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1.
植物角质层蜡质在抵抗各种生物和非生物胁迫中起着非常重要的作用。本试验以水稻(Oryza sativa L.)幼苗为材料, 分别以200 mmol L-1 NaCl、12% PEG、1.0% H2O2、40℃高温和8℃低温为逆境, 研究叶角质层蜡质的积累情况以及其与水稻蜡质合成相关基因OsGL1表达的关系。扫描电镜观察以及叶角质层蜡质总量测定结果表明, 12% PEG、1.0% H2O2和8℃低温处理下水稻幼苗叶角质层蜡质的积累明显增加, 而200 mmol L-1 NaCl和40℃高温处理下叶角质层蜡质覆盖量略有下降。RT-PCR分析显示, 逆境处理下水稻蜡质合成相关基因OsGL1的表达量变化与水稻幼苗叶角质层蜡质的积累存在相关性。  相似文献   

2.
李帅  赵秋棱  彭阳  徐熠  李加纳  倪郁 《作物学报》2016,42(12):1827-1833
角质层蜡质与植物适应逆境胁迫有关。本研究以甘蓝型油菜中双11为试材,在五叶期分别对其进行200 μmol L–1水杨酸(SA)溶液、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)溶液以及100 μmol L–1茉莉酸甲酯(MeJA)溶液浇灌处理,分析油菜叶角质层蜡质组分含量、结构以及角质层渗透性的变化。结果表明,MeJA处理7 d后,烷类、二级醇类、酮类、醛类含量以及蜡质总量与对照相比均显著增加,而处理14 d后,所有蜡质组分含量及蜡质总量与对照相比均显著减少;SA与ACC处理早期对叶片蜡质沉积无显著影响(SA处理14 d后,一级醇类、醛类及未知组分含量显著减少)。SA、MeJA和ACC处理21 d后均显著诱导油菜叶片角质层蜡质的沉积,蜡质组分中烷类、酮类、醛类显著增加,其中C29烷、C29酮、C30醛是被SA、MeJA和ACC诱导的主要蜡质组分,暗示烷类、酮类、醛类可能与这些信号分子介导的抗(耐)性反应密切相关。扫描电镜结果显示,SA处理减少叶表皮蜡质杆状结构,且部分区域熔融;MeJA与ACC处理增加油菜叶表皮蜡质的晶体结构密度。角质层蜡质的沉积与结构变化降低角质层渗透性,减缓叶片的水分散失,其中C29烷的特异性增加可能是造成叶片失水率降低的主要原因。  相似文献   

3.
植物的角质层在干旱胁迫下对降低植物的非气孔性失水起重要作用。对水稻蜡质相关转录因子基因OsWR2过表达研究发现,OsWR2对水稻表皮蜡质和角质的含量和组分构成以及非气孔性失水均有影响,推测OsWR2是植物角质层代谢途径中重要的调控基因。本研究通过构建OsWR2-RNAi载体并转入水稻获得抑制OsWR2表达的突变转基因植株,发现OsWR2-RNAi水稻叶片角质层组成和含量明显变化,其蜡质组分中醛类、醇类和烷烃类的减少导致表皮蜡质晶体的积累和表皮蜡质总量减少14.8%,角质单体中C16:0ω-OH、C18:1ω-OH脂肪酸和di-OH脂肪酸等角质组分含量的显著降低导致OsWR2-RNAi水稻叶片中角质单体总量减少36.2%。幼苗干旱处理前后,OsWR2-RNAi植株自由脯氨酸含量与野生型相比变化不大,但其表皮通透性、水分散失率和MAD含量显著增加,幼苗耐旱性降低。本研究结果进一步证实OSWR2对水稻蜡质和角质生物合成及对非气孔性失水的调控作用,有望为水稻耐旱性状的改良提供重要基因资源。  相似文献   

4.
<正>植物表皮蜡质对于减少水分蒸腾、提高耐旱性、减弱紫外光伤害以及抵抗病虫害等具有重要作用。蜡质主要由超长链脂肪酸及其衍生物(醛、醇、烷烃、酮和酯类等)组成。超长链脂肪酸分别进入酰基还原途径生成偶数碳链的伯醇和酯类,脱羰途径生成偶数碳链的醛和奇数碳链的烷烃。在拟南芥茎表皮中  相似文献   

