转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展

转录因子是一种多功能蛋白,在感知应激信号、应答相应应激基因表达及传导应激信号中起着关键作用。干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。为了适应干旱环境,植物发展了复杂的分子机制,其中转录因子可同时控制多种途径调控干旱应激,是操纵调控和应激响应途径的有力工具。近年来,越来越多的植物转录因子的功能被阐明,了解转录因子在干旱应激的功能,对植物的工程抗旱有重要的实践意义。综述转录因子在植物干旱应激中的功能研究进展,以期为今后转录因子的研究和利用提供理论依据,培育具有较强抗旱能力的植物。     

周期性土壤干旱和叶片水势对气孔响应木质部ABA灵敏度的影响

研究了周期性土壤干旱期间气孔对木质部ＡＢＡ响应的灵敏度的变化以及叶片水势对灵敏度的影响。实验结果证明了木质部ＡＢＡ浓度是反映根系周围土壤水分状况的一个指标的结论。土壤周期性干旱不影响木质部ＡＢＡ浓度对土壤水分状况的依赖关系,但显著地提高了气孔对木质部ＡＢＡ 响应的灵敏度。根据对实测数据的数学模拟结果显示,引起气孔导度下降５０％ 所需的木质部ＡＢＡ浓度从第一轮土壤干旱的７５０ ｎｍｏｌ／Ｌ降至第二轮土壤干旱的５５０ ｎｍｏｌ／Ｌ。分根实验的结果表明,叶片水分亏缺显著提高了气孔对木质部ＡＢＡ 的响应的灵敏程度,全根干旱中引起气孔导度下降５０ ％ 所需的木质部ＡＢＡ 浓度比半根干旱的小２ ～４ 倍。这表明,气孔对木质部ＡＢＡ响应的灵敏度不是一个固定的特性,可随植物生长环境及许多其他因素的变化而表现出很大的差异     

环境胁迫和抗坏血酸的氧化还原状态

为了解环境胁迫对植物体中抗坏血酸含量及氧化还原状态的影响,以不同强度的冰冻和干旱两种胁迫为例,研究了它们对沈阳几种针叶树离体叶抗坏血酸、脱氢抗坏血酸含量以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环中4种酶活性的影响.结果表明,两种胁迫达到一定强度后,都能使还原态抗坏血酸含量下降而使脱氢抗坏血酸含量上升.冰冻使抗坏血酸过氧化酶和单脱氢抗坏血酸还原酶活性下降.轻度失水使这两种酶活性上升,失水加重后转而趋于下降.脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性对两种胁迫反应均不如前两种酶敏感.结合以前的研究结果,认为这一H2O2清除系统在导致驯化(acclimation)的轻度胁迫作用下可以得到加强,而当胁迫强度过大时则其清除能力下降并使组织受到伤害.文中还报告了沈阳几种针叶树抗寒性和针叶中抗坏血酸含量及上述4种酶活性之间的相关关系.     

干旱和遮荫对马尾松幼苗瞬时水分利用效率及δ13C的影响

水分利用是植物光合固碳的关键过程,其效率反映植物对胁迫环境的适应能力,δ¹³C作为反映植物长期水分利用效率的关键指标,对于揭示植物与环境长期作用的关系具有重要意义。本研究以马尾松幼苗为对象,通过土壤水分和光照条件控制,设置干旱(土壤水分为30%饱和含水量)、遮荫(光照强度为全光照的30%)及干旱+遮荫(土壤水分为30%饱和含水量和光照强度为全光照的30%)3种胁迫方式和对照(CK,土壤水分为70%饱和含水量和全光照),研究干旱和遮荫对马尾松瞬时水分利用效率和δ¹³C的影响。结果表明：干旱和干旱+遮荫处理分别使马尾松当年生叶的瞬时水分利用效率显著增加了67.96%和60.78%,遮荫对瞬时水分利用效率的影响不显著;当年生叶的δ¹³C在干旱处理下显著增加了14.35%,但在遮荫和干旱+遮荫处理下未发生明显改变;各处理对1年生叶δ¹³C的影响均不显著;表明瞬时和长期水分利用效率的变化不同步,且马尾松的水分利用效率对干旱的响应较早;在各处理下,各库器官中的δ¹³C均大于源叶,茎干和根中...     

Mapping QTLs for seed yield and drought susceptibility index in soy-bean（Glycine max L.） across different environments

Drought stress has long been a major constraint in maintaining yield stability of soybean （Glycine max （L.） Merr.） in rainfed ecosystems. The identification of consistent quantitative trait loci （QTL） involving seed yield per plant （YP） and drought susceptibility index （DSI） in a population across different environments would therefore be important in molecular marker-assisted breeding of soybean cultivars suitable for rainfed regions. The YP of a recombinant line population of 184 F2：7：11 lines from a cross of Kefengl and Nannong1138-2 was studied under water-stressed （WS） and well-watered （WW） conditions in field （F） and greenhouse （G） trials, and DSI for yield was calculated in two trials. Nineteen QTLs associated with YP-WS and YP-WW, and 10 QTLs associated with DSI, were identi- fied. Comparison of these QTL locations with previous findings showed that the majority of these regions control one or more traits re- lated to yield and other agronomic traits. One QTL on molecular linkage group （MLG） K for YP-F, and two QTLs on MLG C2 for YP-G, remained constant across different water regimes. The regions on MLG C2 for YP-WW-F and MLG H for YP-WS-F had a pleiotropic effect on DSI-F, and MLG A1 for YP-WS-G had a pleiotropic effect on DSI-G. The identification of consistent QTLs for YP and DSI across different environments will significantly improve the efficiency of selecting for drought tolerance in soybean.     

