逆境胁迫对‘宁玉’草莓叶片自噬小体数量及其相关基因表达的影响

为探索自噬在草莓叶片响应逆境胁迫中的作用,以‘宁玉’草莓为试材,研究了在黑暗、高盐、涝害、高温和干旱胁迫处理下,叶片自噬活动的情况以及Fa ATG5、Fa ATG6、Fa ATG7、Fa ATG8C、Fa ATG8F、Fa ATG12这6个自噬相关基因在草莓叶片中的半定量和定量表达情况。结果显示:在5种胁迫条件下,草莓叶片自噬小体的数量发生变化,都达到4个以上,其中在盐胁迫3 d时达到最多,为35个,在高温胁迫和干旱胁迫下出现先上升后下降的现象,说明高温和干旱胁迫对草莓伤害最为严重。在5种胁迫条件下,自噬相关基因表达总体呈上升趋势,并且在高温胁迫条件下,Fa ATG5、Fa ATG7、Fa ATG8F、Fa ATG12表达水平先升高后下降。在干旱胁迫条件下,Fa ATG6、Fa ATG8C、Fa ATG8F表达水平先升高后下降。Fa ATG8C和Fa ATG8F这两个基因对草莓叶片中自噬小体的形成以及应答不同胁迫中的作用更为重要。     

灌溉频率对基质栽培‘红颜’草莓叶片光合特性、产量及品质的影响

以单位面积累积的太阳辐射量为指标,在草莓不同生育阶段(坐果前和坐果后)设置不同的灌溉频率处理,研究不同供水条件下草莓叶片的光合生理变化和产量、品质差异以及前期干旱胁迫、后期复水后对植株生长的影响。结果表明:坐果前5.0 MJ/m2和6.0 MJ/m2胁迫处理下的草莓植株在坐果后的充分灌溉下(3.0 MJ/m2)可恢复至无胁迫水平,但7.0MJ/m2的灌溉频率则会对植株生长产生严重影响而无法恢复;坐果后5.0MJ/m2的灌溉频率会使草莓的叶片光合能力以及产量和果实品质受到影响而显著降低,保证草莓植株坐果后生长不受水分胁迫影响的临界灌溉频率是4.5 MJ/m2。     

农杆菌介导PSAG12-IPT基因转化辣椒的研究

异戊烯基转移酶(Isopentenyl-Transferasas,IPT),也称作细胞分裂素合成酶,是植物中细胞分裂素合成的限速酶。IPT在转基因植株中超表达后,会使叶片中的细胞分裂素含量增加,从而延缓叶片衰老。但过高对植物的生长和育性都是有害的。如果将衰老特异性启动子(PSAG)与IPT基因融合,在它的驱动下表达,只有在叶片衰老时才表达合成分裂素,既能延缓衰老又不影响植物的生长发育。以p CAMBIA1301-PMI表达载体为基础载体,用衰老特异性启动子驱动目的基因IPT,用辣椒Flamingobill外植体作受体,采用农杆菌介导的方法转化辣椒,并利用甘露糖筛选体系对辣椒转化体进行筛选,对转基因植株进行分子生物学检测和抗衰老检测。结果表明,共获得82株抗性植株,PCR检测的阳性率约为50%。而在对T1代的PCR检测表明该基因能稳定遗传给下一代。这些经转化的植株具有叶片衰老延缓及植株生命周期延长等现象,花的衰老也有所延缓。T1的株高和侧芽萌发与对照相比无明显差异。     

枣树ZjSOD1基因参与非生物胁迫响应的研究

【目的】克隆1个枣树超氧化物歧化酶基因ZjSOD1,并对其功能进行研究,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】采用PCR克隆ZjSOD1 cDNA序列,运用实时定量RT-PCR方法研究其在高盐和PEG6000胁迫下转录水平的变化。构建ZjSOD1过量表达载体转化拟南芥,研究其在拟南芥中响应非生物胁迫应答的功能,测定氧化酶活性及生理指标。【结果】ZjSOD1基因cDNA序列开放阅读框全长为699 bp,编码232个氨基酸,理论等电点为8.59,属于Fe-SOD家族成员。在转录水平上,ZjSOD1明显受NaCl和PEG6000诱导。在拟南芥中过量表达ZjSOD1基因导致植株对干旱、高盐更加敏感,但对H_2O_2耐受性显著增强。在NaCl、PEG6000和H_2O_2胁迫条件下,过量表达ZjSOD1转基因植株中SOD、CAT和POD酶活性、脯氨酸和丙二醛含量、电解质渗透率均显著发生改变。实时定量RTPCR结果显示参与活性氧(ROS)、高盐和干旱胁迫相关信号通路的基因在ZjSOD1转基因株系中表达量发生明显改变。【结论】ZjSOD1在植物生长发育过程中参与氧化、干旱、高盐胁迫应答。     

