濒危植物长叶红砂适应盐胁迫的生理生化机制研究

以濒危盐生植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl溶液(0、100、200、300和400mmol/L)处理30d对其生长和生理生化指标的影响,以分析长叶红砂的耐盐生理机制。结果表明:(1)100和200mmol/L NaCl处理时,长叶红砂鲜重和干重均显著增加,但随着盐浓度继续增加,长叶红砂幼苗生长受到抑制,且地上部受到的抑制大于根部,显示长叶红砂适宜生长的NaCl浓度是200mmol/L。(2)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,说明光合速率的下降使利用CO2的能力下降,胞间积累了大量的CO2,且盐处理浓度越高量越大。(3)随NaCl胁迫浓度的升高,长叶红砂幼苗Na+、Cl-含量增加,可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸及可溶性蛋白等有机渗透调节物质的合成增加。研究认为,长叶红砂是通过调节叶片Na+、Cl-以及有机渗透调节物质含量来提高其耐盐能力。     

干旱胁迫下红麻和大麻状罗布麻水分生理及光合作用特征研究

以中国红麻和美国大麻状罗布麻为材料,采用防雨棚内盆栽控水法研究了4种土壤水分条件下2种罗布麻的水分生理及光合作用日变化特性,探讨2种罗布麻对干旱胁迫的响应和适应能力,为美国大麻状罗布麻引种栽培提供理论依据。结果显示:(1)随干旱胁迫的加剧,2种罗布麻叶片的组织含水量、相对含水量均逐渐降低,但大麻状罗布麻的降幅较小;同一水分条件下,大麻状罗布麻的组织含水量、相对含水量均高于红麻,而水分饱和亏均低于红麻;不同水分条件下,大麻状罗布麻叶片相对含水量在离体2h后仍维持高位,降幅极显著低于红麻(P<0.01),离体8h后仍能维持较高水平。(2)在饱和供水(CK)、轻度胁迫(LS)和中度胁迫(MS)条件下,2种罗布麻叶片的Pn、Tr、Gs日变化均呈相似的"双峰"型曲线,而重度胁迫(SS)下却呈单峰曲线,各胁迫条件下Pn第二峰值比CK推迟2h左右;各处理Pn和WUE日均值在大麻状罗布麻中表现为LS>CK>MS>SS,而在红麻中则为CK>LS>MS>SS,且2种罗布麻除WUE指标在处理CK与T1间差异不显著外(P>0.05),其余处理间差异均达到显著水平以上(P<0.05);同一水分条件下,大麻状罗布麻的Pn和WUE值均显著高于红麻,如大麻状罗布麻在SS条件下的Pn和WUE日均值分别为2.28μmol·m-2.s-1和1.41μmol·mmol-1,而红麻的仅为0.29μmol·m-2.s-1和0.16μmol·mmol-1。研究表明,在土壤干旱胁迫条件下,大麻状罗布麻叶片在水分生理和光合生理方面均表现出明显优势,比当地红麻具有更强的保水及光合生产能力,耐旱性更强,可在宁夏地区引种栽培。     

镉在互花米草中积累、转运及亚细胞的分布

研究了在不同Cd浓度(0、5、100、200μg·g-1)处理下,互花米草花序、叶、茎、根茎、须根中Cd含量、积累量、转运特征,及Cd在互花米草体内的亚细胞分布。结果表明,Cd在互花米草不同器官中的积累能力存在较大差异。茎、根茎、须根中Cd含量及积累量随处理浓度的增加而升高,其中须根中Cd含量及积累量均高于其他器官。Cd处理浓度为100gμ·g-1时,花序和叶中Cd含量达到最大值,分别为8.65和7.82μg·g-1。在Cd处理浓度为200μg·g-1时,须根中Cd含量可高达390.00μg·g-1,积累量达3200μg·株-1。Cd在互花米草体内转运能力极低,绝大部分Cd积累在地下部位。Cd在互花米草亚细胞中的分布规律为细胞壁>胞液>细胞器。随着Cd处理浓度的增加,Cd在细胞壁中的分配比例增大,胞液中Cd分布比例则相应减小,细胞壁和胞液相互协调,增强互花米草对重金属Cd的耐性。     

干旱对东北春玉米生长发育和产量的影响

选取玉米品种丹玉39为供试材料,利用大型农田水分控制试验场,采用大田池栽方式,在玉米三叶-拔节期、拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期分别开展中度干旱胁迫及复水控制对比试验,分析3个关键生育时期干旱胁迫对春玉米生长发育和产量的影响.结果表明：与水分适宜对照（CK）相比,三叶-拔节期遭受干旱胁迫后,全生育期推迟13 d,至拔节普遍期,株高偏低29.8%,叶面积偏小41.2%,复水后,株高和产量得到较大程度恢复,果穗性状和最终产量差异不大;拔节-吐丝期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短7 d,至吐丝普遍期,株高偏低18.6%,叶面积偏小14.1%,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降6.9%、19.1%、28.1%和29.4%,空秆率增加13.3%;吐丝-乳熟期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短15 d,生长至乳熟普遍期,株高偏低2.3%,叶面积偏小37.3%,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降9.2%、24.1%、30.8%和27.9%,空秆率增加24.5%.拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期干旱胁迫处理并复水后,玉米株高恢复不明显,产量降幅显著.     

