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。     

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 rusticaL．)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—3d)持续增加,在3d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。     

外源~1O_2 和·OH及其清除剂对烟草愈伤组织交替途径发生与运行的影响(英文)

外源1 O2 和·OH处理继代培养 1 4d的烟草愈伤组织 2 4h后 ,愈伤组织内的交替途径的实际运行显著上升 ,但对交替途径容量影响不大 ;而经·OH处理后的愈伤组织交替途径容量和实际运行均明显地受到抑制 ,但交替途径的实际运行对·OH更加敏感。活性氧产生系统中加入相关清除剂进行实验 ,得到与此相对应的结果 :1 O2 的清除剂His处理能明显地降低或抑制1 O2 所增加的交替途径实际运行量 ,但对交替途径容量则几乎均无影响 ,而用·OH的清除剂DMSO和MAN分别处理愈伤组织后 ,DMSO和MAN均能解除·OH对交替途径容量和实际运行的抑制。这些结果表明 ,1 O2 诱导烟草愈伤组织交替途径的实际运行 ,但对其容量的作用不大 ,而·OH则明显地抑制交替途径容量和实际运行。推测1 O2 和·OH对抗氰途径的影响可能是通过对AOX活性的调节     

低磷胁迫下不同种源马尾松的根构型与磷效率

以浙江淳安、福建武平、广西岑溪和广东信宜4个代表性的马尾松种源为试材,设置异质低磷胁迫、同质低磷胁迫等不同磷素处理,研究马尾松种源感知不同类型低磷胁迫的根构型及磷效率变异规律.结果表明:无论在异质低磷还是同质低磷胁迫下,参试种源马尾松的主要生长性状和磷效率指标均存在极显著的种源间变异.异质低磷胁迫下,广东信宜、福建武平种源马尾松表现出较高的磷效率和干物质积累量,根构型发生适应性变化,富磷表层介质中的根系参数显著高于低磷效率的广西岑溪和浙江淳安种源.这是磷高效种源具有较高的磷素吸收效率和磷效率的重要机制.不同种源的表层富磷介质根系参数与其整株干物质积累量相关系数在0.95以上.同质低磷胁迫下,高磷效率种源马尾松的磷吸收率显著高于低磷效率种源,但表层介质中的根系参数和整株根系参数与整株干物质积累量的相关性较低.不同种源马尾松适应同质低磷胁迫和异质低磷胁迫的生物学机制有所差异,应有针对性地选择不同土壤磷素的森林立地并推广磷营养高效的马尾松种源.     

H2O2和水杨酸对陈化马铃薯切片交替呼吸途径影响的比较

外源5.0 mmol/L H2O2和0.1 mmol/L 水杨酸(salicylic acid, SA)处理均可明显提高陈化24 h的马铃薯切片的交替呼吸途径容量(Valt)及其与总呼吸的比值(Valt/Vt).应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明,H2O2和SA处理均可明显提高陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达水平.用氧同位素分辨法研究,结果表明:H2O2处理对陈化马铃薯切片中交替呼吸途径的实际运行没有影响,而SA处理对交替呼吸途径的实际运行具有明显的促进作用.上述结果表明,H2O2和SA对植物组织交替呼吸途径的影响存在差异,二者均可促进交替氧化酶的表达从而诱导交替呼吸途径容量的发生,但H2O2不影响其实际运行,而SA还可同时诱导其实际运行.     

