铝对大豆幼苗膜脂过氧化和体内保护系统的影响

以浙春2号、浙春3号和9703大豆为研究材料,设置了5个铝处理浓度,研究了不同浓度的铝处理对大豆幼苗膜脂过氧化和体内保护系统的影响。结果表明,低浓度的铝处理(10和100mg·kg-1)增强大豆根系活力,降低大豆的质膜透性和丙二醛含量,促进大豆过氧化氢酶活性的增加,而高浓度的铝处理(1000和5000mg·kg-1)的效果相反。SOD和CAT对铝的反应存在明显的不同。     

铝毒对大豆农艺性状的影响

以3个大豆品种为材料,采用水培法研究了铝毒胁迫对大豆农艺性状的影响.结果表明,铝毒胁迫抑制了大豆根系的生长,降低了株高,单株干重下降.根据所计算的耐铝毒系数,3个大豆品种的耐铝毒能力为浙春3号＞浙秋3号＞华春18.     

镁对大豆根系活力叶绿素含量和膜透性的影响

采用水培试验和土培试验相结合的方法，研究了不同的镁营养水平下3个大豆品种(浙春2号、浙春3号和9703)在两个生育期(五叶期和盛花期)根系活力、叶片叶绿素含量和质膜透性的变化。结果表明，在缺镁胁迫下，大豆根系活力和叶绿素含量显著降低，质膜透性明显升高；适量施镁则能有效提高大豆根系活力和叶绿素含量，并大幅度降低质膜透性。3个大豆品种中，浙春3号对镁最为敏感。     

铝胁迫对大豆叶光合作用特性的影响

以2个大豆品种华春18和浙春3号为材料,设置不同的铝浓度进行土培,研究铝胁迫对大豆5叶期和初荚期光合作用特性的影响。结果表明:在不同浓度的铝处理下,大豆叶片的光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降;有效光辐射和气孔阻力增加;随着铝浓度的升高,铝对大豆光合作用的抑制作用逐渐增加;2个品种相比较,浙春3号比华春18耐铝性强。     

不同铝浓度处理对大豆种子萌发的影响

以大豆品种浙春3号和华春18为材料,设置不同铝浓度处理,研究了铝对这2个大豆品种种子萌发的影响。结果表明,低浓度的铝降低了种子质膜透性,提高了种子的发芽率、发芽势和发芽指数,对种子的发芽有一定的促进作用,而高浓度的铝则对萌发有一定的抑制作用。同时,2个大豆品种对铝的敏感度以及耐铝性都不同。     

短期铝胁迫下大豆根系分泌物的初始分泌特征

通过筛选试验,选择2个大豆(Cdycine,max L.)品种(耐性品种浙春2号和敏感品种浙春3号)作为试验材料,水培30 d后,分析大豆根系分泌物中的有机酸、氨基酸、可溶性糖等在铝胁迫下的分泌特征,并测定根系分泌物溶液的电导率和pH值.结果表明:随铝浓度的增加和铝处理时间的延长,二个大豆品种根系分泌的氨基酸、可溶性糖、化感类物质及电导率均有所增大,而柠檬酸则在铝浓度为T1(50 μmol/L Al3+)水平时达到最大分泌量,且浙春2号的分泌量远大于浙春3号;琥珀酸脱氢酶、酸性磷酸酶和pH值随铝处理时间和收集时间的影响,变化规律不一致.随分泌物收集时间的增大,各分泌物组分、酶活性、电导率和pH值普遍在收集时间为S2(6 h)时达到一个临界值,之后增长缓慢.试验结果表明柠檬酸在大豆缓解铝毒胁迫上的分泌效应,并分析大豆根系的酶类、化感物质、无机离子(H+)等在铝胁迫下的分泌特性.     

不同春大豆品种在红壤和冲积土上的适应性研究:Ⅰ.营养生长

通过不同春大豆品种在红壤和冲积土上生长的比较,发现6个春大豆品种在红壤土中的根和地上部的生长量均显著低于冲积土的生长量;乌皮青仁适宜于在红壤土种植,婺春1号适宜于冲积土种植,而浙春2号在两种土壤均较适应;塑料袋栽试验可以作为筛选大豆耐铝性品种的简便方法.     

