油莎豆丙酮酸激酶基因的鉴定及其在块茎发芽和幼苗形态建成时期的表达分析

丙酮酸激酶（PK）是调控糖酵解途径的关键限速酶,在植物基础物质代谢等生物学过程中起着重要的作用。油莎豆（Cyperus esculentus L.）的块茎富含油脂、淀粉、糖等营养物质,是研究碳代谢及调控机制的一个理想模型。本研究基于转录组分析鉴定出7个油莎豆CePK基因,包括3个质体型CePKp(CePKpα、CePKpβ1和CePKpβ2)和4个细胞质型CePKc(CePKc1、CePKc2、 CePKc3和CePKc4)。CePK编码的CePK蛋白均具有典型的PK和PK＿C结构域,同一类型的CePK蛋白的序列长度、相对分子质量、稳定性和等电点等基本相似。CePKp为亲水蛋白,亚细胞定位预测位于叶绿体。CePKc为稳定的疏水蛋白,亚细胞定位预测位于细胞质。三级结构预测结果显示,CePK均为同源四聚体。在块茎发芽和幼苗建成时期,CePK基因的表达模式具有时空特异性,预示着CePK基因可能差异化调控块茎营养物质的代谢途径。该研究为深入解析油莎豆块茎发芽和幼苗建成的碳流通以及分配等生物学过程协同调控机制和油莎豆高产优质育种提供了新的科学依据。     

模拟水环境离子液体污染对小麦幼苗生长及生理特性的影响

通为了研究离子液体对小麦的毒害,以周麦18、百农207和百旱207三种小麦为实验材料,研究了不同质量浓度(0、100、300、500、700mg·L^-1)的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴化盐对三种小麦幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,随着离子液体浓度的增加,三种小麦的株高、根长、光合色素、净光合速率和鲜质量都随之降低,而MDA含量和POD活性则随之增加。在离子液体低浓度100 mg·L^-1处理下,三种小麦相比,百农207的株高、根长、净光合速率、光合色素含量都没有显著下降, MDA和POD活性也没有显著上升,表明该品种在此浓度下未引起胁迫响应,表明其耐逆性高于其他两个品种。当质量浓度为300 mg·L^-1—700 mg·L^-1时,三种小麦的各项指标与对照相比都有显著性差异。因此说明离子液体对三种小麦都有一定的毒害作用,且随着离子液体质量浓度增加毒害作用逐渐增大;三种小麦对离子液体的耐受性也不同,相对而言,百农207抗性最强。     

高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。采用盆栽和人工气候室方式模拟不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫对构树幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、活性氧代谢和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)高温或干旱单一胁迫下,构树幼苗SOD、POD、CAT活性增加,复合胁迫下,SOD和POD酶活性高于单一胁迫,且随着复合胁迫时间延长而升高。SOD活性受温度和土壤水分双因素影响极其显著,复合胁迫对SOD活性有一定程度的叠加效应;(2)复合胁迫下,活性氧代谢物与MDA含量均显著高于单一胁迫,表明复合胁迫加剧对植物的伤害。通过改变抗氧化酶活性以减轻膜脂过氧化的伤害作用是有限的。     

降水格局变化对红砂幼苗生长的影响

以西北荒漠生态系统典型植物红砂(Reaumuria soongorica)一年生幼苗为研究对象,利用人工遮雨装置,设置3个降水量梯度(W-、W、W+)和2个降水间隔时间梯度(T、T+)进行模拟试验,研究了不同降水格局下红砂幼苗生长、生物量积累和分配的变化特征。结果表明:(1)降水量增加30%,幼苗株高和基径分别平均增加22.0%和28.0%,延长降水间隔时间其作用更显著,分别平均增加24.57%和32.98%(P0.05);(2)在延长降水间隔时间的同时增加降水量,幼苗地上、地下和总生物量分别显著增加了241.57%、223.95%和236.72%(P0.05),幼苗地上部分的生长优于地下部分;(3)与对照相比,降水量减少30%,幼苗根长平均增加21.0%,根冠比平均显著增加53.73%(P0.05),而各部分生物量差异不显著。     

