聚乙二醇模拟干旱对耐低钾水稻幼苗的根系生长及某些生理特性的影响

以早籼品种‘瑰宝八号’及其变异后代耐低钾的水稻为材料,用20%PEG6000模拟干旱,测定幼苗根系形态和部分生理特性的指标并对其抗旱能力进行比较的结果表明:耐低钾水稻幼苗的超氧化物歧化酶活性、根系活力和活跃吸收面积相对较高,而丙二醛含量相对较低,其根重和根体积也高,比其亲本‘瑰宝八号’有更高的抗旱能力.     

不同品种春小麦根系对低钾胁迫的生物学响应

采用水培法,以3个春小麦品种(加春1号、2号、4号)为试验材料,研究了低钾胁迫下不同品种春小麦根系的形态学与生理学特征。结果表明:(1)与对照相比,低钾胁迫下小麦的根重、根数、总根长、总吸收面积、根活力、根系SOD及POD活性、根系活性吸收面积均明显降低,但根冠比有所增加,不同春小麦品种间的变化趋势相似,但变化幅度存在明显差异。(2)供试品种小麦根系的形态与生理学特征在同一供钾水平下和不同供钾水平间均存在着明显的差异,表明这两种性状的差异是由基因型和环境因素共同决定的,因此,根系形态学和生理学特征可以作为筛选高效吸收钾小麦品种的参考指标。(3)供试的3个春小麦品种中‘加春4号’对低钾环境的适应性最强。     

干旱胁迫对枳橙内源激素含量的影响

目的:研究干旱胁迫对枳橙内源激素含量的影响。方法:以一年生枳橙砧木苗为试验材料,采用盆栽试验,测定不同土壤失水率下枳橙叶片以及失水率为40%时枳橙根中内源激素含量的变化。结果:当土壤失水率为40%时,枳橙根和叶片中GA3和Z含量均降低、IAA含量增加,而根中ABA含量降低,叶片中ABA含量增加。不同土壤失水率下,叶片中ABA含量随失水率增加逐渐上升,IAA含量先上升后下降,当失水率为50%时达到最高,GA3和Z含量都呈先下降后上升再下降的变化趋势。结论:枳橙的内源激素受干旱胁迫影响。轻度胁迫下IAA等促进枳橙生长的内源激素含量增加,说明适度的干旱胁迫能促进枳橙的生长发育。     

低磷胁迫不同磷效率水稻苗期根系的生理适应性研究

以P效率差异显著的IR74（P高效型）、IR71331（中间型）及IR71379（P低效型）等3个品种为供试材料,采用水培法研究了这3类水稻在低P胁迫下P的吸收、转运及利用效率等P效率差异的原因以及P吸收动力学特征参数、R／S、酸性磷酸酯酶（acid phosphoesterase,简称APase）与核糖核酸酶（ribonuclease,简称RNase）等表现。结果表明,在低P胁迫下,P效率的高低是由水稻对P的吸收率、转运率以及利用效率综合作用的结果,存在基因型差异,P高效基因型IR74和P效率中间型的IR71331具有高的P吸收率,而IR712379P的吸收率低。不同P效率水稻在低P胁迫下,其Km、Cmin、Imax、R／S与Apase相对活性等参数表现出基因型的差异,小的Km和Cmin,大的Imax和R／S及高的APase升幅是水稻对P胁迫的生理适应性特征,也是植株在低P胁迫下较为敏感生理指标。其中各类型水稻叶片中RNase活性在低P胁迫一均表现大幅度上升,在品种间无显著差异,说明该酶是逆境胁迫并非低P胁迫的特征反应。     

蓝光对水稻幼苗生长及内源激素水平的影响

研究表明：与白光对照相比,蓝光明显抑制水稻幼苗的生长,并使幼苗体内的自由态IAA、GA1、玉米素和二氢玉米素含量下降,ABA含量和乙烯释放量则明显增加。说明蓝光对水稻幼苗生长的影响与其体内激素状况有关。     

烯效唑浸种对玉米幼苗生长和内源激素含量的影响

烯效唑浸种对玉米苗期叶片和叶鞘伸长生长有抑制作用,且抑制效应随烯效唑浓度的增大而增强,但植株粗壮,叶宽和茎基宽增加,根系增多,根长增加.烯效唑浸种的玉米幼苗中LAA和GA3含量下降,叶鞘中尤为明显;ZT含量则是地上部提高,根中下降,ABA含量提高,植株各器官中(IAA GA3)/ABA比值均下降,IAA/GA3比值均升高,IAA/ZT和GA3/ZT比值则是地上部降低,根中升高.     

