Active oxygen metabolism in the floral buds and leaves of the new cytoplasm male sterile (CMS) line and its maintainer line of non-heading Chinese cabbage

The cytoplasm male sterile (CMS) line and its maintainer line of the newly-bred non-heading Chinese cabbage were taken as experimental materials. The production rate of superoxide anion radical (O₂ ⁻), contents of malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H₂O₂), and the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) as well as ascorbate peroxidase (APX) were determined in buds of different developmental stages and leaves during vegetative and florescence stages. As showed by the results, there were higher levels of MDA and H₂O₂ contents, higher O₂ ⁻ production rate and higher activities of SOD, POD, and CAT in the buds of the CMS lines than that in the buds of the fertile lines, while the APX activity was different from the other three enzymes above. There were differences in activities of protective enzymes in leaves but no significant differences in MDA contents and O₂ ⁻ production rate, which showed that the differences in metabolism of active oxygen between CMS and its maintainer were mainly apparent in reproductive organs. __________ Translated from Journal of Nanjing Agricultural University, 2006, 29(1): 18–22 [译自: 南京农业大学学报]     

不结球白菜胞质雄性不育新种质花蕾和叶片中活性氧代谢的变化

对新育成的不结球白菜雄性不育系及其保持系不同发育阶段的花蕾和营养生长期及盛花期叶片中的活性氧（O2^.-）水平、丙二醛（MDA）含量及抗氧化酶活性进行了比较。结果表明：与保持系花蕾相比，雄性不育系花蕾中O2^.-产生速率、H2O2及MDA含量较高，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性也较高，但抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性变化与上述3种酶不同。叶片中虽有保护酶活性的差异，但O2^.-产生速率、H2O2和MDA含量差异不显著。说明不育株与可育株的活性氧代谢的差异主要存在于生殖器官中。     

大白菜Ogura雄性不育系及保持系生理生化分析

[目的]研究大白菜Ogara雄性不育系及保持系生理生化特性.[方法]对2个大白菜Ogura雄性不育系(IOJC',`OQS')及保持系('JC','QS')的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及过抗氧化酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD,超氧化物歧化酶SOD)活性的变化进行了分析.[结果]2个不育系小蕾时可溶性糖,可溶性蛋白质含量低于保持系;中蕾时可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及 CAT,POD,SOD活性均低于保持系;大蕾时可溶性蛋白质,脯氨酸含量以及CAT,SOD活性均低于保持系.[结论]可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量和酶活性的变化与大白菜Ogura细胞质雄性不育有关.     

不结球白菜Pol胞质雄性不育系及其保持系的部分生理生化指标分析

对不结球白菜Pol胞质雄性不育系及其保持系的可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化进行研究,结果表明:不育系不同时期的蕾和花中可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量均低于其保持系;SOD、POD和CAT活性则是不育系高于其保持系;POD同工酶电泳分析发现不育系和保持系也存在差异,这说明上述物质含量和酶活性变化可能与不结球白菜Pol胞质雄性不育有关。     

不同耐冷性杂草稻和栽培稻抗氧化系统对冷水胁迫的响应

【目的】从孕穗期到抽穗开花是水稻对温度最为敏感的阶段,这一阶段的低温冷害严重制约了东北地区水稻生长和种植面积的进一步扩大,探明水稻耐冷生理机制,将为东北水稻生产提供重要保障。探索耐冷性不同的杂草稻和栽培稻在冷水胁迫下开花期剑叶的活性氧代谢、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的变化规律,为耐冷性水稻品种的选育和栽培提供理论依据。【方法】以耐冷性强的杂草稻WR03-45、栽培稻丽江新团黑谷和冷敏感的杂草稻WR03-26、栽培稻秀子糯为试验材料,采用盆栽方法,根据剑叶叶枕距判断主穗进入孕穗期的时间,于孕穗期在冷水池中进行低温处理,未经冷水处理的参试材料作为对照。在开花期,剪取参试材料的剑叶保存于-85℃的超低温冰箱中,用于测定超氧阴离子自由基（）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR） 5种抗氧化酶活性和还原型抗坏血酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）两种抗氧化剂含量,研究孕穗期低温冷害对剑叶的活性氧（ROS）积累、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响。【结果】冷水胁迫下,冷敏感的杂草稻WR03-26开花期剑叶仅有CAT和GR活性显著增加,冷敏感的栽培稻秀子糯开花期剑叶SOD、CAT和GR活性显著增加;WR03-26和秀子糯剑叶的AsA和GSH含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值与对照无显著差异;WR03-26和秀子糯剑叶产生速率显著增加,H₂O₂含量极显著增加,膜脂过氧化产物MDA含量显著增加。耐冷性强的杂草稻WR03-45开花期剑叶SOD活性显著升高,POD、APX、CAT和GR极显著升高,耐冷性强的栽培稻丽江新团黑谷开花期剑叶SOD、POD和APX活性显著升高,CAT和GR活性极显著升高;WR03-45和丽江新团黑谷剑叶的抗氧化剂（AsA和GSH）含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值在冷水胁迫下显著高于对照;WR03-45和丽江新团黑谷剑叶产生速率、H₂O₂含量和MDA含量与对照相比无显著差异。【结论】冷水胁迫下,耐冷性强的水稻通过提高抗氧化酶活性和抗氧化剂含量,减少ROS的积累以及膜脂过氧化,增强对冷水胁迫的耐性。水稻的耐冷性与胁迫下抗氧化系统清除ROS的能力有关,杂草稻WR03-45作为一种强耐冷性的种质资源可以用于栽培稻耐冷性的遗传改良。     