苦荞耐低磷基因型筛选及评价指标的鉴定

土壤缺磷是限制我国黄土高原作物高产的主要因子之一,苦荞是黄土高原区优势杂粮作物且不同基因型苦荞对低磷胁迫的响应存在显著差异,因而筛选磷高效利用苦荞基因型成为提高苦荞产量、促进当地农业可持续发展的重要途径.以14份不同基因型苦荞为材料,采用砂培试验,对正常供磷(2 mmol·L^-1)和低磷胁迫(0.2 mmol·L^-1)下苦荞苗期的农艺性状、生理生化指标以及植株磷利用情况进行测定,通过计算苦荞苗期耐低磷特性,筛选出耐低磷苦荞品种及其评价指标,为苦荞磷高效育种及黄土高原瘠薄土壤栽培提供理论依据.结果表明:低磷胁迫下,各基因型苦荞苗期地上部受影响程度大于根系,地上部形态指标、根系平均直径、根系表面积和根系体积降低,而主根长伸长;苦荞根系活力、可溶性蛋白含量均下降,其他生理生化指标升高;植株全磷含量与磷积累量均降低,但磷利用效率升高.主成分分析将22个单项指标转化成4个相互独立的综合指标(累计贡献率达90.1%),聚类分析将14种苦荞划分成3类:耐低磷型、中间型和磷敏感型.为探讨苦荞苗期耐低磷鉴定指标,以耐低磷性综合评价值(D值)为因变量,各单项指标耐低磷系数为自变量,建立最优回归方程,进行耐低磷预测.最终筛选出根表面积、根长、株高、地上部干质量、酸性磷酸酶、磷积累量、过氧化物酶活性7项指标,可用于苦荞苗期耐低磷能力的快速鉴定.     

KCN和NaN3预处理对烟草愈伤组织抗氰呼吸的影响

用０．５ ｍ ｍ ｏｌ／Ｌ ＫＣＮ 或０．０１ ｍ ｍ ｏｌ／Ｌ ＮａＮ３ 预处理继代培养２５ ｄ 的“甘肃黄花烟草”（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｒｕｓｔｉｃａ Ｌ． ｃｖ． Ｇａｎｓｕ ｙｅｌｌｏｗ ｆｌｏｗ ｅｒ）愈伤组织对其呼吸作用有明显的影响。ＫＣＮ 和ＮａＮ３ 预处理１２ ｈ 可分别使愈伤组织的总呼吸速率下降１２％ 和１７％ ,细胞色素途径的实际运行量分别下降２２％ 和２８％ ;抗氰交替途径在最大容量（Ｖａｌｔ）基本不变的情况下,实际运行量（ρ·Ｖａｌｔ）不但未随总呼吸速率和细胞色素途径运行量的下降而降低,反而还略有上升。结果导致细胞色素途径对总呼吸的贡献下降而抗氰交替途径对总呼吸的贡献上升。ＫＣＮ 预处理２４ ｈ,细胞色素途径的实际运行量虽略有回升,但仍低于对照;ＮａＮ３ 预处理２４ ｈ 则使细胞色素途径运行继续下降而交替途径运行持续上升。上述结果表明,在继代培养的烟草愈伤组织中,当细胞色素主路途径被部分抑制后交替途径的电子流量明显加强,从而起着一种补偿作用     

低温胁迫下甘肃黄花烟草愈伤组织的抗氰呼吸

继代培养的ｉｃｏｔｉｏｎｏ ｒｕｓｉｔｏａ Ｌ．ｃｖ．Ｇａｎｓｕ Ｙｅｌｌｏｗ Ｆｌｏｗｅｒ）愈伤组织经低温（４℃）处理后,交替途径容量９Ｖａｌｔ）和实际运行量（ρＶａｈ）均被显著地诱导,同时其电子传递途径也在发生交替变化。低温胁迫开始时以细胞色素途径为主,至第２天时则以交替途径为主,并一直持续到第５天,以后则又转为经细胞色素途径为主,而对照却始终以细胞色素途径为主。经放红菌酮或氯霉素处理后,受低     

32个切花菊品种的耐低磷特性

本研究利用砂培试验对32个切花菊品种进行了苗期耐低磷筛选和鉴定。结果表明,供试切花菊品种耐低磷能力存在明显的基因型差异,表现在幼苗相对干重（低磷胁迫/正常供磷）、相对磷含量和相对磷积累量存在较大的基因型间变异(CV分别为12.14%、20.99%和26.41%),相对干重、相对磷含量和相对磷积累量之间均呈极显著正相关(P<0.01)。通过聚类分析可将32份供试品种的耐低磷胁迫能力分为极强、强、中等、弱、极弱5个级别,‘南农银山’对低磷的忍耐能力最强,属耐低磷能力极强的品种;‘南农红枫’、‘南农香槟’和‘优香’对低磷胁迫的忍耐能力最差,属耐低磷能力极弱的品种。相对干重、相对磷含量和相对磷积累量可作为切花菊耐低磷特性的筛选指标,为切花菊育种、栽培管理、磷营养学研究提供参考。     