外源钾对铁胁迫下水稻细胞壁多糖含量及耐铁性的影响

以耐铁毒型水稻品种协优9308和铁毒敏感型水稻品种Ⅱ优838为实验材料,采用溶液培养法研究250mg.L-1Fe2+(EDTA-Fe2+)胁迫下,不同钾水平对两种水稻的生长特性、酸性磷酸酶(APA)、果胶甲酯酶(PME)、根系果胶含量、半纤维素1含量以及半纤维素2含量的影响。结果表明,经250mg.L-1Fe2+处理7d和14d后,协优9308和Ⅱ优838的相对根长明显下降,APA、PME的活性显著升高,果胶含量、半纤维素1含量、半纤维素2含量显著增加,Ⅱ优838酶活性及细胞壁多糖含量提高幅度较大,表现出其铁毒敏感性,并且随着处理时间的延长,铁胁迫对两种水稻相对根长,PME活性,HC1含量及HC2含量的影响越显著,但APA活性和果胶含量则没有明显变化。加入外源钾可以不同程度的降低酶活性及细胞壁多糖含量,外源钾浓度为200mg.L-1,对水稻相对根长,APA活性,HC1含量缓解效果较好;外源钾浓度为400mg.L-1,对PME活性,果胶含量缓解效果较好。随着外源钾浓度升高,水稻铁毒症状得到不同程度的缓解,但钾浓度高于200mg.L-1又会对水稻造成新的胁迫。由此推测,水稻通过提高根系细胞壁多糖含量来增加根尖铁的结合位点,以及细胞壁的厚度和刚性,并降低细胞壁的伸展性,使根细胞的伸长受抑,从而提高其铁耐性。     

渗透胁迫条件下冬小麦幼苗两种内源激素含量的变化

根据我们已测定过的8项生理指标确定的冬小麦的抗旱性,选用抗旱性较强的“6190”,“冀麦7号”,抗旱性中等的“科遗26”,抗旱性较差的“红秃头”,“C_(609)”为材料。水培幼苗在三叶期用水势为-1.54Mpa的聚乙二醇胁迫处理24小时。用丁静等(1982),Shindy等(1975)的方法分离提取,以Saunders(1978)的方法进行脱落酸的气相色谱分析。以尾穗苋幼苗子叶苋红素合成法进行细胞分裂素的生物测定。脱落酸的测定结果见表1:     

盐胁迫下外源钙对草莓内源激素含量的影响

以‘达赛莱克特’草莓为试验材料,研究了盐胁迫条件下外源硝酸钙对草莓生理特性的影响。结果表明:Ca(NO3)2处理可抑制NaCl胁迫下草莓叶片细胞膜透性的增加,增加叶片脯氨酸含量,降低根系和叶片中的脱落酸(ABA)含量,增加赤霉素(GA)、生长素(IAA)、玉米素(ZT)的含量和ZT/ABA比值,草莓的盐害指数也有所降低。钙调素拮抗剂W7和三氟拉嗪(TFP)处理能够抑制Ca(NO3)2的作用,且W7的抑制作用比TFP更强。     

水杨酸对高温胁迫下半夏幼苗内源激素含量的影响

以半夏37℃高温倒苗过程中的叶片和块茎为材料,考察了不同浓度外源水杨酸(SA)处理的倒苗率,采用ELISA方法研究了0.5 mmol/L外源SA对半夏叶片和块茎中内源激素GA3、IAA、ABA、ZR和JA含量的影响.结果表明:随着高温胁迫时间的延长,半夏出现倒苗现象,并以0.5 mmol/L的SA处理后半夏倒苗率最低.倒苗过程中叶片和块茎中GA3、IAA、ZR含量逐渐下降.而ABA和JA含量显著上升.0.5 mmol/L SA处理条件下叶片中生长促进类激素GA3、IAA、ZR含量高于同期对照,生长抑制类激素ABA和JA含量低于同期对照;块茎中ABA、IAA和JA的含量低于同期对照.GA变化不明显,而ZR处理前期低于对照,后期高于对照.可见,一定浓度的外源SA可通过改变高温胁迫下半夏内源激素水平来促进其生长,延缓其倒苗.     

