栽培大豆和野生大豆耐盐性及离子效应的比较

以国际上常用的耐盐大豆（Glycine max L.)品种Lee68为对照,在发芽期和苗期两个阶段,利用发芽指数、指害指数和耐盐系数等指标对一年生具盐腺野生大豆（Glycine soja L.)和部分栽培大豆（Glycine max L.)及某些野生大豆品系或品种的耐盐性进行了比较,讨论了耐盐指标的可行性。从离子效应方面比较了Na^ 和Cl^-对大豆发芽率的影响,并对具盐腺野生大豆的耐盐机理进行了初步分析。结果表明,大豆品种的耐盐性在发芽期和苗期无一致相关性。轻度等渗胁迫下,Na^ 对种子发芽率的抑制作用大于Cl^-,而重度等渗胁迫下则相反。通过减少由根系吸收的Na^ 、Cl^-向叶片的运输,维持叶片中较高含量的K^ ,减轻盐离子毒害,可能是具盐腺野生大事耐盐的主要生理机制之一。     

大豆异黄酮浸种对盐胁迫大豆幼苗的生理效应

大豆异黄酮( Soybean isoflavones)是在大豆生长过程中形成并在成熟种子和叶片中积累较多的一类具有生物活性的次生代谢物,通常可作为人们日常生活中的一类营养保健品.研究了外源大豆苷或染料木苷溶液(0.01 mg/L)浸种处理对盐胁迫栽培大豆(N23674品种)和滩涂野大豆(BB52种群)及其经逐代耐盐性筛选的杂交后代(4076株系,F5)幼苗叶片伤害率、光合作用、Na+含量和Na+/K+值、活性氧清除酶活性及内源大豆异黄酮含量等生理指标的影响.结果表明:盐胁迫下,两种外源大豆异黄酮浸种处理均可显著抑制叶片相对电解质渗透率和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量的上升及净光合速率(Pn)的下降,降低Na+含量和Na+/K+值,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,提高内源大豆异黄酮含量,从而表现对盐害的缓解效应,其中对耐盐性较弱的栽培大豆N23674品种效应更明显.这为大豆异黄酮在大豆耐盐育种、化学调控和盐碱地种植利用等提供了理论依据.     

野生大豆与栽培大豆rDNA ITS1区的研究

采用ＰＣＲ 技术从野生大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｓｏｊａ）、半野生大豆（Ｇ．ｇｒａｃｉｌｌｉｓ）、多年生野生大豆（Ｇ．ｔｏｍｅｎｔｅｌｌａ、Ｇ．ｔａｂａｃｉｎａ）和栽培大豆（Ｇ．ｍ ａｘ）的两个品种ＵＮＩＯＮ、文丰７ 中扩增和克隆了ｒＤＮＡ第一转录间隔区（ＩＴＳ１）。其在Ｇ．ｍ ａｘ 基因组中的拷贝数约为２×１０３。序列分析表明Ｇ．ｓｏｊａ、Ｇ．ｇｒａｃｉｌｌｉｓ、Ｇ．ｍ ａｘ 中的Ｇ／Ｃ含量为６１．４０％ ,而Ｇ．ｔａｂａｃｉｎａ和Ｇ．ｔｏｍ ｅｎｔｅｌｌａ的Ｇ／Ｃ含量分别为５８．１１％ 和５９．０１％ ,与绿豆Ｇ／Ｃ含量（５９．８１％ ）相近。Ｇ．ｔａｂａｃｉｎａ的Ｇ／Ｃ含量是已知的植物中ＩＴＳ１ 最低的。最大同源性分析表明,大豆属植物ＩＴＳ１ 的同源程度很高,同其近缘属绿豆的同源性明显高于其它作物。同时分析了栽培、多年生和一年生野生大豆间的亲缘关系。另外还发现在已知的植物ＩＴＳ１ 序列中均含有ＧＡＣＣＣＧＣＧＡＡ 及ＧＣＧＣＣＡＡＧＧＡＡ 两个区段     