萝卜雄性不育系与保持系的生理生化指标分析

以萝卜雄性不育系及其保持系为试材,测定了不同发育时期叶片、花和花蕾中脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、超氧阴离子以及SOD、POD、CAT的活性。结果表明,盛花期花蕾和花朵中,不育系脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均低于保持系,丙二醛和超氧阴离子含量高于保持系,SOD、POD和CAT酶活性变化与萝卜的雄性不育相关。     

辣椒核雄性不育系pby-1形态学及生理生化特性分析

【目的】分析辣椒(Capsicum annuum L.)雄性不育系的形态学及生理生化的特征,为研究羊角椒雄性不育的遗传机制提供理论参考。【方法】以羊角椒核雄性不育系pby-1和保持系PBY-1为材料,观察花蕾7个时期的发育情况及盛花期的花器官,测定盛花期花粉的生活力及减数分裂、四分体及单核3个时期花蕾的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)的含量,分析保护酶活性的变化,比较赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、茉莉酸(JA)及脱落酸(ABA)含量差异及不同内源激素的平衡关系。【结果】与野生型PBY-1相比,不育系只有花器官结构与其不同,花药干瘪,花粉无生活力。在羊角椒花蕾发育的3个时期,不育系与可育系之间在保护酶活性与内源激素含量上存在差异,其中,不育系SOD活性始终显著低于保持系,而CAT活性始终显著高于保持系,POD活性在减数分裂期和四分体时期显著低于保持系,MDA含量只有在单核时期显著高于保持系;四分体及单核时期GA₃含量、IAA含量高于保持系,ZR含量始终高于保持系,减...     

D~2型细胞质雄性不育小麦绒毡层细胞程序化死亡与活性氧代谢

【目的】D2型细胞质是细胞质雄性不育小麦(cytoplasmic male sterility,CMS)的重要胞质来源,深入研究其败育机理对小麦杂种优势利用具有重要价值。【方法】以3种同核异质D2型细胞质雄性不育小麦Va87B1-706A、C687B1-706A、Ju87B1-706A及其相应保持系706B为试材,通过体式显微镜和DAPI染色分别在四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期观察小麦花药的外形和小孢子发育的形态;利用扫描电镜和KI-I2染色分析三核期花药外皮层、内皮层、乌氏体和花粉粒的表型及败育特点;采用石蜡切片和DNA ladder的技术观察不同发育时期D2型不育系和保持系小麦花药绒毡层细胞形态变化特征以及绒毡层细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD)的过程;测定花药发育过程中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性以及非酶物质还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量变化;同时利用RT-PCR技术对部分抗氧化酶相关基因的表达模式进行分析。【结果】与保持系706B比较,3种D2型细胞质雄性不育小麦在三核期均表现出外皮层表皮褶皱、乌氏体排列稀疏散乱以及小孢子皱缩、表皮粗糙和萌发孔闭合的不育特征,败育类型为典败和染败;自单核晚期开始3种不育小麦的小孢子发生紊乱;石蜡切片观察绒毡层细胞的变化,发现不育系均比保持系延迟一个时期在二核期发生解体,并于三核期完全降解;进一步检测细胞凋亡DNA小片段发现3种不育系花药绒毡层的DNA损伤均起始于单核晚期,绒毡层PCD比保持系延迟一个时期启动,并且优先细胞学表型检测到凋亡;生理指标测定和定量分析的结果说明绒毡层细胞的延迟凋亡和小孢子的结构异常与不育系花药内活性氧的过度积累、抗氧化酶活性的异常变化、非酶促抗氧化物质的严重下调以及部分抗氧化酶相关基因在两系花药中表达水平的严重差异密切相关。【结论】D2型细胞质雄性不育小麦败育的关键时期是单核晚期,绒毡层PCD的延迟启动诱导了活性氧的过量积累,进一步破坏了抗氧化防御系统的平衡,进而造成绒毡层细胞形态异常,最终导致D2型细胞质雄性不育小麦的败育。     