5.
三十烷醇是具有30个碳原子的饱和醇,是一种新型的内原植物生长调节剂。主要是增强植物的光合性能,提高干物质的积累,促进蛋白质合成。为了探明三十烷醇在杂交水稻繁殖、制种上的增产效果,于1985~1987年夏季在本  相似文献   

6.
水热胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质组分及生理指标的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
选用2个抗旱性不同的紫花苜蓿品种,敖汉(强抗旱)和三得利(弱抗旱),在水热胁迫条件下,调查其叶表皮蜡质含量及组分变化规律、蜡质含量与气体交换参数、脯氨酸及叶片相对含水量之间的关系。结果表明,紫花苜蓿叶表皮存在致密的蜡质层,蜡质晶体结构呈片状,无特殊的晶格方向。叶表皮蜡质主要由烷(1.98%~3.38%)、醇(79.97%~84.98%)、酯类(0.08%~0.24%)及其他少量未知物质组成(7.77%~13.38%)。品种类型、环境条件共同影响叶表皮蜡质的沉积。敖汉叶表皮蜡质含量显著高于三得利。水分胁迫后烷类比例增加(81.22%~108.16%),醇类比例下降(3.32%~12.54%),强抗旱品种叶表皮蜡质含量和气体交换参数无显著变化(除胞间二氧化碳浓度显著下降外),而弱抗旱品种蜡质含量和叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度均显著下降。说明表皮蜡质限制水分散失,蜡质组分中烷类物质可能主要具限制水分散失的功能。高温及水热互作胁迫处理下,紫花苜蓿叶片光合速率和蒸腾速率下降,水分利用效率提高,叶片脯氨酸含量增加,相对含水量下降,敖汉蜡质含量下降,三得利蜡质含量无显著变化。表明在严重胁迫条件下紫花苜蓿主要通过关闭气孔和渗透调节来限制水分散失。  相似文献   

7.
采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法提取月见草油,并应用GC-MS对该两种方法提取的月见草油成分进行对比分析。结果表明:两种方法提取的月见草油化学成分仅有1种相同,为2,4-癸二烯醛;水蒸气蒸馏法提取鉴定的20种成分占挥发油总量的98.56%,其中有19种属脂肪酸类,占98.33%,以棕榈酸乙酯含量最高,占41.56%;超临界CO2萃取法提取鉴定的18种化合物,占挥发油总成分的91.08%,其包含醇、醛、烯、萜、烷烃及不饱和脂肪酸等多个种类,以β-谷甾醇的含量最高,达52.58%。  相似文献   

8.
在植物蜡质合成途径中,中链烷烃羟化酶(mid-chain alkane hydroxylase,MAH)催化烷烃羟基化形成二级醇,进一步氧化为酮。本研究以拟南芥P450依赖性酶CYP96A15/MAH1基因为探针,采用电子克隆与RT-PCR技术,获得2个甘蓝型油菜MAH1的全长编码区序列,分别命名为BnMAH1-1和BnMAH1-2(Gen Bank登录号分别为KT795344和KT795345)。二者ORF长度均为1491 bp,无内含子,核苷酸与氨基酸序列分别有92.4%与90.9%的一致性。根据编码区预测的BnMAH1-1和BnMAH1-2前体蛋白均为包含496个氨基酸残基的多肽链,具有典型的P450蛋白家族保守结构P415x R417x、K螺旋(E359xx R362)、C末端的血红素结合域(F436xx Gx Rx Cx G445)以及氧结合带保守区域(A/G)G309x(D/E)T312(T/S)。NCBI Blast N、氨基酸序列多重比对与系统学分析表明,两者与拟南芥MAH1/CYP96A15同源性最高。实时荧光定量PCR表明,BnMAH1-1与BnMAH1-2主要在甘蓝型油菜茎、叶、花、及角果中表达,其中在叶片中的表达量最高,在根系中的表达量很低,这与角质层蜡质主要沉积在植株地上部分相一致。BnMAH1-1和BnMAH1-2在无蜡粉材料茎、叶片中几乎不表达,表明蜡质的减少与MAH1的转录下调有关。BnMAH1-1与BnMAH1-2受SA、Me JA、ACC、ABA、Na Cl及干旱胁迫诱导表达,其中BnMAH1-1可能在水分胁迫响应中起主要作用。  相似文献   