Panicle Water Potential, a Physiological Trait to Identify Drought Tolerance in Rice

Two upland rice varieties （IRAT109, IAPAR9） and one lowland rice variety （Zhenshan 97B） were planted in summer and treated with both normal （full water） and drought stress in the reproductive stage. Panicle water potential （PWP） and leaf water potential （LWP） were measured every 1.0-1.5 h over 24 h on sunny days. Both PWP and LWP of upland varieties started to decrease later, maintained a higher level and recovered more quickly than that of the lowland variety. The results show that PWP can be used as an indicator of plant water status based on the parallel daily changes, and the high correlation between PWP and LWP. Similar correlations were also observed between PWP, LWP and eight traits related to plant growth and grain yield formation. PWP seemed to be more effective for distinguishing the upland rice varieties with different drought-tolerant ability. Differences in PWP and LWP between upland and lowland rice varieties were also observed at noon even under normal water conditions, implying the incorporation of the drought-tolerant mechanism to improve the photosynthesis and yield of traditional paddy rice.     

达里湖 美丽与忧患同在——干旱草原有个“天鹅湖”

达里诺尔（诺尔,蒙古语即湖,人们也习惯称达里湖。）意为“像大海一样宽阔美丽的湖”,位于内蒙古赤峰市克什克腾旗境内,是内蒙古四大内陆湖之一。达里湖周长百余公里,还有岗更诺尔和多伦诺尔两个姊妹湖,通过亮子河、贡格尔河、沙里河、耗来河像引线一样将三个湖泊穿在一起,形成面积238平方公里的高原湖区,总储水量达16亿立方米,最深13米。浩瀚的达里湖既是鸟类栖息繁衍的良好场所,又是西伯利亚到中国东南沿海候鸟迁徙的重要歇脚地。达里诺尔自然保护区始建于1986年,1997年被国家列为以保护珍稀鸟类及其赖以生存的湖泊、湿地、草原、林地等多样的生态系统为主的综合性国家级自然保护区。[编者按]     

土壤干旱条件下玉米叶片内源激素含量及光合作用的变化

利用HPLC和ELISA技术研究了土壤干旱条件下玉米叶片内源IAA、ABA、ZR、DHZR、iPA含量的变化情况 ,以及叶片光合作用过程中 ,光合速率 (Pn) ,气孔导度 (Gs) ,PSⅡ光化学效率 (Fv/Fm)的变化情况 ,结果发现 :叶片中IAA浓度 ,在整个干旱过程中变化不大 ,与对照相比下降不明显 ;IAA的浓度对干旱的反应不敏感 ;叶片中ABA浓度在干旱最初 3d里急剧升高 ,直至最大值 ,之后有所下降 ;ABA的浓度对干旱反应敏感 ,但在整个干旱过程中ABA浓度并不随土壤相对含水量的减少而逐步升高 ;叶片中ZR和DHZR的浓度在干旱过程中与对照相比变化不明显 ,iPA浓度在干旱 4d后显著下降 ;叶片Pn在干旱初始 4d里随RWC的减小而缓慢下降 ,4d之后下降迅速 ;Gs从干旱第一天起即迅速减小 ,到第 4天近乎于零 ,Fv/Fm从干旱第 5天后开始逐步减小。这些结果证实在干旱过程中叶片ABA浓度的升高对气孔导度的调节作用 ,干旱初期光合速率的下降主要是气孔关闭所致 ;干旱后期光合速率的快速下降可能是PSⅡ光反应效率降低造成的     

九龙江北溪流域干旱植被的初步研究

对福建九龙江北溪流域的乌冈栎林及建楠、小叶蚊母树灌丛进行了初步研究。它们与典型的干旱植被有一定的联系,属于干旱植被的范畴。在我国东部湿润亚热带地区发生的这种植被是由于局部环境条件的恶劣所致。     

荒漠土壤微生物量碳、氮变化对降水的响应

以腾格里沙漠东南缘的典型荒漠植被为研究对象,通过遮雨棚和滴灌系统设置5个降水梯度,即极端干旱处理、中度干旱处理、对照、增水处理I和增水处理II,研究了荒漠土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和微生物碳氮比(MBC/MBN)对季节、降水和土壤深度的响应规律,以期为极端降水事件影响干旱荒漠区土壤微生物量碳、氮及其循环规律的深入研究提供科学依据。结果表明:(1)MBC、MBN和MBC/MBN对降水处理的响应存在差异,三者的变化范围为:230.14—272.87 mg/kg,13.82—17.58 mg/kg,19.78—36.06。其中,降水处理对MBC、MBN的影响显著,对MBC/MBN的影响不显著,在极端干旱处理下,MBC、MBN均显著高于其他降水处理;(2)两年间的MBC、MBN和MBC/MBN差异显著,2017年较2016年MBC、MNB显著减少,MBC/MBN显著增加;(3)MBC、MBN和MBC/MBN变化均表现季节性差异,变化范围分别为:153.31—337.09 mg/kg,7.89—22.29 mg/kg,14.82—46.04,其中MBC、MBN为春季最高、秋季最低,M...