24-表油菜素内酯对盐碱胁迫下大豆生育、生理及细胞超微结构的影响

【目的】探讨外源EBR(24-表油菜素内酯)对盐碱复合胁迫下大豆的生长指标、生理特性及超微结构的影响,为改善大豆生长、保障粮食安全、实现农业可持续发展奠定基础。【方法】以大豆品种黑农44号为试材,分别在110 mmol·L~(-1)的盐碱复合胁迫条件下培养3 d和7 d进行取材,研究1.2 mg·L~(-1)外源EBR对大豆株高、根系生长,叶片3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,相对电导率、超氧阴离子(O_2~-)产生速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、游离脯氨酸和叶绿素含量以及叶片和根尖细胞超微结构的影响。【结果】盐碱胁迫处理3 d和7 d时,与对照组相比,3种抗氧化酶(SOD、POD、APX)的活性、游离脯氨酸含量、相对电导率、O_2~-产生速率、H_2O_2和MDA含量均升高;各项生长指标、叶绿素含量均降低;叶片细胞结构中叶绿体和线粒体遭到严重破坏;根尖细胞中线粒体、内质网结构破坏较重,液泡破裂。盐碱胁迫条件下,施加外源EBR使大豆的株高、根长和根鲜重分别提高了6.45%、9.60%和19.85%;使大豆叶片SOD、POD、APX的活性显著升高,在3 d和7 d时分别增加了16.92%和9.68%、48.85%和61.44%、19.05%和20.36%;相对电导率、O_2~-产生速率、H_2O_2和MDA的含量显著降低,分别降低了19.58%和28.26%、28.06%和40.92%、28.62%和31.21%、31.03%和37.17%;脯氨酸和叶绿素含量显著升高,分别升高了3.67%和15.96%、13.34%和16.87%;同时维护了大豆叶片和根尖细胞超微结构的稳定性,延缓了细胞的衰老、解体。【结论】在盐碱胁迫下,施加外源EBR通过提高抗氧化酶活性和脯氨酸及叶绿素含量,降低了活性氧(ROS)的积累,维护了细胞结构的完整,促进了幼苗生长,增强了大豆幼苗耐盐碱胁迫的能力。     

甜椒胞质雄性不育(CMS)系及其保持系花药中游离氨基酸含量

分析了不同核背景的甜椒胞质雄性不育(CMS)系ZTA、17A、8A和相应保持系ZTB、17B、8B花药中17种游离氨基酸,结果表明:不育系花药中游离脯氨酸和游离赖氨酸含量均明显低于相应的保持系;不育花药中严重缺乏游离脯氨酸;不育花药中游离苏氨酸和精氨酸含量均明显高于相应保持系的可育花药;不育系花药中游离氨基酸总量则明显低于保持系。核遗传背景差异导致3份同质异核甜椒不育系花药中同种游离氨基酸含量间存在差异。     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

烟草雄性不育花蕾发育过程中几种物质含量的变化

对烟草雄性不育系和相应的保持系花蕾中游离脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量进行了分析。结果表明,不育系花蕾的脯氨酸含量在小花蕾阶段与其保持系的相差不大,但从中花蕾开始,保持系花蕾中的脯氨酸含量急剧上升,而不育系花蕾的脯氨酸含量则基本保持稳定,因而不育系花蕾的脯氨酸含量在大花蕾时期比保持系的低得多。不育系花蕾中的可溶性蛋白质含量都比其保持系的低,而且随着花蕾的发育,这种差距还有扩大的趋势。不育系花蕾中可溶性糖含量在小花蕾和中花蕾时期都比其相应的保持系的略高,而在大花蕾阶段则又都比其保持系的略低。所有这些差异与烟草的雄性不育性有一定的关系。     

