低氧胁迫对苹果砧木幼苗生长与生理特性的影响

以苹果砧木‘平邑甜茶’(Malushupehensis Rehd.)和‘变叶海棠’(Malustoringoides Rehd.)为材料,采用营养液培养的方法,研究了低氧胁迫对苹果砧木幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:低氧胁迫下苹果砧木幼苗新叶数减少,根系和最长新根长度下降,叶片中叶绿素a(Chla)、总叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,并引起不同色素间比例的改变;根系活力先升后降并在胁迫中后期低于对照;根、叶中超氧阴离子(O2■)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量持续增加,丙二醛(MDA)含量上升,膜透性增大,且根系变化幅度大于叶片;低氧耐性较强的‘平邑甜茶’除根系活力外其余指标变化幅度均小于耐性较弱的‘变叶海棠’。说明低氧胁迫影响了苹果砧木幼苗的根系活力和叶片光合色素水平,抑制了植株的生长,导致其体内活性氧自由基(ROS)过量积累,加重膜脂质过氧化作用,从而使植株受到伤害,且这种影响存在基因型和组织差异,根系和低氧耐性较弱的砧木受到的伤害较重。     

ACC氧化酶基因AhACOs对花生耐盐性的影响

ACC氧化酶(ACC oxidase,ACO)是催化乙烯合成的关键酶之一,乙烯参与植物的盐胁迫反应过程,而盐胁迫严重影响花生产量。本研究通过对AhACOs基因的克隆及功能验证,探究AhACOs在花生盐胁迫响应中的生物学功能,为花生耐盐品种的选育提供基因资源。以花生耐盐突变体M29的cDNA为模板扩增得到基因AhACO1和AhACO2,与植物表达载体pCAMBIA super1300重组后,通过农杆菌介导的花粉管注射法将重组质粒转化到花育22号中。收获后切取籽仁远胚端部分子叶,利用PCR检测筛选阳性籽仁。利用qRT-PCR分析AhACOs基因表达量,通过毛细管柱气相色谱法检测植株的乙烯释放量。阳性籽仁和对照籽仁种植21 d后浇盐水,观察其表型变化。结果发现,盐胁迫后,转基因植株生长状况好于对照组花育22号,并且其叶绿素相对含量SPAD(soil and plant analyzer development)值和净光合速率(net photosynthesis rate,Pn)均高于对照组花生。另外,AhACO1和AhACO_(2)转基因植株的乙烯释放量分别为对照组花生的2.79倍和1.87倍。这些结果表明AhACO1和AhACO2可显著提高花生的耐盐能力。     

盐胁迫下镧对水稻幼苗生长的保护效应

通过液培实验,研究水稻幼苗在盐胁迫下,镧对水稻幼苗的保护作用。结果表明：水稻幼苗植株在≤1．5％的盐浓度的盐胁迫下,10mg·L^-1镧能提高幼苗植株超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性;降低幼苗植株脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量和脯氨酸（Pro）的含量;减小质膜透性;提高叶片叶绿素含量和叶绿素a／b的比值;增强根系的活力,进而促进水稻幼苗的生长。10mg·L^-1镧对盐胁迫的缓解作用与盐浓度有关,随着盐浓度增大,镧的缓解作用将逐渐消失。分析表明,在≤1．0％和≥0．5％的盐浓度胁迫下,镧对水稻幼苗的生长存在更有效的防御机制,能够促进水稻幼苗的生长代谢。     

硫酸铵或尿素代替硝酸铵的MS培养基对苹果、草莓和葡萄组培苗继代的效应

以硫酸铵或者尿素代替MS基本培养基中的硝酸铵,继代培养苹果砧木‘山定子’、草莓品种‘哈尼’和葡萄品种‘里扎马特’的组培苗的结果表明,以尿素替代硝酸铵的培养基不适于苹果、草莓和葡萄组培苗的生长。以硫酸铵代替硝酸铵的培养基中,苹果、草莓和葡萄组培苗生长正常。与正常的MS培养基中生长的组培苗相比,加入3.4g·L^-1硫酸铵的MS培养基中继代的植物叶片平展,叶色嫩绿,植物幼嫩组织含水量高,植株生长旺盛。     

