干旱胁迫下抗旱高产小麦新品系旱丰9703的渗透调节与光合特性

以抗旱性强的小麦旱丰9703与抗旱性弱的山农215953为试材,对扬花期、灌浆期、乳熟期的渗透调节能力、净光合速率和PSⅡ光化学活性等进行了研究.结果表明,长期大田干旱胁迫下,旱丰9703三个生育时期的叶片相对含水量与渗透调节能力均高于山农215953,扬花期的渗透调节能力最强,分别比灌浆期、乳熟期高0.07和0.3MPa;干旱胁     

干旱胁迫下不同抗旱性小麦BADH表达及甜菜碱含量的变化

根据已发表的几种植物的甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的AA同源保守区设计了1对简并引物,通过RT-PCR方法从小麦叶片中扩增出BADH cDNA的中间序列,共723 bp,编码240个氨基酸。Northern杂交表明,扬花期遭受轻度水分胁迫时,抗旱性较强（旱丰9703）与抗旱性较弱（山农215953）的2小麦品种叶片中BADH基因的表达没有明显差异;灌     

小麦幼苗类囊体膜上结合态多胺对渗透胁迫的响应

研究了渗透胁迫下，小麦品种豫麦18（抗旱性较强）和扬麦9号（抗旱性较弱）幼苗类囊体膜上非共价结合态（noncova—kndy conjugated：NCC）多胺（polyamines：PAs）和高氯酸不溶性共价结合态（perchloric acid insoluble covalently conjugated：PISCC）多胺（PA）含量的变化。发现渗透胁迫下，抗旱性弱的扬麦9号的NCC-亚精胺（sperm／dine：Spd）、PISCC-腐胺（putrescine：Put）和PISCC-Spd下降幅度明显大于抗旱性强的豫麦18；扬麦9号的NCC-精胺（spermine：Spm）含量明显下降，而豫麦18的NCC—Spin含量变化不明显。外源Spd处理明显抑制了渗透胁迫下扬麦9号类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也提高了扬麦9号小麦幼苗的抗性；Spd生物合成的专一性抑制剂MGBG处理，则明显促进了渗透胁迫下豫麦18类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也降低了豫麦18小麦幼苗的抗性。PISCC—PAs生物合成的专一性抑制剂-o-phen处理，促进了渗透胁迫下小麦幼苗类囊体膜上PISCC—PAs含量的下降，而且明显降低了小麦幼苗的抗性。结果表明：小麦幼苗类囊体膜上NCC—Spd、NCC—Spm、PISCC—spd和PISCC—Put水平在胁迫条件下的稳定有利于增强小麦幼苗适应渗透胁迫的能力。     

根施甜菜碱对水分胁迫下小麦幼苗水分状况和抗氧化能力的改善作用

研究了外源根施甜菜碱对抗旱性不同的两个冬小麦品种幼苗抗旱性的影响。结果表明，水分胁迫会诱导小麦幼苗体内甜菜碱的积累，外源甜菜碱能提高体内甜菜碱含量，改善水分胁迫下两小麦品种的水分状况，提高其水势，膨压和相对含水量，这可能是通过提高小麦幼苗体内一些有机渗透调节物质（如可溶性糖和脯氨酸）含量进而增强其渗     

水分胁迫对不同小麦品种幼苗生理特性的影响

本文以4个抗旱性不同的小麦品种豫麦34、郑州9023、洛旱2号、洛旱6号为试验材料,在20%的PEG6000（w/v）渗透胁迫下,研究了不同小麦品种幼苗期的细胞膜相对透性、相对含水量、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变化。结果表明：在20%的PEG6000（w/v）渗透胁迫下,四个小麦品种幼苗叶片相对含水量均下降;细胞膜相对透性、可溶性糖含量均上升,且与抗旱性表现一致;而可溶性蛋白含量的变化趋势同抗旱性表现不一致。由此说明,细胞膜相对透性、相对含水量及可溶性糖含量的变化可作为小麦苗期可靠的抗旱性鉴定指标,而可溶性蛋白在小麦苗期抗旱性中的作用还需要进一步研究。     