渗透胁迫和缺磷对小麦幼苗生长的影响

水培条件下缺磷小麦幼苗的叶片含水量和叶绿素含量显著降低,丙二醛含量增加,小麦幼苗生长受抑,地上部分生长受到的影响大于根系,上述指标的变化幅度还与缺磷程度呈正相关,且不耐低磷品种中国春大于耐低磷品种烟中144。在相同条件下,渗透胁迫和缺磷两者表现出胁迫加剧的现象。     

H_2O_2和水杨酸对陈化马铃薯切片交替呼吸途径影响的比较(英文)

外源 5 .0mmol/LH2 O2 和 0 .1mmol/L水杨酸 (salicylicacid ,SA)处理均可明显提高陈化 2 4h的马铃薯切片的交替呼吸途径容量 (Valt)及其与总呼吸的比值 (Valt/Vt)。应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明 ,H2 O2 和SA处理均可明显提高陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达水平。用氧同位素分辨法研究 ,结果表明 :H2 O2 处理对陈化马铃薯切片中交替呼吸途径的实际运行没有影响 ,而SA处理对交替呼吸途径的实际运行具有明显的促进作用。上述结果表明 ,H2 O2 和SA对植物组织交替呼吸途径的影响存在差异 ,二者均可促进交替氧化酶的表达从而诱导交替呼吸途径容量的发生 ,但H2 O2 不影响其实际运行 ,而SA还可同时诱导其实际运行。     

蔗糖添加对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响

为了揭示低磷胁迫下蔗糖对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响,选用两种不同磷效率杉木家系M32和M28进行低磷胁迫下的蔗糖添加试验,分析蔗糖添加对低磷胁迫下杉木形态特征、生理特性和低磷诱导相关基因表达的影响。结果表明：蔗糖添加促进了低磷胁迫下杉木苗高、根长、根表面积、根平均直径、根体积、根叶组织蔗糖含量和根叶组织无机磷含量的增加,但仍明显低于正常供磷处理下添加蔗糖处理的杉木增量。低磷促进杉木叶中花青素的积累,而正常供磷和低磷胁迫下的蔗糖添加处理都显著促进了叶片花青素含量的增加。随着胁迫时间的延长,M28与M32在根、叶组织的蔗糖含量存在显著差异,且M28根叶组织中的蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性都高于M32。蔗糖合成酶ClSuSy在M28和M32根系中受低磷胁迫诱导下调表达,但蔗糖添加处理明显诱导ClSuSy表达量升高,M28在正常供磷并添加蔗糖处理下的ClSuSy表达量显著高于其它处理。蔗糖转运蛋白SUT4、磷转运蛋白ClPht1;4、紫色酸性磷酸酶PAP1和PAP11在M28和M32根系中总体上受低磷胁迫诱导上调表达,且受蔗糖添加处理诱导下调表达。低磷胁迫下,添加或不添加蔗糖处理的M32根系SUT4的表达量均在15d时显著升高,并在45d时回落到正常水平。ClPht1;4和PAP1在低磷胁迫15d的表达量显著高于45d时的表达量,且ClPht1;4在M32根系中的表达量远高于M28。本研究表明,蔗糖对杉木低磷胁迫响应和糖代谢有重要的影响作用,低磷胁迫下添加蔗糖处理能够在一定程度上缓解杉木低磷胁迫响应。     

缺磷胁迫下烟草中草酸含量的变化（简报）

用1／2Hoagland营养液培养6个不同烟草品种,于缺磷后不同时期,测定根、叶中草酸含量的结果显示,在处理后10d时的根和叶中草酸含量均开始上升,并随胁迫时间的延长而增大,其中以中烟90和牛津26提高最为显著。根中未测出乙醇酸氧化酶活化,叶中此酶的活性较高,但不受缺磷胁迫的影响;缺磷处理的根和叶中异柠檬酸裂解酶活性变化也不明显。     