野生大豆资源对大豆疫病抗病性和耐病性鉴定

大豆疫病是大豆重要病害之一,在世界范围内导致严重经济损失。防治大豆疫病最有效方法是利用抗病或耐病品种。筛选抗性资源是发掘抗性基因和抗病育种的基础。本研究鉴定了野生大豆资源对大豆疫病的抗病性和耐病性,以期发掘优异抗源。苗期用子叶贴菌块方法鉴定104份野生大豆资源对两个不同毒力的大豆疫霉分离物PSJS2(毒力型:1a,1b,1c,1d,1k,2,3a,3b,3c,4,5,6,7,8)和PS41-1(毒力型:1a,1d,2,3b,3c,4,5,6,7,8)抗性,结果表明33份资源抗PS41-1,35份资源抗PSJS2,其中18份抗两个分离物。在抗病性鉴定基础性上,用菌层接种方法对选择的82份资源进行耐病性鉴定,发现7份高耐病性资源。这些结果表明,野生大豆中可能含有新的大豆疫病抗病和(或)耐病资源,这些抗病或耐病资源可以用于未来大豆抗病育种,以丰富大豆对大豆疫病的抗性遗传基础。     

栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子使用偏性的比较分析

为分析栽培大豆和野生大豆线粒体基因组的密码子使用特征差异,该文以其线粒体基因组编码序列为研究对象,比较其密码子偏性形成的影响因素和演化过程。结果表明:(1)栽培大豆和野生大豆线粒体基因组编码区的GC含量分别为44.56%和44.58%,说明栽培大豆和野生大豆线粒体编码基因均富含A/T碱基。(2)栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子第1位、第2位GC含量平均值与第3位GC含量的相关性均呈极显著水平,说明突变在其密码子偏性形成中的作用不可忽略; PR2-plot分析显示,在同义密码子第3位碱基的使用频率上,嘌呤低于嘧啶; Nc-plot分析中Nc比值位于-0.1～0.2区间的基因数占总基因数的95%以上;突变和选择等多重因素共同作用影响了大豆线粒体基因组编码序列密码子使用偏性的形成。(3)有20、21个密码子分别被确定为栽培大豆和野生大豆线粒体基因组编码序列的最优密码子,其中除丝氨酸TCC密码子外均以A或T结尾。综上结果认为,栽培大豆线粒体密码子偏性的形成受选择的影响要高于野生大豆,这可能是栽培大豆由野生大豆经长期人工栽培驯化的结果。     

野生大豆和栽培大豆光合机构对NaCl胁迫的不同响应

本文以东营野生大豆（Glycine soja Sieb. et Zucc. ZYD 03262）和山东栽培大豆（Glycine max (L.) Merr. 山宁11号）为实验材料,通过研究2种大豆植株和离体叶片对不同浓度NaCl（0,100和200 mM）处理的响应,探讨2种大豆光合机构对NaCl胁迫响应的差异和机理。结果表明：NaCl处理完整植株后,2种大豆植株叶片的光合速率（Pn）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（ΦPSII）和叶绿素含量都明显降低,而且生长也均受到抑制。但是,NaCl胁迫对栽培大豆各方面的抑制均显著大于野生大豆;野生大豆叶片中的Na 含量、Na /K 值都显著低于栽培大豆,而野生大豆根中的Na 含量却明显高于栽培大豆。当用100和200 mM NaCl处理2种大豆的离体叶片时,野生大豆的Fv/Fm、ΦPSII、单位面积有活性反应中心的数目（RC/CS）和光化学性能指数（PI）的下降幅度却显著大于栽培大豆;叶片中的Na 含量也显著高于栽培大豆。这些结果表明,实验所用的野生大豆的光合机构并不抗盐。但是,在盐胁迫条件下,野生大豆植株却能够有效地避免过多Na 进入叶片光合组织,以维持光合机构较高的光合活性,这是野生大豆比栽培大豆更抗盐的原因之一。     