低磷胁迫对水稻苗期侧根生长及养分吸收的影响

用蛭石与石英砂作为混合培养介质研究了低磷胁迫对水稻（Oryza sativa L.)苗期侧根发生发育的影响及其与磷吸收的相关关系。结果表明：低磷对水稻的侧根发生发育具有明显的诱导作用及基因型差异。相关性分析表明：单位侧根长度的增加与单位根表面积的增大极显相关,而单位侧根数量的增多与单位根表面积的增大无显的相关性。表明单位根表面积的增加主要来自于单位侧根的伸长。侧根参数与磷含量的相关性分析表明：低磷条件下,侧根总长度和侧根数量都与植株磷含量存在显的正相关,根系总表面积与磷含量存在极显的正相关。表明在低磷条件下,侧根的发生发育对水稻的磷吸收具有重要的作用。根系和地上部的可溶性糖含量分析表明;低磷胁迫改变了同化物在地上部和根系的分配。生物量测定表明：低磷胁迫显增大了植株的根冠比。     

Effect of Phosphorus Deficiency Stress on Rice Lateral Root Growth and Nutrient Absorption

Six rice (Oryza sativa L.) genotypes with different performances under phosphorus (P) deficiency stress were tested in mixed growth medium of vermiculite and sand under different conditions of P supply to evaluate the effects of P deficiency stress on lateral root growth and the relations between lateral root growth induced by P deficiency and P absorption. The results showed that elongation and development of lateral root were induced by P deficiency. There was significant genotypic variation in lateral root growth in response to P deficiency. A significant positive correlation was observed between the increase of lateral root length per cm of nodal root and the increase of root surface area per cm of nodal root (RSAP), while no significant correlation was observed between the increase of lateral root number per cm of nodal root and the increase of RSAP. The result suggested that the increase of root surface area under P deficiency condition could be mainly attributable to the increase of lateral root length induced. P uptake was significantly positively correlated with the total root surface area and positively correlated with the total lateral root length and the total lateral root number under P deficiency, which implied that elongation and development of lateral root were important to the ability of P uptake from growth medium where P supply was poor. Analysis of soluble sugar content indicated that P deficiency stress changed the distribution of carbohydrate between roots and shoots.     

水稻根分泌激素调节生长速度

植物激素是植物体内合成的一类重要小分子物质,其含量可因外界条件变化而改变,并作为信号物质调控植物生长发育和适应环境。水培所用介质体积过小会造成植物生长受限、植株矮小,通常认为是小体积生长介质中营养成分不足所致。研究表明,在不同体积且不含任何营养物质的纯水中培养的水稻(Oryza sativa)亦表现出不同的生长速度,幼...     

东乡野生稻苗期响应低温胁迫的转录组分析

为了解东乡野生稻（Oryza rufipogon）对低温胁迫的响应机制,对苗期的RNA-seq转录表达谱进行了研究。结果表明,与对照相比,共检测到10 200个差异表达基因（DEGs）,其中5 201个上调表达,4 999个下调表达,其中有426个DEGs位于已报道的水稻耐冷QTL区间,且37个为耐冷调控相关的家族基因。GO功能分类和KEGG代谢路径分析表明,核酸结合转录因子活性、氨基酸生物合成以及光合作用代谢等均参与响应低温胁迫过程。实时荧光定量分析表明,ABA响应蛋白基因、MYB转录因子和40S核糖体蛋白SA基因等12个可能与低温胁迫响应相关的DEGs表达模式与RNA-seq的一致。可见,植物激素传导途径和转录因子相关调控基因在东乡野生稻苗期响应低温胁迫过程中起重要作用。     

