中间锦鸡儿CiPUB22基因克隆与功能分析

中间锦鸡儿(Caragana intermedia)耐旱、耐寒、耐盐碱,是西北干旱地区的重要固沙灌木,筛选其优良抗逆境基因,可以作为林草基因工程的基因源。该研究在中间锦鸡儿干旱胁迫转录组文库中找到1条CiPUB22 (plant U box 22)基因的cDNA全长序列,CiPUB22基因包括1 260 bp开放阅读框,编码419个氨基酸。实时荧光定量PCR结果表明,在脱水、盐和ABA处理1 h后CiPUB22基因表达量上升并达到最高水平,分别为对照表达量的12倍、35倍和7倍,干旱处理后12 d达到最高值,为对照的2.5倍,表明CiPUB22的转录水平受非生物胁迫诱导。构建CiPUB22基因的过表达载体并转化野生型拟南芥,对转基因纯合体株系抗逆性分析发现,在150 mmol/L NaCl、1 μmol/L ABA和400 mmol/L甘露醇处理下,过表达株系的萌发率均低于野生型,说明过表达CiPUB22基因降低了拟南芥在种子萌发过程中对盐和渗透胁迫的耐受性。     

AM真菌对百合调节激素平衡与细胞渗透性以及改善耐盐性的研究

该试验以东方百合(Lilium brownii)品种‘西伯利亚’和丛枝菌根(AM)真菌摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)、变形球囊霉(Glomus versiforme)为材料,在温室盆栽条件下,设置NaCl胁迫(0、0.4%、0.8%和1.2%NaCl溶液处理)和接种AM真菌[接种摩西斗管囊霉、变形球囊霉、摩西斗管囊霉+变形球囊霉及未接种对照]双因素试验,分析各处理百合的激素平衡与细胞渗透性变化特征,以明确AM真菌提高百合耐盐性的效应,初步探索AM真菌增强百合耐盐性的作用机制。结果表明:(1)接种AM真菌能有效增加盐胁迫下百合植株的株高和生物量,显著提高百合耐盐系数,双接种处理的株高及地上、地下部分干重在1.2%NaCl胁迫下分别比未接种对照显著增加8.9%、14.5%和11.2%。(2)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合植株叶片的矿质元素P、K、S含量,显著降低叶片内Na和Fe含量,双接种处理的P、K、S含量在1.2%NaCl胁迫下分别比对照提高10.9%、8.3%、13.7%,而其Na和Fe含量分别显著下降28.4%和66.4%。(3)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合内源激素吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)含量,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下百合内源IAA、ABA含量分别是对照的1.2和1.5倍。(4)接种AM真菌能显著提高盐胁迫下百合可溶性蛋白含量,显著降低其脯氨酸含量,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下比对照的升降幅度分别为69%和31%。(5)接种AM真菌能显著降低盐胁迫下百合叶片丙二醛和相对电导率,双接种处理在1.2%NaCl胁迫下比对照分别显著下降58.1%和9.0%。研究发现,AM真菌可以通过增强百合对养分的吸收、降低氧化胁迫造成的伤害、调节植物内源激素平衡状况与细胞渗透性来增强自身的耐盐能力,且双接种处理的效果优于单一接种。     

不同耐铝型杉木幼苗叶片抗氧化系统对铝胁迫的响应特征

为探讨铝胁迫对杉木抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响,明确AsA-GSH循环在杉木耐铝性中的作用,以耐铝(YX26)和铝敏感型(YX5)杉木家系为材料,分析了铝胁迫对不同耐铝型杉木叶片氧化损伤、抗氧化酶活性和AsA-GSH循环系统的影响。结果表明:(1)铝胁迫显著增加杉木叶片丙二醛(MDA)含量,而且YX5叶片中MDA含量增幅显著大于YX26。(2)铝胁迫不同程度增加了2个杉木家系叶片过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性以及抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,而且除AsA含量外,铝胁迫下YX26中上述酶活性和非酶性抗氧化剂含量的增幅均大于YX5。(3)铝胁迫下YX5叶片中过氧化氢酶(CAT)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性受到显著抑制,而YX26中这两个酶的活性却有所增加,且YX26中的DHAR活性显著高于对照。(4)铝胁迫抑制了2个杉木家系超氧化物歧化酶(SOD)活性,但YX26中SOD活性的降幅小于YX5。研究认为,铝胁迫下通过维持AsA-GSH循环酶活性和非酶性抗氧化系统的高效运转,增强自身活性氧清除能力是耐铝型杉木家系具有较强铝耐能力的生理基础。     