盐胁迫下大麦幼苗多胺的种类和状态与多胺氧化酶活性的关系

200 mmol/L的NaCl胁迫8 d大麦幼苗叶片和根系中的三种形态多胺都有不同程度地下降,其中游离态多胺含量的下降幅度最大;高氯酸不溶性结合态多胺含量变化较小.根系中PAO的活性先上升后下降,而叶片中PAO的活性先下降后上升.游离态多胺中,亚精胺和精胺(Spd Spm)的含量变化与相应部位PAO的活性变化趋势相反,表明PAO在盐胁迫下可能调节了游离态多胺的含量从而影响高氯酸可溶结合态与高氯酸不溶结合态多胺的含量.     

NaCl胁迫下野生和栽培大豆幼苗体内离子的再转运

采用NaCl根际处理和叶面饲喂^22Na方法,研究了野生大豆(Glycine soja)——耐盐的BB52、盐敏感的N23232和栽培大豆(Glycine max)——较耐盐的Lee68幼苗在盐胁迫及解除过程中对Na^ 、Cl^-的吸收和再转运。结果表明,在NaCl根际处理12h过程中,BB52和Lee68幼苗根对Na^ 、Cl^-吸收和向茎、叶的运输逐渐增加,10h时趋于稳定,Na^ 、Cl^-含量高低顺序是根＞茎＞叶。但N23232的Na^ 、Cl^-含量则是茎＞根＞叶。在用NaCl对根处理10h后再解除NaCl处理的0～36h内,BB52吸收的Na^ 、Cl^-较多地留于根部或转运至根茎过渡区,叶中较少。N23232吸收的Na^ 较多地转运至茎部,而Cl^-含量在幼苗各部分无差异。叶片饲喂^22Na 10h后,BB52吸收^22Na较N23232多,并较多地向根部运输。从离子再转运角度讨论了BB52的耐盐性。     

野生大豆与栽培大豆种子差异蛋白质组学研究

运用蛋白质组学方法比较研究3个野生大豆(Glycinesoja)和3个栽培大豆(Glycinemax)的种子贮藏蛋白差异情况.结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH4～7的胶上,经过PDQuest图像分析软件平均可检测到550个左右的蛋白质点.进一步分析发现,表达量变化2.5倍以上的点有10个,其中大部分蛋白质仅在栽培大豆中检测到.对这10个蛋白质点进行了胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均得到了肽质量指纹图谱.搜索大豆UniGene库和NCBI库共鉴定出5个蛋白质,主要是与大豆抗性、抗营养以及种子萌发相关的蛋白质,包括大豆血凝素,种子成熟蛋白PM24,糖结合蛋白,胰蛋白酶抑制剂p20以及成熟多肽.对这些蛋白质可能的作用进行了讨论.     

大豆初生幼苗多胺氧化酶活性的细胞化学定位

对大豆(Glycinemax(L.)Merril“l)垦农4号”萌发种子和初生幼苗中的多胺氧化酶(polyamineoxidase,PAO,EC1.4.3.6)的活性和分布进行了研究。结果表明,PAO活性仅在种子萌发起始后(吸胀后24h)才检测到,然后随着种子萌发进程,PAO活性快速升高。但是,在萌发种子(吸胀后72h)和初生幼苗(吸胀后120h)中,PAO活性在各器官中的分布有明显差异。在萌发种子中,PAO活性在胚根最高(5.17±0.91Ug-1FW),胚轴次之,胚芽再次之,子叶活性最低(0.12±0.03Ug-1FW);在初生幼苗中,PAO活性在下胚轴中最高(5.47±0.66Ug-1FW),幼根次之,顶芽再次之,子叶最低(0.10±0.03Ug-1FW)。这种差异对种子萌发和幼苗形态建成有积极意义。运用细胞化学定位在透射电镜下观察初生幼苗PAO在各部位的分布,发现PAO主要定位在顶芽细胞的液泡膜上、子叶细胞的细胞壁及其外侧表面、下胚轴细胞的细胞壁及其表面,且PAO与细胞壁表面结合较紧;根细胞的细胞壁、细胞间隙、细胞膜、液膜上均有分布,但以液泡膜分布居多。本研究结果进一步证实了PAO在细胞壁和细胞间隙有着较广泛的分布。首次报道PAO在细胞膜和液泡膜上有分布。     