不同光周期对丝瓜幼苗生长生理及其内源激素含量和性别分化的影响

以该课题组自主选育的普通丝瓜(BG-1-1-3-1)为材料,采用人工遮光的方式,研究不同光周期[6、8、10和14 h/d(自然光周期,CK)]处理对丝瓜幼苗生长生理及其内源激素含量和性别分化的影响,为丝瓜设施栽培中的光照管理提供理论基础。结果表明:(1)随着光周期的缩短,丝瓜幼苗生物量的积累呈显著减少的趋势;幼苗叶片叶绿素含量,SOD、POD和CAT活性,以及可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量均呈先升高后降低的趋势,并均以光周期为10 h/d时最高。(2)丝瓜幼苗叶片GA_3、IAA和ZT含量在光周期为8和10 h/d时较低,而在光周期为6和14 h/d时较高,但ABA含量变化趋势却相反。(3)当光周期为10 h/d时,丝瓜的第一雌花节位、第一雄花节位均最低,雌花总数和果实产量最高。研究发现,适当的短日处理可以促进丝瓜雌花的分化和果实产量提高,并以光周期10 h/d处理的效果最佳。     

低氮胁迫对不同苦荞品种苗期生长和根系生理特征的影响

以2个耐低氮苦荞品种(‘迪庆苦荞’、‘广苦1号’)和2个不耐低氮苦荞品种(‘西荞1号’、‘黑丰1号’)为材料,采用盆栽试验研究了低氮胁迫对苦荞苗期生长和根系生理特性以及氮素利用的影响,以揭示苦荞耐低氮胁迫的生理响应机制。结果显示:(1)与正常供氮处理(15mmol/L)相比,低氮(0.5mmol/L)和极低氮(0.05mmol/L)胁迫处理下,苦荞幼苗的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系平均直径、根系体积及根系表面积均呈下降趋势,主根长和根冠比呈升高趋势,但在低氮(0.5mmol/L)条件下各品种根系干重均有所增加,且耐低氮品种增加幅度较大(13.69%、19.26%)。(2)低氮胁迫使苦荞叶片的叶绿素含量、最大荧光产量(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)以及根系活力、硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量显著降低,而叶片初始荧光产量(Fo)及根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量呈升高趋势。(3)低氮胁迫使苦荞植株全氮含量及氮积累量显著降低,却使氮素吸收效率显著升高。研究表明,不同耐低氮苦荞品种对低氮胁迫的响应存在显著差异,在低氮胁迫下,耐低氮品种(‘迪庆苦荞’、‘广苦1号’)具有明显的生长优势,不仅农艺性状、叶片光合作用及根系活性受低氮胁迫影响小,而且具有较高的根系保护酶活性、渗透调节物质含量以及全氮量和氮积累量。     

Effects of Auxin at Different Concentrations on the Growth,Root Morphology and Cadmium Uptake of Maize (<i>Zea mays</i> L.)

Indoleacetic acid (IAA) is an important regulator that plays a crucial role in plant growth and responses to abioticstresses. In the present study, a sand cultivation experiment was carried out to investigate the effects of IAA atdifferent concentrations (0, 0.01, 0.1, 0.5, 1, and 2.5 mmol/L) on maize growth, root morphology, mineral elements (Ca, Mg) and Cd uptake under 20 mg/kg Cd stress. The results showed that 0.01 mmol/L is the optimalIAA concentration for enhancing the Cd tolerance of maize. Compared with the control treatment, 0.01 mmol/LIAA promoted maize growth, with significant increases in the height, shoot and root biomass by 34.6%, 25.0%and 16.3%; altered the root morphology, with increases in root length, root tip number, and root tip densityby 8.9%, 31.4% and 20.7%, respectively; and enhanced the mineral element uptake of maize, resulting in signifi-cant increases in the Ca content in shoots and roots by 640.6% and 1036.4% and in the Mg content in shoots by205.8%, respectively. In addition, 0.01 mmol/L IAA decreased the Cd content and uptake in the shoots by 51.9%and 39.6%, respectively. Furthermore, the Cd content and uptake exhibited a significant negative correlation withCa content in roots and a significantly positive correlation with root morphology, and the Cd content in shootswas significantly and negatively correlated with root tip number. Thus, 0.01 mmol/L IAA was effective in enhancing the Cd tolerance and plant growth of maize.     

植物激素在苔藓生长发育与逆境响应过程中的作用机制研究进展

植物激素是由植物自身代谢产生的一类从产生部位移动到作用部位发挥调控功能的微量小分子有机物质,在植物生长发育、响应环境胁迫过程中起到关键作用.苔藓植物作为早期登陆的非维管植物,处于陆生植物进化早期的阶段,具有许多不同于维管植物的形态和生理特征.大部分苔藓中普遍存在8种主要的植物激素及其衍生物(包括ABA、JA、ET、SA...