9.
【目的】以新疆棉区代表性的236份棉花种质为材料,对其棉叶螨的抗性进行鉴定,并分析叶片蜡质含量及蜡质组分,为棉花抗螨育种奠定基础。【方法】在室内于棉花苗期分批次进行接螨鉴定,同时测定不同棉花材料叶片的蜡质含量,并利用气相色谱-质谱法分析叶片的蜡质组分。【结果】大部分棉花材料对棉叶螨的危害敏感,236份棉花材料中有高抗品系2份、抗性材料3份、中抗材料22份、敏感材料207份、高感材料2份。棉叶表面蜡质含量与叶片受害级数存在显著负相关;棉花叶片蜡质成分主要为烷烃类化合物,含有少量的酯类、醚类、脂肪酸等。高抗螨棉花种质材料叶片蜡质中烷烃类与酯类组分的含量均高于高感螨材料。高抗和高感材料中含量差距最大的化合物有C24H50、C35H72、C17H36。【结论】上述研究结果为下一步研究棉花表面蜡质组分对棉叶螨寄主选择和抗螨作用的影响奠定了基础。  相似文献   

10.
陆生植物地上器官表面覆盖着一层由蜡质形成的脂膜,是植物地上器官与外界环境相互作用的第一道屏障。与植物表皮细胞的细胞壁包括疏水和亲水部分不同,表皮蜡质主要是由疏水的超长链脂肪酸及其衍生物组成,并且含有部分三萜类化合物以及甾醇、黄酮等次级代谢产物。表皮蜡质对植物适应干旱环境、抵抗各种生物和非生物逆境具有重要作用,植物表皮蜡质的缺失会造成植物体抗逆性下降、叶表面渗透性增大、器官融合,严重的情况下会导致胚胎不育,从而造成作物减产甚至绝收。因此,深入研究植物蜡质合成及转运机制具有非常重要的意义。随着反向遗传学、突变体筛选以及基因芯片等技术的应用,人们对蜡质合成及转运的机制有了比较深入的了解,本研究总结了近年来对表皮蜡质的合成和转运机制的研究,对研究过程中存在的问题进行了阐明,并对该领域未来的研究方向进行了展望。  相似文献   

11.
栽培三七为五加科人参属多年生草本药用植物,旨在从药用植物栽培三七中分离出能够产生与宿主植株相同或者相似的生物活性物质的内生真菌菌株。以栽培三七为材料,开展栽培三七内生真菌的分离、纯化,依据传统形态特征并结合真菌的ITS序列进行菌株鉴定。初步从栽培三七中共分离得到内生真菌24株,鉴定为12属(种),栽培三七不同器官组织的内生真菌种类和数量差异较大,根和叶中最多,茎中较少。其中从叶片中分离出11株,6属;茎中分离出1株,1属;根中12株,5属。统计结果表明叶片中分离出的菌株优势种为普通青霉菌(Penicillium commune)、胶孢刺盘孢菌(Colletotrichum gloeosporioides),均占叶片菌株分离的27.28%;须根中分离出的菌株优势种为球毛壳菌(Chaetomidium arxii),占须根菌株分离的72.73%。栽培三七内生真菌具有丰富的生物多样性,实验结果为进一步探讨栽培三七内生真菌与生理活性物质之间的关系提供材料基础和实验参数。  相似文献   