Proteomics-Based Investigation of Salt-Responsive Mechanisms in Roots of Bradyrhizobium japonicum-Inoculated Glycine max and Glycine soja Seedlings

Journal of Plant Growth Regulation - Salt stress is one of the environmental factors most limiting crop productivity worldwide. Plant roots are the primary site for salt sensing; therefore, a...     

盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0－300mmol/L NaCl对大麦（Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率,根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0－200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶（PAO）以及转谷酰胺酶（TGase)活性明显提高,而在300mol/L NaCl处理下活性下降,与之对应,游离腐胺（Put)含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势。亚精胺（Spd)和在根系内检测到的未知多胺（PAx）在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降,盐处理前后精胺（Spm)含量变化不明显,低浓度盐处理时游离态（Spd PAx)/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降,结合态Put,Spd和PAx含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降,统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd PAx）／Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd,PAx与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd,PAx以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高。     

盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0～300mmol/LNaCl对大麦(Hordeum-vulgare-L.)幼苗生长速率、根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0～200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶(PAO)以及转谷酰胺酶(Tgase)活性明显提高,而在300 mmol/L NaCl处理下活性下降。与之对应,游离腐胺（Put）含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势,亚精胺(Spd)和在根系内检测到的未知多胺(Pax)在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降。盐处理前后精胺(Spm)含量变化不明显。低浓度盐处理时游离态（Spd+Pax）/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降。结合态Put、Spd和Pax含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降。统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd+Pax）/Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd、Pax与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd 、Pax以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高.     

氯化钠胁迫下野生和栽培大豆幼苗体内的多胺水平变化

以通用的较耐盐的栽培大豆Lee68品种和对盐敏感的野生大豆N23232种群为参照,研究了盐胁迫下耐盐野生大豆BB52种群幼苗体内多胺(PAs)组分、含量及多胺氧化酶(PAO)活性的变化。结果表明,盐胁迫下BB52幼苗根PAs中Put和Spm含量下降较Lee68和N23232显著,但Spd含量下降较少．BB52叶片PAs中Put含量下降,Spd上升,(Spd+Spin)／Put值增加和Put／PAs值降低幅度与耐盐性呈正相关趋势．盐胁迫下,各材料根和叶中PAO活性上升,N23232上升最明显．探讨了多胺水平与BB52耐盐性的关系。     

Relationship between the Accumulation of Putrescine and the Tolerance to Oxygen-Deficit Stress in Gramineae Seedlings

The accumulation of putrescine under anoxia was studied in seedlingsof 6 Gramineae species showing tolerance to the stress in thefollowing order: rice, barnyard grass>maize>rye, barleyand wheat. The accumulation of putrescine in shoots and rootsduring 6 h of oxygen deprivation was different among the speciesand correlated with their tolerance to anaerobic conditions.In both tissues, rice and barnyard grass accumulated more than0.6 µmol/g fresh weight. The lower increase in the putrescinetiter was observed in wheat tissues with less than 0.1 µmol/gfresh weight. Feeding experiments with [^l4C]arginine showedthat rice tissues have a greater capacity than wheat tissuesto synthesize putrescine under anoxia. The better tolerant speciesto anaerobic conditions showed high arginine decarboxylase activityin shoots and roots than the sensitive species. The presenceof exogenous Put partially increased the survival of wheat rootsafter 7.5 h of oxygen-deficit stress. The role of putrescinein determining differences in the tolerance to anoxia in Gramineaeseedlings is discussed. (Received December 20, 1989; Accepted March 12, 1990)     