缺磷胁迫对小麦幼苗地上部分膜脂组成的影响

磷脂酰甘油(PG)是类囊体膜中唯一的磷脂。本研究以小麦为试验材料,研究了缺磷胁迫对小麦幼苗地上部分的膜脂组成及光合功能的影响。结果表明,缺磷导致PG含量下降和双半乳糖甘油二酯(DGDG)及硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)含量上升。但各种甘油酯的脂肪酸组成变化不显著。尽管缺磷使小麦地上部分的PG含量下降了49%,但其光合气体交换能力与PSⅡ最大光化学效率都没有受到显著影响,表明磷脂含量的降低可为其它不含磷的膜脂含量的升高(SQDG)所弥补,从而保证了植物体在磷缺乏状态下也可维持光合作用的正常进行。     

逆境下转BADH基因小麦甜菜碱醛脱氢酶活性表达与甜菜碱积累

对盐、旱逆境下转BADH基因小麦品系99T6的生长发育、甜菜碱醛脱氢酶活性及甜菜碱积累等进行了研究分析,结果表明,转BADH基因株系在盐逆境下具有明显的生长优势,耐盐能力达到100mmol/L;电导率和质膜相对透性表明转基因株系抗膜损伤能力增强;甜菜碱醛脱氢酶活性的增强和甜菜碱积累的增加,说明转基因株系的盐旱逆境抗性是通过甜菜碱积累这一长期、持久的方式解除渗透胁迫,而不是通过脯氨酸积累这种临时的应急反应;以甜菜碱作为靶标性状采用基因工程方法提高植物盐旱耐性是可行的.     

水分胁迫条件下不同肥水类型小麦抗旱特性的研究

为了提高小麦抗旱性,本试验选用6个肥水类型不同的小麦品种,在聚乙二醇-6000(PEG-6000)水分胁迫条件下考察了不同小麦品种种子的萌发状况和小麦幼苗的生理生化变化,并在防雨旱棚池栽条件下对品种的抗旱性进行了鉴定。结果表明,不同肥水类型小麦品种随着水分胁迫时间的延长胚芽鞘长度、相对发芽率和硝酸还原酶活性均降低,可溶性糖含量和丙二醛含量均升高,根系活力呈现先略微升高再下降的趋势。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的胚芽鞘长度较长,相对发芽率、硝酸还原酶活性和根系活力相对较高且下降缓慢,可溶性糖含量较高且随胁迫时间延长增加的幅度大,丙二醛含量积累的速度较为缓慢。其中,胚芽鞘长度、相对发芽率、硝酸还原酶活性和根系活力与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期指标。     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCl胁迫的响应

以100 mmol L^-1 NaCl处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2 d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na⁺、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加, 德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之一。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

旗叶蜡质含量不同小麦近等基因系的抗旱性

于2013-2014和2014-2015年度,以多蜡质和少蜡质的4个小麦近等基因系为材料,采用田间旱棚方式控制土壤水分,研究了蜡质含量与小麦抗旱性的关系。结果表明,干旱处理后,多蜡质小麦品系旗叶的蜡质含量平均为15.15 mg g?1,较少蜡质小麦品系(8.43 mg g?1)高79.8%;多蜡质小麦品系旗叶的水势较高,干旱处理后下降幅度明显小于少蜡质小麦品系,水分散失率也显著低于少蜡质品系(P< 0.05);多蜡质小麦品系旗叶的光合速率平均下降7.5%,而少蜡质小麦品系下降9.8%;多蜡质小麦品系旗叶PSII最大光化学效率(Fv/Fm)平均下降幅度为3.4%,少蜡质小麦品系下降幅度达到5.8%;多蜡质小麦品系的籽粒产量高于少蜡质品系,平均高3.7%;多蜡质小麦品系的抗旱指数和干旱敏感指数均显著低于少蜡质小麦品系(P< 0.05)。以上结果表明,蜡质能够提高小麦的抗旱性,旗叶蜡质含量可以作为抗旱小麦品种的选择指标。     

甜菜碱缓解盐胁迫菊苣种子萌发和芽苗生长的作用

为了研究外源甜菜碱(glycine betaine, GB)对盐胁迫菊苣(Cichorium intybus L.)种子萌发和芽苗生长的影响,以不同浓度(0~280 mmol/L)的NaCl结合外源GB(0~10.0 mmol/L)处理菊苣种子并进行发芽试验,测定了种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数等指标。结果表明盐溶液抑制了种子的萌发。其中,280 mmol/L NaCl能完全抑制种子的萌发。外源GB可以不同程度的缓解盐胁迫的抑制作用,且具有浓度依赖效应,其中2.5 mmol/L GB的缓解作用最好,能显著提高210 mmol/L NaCl胁迫下菊苣种子的发芽势、发芽率和发芽指数(P<0.05)。但外源GB对盐胁迫下芽苗的鲜重和干重无明显的缓解作用。外源GB能缓解盐胁迫对菊苣种子萌发的抑制作用。     