AM真菌与印度梨形孢对干旱胁迫下垂丝海棠生长发育和水分利用的影响

采用盆栽土培试验，研究丛枝菌根真菌处理（AM）、印度梨形孢真菌（PI）及其复合接种处理（AM+PI）对正常水分（WW）和干旱胁迫（DS）下垂丝海棠生长、生理特性及水分利用的影响。结果表明：无论正常水分还是干旱胁迫条件下，与不施菌剂处理相比，丛枝菌根真菌处理、印度梨形孢真菌处理和丛枝菌根真菌+印度梨形孢真菌处理均在一定程度上促进了垂丝海棠的生长，改善了植株光合生理，激活了抗氧化系统，提高了植株水分利用效率；丛枝菌根真菌处理在缓解干旱胁迫相关的生长发育及水分利用方面更为有效，而印度梨形孢真菌在促进内部生理代谢方面表现更佳。整体而言，干旱条件下丛枝菌根真菌+印度梨形孢真菌处理效果最为显著，叶片相对含水量比正常水分条件下对照提高了4.41%，水分利用效率提高了26.92%。综上，在干旱环境中接种丛枝菌根真菌、印度梨形孢真菌均可有效促进植物生长发育及相关生理代谢，前者主要通过表型改善缓解干旱胁迫，后者主要通过调节内在生理代谢实现，以复合接种效果最佳。     

不同遮阴处理对草莓花芽分化和生长发育的影响

以"红颜"草莓作为试验材料,用遮光度为40%、60%、80%的遮阳网分别对草莓幼苗进行遮阴处理,研究遮阴对草莓花芽分化的影响。结果表明:遮阴对草莓花芽分化时期有明显影响,但不影响植株正常的生长发育。不同程度的遮阴处理都促进了草莓花芽的提早分化,其中遮阴度为40%的处理效果最好,比对照提早9d开始花芽分化,其他处理均提早6d开始花芽分化。     

丛枝菌根真菌对重茬草莓产量和品质的影响

于日光温室条件下,研究了丛枝菌根真菌Glomusmosseae(Nicol.&Gerd.)Gerd.&Trappe,GlomusintraradicesSchenck&Smith和Glomusversiforme(Karsten)Berch对重茬土壤中草莓生长、结实和品质的影响。结果表明,供试真菌在同一时期的侵染率不同,同一菌种在不同时期侵染率有较大区别;无论土壤消毒与否,它们均可促进草莓的生长发育,提早开花4～12d,显著提高草莓单果重、单株果数和单株产量,单株产量提高27.6%～39.5%,提早4～6d成熟,而且有利于草莓前期产量的形成。接种处理还提高了草莓果实中维生素C和糖的含量,降低了可滴定酸的含量,改善了草莓果实品质。其中以Glomusversiforme接种效应最大。     

大棚栽培草莓高压钠灯补光效果试验

依据草莓生长发育对光照的需求,结合当地的生态气候条件和大棚结构等特点,采用高红橙光占比的高压钠灯,在大棚栽培草莓的开花与结果期进行了补光与不补光效果的对比试验。结果表明,补光可有效促进草莓植株生长,提高果实品质和产量,提早果实成熟采收期。     

水分胁迫对花叶络石生理指标的影响

为了研究不同土壤水分含量对花叶络石生长的影响,采用土壤梯度水分处理方法进行盆栽试验,测定花叶络石生理生化指标的变化规律.结果表明:经过土壤水分胁迫处理后,花叶络石丙二醛含量中干旱和中度干旱植株呈上升趋势,其中干旱植株增加最明显,中度干旱植株次之,水淹植株呈先升后降的趋势.干旱和中度干旱叶绿素和叶片相对含水量呈下降趋势,水淹植株则呈先降后升趋势.综合分析初步认为,花叶络石在水淹状况下能够生长良好,水分胁迫耐受临界点:干旱状态下为14 d左右,中度干旱状态下为21 d左右.     