塑料袋包装充氧运输胁迫对四指马鲅幼鱼抗氧化系统的影响及抗应激剂的作用

为探究塑料袋包装充氧运输胁迫对四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)幼鱼肝、肌肉抗氧化系统的影响以及抗应激剂的生理作用。本研究设置了未经运输的幼鱼30尾作为对照组、不添加任何抗应激剂运输的幼鱼90尾作为空白组、添加维生素C(VC)运输的幼鱼90尾作为维生素C组以及添加谷氨酰胺(Gln)运输的幼鱼90尾作为谷氨酰胺组,在运输实验进行的2 h、6 h以及9 h采样,不同时间点每组各取30尾幼鱼分别采集肝、肌肉样品进行相关指标的测定。测定项目包括:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)以及总抗氧化能力(T-AOC)。结果显示,运输胁迫使空白组肝和肌肉中SOD活性最终显著(P0.05)高于对照组,而维生素C组和谷氨酰胺组由于抗应激剂的存在而使其最终活性低于对照组;运输胁迫使空白组和维生素C组肝以及肌肉中CAT活性显著(P0.05)升高,最终其活性均显著(P0.05)高于对照组,而谷氨酰胺组最终值与对照组无显著差异(P0.05);运输胁迫使空白组肝和肌肉MDA含量均显著(P0.05)升高,而抗应激剂维生素C和谷氨酰胺明显缓解了这一现象;GSH含量在空白组、维生素C组和谷氨酰胺组的肝与肌肉中均出现了不同的变化趋势,可能与这两种组织所承担的生理功能不同有关;运输胁迫后,空白组肝与肌肉T-AOC值均显著(P0.05)高于对照组,而维生素C组和谷氨酰胺组最终则略高于或等于对照组。本研究分析了运输胁迫下四指马鲅幼鱼抗氧化系统变化规律以及抗应激的作用效果,旨在为其养殖生产提供参考依据。     

干旱胁迫对大豆生长的影响及抗旱性评价方法与指标筛选

2014-2015年在年降雨量不足40 mm的敦煌市,设干旱和正常灌水两个处理,通过测定12份大豆品种的8个形态指标(株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量和百粒重)及小区产量,采用改进抗旱指数法及权重隶属函数值D对其进行抗旱性评价,并筛选出3份不同抗旱类型的大豆品种进行生理指标测定,验证该方法和指标。结果显示,与灌水处理(CK)相比较,干旱胁迫下的8个形态指标及产量,2014年除有效分枝数及百粒重差异不显著外,其余考察性状均达到了极显著差异,2015年所有考察表型性状均达到极显著差异;两年权重隶属函数法评价结果显著相关,小区产量与两年两种评价方法极显著相关;两种处理下,中度抗旱(中黄24)、弱抗旱品种(WDD00172)的SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛含量、可溶性糖含量差异极显著,且与权重隶属函数值D显著相关,而强抗旱品种(晋豆21号)中SOD活性、POD活性、脯氨酸含量差异不显著,且6个生理指标与权重隶属函数值D均不相关。因此,权重隶属函数法和小区产量可作为大豆抗旱性评价单一可靠的方法与指标。     