甘蓝胞质雄性不育系和保持系花药同工酶分析

以甘蓝细胞质雄性不育系(2001038)和保持系(2001039)为试材,以甘蓝小花蕾期、大花蕾期及盛花期的花药为试样．采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板不连续电泳技术,分析了不育系及保持系在不同时期过氧化物同工酶、ATP酶、细胞色素氧化酶及淀粉酶的谱带差异。结果表明,不育系和保持系的同工酶存在谱带增减及谱带强弱方面的差异。     

富氢水浸种增强黄瓜幼苗耐冷性的作用及其生理机制

【目的】氢气(H2)是近年来发现的一种新型气体信号分子,它参与植物对高温、干旱、盐害、重金属等多种逆境胁迫的响应。探讨外源氢气(H_2)对黄瓜幼苗耐冷性的调控作用及其生理机制,为增强日光温室黄瓜对低温的适应能力提供技术指导。【方法】以‘津优35号’黄瓜品种为试材,用饱和富氢水(HRW,H_2供体)浸种,蒸馏水浸种作对照(CK),常温下育苗。幼苗长至2叶1心时转移至光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别于处理后0、1、3和5 d后测定相关生理指标。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的电解质渗漏率(EL)、冷害指数、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量及超氧阴离子(O_2~-)产生速率持续升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)、脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,相对含水量呈下降趋势。与CK相比,低温胁迫下HRW处理的EL和冷害指数的增加幅度较小,H_2O_2和MDA含量及O_2~-产生速率较低,而SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和As A含量较高。胁迫结束时(5 d),HRW处理的EL比CK低11.3个百分点,冷害指数较CK低15.9%,H2O2和MDA含量分别比CK低29.4%和9.9%,O_2~-产生速率较CK低54.3%;而SOD、POD、CAT、APX和GR活性分别比CK高12.6%、20.1%、20.9%、53.0%和58.1%,GSH和As A含量分别较CK高24.0%和17.6%。低温下HRW处理的黄瓜幼苗叶片的相对含水量降低幅度明显小于CK,而脯氨酸和可溶性糖含量始终高于CK。胁迫5 d时,HRW的相对含水量比CK高6.4个百分点,脯氨酸和可溶性糖含量分别比CK高23.0%和41.5%。【结论】富氢水浸种可增强黄瓜幼苗耐冷性,其主要作用机理是:(1)增强低温下黄瓜幼苗抗氧化系统活性,减少活性氧(ROS)积累,从而减轻膜脂过氧化伤害;(2)通过提高低温下黄瓜幼苗叶片的渗透调节能力,减缓幼苗失水速度,以较长时间地维持生理功能。     

茎芥菜胞质四倍体白菜雄性不育系及保持系生理生化特性研究

对茎芥菜胞质四倍体不结球白菜雄性不育系4x MtCMS及其保持系不同发育阶段的花蕾、花和薹叶生理生化特性进行研究。结果表明:4x MtCMS花及花蕾中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量均显著低于相应保持系;而丙二醛(MDA)含量高于保持系,为保持系的1.72倍;花蕾中SOD活性4x MtCMS高于保持系;除大花蕾中4x MtCMS CAT活性显著低于保持系外,其它花蕾中POD、CAT活性均是4x MtCMS高于相应保持系;4x MtCMS薹叶中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量与保持系无显著差异,MDA含量、POD、SOD、CAT活性4x MtCMS均低于保持系;POD、SOD、EST同工酶电泳结果显示4x MtCMS与保持系间存在8条差异带,保持系同工酶酶谱条带比4x MtCMS丰富。     