12.
研究植物光合作用、气孔导度和蒸腾作用对光照强度的响应对于评价植物的光能和水分利用效率以及植物在不同光照条件下的生长具有重要意义。以3种藤本植物蔓长春花、西番莲和凌霄为实验对象,研究其在不同光强下的气体交换和叶绿素含量,并根据非直角双曲线模型估算其光合参数。结果显示,西番莲的光饱和点和最大净光合速率分别为1850 μmol CO2/(m2·s)和10.9 μmolCO2/( m2·s),明显高于其他2种植物。蔓长春花有较强的耐阴性,其光饱和点为580 μmol/( m2·s),明显低于其他2种植物,3种植物的表观量子效率并无明显差异,因此对弱光的利用能力相似。蔓长春花的叶绿素含量明显高于西番莲,但西番莲有相对较高的叶绿素a/b。西番莲有较宽的光适应范围,对弱光和强光的利用能力均较强,比蔓长春花和凌霄具有更强的光合能力。  相似文献   

13.
为阐明大气CO2浓度升高和不同氮素水平对湿地植物光合生理特性和生长的影响,本研究以三江平原湿地优势植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,通过野外原位控制试验,利用开顶式气室(OTC)模拟环境大气CO2浓度变化,设置E0(380 ±20 µmol/mol)、E1(550 ±20 μmol/mol)和E2(700 ± 20 μmol/mol)3个CO2浓度;在每个OTC内设置 N0(0 g N/m2)、N1(4 g N/m2)和N2(8 g N/m2)3个氮素水平。结果表明,N0条件下,与E0处理相比,E1和E2处理(72 天)后小叶章叶片净光合速率分别降低11%和12%(P<0.05),其叶片可溶性蛋白含量、氮素含量(CO2熏蒸72 天)、小叶章株高(CO2熏蒸86 天)均显著低于E0处理(P<0.05);N1条件下,与E0处理相比,E1和E2处理(72 天)后小叶章叶片净光合速率降低5%(P>0.05)和10%(P<0.05),其叶片氮素含量(P<0.05)、小叶章株高均低于E0处理;N2条件下,E1和E2处理(72 天)小叶章净光合速率均呈稍增加的趋势(P>0.05),其叶片可溶性蛋白含量显著增加(P<0.05),氮素含量和小叶章株高无显著变化(P>0.05)。N0、N1和N2条件下,CO2浓度升高均显著增加了小叶章叶片可溶性糖含量。本研究表明长期CO2浓度升高可能通过降低小叶章叶片光合酶活性,进而降低了其净光合速率,而施加高浓度的氮肥可以缓解长期高CO2浓度对湿地植物光合及生长的负面影响。  相似文献   

14.
王儒情  华玮  刘军 《作物杂志》2021,37(5):35-1248
以双子叶C3光合模式植物拟南芥和本氏烟草、单子叶C3光合模式作物水稻和C4光合玉米、双子叶C4光合白花菜、C3-C4光合中间型Moricandia suffruticosa(MS)二倍体物种以及多倍体C3作物油菜、大豆和花生为材料,运用蓝绿温和胶[Blue Native (BN)-PAGE]技术手段,在生化分子水平对C3与C4型、单子叶与双子叶、二倍体与多倍体不同作物光合复合物的差异进行解析。首先以拟南芥为材料优化BN-PAGE体系,证明在膜蛋白非离子型去垢剂十二烷基-β-D-麦芽糖苷(n-Dodecyl-β-D-Maltopyranoside,DM)终浓度为1%、处理时间为10min时增溶效果最好。然后用优化后的体系比较不同作物种间光合/类囊体膜复合物的差异。结果表明,光合复合物及其相应代表性亚基在蛋白丰度和组成形式等方面显著不同。与C3、双子叶和二倍体植物相比,C4、单子叶和多倍体作物中光系统II(PSII)核心蛋白D1在复合物中的含量升高;水稻中Cyt b6f含量最高,不同作物之间Cyt b6f核心亚基Cyt f丰度差异较大;玉米中光系统I(PSI)核心亚基PsaA的含量显著高于其他8种作物,且C4作物高于C3作物;单子叶植物中ATP酶复合物核心亚基CF1β含量显著高于双子叶植物。本研究比较了不同植物间光合蛋白复合物差异,为改良作物的光合性状和提高光合效率提供参考。  相似文献   