NaCl对渗透胁迫下三角叶滨藜光合作用和水分状况的调节

以溶液培养的三角叶滨藜(Atriplex triangularis)为材料, 测定分析了在PEG诱导的渗透胁迫条件下, 适量的NaCl对其光合作用和水分吸收的影响, 以探讨环境溶液中NaCl对植物适应干旱的影响。结果表明, PEG诱导的渗透胁迫导致三角叶滨藜植株吸水困难、叶绿素含量降低、光合系统受损、生长受抑制、生物量减少; 而在PEG渗透胁迫的处理液中添加10–40 mmol·L^–1NaCl可以明显降低植株水势和叶片渗透势, 维持较高的细胞膨压, 减缓PEG渗透胁迫对光合系统的破坏作用, 保证相对较高的光合速率和生长速度, 从而有效增强了三角叶滨藜对渗透胁迫的适应能力。     

在渍水前后的不同时期增加体内乙烯产生对小麦抗渍性的影响

加速衰老——渍害的主要表现,可以叶绿素含量的下降和膜脂过氧化产物丙二醛含量的增加作为定量指标。在不同时期对小麦地上部喷施乙烯生物合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)或乙烯发生剂乙烯利以增加体内乙烯产生,发现渍水前10天喷施,使小麦生长受一定程度抑制,可显著提高抗渍性。在渍水前5天或渍水同时给予ACC,植株的叶绿素和丙二醛含量与未处理的受渍植株的含量无显著差异,而渍水5天再进行喷施时,则进一步加速叶绿素分解和丙二醛的积累,加重了渍害。此时期以ACC或乙烯利处理不渍水的对照植株,既不加速叶绿素分解,也不促进丙二醛累积,表明乙烯具有加速衰老的作用,但不是渍水启动衰老加速的内因。     

镉胁迫对不同甘蓝基因型光合特性和养分吸收的影响

以2个耐镉(Cd)性不同的甘蓝品种为材料,研究了不同Cd浓度(0、20、50、100μmol.L-1)对甘蓝植株生长、叶片光合特性和养分吸收的影响.结果表明:Cd敏感品种在低浓度Cd(20μmol.L-1)处理下生长受到明显抑制,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)及地上部、根系干质量显著降低;Cd耐性品种在高浓度Cd(50和100μmol.L-1)处理下生长和光合特性受到显著影响;Cd胁迫降低了甘蓝叶片叶绿素a和b含量,尤其对叶绿素a的影响较大,进而抑制了叶片光合能力.Cd胁迫显著降低了植株对Mn的吸收,抑制了Mg和Fe从根部向地上部的转运,且Cd敏感品种受抑制幅度更大;Cd胁迫促进了Cd耐性品种对P和S的吸收,而Cd敏感品种相反.因此,Cd胁迫下甘蓝敏感品种叶片Mn、Fe、Mg、S和P含量的降低是影响其叶片光合作用,进而抑制植株生长的重要生理原因.     

硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

采用砂基培养的方法,研究硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响.结果表明加硅处理能使低温胁迫下的黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高:丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O₂^-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低;硅提高了低温胁迫下黄瓜幼苗的可溶性蛋白质和叶绿素含量、叶绿素a/b比值及植株生物量.因此,硅可以减弱低温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

保水剂对水分胁迫下辣椒生长及光合作用的影响

以‘超越5号’辣椒品种为试材,研究了中度水分胁迫10d和20d及随后分别复水的过程中保水剂对始花期辣椒植株的生长量、叶绿素以及光合特性的影响。结果显示:(1)水分胁迫显著抑制了辣椒植株的生长、叶绿素含量以及光合作用。(2)添加2‰的保水剂显著提高了水分胁迫下植株的株高、茎粗、干鲜重、叶绿素含量以及净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率等光合参数,降低了气孔限制值和水分利用率。(3)保水剂能够显著缓解短时间内中度水分胁迫造成的伤害,但随着胁迫时间的延长保水剂缓解的效果有限。(4)复水后,添加保水剂的植株生长量、叶绿素含量以及光合参数都显著高于未添加保水剂的植株,同时短时间胁迫下恢复的效果明显好于长时间胁迫的效果。研究表明,施加保水剂能通过提高叶绿素含量,缓解水分胁迫对辣椒叶片气孔的限制,从而提高叶片的光合作用效率,促进辣椒植株的生长,且胁迫时间越短,保水剂缓解的效果越好。     