石生南亚毛灰藓在不同温度和干旱条件下的生理生化特性

通过模拟高温和干旱处理,对喀斯特石漠化生境中南亚毛灰藓(Homomallium simlaense(Mitt.)Broth.Mitt)在胁迫条件下生理特征的变化进行了研究。结果表明,南亚毛灰藓在高温和干旱条件下,各项生理指标均与相对含水量呈显著正相关;丙二醛、渗透调节物质和叶绿素含量均随处理时间的增加和含水量的降低而减少,但植株仍保持较高的可溶性糖含量以维持渗透压的平衡。在极端干旱和高温的条件下,南亚毛灰藓可通过降低生理活性,保持一定的可溶性糖含量度过胁迫期,同时丙二醛含量保持最低状态。高温和干旱处理结束后,进行复水处理,植株的渗透调节物质和丙二醛含量显著升高,光合作用迅速恢复。研究结果表明,南亚毛灰藓适应干旱和高温的极端条件可能与丙二醛含量有关,但复水结束后丙二醛含量升高,胁迫反而增强,说明南亚毛灰藓对高温和干旱具有一定耐受性,原因可能与其长期生存于喀斯特的石生环境有关。     

球孢白僵菌不同碳氮源的研究及对烟粉虱的时间-剂量-死亡率模型分析

【目的】明确不同碳、氮源对球孢白僵菌Beauveria bassiana生长的影响,确定适合该菌株生长的碳、氮源;通过研究球孢白僵菌对烟粉虱Bemisia tabaci的致病力,评价球孢白僵菌防治烟粉虱的潜力。【方法】在培养基中添加不同碳、氮源,研究其对球孢白僵菌生长速率和产孢量的影响,用浸叶法研究不同孢子浓度(1×10~4、1×10~5、1×10~6、1×10~7、1×10~8个/mL)的球孢白僵菌对烟粉虱的致病力并利用时间-剂量-死亡率模型对数据进行拟合,分析该模型的时间效应和剂量效应。【结果】蔗糖作为碳源、酵母作为氮源时球孢白僵菌的生长速率快和产孢量高;利用时间-剂量-死亡率模型对测定的数据进行拟合分析得出,随着接种天数的增加,球孢白僵菌的LC_(50)、LC_(90)逐渐降低,剂量效应增强;随着孢子浓度的增加,LT50逐渐降低,时间效应增强。【结论】球孢白僵菌的合适碳源为蔗糖,最适氮源为酵母。该菌株对烟粉虱有较强致病力,1×10~8个/mL的孢子浓度可作为防治烟粉虱的理想浓度,本试验为球孢白僵菌对烟粉虱的生物防治提供有力依据。     

干旱胁迫下小麦叶片微粒体活性氧自由基的产生及其对膜的伤害

从不同干旱胁迫时间下的小麦(Triticum aestivum L.)叶片中提取微粒体膜,测定活性氧自由基变化和膜伤害程度。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长发生以下变化:(1)O_2~-和H_2O_2的产生速率在一定时间内逐渐加快然后下降;(2)膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量逐渐增加;(3)微粒体膜上的SOD活性逐渐下降;(4)—SH基的含量在一定时间内逐渐增多以后下降;(5)与膜伤害程度有关的生理指标如根系电导率、叶片水势及其含水量等均有变化。     

干旱对小麦幼苗诱导蛋白表达与某些生理特性的初步探讨

试验以－１．２ＭＰａＰＥＧ６０００处理动小麦种子（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｌｉｖｕｍＬ．）．ＳＤＳ－ＰＡＧＥ图谱分析表明,水分胁迫诱导幼芽及整株均产生４８．４ｋＤ、４１．５ｋＤ二个蛋白质亚基。在幼根中未出现以上二个蛋白亚基。胁迫４８ｈ后,根干重／芽干重比呈上升趋势,幼芽细胞膜楔对透性增大和相对含水量降幅度均大于幼根。     

渗透胁迫和CO~(++)对小麦幼苗内源多胺含量和乙烯产生的影响

抗旱和不抗旱的小麦幼苗叶片与根系,在1MPaPEG渗透胁迫下释出乙烯和生成内源腐胺、亚精胺和精胺的数量增加。当增加2mmol钴离子处理6h和12h后,乙烯生成显著受到抑制,而亚精肢和精胺呈现进一步增加。表明钴离子阻遏了氨基环烷羧酸向乙烯转变的途径,并为多胺合成提供了更多的底物,从而有利于提高小麦抗衰老和抗旱的能力,抗旱品种表现更为明显。