15.
为研究榆林风沙草滩区不同树龄条件下引种胡杨的叶绿素荧光特性差异,以榆林红石峡沙地植物园的11种引种胡杨为研究材料,分别在其生长期和枯黄期测定叶片叶绿素含量(SPAD)、初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、表观光合量子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ),并对6年生胡杨设置施肥处理(有机肥0、75、150 kg/hm2),测定其株高、胸径和冠幅等指标。结果表明,不同树龄条件下引种胡杨的叶绿素含量、Fv/FmΦPSIIETRqPNPQ等参数均呈现显著差异,2年生密胡杨2号的叶绿素含量最高,而2年生、4年生、5年生胡杨的Fv/FmΦPSIIETRqP值高于其他供试材料;施肥处理明显提高了胡杨的株高和冠幅,且以有机肥150 kg/hm2处理下的增长量最大。综上,2年生、4年生、5年生胡杨为适宜榆林风沙草滩区的引种树龄,有机肥150 kg/hm2为最佳施用肥力水平。  相似文献   

16.
为研究嫁接对果树硒积累的影响,采用盆栽试验,分别以少花龙葵(二倍体)、少花龙葵经秋水仙素诱导的四倍体后代和龙葵(六倍体)为砧木,以树番茄为接穗进行嫁接,研究不同倍性龙葵砧木对树番茄幼苗的生长和硒积累的影响。结果表明,与未嫁接相比,以不同倍性龙葵为砧木嫁接均能提高树番茄的叶绿素总量、类胡萝卜素含量和硒含量,提高幅度由大到小为六倍体龙葵砧木嫁接>四倍体龙葵砧木嫁接>二倍体龙葵砧木嫁接>未嫁接。以不同倍性龙葵为砧木进行嫁接,提高了树番茄幼苗砧木茎秆、接穗茎秆、接穗叶片和整个接穗的干重和硒积累量,其中以六倍体龙葵砧木的增加效果最为显著。与未嫁接相比,六倍体龙葵砧木嫁接树番茄整个接穗的干重、硒含量和硒积累量分别提高了69.54%、56.43%和165.17%。因此,六倍体龙葵为砧木嫁接可用于促进树番茄的生长,提高树番茄的富硒能力。  相似文献   

17.
The water use (Et) and water use efficiency (WUE) of a range of cool season grain legume species (field pea [Pisum sativum L.], faba bean [Vicia faba L.], chickpea [Cicer arietinum L.], lentil [Lens culinaris Med.], albus lupin [Lupinus albus L.], dwarf chickling [Lathyrus cicera L.], ochrus chickling [Lathyrus ochrus L.], grass pea [Lathyrus sativus L.], narbon bean [Vicia narbonensis L.], common vetch [Vicia sativa L.], and purple vetch [Vicia benghalensis L.]) were examined on fine textured neutral to alkaline soils in the low to medium rainfall Mediterranean-type environments in south-western Australia at Merredin and Mullewa in two seasons. There was no difference in the total Et between grain legumes at either site in either year. There was also no variation in soil water extraction between species on the shallow sandy loam soil at Merredin. However, C. arietinum, L. sativus and L. cicera had greater water extraction and P. sativum the least water extraction at Mullewa where soil conditions were less hostile and root penetration was not restricted. The pattern of water use varied markedly between the grain legume species examined. Grain yield was positively correlated with post-flowering water use (Etpa) in both erect (r=0.59) and prostrate (r=0.54) grain legume species. Water use efficiencies for dry matter production (WUEdm) of up to 30 kg ha−1 mm−1 for V. faba and V. narbonensis at Merredin, and water use efficiencies for grain yield (WUEgr) of up to 16 kg ha−1 mm−1 for P. sativum and 13 kg ha−1 mm−1 for V. faba at Mullewa, were comparable to those reported for cereals and other grain legumes in previous studies in this and other environments. Potential transpiration efficiencies (TE) of 15 kg ha−1 mm−1 together with soil evaporation (Es) values of 100–125 mm were estimated in this and associated studies, and can be used as benchmark values to assess the yield potential of cool season grain legume crops in low rainfall Mediterranean-type environments. The major traits of adaptation for grain legume species producing large yields in this short season environment are early flowering, and pod and seed set before the onset of terminal drought. Early phenology together with rapid ground cover and dry matter production allows greater water use in the post flowering period. This leads to greater partitioning of dry matter into seed, which is reflected in greater harvest index (HI) and WUEgr, as was observed for V. faba and P. sativum. Improvement in the adaptation of other grain legume species to short season Mediterranean-type environments requires increased early growth for rapid ground cover and improved tolerance to low temperatures (especially for C. arietinum) during flowering and podding.  相似文献   