不同油菜品种对铝毒抗逆性的研究

[目的]探究不同油菜品种的抗铝毒能力。[方法]采用营养液培养,研究赣油杂1号、赣油杂2号、湘油杂3号3个油菜品种对铝毒抗逆性的影响。[结果]铝胁迫下,油菜各品种叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量增加,根系活力下降。3个油菜品种中,赣油杂2号的变化幅度最大,湘油杂3号最小。3个油菜品种的耐铝性大小为:湘油杂3号>赣油杂1号>赣油杂2号。[结论]在酸铝地区要特别重视对作物铝毒的防治与研究;湘油杂3号在酸性铝毒土壤上的适应能力最强,赣油杂2号最差,这为促进我国南方酸性土壤地区油菜的生产和发展提供了一定的指导意义。     

不同春大豆品种在红壤和冲积土上的适应性研究：I．营养生长

通过不同春大豆品种在红壤和冲积土上生长的比较，发现6个春大豆品种在红壤土中的根和地上部的生长量均显著低于冲积土的生长量；乌皮青仁适宜于在红壤土种植，婺春1号适宜于冲积土种植，而浙春2号在两种土壤均较适应；塑料袋栽试验可以作为筛选大豆耐铝性品种的简便方法。     

大豆根系和叶片叶绿素荧光特性对铝响应的比较

为探明不同时间铝处理条件下大豆根系和叶片叶绿素荧光特性的变化规律,实验采用水培的方法,探讨了2个大豆品种(浙春2号、浙春3号)根系性状和叶片叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明,7d铝处理对大豆根系生长和叶绿素荧光特性的影响大于12h的铝处理。在90mg·L-1的铝下,有最小的根干重、根系总长度、根系总体积、根尖根系活力、叶绿素含量和最大荧光(Fm),最大的根系质膜透性、初始荧光(Fo),抑制了大豆根系的生长,降低了根系的呼吸和代谢活性,减小了大豆叶片的电子传递量,增大了对大豆叶片的永久性伤害。对根尖和根毛区根系活力的比较研究说明铝的主要作用部位在根尖,对根毛区的影响很小,且对大豆根尖活力值的影响在12h下体现。     

锰对大豆POD和EST同工酶谱的影响

采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳,研究了2个大豆品种(华春18和浙春3号)在不同时期、不同锰浓度处理下的过氧化物(POD)同工酶和酯酶(EST)同工酶的变化情况。结果表明,随锰浓度的增加,华春18的POD同工酶的酶带数下降,EST同工酶的酶带数变化不大,浙春3号的2种同工酶的酶带数变化不大;2个大豆品种在不同时期的POD和EST同工酶的酶带数也变化不一,这与各品种对锰胁迫的抗性有关。     

三个大豆品种萌发期和苗期的耐盐性比较

以3个大豆品种冀豆12、浙春4号和天隆一号为试验材料,分别研究了NaCl（盐）处理对种子萌发和大豆幼苗植株生长的影响。种子萌发试验表明,高浓度盐处理显著抑制种子发芽,且不同品种之间差异显著,冀豆12表现相对较好。大豆2叶1心期,以100 mmol·L-1 NaCl浇施大豆幼苗1次,2 d后重复1次,并测定抗逆相关生理指标,结果表明,盐胁迫下大豆的叶绿素含量、根系活力、干质量均有所降低;丙二醛含量、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、游离脯氨酸含量均升高,不同品种各指标的升降幅度各不相同。综合种子萌发及苗期耐盐性,试验初步判断冀豆12比其他2个品种更耐盐。     

甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因ScTDT克隆与表达分析

【目的】克隆甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因（ScTDT）,并分析其在甘蔗不同组织及在铝胁迫下的表达模式,为深入研究该基因功能及抵抗铝胁迫的分子机制提供理论依据。【方法】利用同源克隆技术从甘蔗品种ROC22中克隆ScTDT基因,利用生物信息学软件进行序列分析,采用实时荧光定量PCR技术检测该基因在甘蔗不同组织（根、茎和叶）及在铝胁迫（0、10和20μmol/L Al3+）下的表达水平。【结果】克隆获得的ScTDT基因,开放阅读框（ORF）全长1623 bp,编码540个氨基酸残基,蛋白相对分子量57.34 kD,理论等电点（pI）5.77,为不稳定的疏水蛋白,可能定位于质膜、液泡和/或高尔基体,其氨基酸序列与高粱（XP_002460443.1）、水稻（XP_015612609.1）和玉米（PWZ04635.1）的TDT氨基酸序列具有高度相似性,其中与高粱的TDT氨基酸序列相似性最高,达96.30%,说明ScTDT与高粱TDT的亲缘关系最近。ScTDT基因在甘蔗根、茎和叶中均有表达,但根中表达量显著高于茎和叶（P< 0.05,下同）。在铝胁迫处理下,3个甘蔗品种（ROC22、柳城05-136和中糖1202）的根中ScTDT基因表达量较对照组（0μmol/L Al3+）均显著升高,尤其是柳城05-136和中糖1202随着营养液中Al3+浓度增加,ScTDT基因的表达量呈显著升高趋势,说明高浓度Al3+胁迫更能诱导ScTDT基因高效表达。3个甘蔗品种中,以中糖1202的ScTDT基因表达量变化最大,柳城05-136次之,以ROC22的变化最小。【结论】克隆获得的ScTDT基因表达具有组织特异性,在根中高效表达可能与甘蔗抵抗铝胁迫相关,即植株通过上调根中ScTDT基因表达,从而加快液泡中苹果酸的释放,促使苹果酸从根中分泌到土壤与Al3+反应,从而减少铝毒害,表明ScTDT基因可能参与甘蔗抵抗铝胁迫,且不同甘蔗品种的抗铝胁迫能力有所不同。     