钙对盐胁迫下油用向日葵幼苗光合生理特性的影响

研究了CaCl2调控对盐胁迫条件下油葵幼苗耐盐性的影响,旨在提高油葵的抗盐性,扩大油葵的种植面积,为综合利用沿海滩涂提供理论依据.以杂交油葵G101(Helianthus annuus L.)为试验材料,采用砂培法培养油葵幼苗至四叶两心期,用不同浓度CaCl2(4,9,19,29 mmol/L)对NaCl(150 mmol/L)的盐胁迫进行调控,对照为1/5 Hoagland营养液和含150 mmol/L NaCl的1/5 Hoagland营养液.研究了钙对盐胁迫下幼苗油葵生长速率、净光合速率、SOD、CAT、POD活性和MDA含量影响.结果显示:150 mmol/L NaCl的盐胁迫下油葵幼苗生长速率明显降低.在5～30 mmol/L钙处理后,能促进盐胁迫下植物的生长,提高油葵幼苗生长速率,幼苗叶片的净光合速率也显著增加,尤其20 mmol/L钙处理后净光合速率高于CK.盐胁迫下10 mmol/L钙离子可明显提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低植株体内丙二醛(MDA)的含量.综合CaCl2调控对NaCl胁迫下的幼苗各项生理指标的情况,初步认为150 mmol/L NaCI胁迫下,10 mmol/L CaCl2可以有效调控油葵幼苗植株生长.     

干旱胁迫下外源亚精胺、甜菜碱对菘蓝种子萌发和幼苗生理特性的影响

以菘蓝为试验材料,在10%聚乙二醇（PEG-6000）干旱胁迫处理下,研究了外源亚精胺（Spd）和甜菜碱（GB）对菘蓝种子萌发和幼苗渗透调节物质、活性氧生成及膜质过氧化的影响。结果表明,外源Spd（≤75mg/L）和GB（≤30mmol/L）处理可显著促进干旱胁迫下菘蓝种子的萌发;25~100mg/L的Spd和10~40mmol/L的GB处理均可提高幼苗叶绿素含量,降低脯氨酸含量、丙二醛积累和细胞膜透性,可有效缓解干旱胁迫伤害,且幼苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈先上升后下降的趋势,并在Spd 75mg/L和GB 30mmol/L时达到最大值。由此可见,75mg/L的Spd或30mmol/L的GB能有效缓解干旱胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长产生的伤害,提高种子及幼苗的抗旱能力。     

外源甜菜碱对干旱胁迫下平邑甜茶叶片生理效应的影响

为探索苹果对干旱的生理反应、抗旱机制及甜菜碱对其抗旱性的影响,以苹果砧木平邑甜茶为试材,通过砂培试验,研究了叶面喷施不同浓度甜菜碱(GB,5~40 mmol/L)对干旱胁迫下平邑甜茶生理效应的影响。结果表明,干旱胁迫下,叶面喷施低浓度的甜菜碱(5~20 mmol/L)有效缓解了叶绿素含量的下降,提高了叶片的光合能力;降低了叶片超氧自由基(O2-)的积累,降低了叶片的相对电导率和膜脂过氧化水平,提高了平邑甜茶的抗干旱能力,其中以甜菜碱10.0 mmol/L的保护效果最好,这种保护作用可能与它能够增加叶片的脯氨酸含量、可溶性糖含量,提高叶片的水分状况和叶片中抗氧化酶活性、减轻活性氧的积累,缓解水分胁迫对膜的破坏作用有关。而喷施高浓度甜菜碱(40 mmol/L)则没有此种保护效果。     

