不同耐性大豆品种根系对低钾胁迫的生理响应

以耐低钾型品种沈农6和低钾敏感型品种铁丰31为材料,通过砂培试验研究了不同低钾耐性大豆品种根系对低钾胁迫的生理学响应.结果表明:低钾胁迫下敏感型品种根系伤流液量和阳离子交换量较高钾处理显著降低,耐性品种处理间没有明显变化.低钾胁迫下两品种根系质膜H+-ATPase活性显著提高,耐性品种表现尤为突出.此外,低钾胁迫下不同耐性品种Km值降低,耐性品种降低幅度大于敏感品种;两品种Imax在低钾胁迫下有不同程度的提高,敏感品种增幅大于耐性品种;两品种临界浓度Cmin值在低钾胁迫下也发生显著变化,耐性品种增加幅度极为显著.     

低钾胁迫对玉米自交系苗期部分信号分子的影响

研究在低钾胁迫下玉米苗期胞间和胞内部分信号分子的改变。玉米自交系A(不耐低钾)和B(耐低钾),以1/2Hoagland溶液培养12d后,转入3个不同钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)连续培养50d,测定其胞间ABA,IAA,GA,ZR激素水平及胞内CaM含量、PMCa2 -ATPase和NADK激酶活性。结果表明:低钾条件下,ABA/GA、ABA/IAA、ABA/ZR比值上升;同时,耐性品种CaM含量增加;低钾诱导了PMCa2 -ATPase和NADK响应,耐性品种的PMCa2 -ATPase和NADK活性高于非耐性品种。低钾条件下,(耐低钾自交系B通过胞间ABA/GA、A-BA/IAA、ABA/ZR比值变化,促进胞内CaM含量升高,导致下游PMCa2 -ATPase和NADK激酶活性升高),通过改变胞内Ca2 和NADP/NAD水平,适应低钾胁迫。     

低钾胁迫对不同效应型大豆光合特性及叶绿素荧光参数的影响

以钾高效大豆品种九农15和低效品种GD8521为材料,在溶液培养条件下研究低钾胁迫对其叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数等生理指标的影响,从光合物质生产方面探讨不同效应型品种对低钾胁迫的耐性机制.结果表明:在低钾胁迫下,高效品种的叶绿素a、6及a b总含量与对照之间没有差异,但叶绿索a/b值较对照显著提高,而低效品种的叶绿素a及a b总量较对照显著降低,叶绿素b的含量及a/b值没有显著变化;低钾胁迫下高效品种仍保持较高的光合速率,但气孔导度和胞间CO2浓度则显著低于对照,低效品种的各参数下降幅度远大于高效品种,处理间均达到极显著差异;随着供钾水平的降低,高效品种叶绿素荧光各参数中仅F,显著增加,而低效品种F0、fm、Fv、Fv、/Fm、Fv/F0等参数的变化均达到显著或极显著水平;低钾胁迫下低效品种反应中心耗散的能量较多,用于电子传递的能量减少,而高效品种处理间无明显变化.由此可见,在低钾胁迫下高效型品种仍能保持较高的叶绿素含量,尤其是叶绿素a的比例显著提高,其光合电子传递过程受低钾胁迫的影响也较小,因而能保持较高的光合生产能力,而低效品种受低钾胁迫时各参数则发生显著变化,导致光合生产能力降低.     

盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K~+、Na~+含量的影响

为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K~+、Na~+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K~+、Na~+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量下降,Na~+含量增加;沧麦6005叶片Na~+含量低于矮抗58,K~+/Na~+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K~+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K~+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na~+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na~+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K~+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K~+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。     

铝、镉、铜互作对大麦生长发育及养分吸收的影响

为了明确Al、Cd、Cu等毒害元素处理对大麦生长发育和营养元素吸收的影响以及这些毒害元素间的互作关系,设置低pH、单独Al及Al与Cd或Cu二元素和三元素复合胁迫,以耐酸土性差异较大的两个大麦品种为材料进行营养液培养试验,结果表明:(1)胁迫处理导致大麦植株生长和根系活力下降,K等养分元素含量下降,而S、Fe含量上升,Al、Cd和Cu等毒害元素在各器官的积累量增加,各指标的变幅均以敏感型品种显著;(2)二元素复合处理中,Al与Cd和Cu间均呈正协同效应,尤以敏感型品种更为显著;(3)与二元素复合处理相比,三元素复合胁迫导致耐性品种各器官Al含量下降,Cu、Cd含量上升,总体表现为植株生长发育受抑制小于二元素复合处理;但三元素复合胁迫导致敏感型品种植株生长发育和根系活力水平进一步下降,各器官Al与Cd、Cu含量和养分含量与对照的差异加大.如在Al Cd和Al Cu Cd处理下耐性品种株高分别比对照下降15.6%和20.3%,敏感型品种分别比对照下降10.9%和23.8%.各胁迫处理均导致两个大麦品种根系P含量上升,而茎、叶P含量下降,且耐性品种根系P含量显著高于敏感品种.     