长白山阔叶红松林中影响乔木幼苗存活的关键因素

应用广义线性混合模型,对长白山阔叶红松林中影响幼苗存活的生物因素和非生物因素进行分析。结果表明:(1)在群落水平上,幼苗存活率和生物因素中同种幼苗邻居显著负相关,说明在阔叶红松林群落中存在负密度制约效应。(2)生物因子和非生物因子对不同年龄阶段的幼苗存活率影响不同。对于1年生的幼苗,幼苗存活率与异种大树邻居呈显著负相关,与同种大树邻居呈显著正相关;对于2—3年生的幼苗,其存活率和同种幼苗邻居、同种大树邻居均呈显著负相关,和非生物因子相关不显著;对于4年生以上的幼苗,其存活率和土壤主成分分析的PC1(低的有机质、速效钾、速效氮等比较贫瘠的土壤)显著负相关。(3)种子的传播方式不同,幼苗存活率的影响因子也不同。对于风传播的物种,存活率与同种幼苗邻居密度显著正相关。对于重力传播的物种,幼苗存活率与土壤PC3(高的全氮和速效氮,含氮较高的土壤)、异种大树邻居、草本密度呈负相关,与林冠开阔度和草本盖度成正相关。(4)对于不同的物种,影响幼苗存活的因素也不同。紫椴的幼苗存活率与土壤PC3、异种大树邻居、草本密度呈显著负相关,与土壤主成分PC2(高的有机质和全氮等养分比较好的土壤)呈显著正相关。     

不同培育方式对橡胶树实生苗生理指标、养分及长势的影响

橡胶树(Heveabrasiliensis)种子催芽生长一般使用沙床培育,沙子是不可再生资源,为了选择一种适合橡胶树种子培育方式来替代对沙子的依赖,该研究通过水培、悬空培育和传统的沙培比较橡胶树实生苗第1蓬叶稳定时,苗木的生长势、生理指标及养分含量。结果表明,水培实生苗地上部株高、茎粗、叶面积的长势最佳,壮苗指数和生物量的含量最高,但其根太长,根相对较细。水培的叶、茎、根的可溶性糖、丙二醛、游离脯氨酸、超氧化物歧化酶的含量均较低;水培和悬空培育的叶片和茎的叶绿素、类胡萝卜素及根系活力的含量没有显著性差异,均高于沙培。水培的叶、茎、根中的氮和磷含量最低,沙培的最高;而水培实生苗根和茎中钾的含量较高,叶片中含量与悬空培育、沙培均没有显著性差异;悬空培育在叶、茎、根中钾的含量最低。水培促进了苗木的生长,降低干旱胁迫,提高养分利用率,但后续还需调控根系,建设良好根团。悬空培育的苗木长势较弱,还需进一步完善方法。     

盐胁迫下蒙古冰草幼苗生长和离子含量的变化

用不同浓度的NaCl溶液处理蒙古冰草幼苗后,测定了不同时间胁迫下植株地上部分鲜重和离子含量。结果表明:轻度盐胁迫对蒙古冰草幼苗的生长有一定的促进作用,而中度和重度盐胁迫对幼苗生长有明显的抑制作用。经分析认为,轻度盐胁迫下蒙古冰草可以将Na⁺等有害离子截流在根部,抑制其向地上部分的运输,而中度和重度盐胁迫下过多的Na⁺等有害离子运输到地上代谢活跃部分,限制了对K⁺、Ca²⁺等的吸收,造成植株的营养亏缺,从而引起植株的伤害。     

Na2CO3胁迫对星星草幼苗游离氨基酸含量的影响

对Ｎａ２ＣＯ３胁迫下星星草幼苗游离氨基酸含量的研究结果表明,星星草幼苗游离氨基酸总含量随盐浓度的增加而增加。各组分中Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ｇｌｙ、ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ｐｒｏ、Ｐｈｅ、Ｖａｌ的含量随着Ｎａ２ＣＯ３浓度的增加而增加,其中Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ｇｌｙ、ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ｐｒｏ与Ｎａ２ＣＯ３浓度呈极显正相关关系。Ｎａ２ＣＯ３胁迫下星星草幼苗体内氨累积,同时Ａｓｐ－ＮＨ２的含量明显增加,有效降低氨对幼苗的毒     

CaM拮抗剂对麦苗氮素同化酶及干物重的影响

钙调蛋白拮抗剂ＣＰＺ（Ｃｈｌｏｒｐｒｏｍａｚｉｎｅ,氯丙嗪,简称ＣＰＺ）抑制小麦幼苗对外源硝态氮的吸收及其向有机氮的转化,对根器官的影响明显大于叶片,这与ＣＰＺ处理后不同器官中ＮＲ、ＧＳ活性受影响的程度相一致;根和茎叶干物质累积量下降。但ＣＰＺ处理后小麦幼苗不同器官中全钙含量增加,说明作为植物第二信使系统的钙调蛋白受拮抗影响植物的氮同化过程。     

攀援植物绞股蓝幼苗对光照强度的形态和生长反应

 利用遮阳网产生光照强度梯度,以研究攀援植物绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)幼苗对光梯度的形态和生长反应。结果表明：1)相对生长速率、净同化速率和总生物量随光照强度减弱而降低,总叶面积、比茎长、株高、分枝角度、叶面积率和比叶面积却增加;2)株高生长与相对生长速率成负相关;3)幼苗生物量分配对光梯度的反应不敏感。这些结果意味着绞股蓝幼苗的形态和生长反应对不同光环境具有可塑性,比茎长和株高随光照减弱而增加有利于绞股蓝幼苗“寻找”到外界支持物。