H2O2和水杨酸对陈化马铃薯切片交换呼吸途径影响的比较

外源5.0mmol/L H2O2和0.1mmol/L水杨酸（salicylic acid,SA)处理均可明显提高陈化24h的马铃薯切片的交替呼吸途径容量（Valt)及其与总呼吸的比值（Valt/Vt)。应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明,H2O2和SA处理均可明显提高陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达水平。用氧同位素分辨法研究,结果表明：H2O2处理对陈化马铃薯切片中交替呼吸途径的实际运行没有影响,而SA处理对交替呼吸途径的实际运行具有明显的促进作用。上述结果表明,H2O2和SA对植物组织交替呼吸途径的影响存在差异,二均可促进交替氧化酶的表达从而诱导交替呼吸途径容量的发生,但H2O2不影响其实际运行,而SA还可同时诱导其实际运行。     

磷胁迫对烤烟高亲和磷转运蛋白基因表达及磷素吸收利用的影响

为探明缺磷胁迫对烤烟磷吸收的影响机理,以烤烟品种‘豫烟10号’为材料,采用盆栽试验设置不施磷(-P)和正常供磷(+P)2个处理,分析了烟草生育后期根系和叶片中高亲和磷转运蛋白基因NtPht1;1、NtPht1;2(简称PT1、PT2)的表达差异性及其表达量与烟草磷含量、磷积累量的关系。结果表明:(1)随生育期的推进,烤烟根系和叶片的PT1基因相对表达量、PT2基因相对表达量、干物质重和磷素积累量逐渐增加,烟叶的磷含量逐渐降低,根系磷含量无明显的变化规律。(2)磷胁迫促使PT1、PT2基因的表达量上调,其中叶片PT1基因的相对表达量高于根系,叶片PT2基因的相对表达量显著低于根系。(3)磷胁迫限制了烤烟对干物质和磷素的积累,在移栽后90d,-P处理烤烟根系和叶片的干物质重、磷素积累量不到+P处理的一半,处理间差异极显著。研究认为,在缺磷环境下,烟草高亲和磷转运蛋白基因PT1和PT2表达量的增加,是由磷胁迫下烟草体内磷积累量降低所引起的系统性调控。     

小麦幼苗叶片抗氰呼吸对轻度水分胁迫的响应

小麦幼苗经－０．５ＭＰa聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）溶液暗中渗透迫０、６、１２、１８、２４、３０、３６、４２、４８h,叶片的总呼吸速率（Ｖt)呈现先上升后降低的趋势,交替途径呼吸也表现出相同的变化模式。水分胁迫初期（０－１２h),交替途径容量（Ｖalt)、实际运行活性（ρValt)及运行系数（ρ值）均上升,此后（１８－４８h）逐渐下降,水分胁迫也影响了呼吸电子流在２条呼吸途径中的分配比例,胁迫初期的０－１２h内,流经交替途径的电子流增多,而流向细胞色素主路的电子流减少,但随着胁迫时间的延长,交替途径的贡献降低,而细胞色素主路的贡献增加,说明小麦叶片的抗氰呼吸在水分胁迫初期被诱导增加,而随着胁迫进行的延长又表现为下降。     

盐胁迫下烟草愈伤组织内源活性氧及乙烯的产生与交替途径发生、运行的关系

本文初次报告了烟草愈伤组织在不同盐浓度胁迫下交替途径与细胞色素途径的动态变化,同时检测了内源乙烯产生速率和活性氧(O2、H2O2和·OH)的含量及其相关酶(SOD和CAT)活性的变化。结果表明,交替途径实际运行量(ρValt)先逐渐上升,于0.75％盐浓度左右时达到极大值,但交替途径容量(Valt)与ρValt并不同步,且细胞色素途径活性(ρ’Vcyt)与ρValt变化趋势相反。与此同时,愈伤组织体内H2O2和O2迅速积累,分别在0.5％和0.75％左右达到极大值,·OH则一直呈上升趋势。而内源乙烯产生速率先急剧上升,在0.5％盐浓度左右时达到极大值后下降。将上述变化与各呼吸参数变化相比较发现,H2O2含量和乙烯产生速率与Valt变化曲线同步,而O2与ρValt变化曲线一致,但·OH含量与Valt变化曲线呈负相关。据此我们推测抗氰交替途径的发生、运行可能与活性氧的积累以及乙烯的产生密切相关,并讨论了交替途径运行的一些可能的生理作用。     