葡萄ERECTA基因过表达提高拟南芥生长量和耐热性

葡萄ERECTA基因受高温诱导表达,且在葡萄的幼叶和花中表达量较高。为了研究葡萄ERECTA基因在植物生长发育和高温响应中的作用,将该基因在拟南芥中过表达,观察其表型变化和对高温的耐受性。结果表明,葡萄ERECTA基因过表达可以显著增加拟南芥叶片的长度、宽度和数量,花梗变细长,角果长度和株高显著增加。将拟南芥种子在高温处理后常温培养2 d,大部分Landsberg erecta(Ler)幼苗发育不正常,而过表达型ER-OE幼苗均未受到高温胁迫的影响。拟南芥植株在40℃高温处理4 d,ER-OE植株受胁迫程度较轻,叶片电导率的顺序为LerColER-OE;在22℃恢复5 d后,Col、Ler和ER-OE的存活率分别为33%、12%和83%。ERECTA基因既可以提高植株的耐热性,又可以增加生长量,为培育葡萄抗性新品种提供了新的基因资源,在农业生产上有很好的应用前景。     

外源亚精胺对硝酸钙胁迫下小白菜生长与光合作用及其品质的影响

以小白菜品种‘寒笑’为实验材料,采用营养液栽培法,研究了80 mmol/L硝酸钙胁迫下,叶面喷施0.5mmol/L亚精胺(Spd)对小白菜生长、光合作用及其品质的影响。结果表明,(1)Ca(NO3)2胁迫显著抑制了小白菜幼苗生长,使植株的株高、根长、叶面积、根体积、干鲜重显著降低,而叶面喷施Spd可有效缓解胁迫对生长的抑制。(2)Ca(NO3)2胁迫处理植株叶绿素含量比正常营养液培养处理(对照)显著下降了54.72%,而叶面喷施Spd可以有效缓解Ca(NO3)2胁迫对光合色素含量的抑制,并且使植株类胡萝卜素含量比Ca(NO3)2胁迫处理显著提高53.33%。(3)Ca(NO3)2胁迫显著降低了小白菜幼苗光合作用效率,使植株净光合速率(Pn)比对照显著下降34.45%,而叶面喷施Spd可以有效缓解Ca(NO3)2胁迫对Pn的抑制,使植株Pn比Ca(NO3)2胁迫处理显著提高28.11%。(4)Ca(NO3)2胁迫显著降低了小白菜幼苗品质,其植株维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量比对照显著降低,同期有机酸、硝酸盐含量却比对照显著升高,而叶面喷施Spd可以显著改善上述小白菜营养指标。研究认为,外源亚精胺可有效缓解Ca(NO3)2胁迫对小白菜生长和光合作用的抑制,提高Ca(NO3)2胁迫环境条件下小白菜的品质。     

镉胁迫对珊瑚树和地中海荚蒾生理生化指标的影响

采用盆栽试验,研究了不同镉(Cd)浓度胁迫下忍冬科荚蒾属珊瑚树(Viburnum odoratissimum)和地中海荚蒾(V.tinus)2种园林树种3年生苗木叶片受伤害形态特征及生理生化指标(叶绿素、丙二醛、可溶性糖及可溶性蛋白含量、电解质渗透率、过氧化物酶活性)的变化,并分析了植株各营养器官(根、茎、叶)Cd的富集水平。结果表明:Cd对珊瑚树叶片生长及生理生化指标均未产生显著影响;地中海荚蒾在Cd胁迫浓度为100mg.kg-1时出现伤害症状,电解质渗透率增加,丙二醛含量增加,叶绿素含量减少;而当胁迫浓度提高到400mg.kg-1时,植株叶片枯黄,植株萎蔫,生长势差;2种植物地下部富集量均大于地上部,可以推断珊瑚树和地中海荚蒾对土壤中Cd具有一定的富集能力,在土壤镉污染严重地区栽植具有重要意义。     

低温胁迫下丛枝菌根真菌对玉米光合特性的影响

利用盆栽试验,在15 ℃和5 ℃低温胁迫下研究了丛枝菌根（AM）真菌对玉米生长、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合作用的影响.结果表明：低温胁迫抑制了AM真菌的侵染;接种AM真菌的玉米地上部和地下部干物质量、相对叶绿素含量高于不接种植株.与非菌根玉米相比,菌根玉米具有较高的最大荧光（F_m）、可变荧光（F_v）、最大光化学效率（F_v/F_m）和潜在光化学效率（F_v/F_o）及较低的初始荧光（F_o）,并且在5 ℃处理中差异显著.接种AM真菌使玉米叶片的净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）显著增强;低温胁迫下,菌根植株的气孔导度（G_s）显著高于非菌根植株;而胞间CO₂浓度（C_i）显著低于非菌根植株.表明AM真菌可通过提高叶绿素含量及改善叶片叶绿素荧光和光合作用来减轻低温胁迫对玉米植株造成的伤害,提高玉米耐受低温的能力,进而提高玉米的生物量,促进玉米生长.     

