加5.0或7.0 mg/L的AgNO3对小孢子胚芽诱导有显著效果.染色体倍性鉴定结果表明:不结球白菜小孢子植株的染色体自然加倍率较高,在50%～100%之间;不同基因型不结球白菜小孢子植株的倍性变异具有多样性;在部分基因型中嵌合体占较高比例,最高达到42.86%.     

不结球白菜乙烯响应因子基因的克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术,以不结球白菜雄蕊突变系‘苏白2号’及其保持系花蕾为实验材料,分离出1条编码乙烯响应转录因子的基因,命名为NhccERF1。结果显示:(1)序列分析表明,NhccERF1基因长807bp,编码268个氨基酸。(2)RT-PCR分析发现,花期NhccERF1基因在花瓣、雄蕊及花柱中表达量均显著高于保持系。(3)实时定量荧光PCR(qPCR)发现,蕾期喷施乙烯(ET)能促进NhccERF1基因的表达,外施AgNO3抑制该基因表达。研究推测NhccERF1基因可能在雄蕊变异中发挥重要作用。     

不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化

以不结球白菜品种‘寒笑’种子为材料,研究高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子活力及抗氧化相关特性的变化。结果显示:不结球白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随老化处理时间的延长而逐渐下降,不正常苗率逐渐增加;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率增加;种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性随老化处理时间的延长逐渐下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在老化处理初期(老化3 d前)均增加,APX活性随后降低,GPX活性无显著变化;种子抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量在老化处理1 d后即显著降低并持续保持较低水平。研究表明,不结球白菜种子在人工加速老化过程中其抗氧化系统代谢紊乱并造成活性氧累积伤害,这可能是引起不结球白菜种子老化的重要原因。     

不结球白菜离体培养与植株再生体系研究

以4个不结球白菜品种为试材,对外植体、苗龄、激素的组配、培养基中琼脂和AgNO3浓度等再生因素进行了筛选优化,并探讨了抗坏血酸(AsA)对不结球白菜不定芽分化的影响。结果显示:以4~7d苗龄的带柄子叶为外植体诱导不定芽效果较好;MN培养基中4mg/L6-BA与0.5mg/LNAA的搭配有利于不定芽形成;琼脂的浓度变化对不定芽分化影响较大,以9g/L琼脂为宜;培养基中添加5~7.5mg/L的AgNO3、0.1~0.5mmol/L的AsA可显著提高不定芽的发生频率和质量。通过不定芽继代培养、生根培养和驯化移栽建立了能够获得较高再生频率的不结球白菜离体再生体系。     

Isolation and Characterization of a Novel Chitosan-Binding Protein from Non-Heading Chinese Cabbage Leaves

To know the mechanism of ammonia assimilation in non-heading Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. chinensis (L.) Makino) leaves regulated by chitosan (CTS), a CTS-binding protein was isolated from non-heading Chinese cabbage leaves using the chitosan affinity chromatography approach and this CTS-binding protein was partially characterized. The profile of the 53.1 kDa purified protein on sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis was compared with the native molecular weight of 106.5 kDa, which indicated that the purified protein was a dimer with identical subunits. After isoelectric focusing, a band was obtained at pH 8.25. The agglutination test and periodic acid-Schiff staining further revealed that the protein was a glycoprotein with lectin activity. Moreover, the purified protein contained 17.4% (w/w) neutral carbohydrate and 82.56% (w/w) protein. The comparison of this protein and the 67 kDa CTS-binding protein isolated previously from Rubus culture tissue exhibited some differences in characterization. According to results of peptide mass fingerprinting analysis, the protein purified in the present study does not show any similarity with any protein in the protein data bank. Thus, it was deduced that the protein purified in the present study is a novel CTS-binding protein.     

不结球白菜维生素C积累与相关酶活性研究

对不结球白菜‘常州乌塌菜’、‘矮脚黄’和‘二青’生长过程中维生素C(AsA)含量和L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性进行测定分析,结果显示,AsA含量的积累呈先升高后下降的模式,且‘常州乌塌菜’中的AsA含量显著高于‘矮脚黄’和‘二青’;GalLDH活性与AsA含量变化趋势基本一致,且3个品种中GalL-DH活性与AsA积累之间均呈极显著的正相关关系;AAO和APX活性的变化趋势则与AsA含量变化趋势相反,而‘常州乌塌菜’中AAO活性显著低于其它2个品种,但APX活性无显著差异;MDAR和DHAR的活性则主要表现在生长后期。结果表明,不结球白菜中AsA含量主要受GalLDH酶活性调节,同时AsA代谢酶AAO也对AsA积累起到了重要作用,而MDAR和DHAR酶活性对AsA积累的作用主要在生长后期。