18.
对杂交树种密胡杨盆栽幼苗进行不同浓度的Na2SO4处理,测定其生理指标,以评估其对Na2SO4环境的生理适应性。选取1年生密胡杨幼苗,采用盆栽试验,设置0、50、100、150和200 mmol/L Na2SO4处理,对密胡杨在不同盐渍环境下生长的生理指标进行测定、分析。与对照相比,50~200 mmol/L的Na2SO4溶液处理下,密胡杨幼苗发生了细胞膜脂质过氧化作用(MDA含量增加),但细胞膜选择透性未被破坏,3种保护酶活性显示不同的变化趋势(SOD活性维持不变,CAT活性先减后增,POD活性增加),可溶性蛋白和可溶性糖在Na2SO4环境下表现复杂的代谢适应。本试验设置的Na2SO4处理对密胡杨幼苗未构成胁迫。密胡杨可以适应0~200 mmol/L Na2SO4环境,研究结果可为塔里木盆地栽植抗逆性强的密胡杨提供参考。  相似文献   

19.
Non-photochemical quenching (NPQ) is the main mechanism of photoprotective regulation in higher plants. The PsbS subunit of Photosystem II (PSII) plays a key role in NPQ. The involvement of PSII PsbS subunit in Sugarcane mosaic virus (SCMV) infection of sugarcane (Saccharum spp. hybrid) has not been reported. In the previous research, we cloned the coding sequence of the PsbS subunit from sugarcane and designated it as ScPsbS. ScPsbS had an open reading frame (ORF) length of 798 bp and encoded a protein of 265 aa. Bioinformatics analysis showed that ScPsbS was a stable hydrophobic protein with chloroplast localization signals and four transmembrane domains. The ScPsbS protein possesses a typical domain of PsbS protein. Phylogenetic tree analysis showed that ScPsbS was divergent between monocotyledons and dicotyledons, or C3 plants and C4 plants. Subcellular localization analysis showed that ScPsbS was located in chloroplasts and partially colocalized with SCMV-6k2 in chloroplasts. The interaction of ScPsbS with the SCMV-6K2 was further confirmed by bimolecular fluorescence complementation assays (BiFC). ScPsbS gene showed obvious tissue specificity in sugarcane tested by real-time quantitative PCR analysis. ScPsbS gene had highest expression in mature leaves, followed by immature leaves and leaves beginning to senesce, and hardly expressed in stems and roots. The expression of ScPsbS gene was significantly affected by SCMV infection, with significant upregulation in the early stage of SCMV infection, and no significant affection in the later stage of SCMV infection.  相似文献   

20.
[Objective] Based on the representative 236 cotton varieties in Xinjiang, the resistance of cotton to mites was identified, and the waxy content and waxy components of leaves were analyzed to lay a foundation for cotton breeding. [Method] In the cotton seedling stage, the waxy content of the leaves of different cotton varieties was determined, and the waxy components of the leaves were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. [Result] Most cotton varieties are sensitive to the damage of cotton mites. There were 2 high resistance varieties, 3 resistant materials, 22 medium resistant materials, 207 sensitive materials and 2 high-sensitivity materials in 236 cotton materials. The waxy content on the surface of cotton leaves was significantly negatively correlated with leaf damage levels. The waxy components of cotton leaves were mainly alkane compounds, containing a small amount of esters, ethers and fatty acids. The content of alkanes and esters in waxy leaves of high-resistance cotton germplasm materials was higher than that of high-sensitivity materials. The compound with the largest difference in content are C24H50, C35H72 and C17H36. [Conclusion] These results lay a foundation for further study on the effects of waxy content on host selection and mite resistance of cotton mites.  相似文献   

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