干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长及生理特性影响

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长特征及生理特性的影响,明确不同抗旱性苜蓿品种响应干旱胁迫的生长及生理差异,为进一步阐明紫花苜蓿抗旱的分子机理、提高紫花苜蓿耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,选用强抗旱的陇中苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longzhong）、中抗旱的陇东苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longdong）和弱抗旱的甘农3号紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Gannong No.3）为试验材料,在幼苗期对其进行6种不同水势（0、-0.4、-0.8、-1.2、-1.6和-2.0 MPa）的PEG-6000人工模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对供试苜蓿根系生长特征（根系总长度、根系总表面积、根系平均直径、根体积、根尖数和根系干重）、根系活力、游离脯氨酸（Pro）含量、可溶性蛋白（SP）含量、可溶性糖（SS）含量,丙二醛（MDA）含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量,抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性、还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量的影响。并用逐步回归分析建立最优回归方程,进而筛选出不同胁迫程度下对不同抗旱性苜蓿品种抗旱性影响较为显著的指标。【结果】干旱胁迫会显著影响苜蓿的根系生长特征及生理特性。随着干旱胁迫的加剧,供试苜蓿的根系总长度、Pro含量、MDA含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量及CAT活性不断增加;根系干重、根系活力、SS含量和GSH含量先增加后下降。此外,随胁迫程度增加,陇中苜蓿的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及SOD活性均呈先增加后下降的变化趋势,AsA含量不断增加;陇东苜蓿和甘农3号的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及根系总表面积则呈不断下降的趋势,而AsA含量呈先增加后下降的变化趋势。整体而言,陇中苜蓿的根系总长度、根系总表面积、根系干重显著高于陇东苜蓿和甘农3号,H₂O₂含量和O₂^•-含量显著低于甘农3号;陇中苜蓿和陇东苜蓿的SP含量、SS含量和MDA含量显著低于甘农3号。-1.2 MPa至-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的H₂O₂和OH·含量显著低于陇东苜蓿。-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的POD活性、AsA和GSH含量均显著高于甘农3号。逐步回归分析表明,根系活力、根体积、根系总长度、MDA和AsA是对陇中苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根尖数、根系平均直径、根系总表面积、根系干重、O₂^•-、GSH和CAT是对陇东苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根系活力、根尖数、Pro、SS、MDA、质膜相对透性和GSH是对甘农3号紫花苜蓿抗旱性影响较为显著的指标。【结论】不同抗旱性苜蓿品种在形态特征和生理特性上对干旱胁迫存在相同和不同的生长及生理响应策略。轻度和中度胁迫（0 MPa至-1.2 MPa）下,抗旱苜蓿品种主要通过增加根系总长度、根体积和根尖数及降低膜脂过氧化程度来适应干旱,弱抗旱苜蓿品种则通过改变细胞膜稳定性、根系活力及渗透调节能力来适应干旱;重度胁迫（-1.2 MPa至-2.0 MPa）下,不同抗旱性苜蓿品种均可通过改变根系生长特征和启动抗氧化系统来抵御干旱,其中强抗旱苜蓿品种主要通过增加根长和AsA含量来适应干旱,而中等抗旱和弱抗旱苜蓿品种主要通过增加根尖数和GSH含量来适应干旱。     

单芒山羊草与粘果山羊草胞质雄性不育系细胞质效应比较

利用单芒山羊草细胞质雄性不育系（Ｕ型不育系）Ｕ４０１、Ｕ４０２、Ｕ８５６７、Ｕ５１３,粘果山羊草细胞质雄性不育系Ｋ４０１、Ｋ４０２、Ｋ８５６７、Ｋ５１３及其同型保持系Ａ４０１、Ａ４０２、Ａ８５６７、Ａ５１３分别与１０个普通小麦品种杂交,对其Ｆ１及其亲本,不育系,保持系主要农艺性状、恢保养系及单倍体发生频率研究表明（１）相比于Ａ型与Ｋ型细胞质,Ｕ型细胞在农艺性状上无显著不良效应;（２）Ｕ型细胞质杂交     