Polyamine synthesis in plants. Purification and properties of amidinotransferase from soybean (Glycine max) axes

Three-day-old soybean (Glycine max) seedlings were exposed to 0.4 M sorbitol solution for 4 h to induce amidinotransferase activity, with the corresponding enzyme being purified to homogeneity by chromatographic separation on DEAE-Sephacel, Sephacryl S-300 and L-arginine Sepharose 4B. The purified enzyme used L-arginine and L-glycine as the major donor/acceptor of the amidino group, respectively, with formation of guanidinoacetic acid and ornithine products being confirmed by ESI-MS. The enzyme is a tetrameric protein having a molecular mass of 240,000 Da, whose thiol group is needed for enzymatic activity. The K(M)s for arginine and glycine were 3.8 and 0.89 mM, respectively, with optimal temperature and pH being 37 degrees C and 9.5, respectively. The soybean amidinotransferase could be indirectly involved in nitrogen metabolism, as suggested by the observation that arginine:glycine amidinotransferase in soybean axes is indirectly involved in putrescine biosynthesis and displays feedback control at high levels of an endogenous regulator, putrescine.     

Differential sensitivity to chloride and sodium ions in seedlings of Glycine max and G. soja under NaCl stress

High Na+ and Cl- concentrations in soil cause hyperionic and hyperosmotic stress effects, the consequence of which can be plant demise. Ion-specific stress effects of Na+ and Cl- on seedlings of cultivated (Glycine max (L.) Merr) and wild soybean (Glycine soja Sieb. Et Zucc.) were evaluated and compared in isoosmotic solutions of Cl-, Na+ and NaCl. Results showed that under NaCl stress, Cl- was more toxic than Na+ to seedlings of G. max. Injury of six G. max cultivars, including 'Jackson' (salt sensitive) and 'Lee 68' (salt tolerant), was positively correlated with the content of Cl- in the leaves, and negatively with that in the roots. In subsequent research, seedlings of two G. max cultivars (salt-tolerant Nannong 1138-2, and salt-sensitive Zhongzihuangdou-yi) and two G. soja populations (BB52 and N23232) were subjected to isoosmotic solutions of 150mM Na+, Cl- and NaCl, respectively. G. max cv. Nannong 1138-2 and Zhongzihuangdou-yi were damaged much more heavily in the solution of Cl- than in that of Na+. Their Leaves were found to be more sensitive to Cl- than to Na+, and salt tolerance of these two G. max cultivars was mainly due to successful withholding of Cl- in the roots and stems to decrease its content in the leaves. The reverse response to isoosmotic stress of 150 mM Na+ and Cl- was shown in G. soja populations of BB52 and N23232; their leaves were not as susceptible to toxicity of Cl- as that of Na+. Salt tolerance of BB52 and N23232 was mainly due to successful withholding of Na+ in the roots and stems to decrease its content in the leaves. These results indicate that G. soja have advantages over G. max in those traits associated with the mechanism of Cl-tolerance, such as its withholding in roots and vacuoles of leaves. It is possible to use G. soja to improve the salt tolerance of G. max.     

小麦根系过氧化氢积累与耐盐性的关系

以抗盐性不同的2个小麦品系为材料,对其在盐胁迫下根细胞膜的膜渗透率,MDA含量,H2O2积累以及POD,SOD相对活性进行了分析和对比。结果表明：盐胁迫下抗性低的小麦品系93029#POD活性下降,导致活性氧积累而引起膜脂的过氧化作用;而抗盐性强的906#,在盐胁迫下。POD活性显著升高,没有明显的活性氧积累和膜脂过氧化现象,植物的抗盐性与其活性氧代谢和H2O2水平有关,抗必品系具有较高的清除活性氧的能力,使得H2O2浓度处于较低的水平,不对细胞造成伤害,外施Ca^2 和Vc可部分缓解盐害。