油菜素内酯对低氧胁迫黄瓜幼苗根系有氧呼吸同工酶表达的影响

探讨了24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫黄瓜幼苗根系有氧呼吸同工酶表达的影响.结果表明:低氧胁迫增强了异柠檬酸脱氢酶(IDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)及苹果酸酶(ME)同工酶的表达,并产生了一些新的条带;低氧下施用10-3 mg·L-1的外源EBR处理后6、9d时IDH、MDH同工酶的表达分别比单纯低氧处理提高了52.8％、13.6％及39.1％、11.3％,ME同工酶的表达在处理3d时比单纯低氧处理提高了11.6％,SDH同工酶表达6、9d时则分别比单纯低氧处理下降了42.9％和36.1％.可见,低氧胁迫下营养液添加EBR可调节黄瓜根系IDH、SDH、MDH及ME同工酶的表达,进而有利于缓解低氧胁迫对黄瓜幼苗根系的伤害.     

雄性秀丽隐杆线虫能提高热胁迫下种群生存优势

秀丽隐杆线虫的性别包括自体受精的雌雄同体以及可以与雌雄同体交配的雄性,实验室培养的线虫种群中雄性比例很低,目前尚未发现雌雄同体与雄性线虫杂交后代的遗传优势.为了探讨雄性线虫个体存在的生态意义,本研究比较了热胁迫下两性线虫的生活史变化,以及有无雄性存在的线虫种群应对热胁迫的耐受程度.结果表明:虽然雄性线虫对热胁迫更为敏感,然雨当有雄性存在的情况下,整个线虫种群数量在热胁迫后得以更快地恢复,而且与常温培养相比,经常受到热胁迫的线虫种群中雄性的比例可维持在一个较高的水平.这些结果暗示,在多变的自然状态下,秀丽隐杆线虫雄性性别的保留对种群数量的维持有重要的进化意义.     

温度胁迫对二化螟滞育幼虫生理指标的影响

为从生理生化水平上探讨二化螟滞育幼虫应对温度胁迫的生理机制,分别对系列温度胁迫(STS)和梯度温度胁迫(GTS)处理后的幼虫水、脂质、总糖、小分子碳水化合物含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性进行了测定.结果表明:随着温度的降低,两种处理二化螟滞育幼虫虫体含水量趋于减少,且0℃以下时GTS处理下降幅度较STS处理显著;两种处理脂质含量均逐步下降且二者间无显著差异;两种处理总糖含量分别先减后增和持续下降,均检测出4种小分子碳水化合物,其中STS处理葡萄糖、甘油和果糖含量先增后减,海藻糖含量变化与此相反,而GTS处理海藻糖含量先减后增,葡萄糖和甘油含量呈相反变化,果糖含量无变化;14～-14℃范围内STS处理SOD和POD活性较GTS处理低,CAT活性相反.二化螟滞育幼虫生理指标的变化反映了其应对不同温度胁迫的生理响应.     

过表达AtchyB基因提高洋桔梗光胁迫耐受性的研究

类胡萝卜素尤其是叶黄素循环类物质在植物抵抗由强光照引起的非生物胁迫中发挥着重要的作用,为了提高洋桔梗对强光照的抗性,从拟南芥中克隆了类胡萝卜素生物合成途径中参与叶黄素循环关键酶——β-胡萝卜素羟化酶基因(AtchyB),利用农杆菌介导法将其转入洋桔梗中,最终得到遗传转化植株2个株系,研究发现,转基因植株中总类胡萝卜素含量高于对照组,且叶黄素循环池被不同程度地放大。在不同光照强度下,转基因洋桔梗植株对光照耐受性明显强于对照组,且转基因植株生物量也明显提高。表明过表达AtchyB基因使洋桔梗光胁迫耐受性有所增强。     

生长素与植物逆境胁迫关系的研究进展

生长素(IAA)是一种重要的植物激素,与植物的逆境胁迫反应关系密切。综述近年来国内外对生长素与植物逆境胁迫关系研究的一些最新进展,重点分析生长素和生长素响应基因及其相关转录因子在植物响应盐害、干旱、低温等胁迫中的反应。     

亚低温与干旱胁迫对番茄幼苗根系形态及叶片结构的影响

采用WinRhiz0 2005a根系扫描测定系统和石蜡切片法,研究亚低温(8～ 15℃)和轻度干旱(正常田间持水量的55％ ～ 70％)胁迫对番茄幼苗根系形态及叶片结构的影响.结果表明:亚低温和轻度干旱单一胁迫促进了番茄幼苗根系长度、表面积和体积的增加,而二者交互胁迫导致番茄根系各指标下降;亚低温和轻度干旱单一胁迫下番茄幼苗通过增加0.50～1.00 mm径级比例来促进根系长度的增加,通过增加1.00～2.00 mm径级比例来增加根系表面积和体积,交互胁迫下番茄幼苗通过减少0.20 ～0.50 mm和＜0.20 mm 2个径级的比例来延缓根系生长.叶片组织结构疏松度(SR)与组织结构紧密度(CTR)呈显著负相关,CTR与栅海比呈显著正相关;亚低温处理下栅栏组织厚度减小,轻度干旱胁迫下栅栏组织和海绵组织厚度均减小,交互胁迫使叶片变薄,栅海比显著降低.