不同基因型春蚕豆对磷胁迫的适应性反应

利用不同作物或品种吸收利用土壤磷能力的差异提高磷素营养效率,是解决磷资源短缺的重要生物学途径.选择西北地区重要经济作物春蚕豆作为研究对象,选用3个不同春蚕豆品种(系),采用严重缺磷的碱性灌淤土,利用盆栽法研究了在不同供磷水平下不同基因型蚕豆的根系形态特征、酸性磷酸酶活性(APase)及产量的表现, 探讨不同基因型蚕豆对低磷胁迫的适应性反应.结果表明在整个生长过程中根长、根半径、根比表面积和根冠比变动最明显的是临蚕5号,分别为36.40%,65.10%、65.27%和13. 46%;缺磷条件下,蚕豆主要通过减小根半径,增加根长、根表面积,提高根冠比及体内酸性磷酸酶活性来实现对低磷胁迫的适应;不同基因型对低磷胁迫的适应能力不同;缺磷胁迫明显诱导各基因型蚕豆体内酸性磷酸酶活性的上升,临蚕5号增加最快为24.9%,8409为7. 79%,8354为7.29%;同一基因型的不同器官中酸性磷酸酶活性大小表现为根系>茎部>叶片 .根系酸性磷酸酶和根系形态参数可分别作为蚕豆耐低磷品种筛选的选择指标;缺磷导致作物减产,并且不同的基因型作物减产的幅度不同,临蚕5号缺磷比施磷减产30.98%,而8354 的产量在两个磷水平下变化不明显,说明临蚕5号对磷素的反应最强烈,为磷低效基因型,而 8354反应比较迟钝,为磷高效基因型.     

盐胁迫下导入外源DNA小麦新品系生理特性与呼吸途径的变化

测定了将高粱（Sorghum vulgare Pers.）DNA导入小麦（Triticum aestivum L.）“陇春13号”后得到的耐盐新品系根和叶中不同盐浓度胁迫条件下呼吸途径、脯氨酸、Na^ 和K^ 含量的变化,并以“陇春13号”作为对照进行比较。结果表明：K^＋含量均随盐浓度的提高而不断下降,但新品系与对照相比,叶的下降速率明显低于根;脯氨酸和Na^ 的含量则均呈持续上升趋势,且对照叶和根中脯氨酸增加幅度不及新品系,但其叶和根中Na^ 积累显地高于新品系;抗氰呼吸实际运行均不 同程度地加强了,但对照的叶和根的运行程度分别强于新品系,且在整个胁迫过程中细胞色素途径仍是线粒体呼吸中电子传递的主要途径。     

甘蔗幼苗对难溶性磷的吸收及其根系对低磷胁迫的响应

为明确甘蔗适应低磷胁迫的生理生化机制,挖掘甘蔗对磷素的利用潜力,揭示甘蔗对低磷胁迫适应的可能机制,该研究以ROC22和ROC10两个甘蔗品种为材料,采用水培和土培的方法研究了甘蔗幼苗对难溶性磷的吸收及其在低磷胁迫下根构型和根系的生理反应。结果表明:(1)培养在以难溶性磷(Ca-P和Al-P)为磷源的培养液中的甘蔗的叶片数、地上部干重、生物量较缺磷(-P)处理显著增加,与对照(+P)的相当,甘蔗总磷积累量也显著提高,达到对照(+P)处理磷积累量的30%～77%。(2)在低磷条件下,甘蔗幼苗的根系有向土壤深层分布的趋势,根的总体积增大、最长根长变长、浅根系分布增多。(3)甘蔗幼苗在低磷环境下,根际环境明显酸化,且根系分泌物能溶解难溶性的铝磷,植株体内酸性磷酸酶的活性也明显增强。以上表明甘蔗幼苗有较强的吸收利用难溶性磷的能力,而低磷条件下根系数量增加、主根的向地性、浅根系分布增多、根际酸化以及植株体内酸性磷酸酶活性的增强可能是甘蔗幼苗适应缺磷环境的重要机制。