水杨酸提高甘草种子萌发和幼苗生长对盐胁迫耐性的效应

The present study investigated the effects of salicylic acid treatments on morphology, physiological and biochemical parameters and their relationship to salt stress of G. uralensis Fisch seeds and seedlings. Under the salt stress of 200 mmol L^-1 NaCl, the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seeds could significantly promote the elongation of radicle, increase fresh weight of seedlings, reduce the content of malondialdehyde (MDA) and proline in the radicle, and improve the activity of peroxidase (POD). Under the salt stress (i.e. 100 mmol L ^-1 and 200 mmol L^-1 NaCl), the application of 0.5 mmol L^-1 salicylic acid on G. uralensis Fisch seedling could reduce MDA and proline content, and increase the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) in different degrees. Under salt stress condition, the application of salicylic acid could increase the root glycyrrhizinic acid content. In summary, the application of salicylic acid could improve the tolerance to salt stress by alleviating the inhibition of salt stress on the germination of seeds, increasing the activity of antioxidant enzymes, and reducing the degree of membrane lipid peroxidation.     

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮（NO）供体SNP对150 mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明，与单独盐胁迫相比，0.1 mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，略微降低了氧化型谷胱甘肽（GSSG）的含量，明显提高了GSH/GSSG，这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶（GR）的活性有部分关     

赤霉素对盐胁迫抑制水稻种子萌发的缓解作用的蛋白质组分析

用粳稻日本晴(Oryza sativa L. cv.Nipponbare),研究了盐胁迫对水稻种子萌发的抑制作用和赤霉酸(GA₃)对盐胁迫的缓解作用;分别以H₂O (对照）,5 g L^-1 NaCl (处理I),5 g L^-1 NaCl + 100 μmol L^-1 GA₃(处理II)培养水稻种苗48 h,提取芽中的蛋白质,利用双向电泳(2-DE)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术分析了水稻蛋白质组的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,日本晴种子的萌发显著受到抑制,而GA₃能显著缓解这种抑制作用;用ImageMaster软件分析2-DE凝胶,发现有4个蛋白质斑点表现出显著的变化,在盐胁迫下斑点S1、S2和S3表达下调而斑点S4消失,在GA₃与盐共处理时,这4个蛋白质点的表达均有不同程度的恢复;经MALDI-TOF MS分析,其中2个蛋白质斑点(S1,S3)分别被鉴定为isoflavone reductase-like蛋白与葡萄糖磷酸变位酶,这些蛋白可能与GA₃提高水稻耐盐性途径相关。     

甜菜碱浸种对棉苗耐盐性的影响

选用目前生产上主推的抗虫棉品种99B和鲁棉研28, 用400 mg mL^-1甜菜碱浸种, 及用含或不含0.4% NaCl的Hoagland营养液盆栽培养, 以研究其对棉花幼苗生理特性的影响。结果表明, 无论在盐胁迫还是非盐胁迫条件下, 甜菜碱浸种对棉花幼苗生理特性均有显著影响, 可促进棉花苗期叶片叶绿素合成, 降低叶绿素的a/b值, 增加叶绿素荧光动力学参数F_v/F_m、F_v/F_o、光合电子传递速率(ETR)和光系统Ⅱ的实际量子效率(Φ_PSⅡ)值, 从而提高棉花苗期叶片的光合能力; 并提高棉花苗期叶片和茎秆可溶性糖含量及叶片脯氨酸含量, 降低棉花苗期子叶相对电导率, 提高棉花苗期渗透调节能力, 缓解盐胁迫伤害; 同时还增强棉苗子叶硝酸还原酶活性, 促进棉苗氮素代谢。两种品种对甜菜碱的反应趋势一致, 但99B比鲁棉研28更敏感一些。     

三烯脂肪酸在高等植物逆境胁迫应答中的作用

三烯脂肪酸(trienoic fatty acids,TAs)是高等植物细胞膜脂中主要的不饱和脂肪酸。三烯脂肪酸不仅是膜的组成成分,而且可以调节植物对温度、盐、干旱等非生物胁迫以及病害等生物胁迫的适应性。本文介绍了高等植物三烯脂肪酸及其相应的脂肪酸去饱和酶,重点综述了三烯脂肪酸在各种逆境胁迫应答中的作用。在低温、盐、干旱等非生物逆境胁迫下,植物体中三烯脂肪酸的含量增加,以维持膜的流动性和稳定性,降低逆境对膜结构和功能的损害,从而增强植物的抗逆性。在病虫害等生物逆境胁迫下,三烯脂肪酸可能做为合成茉莉酸或其它oxylipins的前体参与植物对生物胁迫应答的防卫反应,也可能独立引发植物体产生系统获得性抗性。