外源多胺对盆栽花生盐胁迫的缓解作用

为探讨外源多胺对花生(Arachis hypogaea)抗盐性的影响, 以盆栽花生‘花育22’为试验材料, 通过叶面喷施1 mmol·L^-1腐胺(Put)、1 mmol·L^-1亚精胺(Spd)、1 mmol·L^-1精胺(Spm)的方法, 研究多胺对150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下盆栽花生的缓解作用。结果表明, 与对照(CK)相比, 盐胁迫显著抑制了花生植株的生长与荚果产量, 降低了叶绿素含量和抗氧化酶活性, 丙二醛(MDA)含量、叶片相对电导率增加; 在盐胁迫下, 叶面喷施Put、Spd、Spm处理均可有效促进花生植株的生长, 提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性, 增强植株抗氧化能力, 显著降低了花生叶片相对电导率和MDA的积累量, 从而缓解盐胁迫对质膜的过氧化伤害; 提高了叶绿素含量, 促进了植株高度的生长与分支数增多, 增加了干物质积累量, 从而提高了花生荚果产量; 其中, Spm处理引起的变化幅度大于Spd和Put处理。研究结果说明, 多胺有利于花生幼苗在盐胁迫下活性氧代谢和光合色素含量的提高, 促进花生植株的生长, 降低盐胁迫对花生植株的抑制作用, 且Spm处理的效果最好。     

干旱胁迫下油橄榄品种光合特性研究

为揭示油橄榄(Olea europaea L.)耐旱性与光合特性之间的关系,以筛选出的适宜于半干旱川西南地区种植的7个引进油橄榄品种为供试材料,采用盆栽模拟干旱胁迫的方法,研究持续干旱胁迫对其光合特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度加剧,7个油橄榄品种叶片相对含水量均显著降低,至干旱胁迫后期(25d),各品种叶片均出现大幅失水,其中品种‘科拉蒂’失水率最高(45.79%),而品种‘小苹果’失水率最低(25.52%),说明‘小苹果’叶片在干旱胁迫下较其他油橄榄品种具有更高保水能力。(2)随着干旱胁迫程度加剧,7个油橄榄品种叶片光合色素含量均不同程度降低,表明光合色素分解量大于合成量;干旱胁迫持续25d时,品种‘豆果’的叶绿素a和叶绿素b含量下降幅度最大(P0.05),品种‘皮削利’类胡萝卜素含量下降幅度最大(P0.05),而品种‘小苹果’叶绿素a含量下降幅度最小。(3)随着干旱胁迫的持续进行,各油橄榄品种叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均不同程度降低,而水分利用效率(WUE)则呈上升趋势;干旱胁迫期间,品种‘佛奥’的Pn、Tr和Ci以及‘皮削利’的Gs降幅均高于其他品种,而‘小苹果’的Pn、Gs和Ci降幅均为最小且WUE上升幅度最大。研究发现,在持续干旱胁迫条件下,油橄榄幼苗叶片均大幅失水,光合色素结构被破坏、色素分解、含量降低,同时气孔关闭蒸发减少,光合作用减弱,而供试油橄榄品种中‘小苹果’对干旱胁迫的适应性最强,适宜于在半干旱的川西地区种植。     

从遗传变异的培养物中再生性状一致的植株

植物组培研究者们普遍认为,“非分化”的细胞和愈伤组织培养物可产生体克隆变异。因此,在商业上研究人员依靠生长在固体培养基上的顶芽分生组织或芽外植体培养物来获得一致的植株生长。通过体细胞胚胎发生可再生小植株,这可以在液体培养基中进行,避免了很多操作过程,并提高了自动化。但体细胞胚胎发生通常包括一个中间细胞或愈伤的培养阶段,这意味着产生体细胞克隆变异具危险性。University of Geisenheim and Ahrensburg′s Institut fur Gartenbauliche Pflanzenzuchtung的T.Geier和同事们已发现,从细胞遗传变异植株的愈伤和悬浮培养物中可获得高度一致性的     