5种气候生态型割手密F_1和F_2杂种的耐旱性评价

【目的】干旱是甘蔗生产中重要的逆境因子,严重影响甘蔗产量和品质。甘蔗野生资源割手密具有抗逆性强、宿根性强、适应性广等特点,研究其后代耐旱性,筛选耐旱种质,为培育新型抗旱亲本、实现甘蔗新品种突破提供理论依据。【方法】选取5种生态类型割手密与云瑞系列创新亲本、国外种以及国内种的杂交F_1、F_2代材料共36份,采用温室人工控水胁迫的方法,于甘蔗拔节初期设置正常供水(作对照)、轻度胁迫和重度胁迫3个处理。分别测定3个处理条件下甘蔗叶片质膜透性(plasma membrane permeability,PMP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、叶绿素(chlorophyll,CHL)、可溶性蛋白(soluble protein,Pr)、脯氨酸(proline,Pro)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)酶活性7个生理生化指标,利用模糊隶属函数法、聚类分析和灰色关联度分析,综合评价割手密后代在不同程度水分胁迫下的耐旱性表现。【结果】水分胁迫下甘蔗叶片的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性升高,CHL含量和Pr含量降低,变化幅度因甘蔗基因型及水分胁迫程度差异而不同;隶属函数分析结果表明,不同程度水分胁迫下,割手密后代的耐旱能力不同,F_1代耐旱性较强,综合抗旱能力超过双亲的个体比例为82%,远高于F_2代;聚类分析表明,所有材料在轻度水分胁迫下可分为4大类群,其中,Ⅰ和Ⅱ类耐旱性最好,Ⅳ类次之,Ⅲ类耐旱性最差且全为F_2代材料,F_1代均分布于耐旱性较好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类群。重度胁迫下可分为3大类群,Ⅰ、Ⅲ类耐旱性较强,Ⅱ类耐旱性最差,F_1代(除云割F_108-473外)均分布在耐旱性较强的Ⅰ、Ⅲ类群;灰色关联度分析表明,不同程度水分胁迫下,各指标与耐旱性间的关联度不同。轻度胁迫下,关联度依次为PODSODPMPMDAPrCHLPro;重度胁迫下关联度依次为SODPrCHLPODPMPMDAPro。【结论】36份割手密F_1和F_2杂种材料中,云割F_108-536、云割F_211-179、云割F_211-8、云割F_108-474、云割F_108-398、云割F_108-254、云割F_211-261、云割F_211-151、云割F_108-538、云割F_108-391、云割F_211-188、云割F_211-37、云割F_107-150、云割F_211-258和云割F_211-90耐旱性较强,为强耐旱种质,可在甘蔗抗旱亲本培育及抗旱育种中加以重点利用;割手密耐旱特性在不同世代中的遗传表现不同,F_1代耐旱性强于F_2代;割手密后代耐旱性强弱与其父本割手密的气候生态类型、地理位置及海拔无明显相关性;PMP、MDA含量、CHL含量、SOD和POD酶活性5个生理生化指标与甘蔗耐旱性关联度较高,是耐旱性评价的优良指标。     

柑橘黄龙病菌分泌蛋白04580基因的克隆及原核表达

为进一步了解柑橘黄龙病菌亚洲种CLas的致病机理,从Prasad预测的166种分泌蛋白中选取1个在柑橘植株中表达量较高的CLIBASIA–04580基因进行研究。提取感染柑橘黄龙病的柑橘叶片总DNA,经 PCR扩增得到 CLIBASIA–04580基因,切胶回收PCR产物,双酶切连接到pET–28α载体上,使用菌落PCR和限制性内切酶双酶切鉴定筛选阳性克隆;转化大肠杆菌 BL21(DE3),用0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L的异丙基硫代半乳糖苷(IPTG) 诱导重组蛋白表达融合组氨酸标签的CLIBASIA–04580重组蛋白,聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS–PAGE)检测重组蛋白的表达水平,再用蛋白纯化镍柱进行纯化。结果表明,携带组氨酸标签的CLIBASIA–04580重组蛋白得到表达,且异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)浓度为1.5 mmol/L时相对表达量达到峰值,通过SDS–PAGE凝胶分析,与未经过镍柱纯化的蛋白原液比较,可知纯化了CLIBASIA–04580重组蛋白。     

辣椒细胞质雄性不育突变体CMS102的败育机理及其育性遗传

以辣椒细胞质雄性不育突变体CMS102及其相应的恢复系ST–8为材料,对其造孢期、小孢子母细胞期、小孢子减数分裂期、四分体时期、单核小孢子期、双核小孢子期和花粉粒成熟期的花蕾进行细胞学形态观察,测定小孢子减数分裂期、四分体时期、单核小孢子期和双核小孢子期发育时期的花蕾中与育性相关的生理活性物质的含量。结果表明：CMS102败育发生在四分体时期,绒毡层过度膨大挤压四分体,使其不能正常发育成单核小孢子,属于孢子体不育;CMS102花蕾中可溶性蛋白和游离脯氨酸含量低于ST–8的,可溶性糖、MDA含量及POD酶活性高于ST–8的;构建F2遗传分离群体并调查其育性,对CMS102的育性进行遗传学分析,CMS102育性恢复由1对显性基因调控。