杂草还田对盆栽草莓植株生长发育的影响

盆栽条件下,对添加杂草后土壤指标和草莓植株相关指标进行研究.结果表明：随着杂草施入量的增加,改善了土壤理化性质,增加了土壤养分含量,进而促进了草莓植株的生长发育,提高了草莓叶片光合速率和根系活力,逐渐增加了植株的干物质含量.添加4%比例（重量比）的杂草后草莓植株的各项指标均最佳,在草莓生产中值得参考.     

干旱胁迫对沙枣幼苗生长的影响

为探究沙枣的耐旱情况，采取盆栽试验，以1年生沙枣幼苗为试验材料，分析了在不同干旱胁迫程度下，沙枣幼苗各生长指标及生理指标情况。结果表明：干旱胁迫会对沙枣幼苗的生长、干物质积累及光合色素含量造成影响。在轻度干旱胁迫（土壤含水量为田间持水量的60%）时，沙枣幼苗生长未受到明显影响，同时叶绿素含量为最高，在类似生态环境建设中，可选择沙枣作为优选树种。     

干旱胁迫下吊石苣苔三种生理指标变化规律研究

以吊石苣苔为试材,采用人为设置干旱环境的方法,研究了不同干旱胁迫条件下吊石苣苔叶片相对含水量、水势及叶绿素含量的变化规律,以期探讨吊石苣苔对干旱胁迫的生理响应。结果表明:干旱胁迫条件下,植株相对含水量变化差异不显著,水势先升高,处理12d后降低,叶绿素含量在处理后12d内变化不大,12d后急剧下降。对以上3个生理指标分析表明,吊石苣苔持水能力强,抗旱能力较强,12d是植株对干旱胁迫的临界期,12d后干旱胁迫开始对植株造成伤害,为了保证植株正常生长,干旱12d后应及时进行复水处理。     

干旱胁迫对东方草莓形态及生理指标的影响

以东方草莓为试材,研究了干旱胁迫下东方草莓形态学指标变化、土壤含水量、叶片含水量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、膜相对透性、脯氨酸含量以及可溶性蛋白质含量的变化,以了解东方草莓对干旱胁迫的适应性。结果表明:东方草莓对干旱胁迫具有较强的忍耐力。干旱胁迫25d后,SOD活性、POD活性、MDA含量、相对电导率、脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量均呈现了不断增加的趋势,且分别比对照高出了46.60%、53.05%、60.00%、79.61%、55.07%、57.14%。     

森林草莓6mA甲基转移酶基因鉴定及功能分析

通过生物信息学手段，鉴定出森林草莓（Fragaria vesca）基因组中两类可能的6mA甲基转移酶基因5个（3个MT-A70、2个DAMT基因）。对细菌、真菌、动物和植物中的6mA甲基转移酶基因的系统进化分析及染色体定位表明，森林草莓MT-A70基因可分为3个亚家族，且在动、植物分化前就已经存在：两个DAMT基因由物种特异的串联重复产生，且结构变化快，推测其在进化历程中功能发生了分化。转录组数据及实时定量荧光PCR分析显示，各个基因均具有时空表达特异性和非生物胁迫响应。其中1个DAMT基因表达量在果实中较高且随果实成熟上调，推测可能参与调控果实成熟。此外，这5个基因在冷胁迫下表达水平有不同程度下调：而在热胁迫下各基因表达量变化显著不同。由此推测6mA甲基转移酶基因可能参与了森林草莓的生长发育和对冷、热胁迫的响应。     

盐胁迫对橡胶草生长及生理指标的影响

以橡胶草为试验材料,对不同程度盐胁迫处理(0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%NaCl)橡胶草生长及生理指标进行了比较分析,探讨橡胶草在盐胁迫条件下的生长发育特性。结果表明:橡胶草生长、发育对盐胁迫反应较为敏感,不同水平盐胁迫处理条件下,橡胶草植株形态、生理指标差异显著。橡胶草对盐胁迫的耐受极值为NaCl浓度0.5%,超过极值盐浓度,则橡胶草植株无法存活。橡胶草盐害程度与盐胁迫处理时间呈正相关,0.2%盐胁迫处理浓度是进行橡胶草苗期耐盐性鉴定和筛选的较适宜浓度。     

枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因Zj2-CP在干旱和盐胁迫下的功能分析

【目的】研究枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因(2-Cys peroxiredoxins, Zj2-CP)的功能,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】以‘辣椒枣’(Ziziphus jujuba‘Lajiaozao’)组培苗为研究对象,通过实时荧光定量PCR技术分析目的基因在盐胁迫及PEG胁迫条件下的表达模式,利用农杆菌介导法将本实验室已构建的植物表达载体PEZR(K)-Zj2-CP-LNY转入拟南芥,激光共聚焦显微镜进行目的基因的亚细胞定位,同时对转基因植株进行高盐和干旱胁迫处理,验证其抗逆功能。【结果】实时荧光定量PCR分析表明‘,辣椒枣’组培苗中,Zj2-CP能够被不同浓度的PEG和盐胁迫诱导表达,暗示该基因可能对枣树抗旱性和耐盐性具有重要的作用。转Zj2-CP基因的拟南芥转化株系的茎和叶表皮细胞的细胞膜和细胞质以及根的细胞膜中均检测到Zj2-CP存在。在盐胁迫处理下,转Zj2-CP基因的拟南芥的幼苗存活率显著低于野生型;在干旱胁迫处理下,转Zj2-CP基因植株主根的长度显著低于野生型。【结论】与野生型拟南芥相比,过表达Zj2-CP基因的拟南芥增加了对干旱和盐胁迫的敏感性,我们推测Zj2-CP参与植物干旱和盐胁迫响应。     

转基因八楞海棠抗黄化鉴定研究

研究了转FRO2基因八楞海棠抗黄化性。结果显示,转FRO2基因八楞海棠植株的FRO2基因得到了过量表达;在缺铁胁迫下,转FRO2基因八楞海棠根系铁还原酶活性为对照的2.2倍;根系铁吸收能力和有效铁还原能力明显加强,叶片中有效铁含量是对照的2.1倍;转FRO2基因叶片颜色比对照绿,黄化程度减轻。在正常培养条件下,转FRO2基因八楞海棠根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性是对照的1.88倍,叶片有效铁含量是对照植株的1.7倍。转FRO2基因八楞海棠可以用于盐碱地及其缺铁土壤的生产,以解决苹果黄化问题。     

干旱胁迫下俄罗斯大果沙棘苗期生理生态特性的研究

通过盆栽试验,研究了干旱胁迫下俄罗斯大果沙棘幼苗叶片生理生化指标和生态指标的变化。结果表明:轻度、中度、重度胁迫条件下可溶性蛋白质、脯氨酸含量、束缚水/自由水比值高于对照,而且随着胁迫时间的延长而增高;重度胁迫下可溶性蛋白质、脯氨酸含量、可溶性糖含量、束缚水/自由水比值与轻度、中度差异显著,轻度、中度胁迫条件下各指标差异不显著。随着干旱胁迫时间的延长、胁迫强度的加剧,其株高和地径减小,叶面积也逐渐减小。干旱胁迫对植株的生长有明显的抑制作用。     

土壤干旱和盐胁迫对帕洛特王幼苗生长及生理特性的影响

以山龙眼科木本切花植物帕洛特王1 a生扦插苗为材料,研究其对土壤干旱和盐胁迫的生长、形态及生理生化反应的影响.结果表明:干旱及盐胁迫对帕洛特王幼苗的生长及各器官的生物量积累无显著影响.干旱条件下,根/冠比显著增加,说明该植物可以通过地上地下生物量的分配来积极地适应干旱.盐胁迫下,帕洛特王幼苗叶片相对含水量显著下降,叶绿素a含量显著上升,抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质也显著增加,说明该植物可通过一系列生理生化特性的改变来积极抵抗盐胁迫.在该研究中,干旱处理及盐处理对帕洛特王植株影响较小,说明帕洛特王对于土壤干旱及盐分具有一定的耐受性.     

亚硒酸钠对盐胁迫环境下草莓生长发育的影响

以妙香7号草莓盆栽苗为试材，进行叶面喷施亚硒酸钠和土壤浇施氯化钠处理，探究亚硒酸钠对盐胁迫下草莓生长发育的影响。结果表明，盐胁迫环境会限制草莓的生长和干物质积累，叶面喷施20 mg/kg亚硒酸钠可以显著缓解草莓盐胁迫的作用效果，与单一盐胁迫对照相比，草莓根系中Na+含量降低17.45%，株高、叶片中脯氨酸含量和根系活力分别提高35.66%、63.34%和35.23%，同时增强草莓的活性氧代谢能力及清除自由基能力，显著降低草莓体内的活性氧浓度和丙二醛（MDA）含量，降低细胞死亡率。