含ACC脱氨酶的根际细菌提高植物抗盐性的研究进展

盐胁迫是抑制植物生长的主要非生物因素之一,高浓度的盐分不利于植物体的生长和发育,严重时会导致植物细胞及植物体死亡。已有大量实验结果显示含ACC脱氨酶的根际细菌可以缓解高盐对植物的危害。ACC脱氨酶可以降解乙烯的直接前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC),从而降低胁迫乙烯的合成量。胁迫乙烯是阻碍植物生长的主要原因。首先介绍了根际促生细菌的概念,概括了高盐对植物的毒害作用以及乙烯的生物合成和生理效应,着重阐述了含ACC脱氨酶的根际细菌的作用方式及其提高植物耐盐性的生理机制,以期为这类细菌在农业生产中的应用提供理论支撑。     

沙地云杉生态型对干旱胁迫的生理生态响应

采用干旱胁迫处理不同生态型沙地云杉幼苗,对其主干高生长、丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量进行了测定．结果表明,沙地云杉幼苗高生长明显受到干旱胁迫的抑制,绿果型沙地云杉在水分条件良好的情况下,高生长迅速,明显高于紫果型沙地云杉．随着干旱胁迫强度的增强,其高生长受抑制的程度高于紫果型沙地云杉．红果型沙地云杉处于二者之间．同时干旱胁迫也影响沙地云杉生长进程,使得其封顶时间提前一个多月．MDA含量无论在叶还是根中呈上升趋势,只是在土壤含水量在10％左右出现轻度胁迫时略有下降;叶片中MDA含量明显高于根中;从不同生态型来看,紫果型沙地云杉体内MDA含量高,绿果型低且具有较大的变化幅度．脯氨酸含量随干旱胁迫强度增加而增加;绿果型沙地云杉根部脯氨酸含量在处理4之前高于另外两种生态型．叶绿素的变化规律,紫果型和红果型沙地云杉基本相同,只是红果型含量略微低于紫果型．其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量都是开始逐渐升高;随着胁迫强度增加,叶绿素含量下降;绿果型沙地云杉叶绿素含量总体上都呈下降趋势,只有叶绿素b含量在胁迫初期有所增加．从叶绿素a／b值出现下降趋势,但不同生态型表现不一样．绿果型沙地云杉由最高下降到最低,紫果型沙地云杉下降幅度较小,红果型介于二者之间．表明不同生态型沙地云杉抗旱能力不同,紫果型>红果型>绿果型．     

中间锦鸡儿CiNAC1基因促进转基因拟南芥叶片的衰老

NAC转录因子家族是植物特有的、最大的转录因子家族之一,参与植物生物胁迫和非生物胁迫应答、激素信号转导、植物次生生长、细胞分裂和植物衰老等多种过程,在植物生长发育过程中起着重要的作用。以中间锦鸡儿Ci NAC1基因的过表达拟南芥纯合体株系为材料,以野生型为对照,对Ci NAC1基因功能进行分析。结果发现,乙烯处理后,Ci NAC1基因过表达株系与野生型拟南芥相比,叶片衰老提前、叶绿素含量降低、离子渗透率升高。实时荧光定量PCR检测发现,乙烯处理后Ci NAC1基因过表达株系中与叶绿素降解相关的基因SGR1、SGR2、PPH,以及与衰老相关的基因SAG13、SAG29、ORE1、SINA1、VNI2和乙烯信号途径中的重要转录因子EIN3的表达量均明显高于野生型拟南芥。表明Ci NAC1基因在乙烯诱导的叶片衰老过程中发挥重要作用。     

外源水杨酸对镉胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应

以甜瓜耐镉品种‘哈密绿’和镉敏感品种‘秀绿’为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,研究了外源水杨酸(SA)处理对镉(Cd)胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应。结果显示:与对照(CK)比较,Cd处理显著抑制了甜瓜幼苗的生长和光合作用,降低了叶绿素含量,抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2ˉ·)产生速率增加;在Cd胁迫下,SA处理可以有效促进甜瓜幼苗的生长,增加了叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE),降低了胞间CO2浓度(Ci);提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX),增强植株抗氧化能力,使Pro和可溶性蛋白含量升高,MDA含量和O2ˉ·产生速率下降,能有效抑制镉胁迫引起的膜脂过氧化伤害;镉敏感品种‘秀绿’变化幅度大于耐镉品种‘哈密绿’。研究结果说明,SA有利于甜瓜幼苗在Cd胁迫下活性氧代谢的提高和对光能的捕获与转换,促进了甜瓜幼苗的生长,降低Cd胁迫对甜瓜幼苗的抑制作用,且对镉敏感品种‘秀绿’效果大于耐镉品种‘哈密绿’。