土壤中高浓度Fe2+对大豆生长的影响

以浙春 3号大豆 (Glycinemax)为试验材料 ,研究了不同浓度的Fe2 + 对大豆农艺性状的影响。结果表明 :过高浓度的Fe2 + 可抑制叶面积、叶比重的增加和根系的生长 ,使根系总根尖数、根总长和根表面积降低 ;但Fe2 + 浓度达 5 0 0mg/kg时 ,反而促进根系生长 ,这可能是植物的应激反应。     

外源甜菜碱对NaCl胁迫下大豆苗期生理指标的影响

以大豆品种‘浙春3号’为试验材料,研究了在NaCl胁迫下,施加外源甜菜碱对大豆苗期的光合色素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、相对电导率以及根系活力等生理指标的影响.结果显示,施加外源甜菜碱显著增加了叶片光合色素和可溶性糖的含量,减少了脯氨酸、丙二醛的积累,降低了叶片的相对电导率,增强了豆苗的根系活力,说明施加外源甜菜碱可以提高植株叶片的光合活性,增强大豆幼苗的渗透调节能力,缓解NaCl胁迫引起的伤害,进而提高大豆的耐盐性.     

铝毒对大豆根系生长的影响

[目的]研究铝毒对大豆根系生长的影响,并探讨铝毒的缓解作用。[方法]以10d苗龄的大豆幼苗为材料,采用H0adand营养液培养试验,研究不同的pH值与不同的Al^3＋浓度对大豆根系生长的影响及Ca^2＋、Mg^2＋对Al^3＋的拮抗作用。[结果]当pH值为3．5时,Al^3＋毒害作用最明显。pH值对离子吸收的影响主要是通过根表面,特别是细胞壁的电荷变化及其与Ca^2＋、Mg^2＋阳离子的竞争作用表现出来的。在pH值为3．5条件下,Al^3＋浓度越高,毒害作用越大,当Al^3＋浓度为0．5mmol／L时,Al^3＋对大豆根系的毒害作用最严重。经方差分析,Ca^2＋和Mg^2＋可以缓解Al^3＋对植物根系的毒害作用。[结论]可根据土壤性质,调理生理状态,科学施用各种肥料,便能减少铝对大豆根系的毒害作用。     

丹波黑大豆GmDREPP基因的克隆与耐铝性

发育调节质膜多肽(developmentally-regulated plasma membrane polypeptide, DREPP)是一类植物特异性蛋白,参与植物对生物和非生物胁迫的响应与调控。本研究以耐铝丹波黑大豆(Glycine max cv. Tamba)为试验材料,克隆获得编码丹波黑大豆GmDREPP蛋白基因的CDS序列,构建组成型过表达载体pCXSN-GmDREPP,成功遗传转化烟草(Nicotiana tabacum),并运用qRT-PCR定量技术研究GmDREPP基因在丹波黑大豆中的表达情况。结果表明,铝胁迫下GmDREPP在丹波黑大豆的根、茎、叶、子叶中均有表达,根中又以根尖的表达量最高;GmDREPP的根尖表达水平随Al³⁺浓度增加而上升,Al³⁺浓度高于50 μmol·L^-1后其表达量无显著变化。对转基因烟草阳性植株进行RT-PCR分析,选取3个表达水平较高的转基因株系(GmDREPP-2、GmDREPP-4、GmDREPP-5)进行耐铝性分析,结果表明:(1)50 μmol·L^-1 Al³⁺处理24 h后转基因烟草根的相对伸长量、NtALS3和NtMATE的表达量与柠檬酸分泌量均极显著(P<0.01)高于野生型;(2)与野生型相比,转基因植株根系过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性极显著(P<0.01)升高,而丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量较野生型极显著(P<0.01)降低;(3)伊文思蓝和苏木精染色结果显示,转基因烟草根尖颜色较野生型浅,说明受铝毒害减轻。通过在烟草中过表达GmDREPP基因的研究,证明该基因具有增强耐铝性的功能,可以为培育耐铝新品种提供基因资源。