大豆耐低钾胁迫品种(系)的筛选

试验选用不同基因型的新、老大豆品种(系)总计80份,于低钾土壤上种植,通过对施钾和不施钾两种处理下大豆各品种(系)的生长状况进行田间观察和室内统计分析,结果表明:不同基因型大豆品种(系)对低钾胁迫存在着明显的差异性;耐性不同的品种(系)在两种处理条件下,在叶绿素含量和产量等方面的差异十分显著;大豆始花期是判断其对低钾耐性的关键时期。田间两种处理条件下产量变化较为明显,根据产量高低及耐性系数将不同基因型大豆品种(系)分为高产敏感型、高产不敏感型、低产敏感型、低产不敏感型等四种钾营养效率型。以此为依据筛选出耐低钾能力较强和较弱的典型品种。     

钾肥对不同基因型大豆叶片生理功能的影响

采用盆栽试验,研究了钾素营养对不同基因型大豆叶片光合功能的影响.试验结果表明,低钾胁迫导致叶面积减小,叶绿素含量降低,气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,蒸腾速率和光合速率下降.但不同基因型间表现出明显差异,低钾不敏感型品种(系)沈农6号和GD1617随着钾浓度的下降,叶面积、叶绿素含量、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和光合速率的变化均不明显,相反,钾敏感型品系铁95068-5、铁95079-2则随着钾浓度的下降,各指标变化明显.     

低钾胁迫对不同钾营养效应型大豆保护酶系统的影响

以四种钾营养效应型大豆品种(系)(铁丰31号、沈农6号、铁95068-5、GD1617)为试验材料,设置两个钾浓度处理,研究低钾胁迫对大豆整个生育期细胞保护酶系统的影响.结果表明:在低钾胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均有不同程度的升高.SOD的活性高峰出现时期最早,CAT次之,POD出现最晚.从敏感型来看,耐性系数高的不敏感型品种(系)CAT与POD的活性差异明显高于耐性系数低的敏感型品种(系),SOD活性差异则不甚显著.由此,本文认为大豆钾营养敏感型间的差异可以通过保护酶系统活性差异得以表现.     

低钾胁迫下两种不同耐低钾大豆叶片显微结构的差异

以耐低钾大豆品种九农15和不耐低钾品系GD8521为试材,用水培方法研究了低钾胁迫下两种类型大豆叶片显微结构的差异.结果表明:在低钾胁迫下,耐件品种的上表皮结构变化不明显;而不耐品种的上表皮厚度增加,上表皮细胞长度、上表皮细胞密度及上表皮长/宽都减小;低钾胁迫下,耐性品种的栅栏组织仅第一层细胞长度减小,而小耐品种第一、二层栅栏组织细胞长度、宽度均增加,细胞密度减少,栅栏组织增厚;随着供钾水平的降低,耐性品种仍保持较发达的平脉叶肉细胞,而不耐品种平脉叶肉细胞不发达;低钾胁迫下耐性品种海绵组织细胞密度减少,不耐品种栅海比变化显著增大;低钾胁迫下,耐性品种下表皮略有增厚,不耐品种几乎没有差异.     

铝、镉、铜互作对大麦生长发育及养分吸收的影响

为了明确Al、Cd、Cu等毒害元素处理对大麦生长发育和营养元素吸收的影响以及这些毒害元素问的互作关系,设置低pH、单独Al及Al与Cd或Cu二元素和三元素复合胁迫,以耐酸土性差异较大的两个大麦品种为材料进行营养液培养试验,结果表明：（1）胁迫处理导致大麦植株生长和根系活力下降,K等养分元素含量下降,而S、Fe含量上升,Al、Cd和Cu等毒害元素在各器官的积累量增加,各指标的变幅均以敏感型品种显著;（2）二元素复合处理中,Al与Cd和Cu间均呈正协同效应,尤以敏感型品种更为显著;（3）与二元素复合处理相比,三元素复合胁迫导致耐性品种各器官Al含量下降,Cu、Cd含量上升,总体表现为植株生长发育受抑制小于二元素复合处理;但三元素复合胁迫导致敏感型品种植株生长发育和根系活力水平进一步下降,各器官Al与Cd、Cu含量和养分含量与对照的差异加大。如在Al＋Cd和Al＋Cu＋Cd处理下耐性品种株高分别比对照下降15．6％和20．3％,敏感型品种分别比对照下降10．9％和23．8％。各胁迫处理均导致两个大麦品种根系P含量上升,而茎、叶P含量下降,且耐性品种根系P含量显著高于敏感品种。     

外源钙对高温胁迫下花生幼苗叶绿体Ca2+ -ATPase、Mg2+ -ATPase活性及Ca2+分布的影响

以10mmol/L CaCl2溶液处理花生幼苗叶片后,置于培养箱42℃高温培养,定时测定幼苗叶叶绿体Ca2 -ATPase,Mg2 -ATPase活性,并观察幼叶细胞内Ca2 分布的变化.试验结果表明,外源Ca2 处理相应提高和保护了Ca2 -ATPase,Mg2 -ATPase的活性;外源Ca2 预处理能够明显增加细胞间隙、细胞壁、质膜和叶绿体上Ca2 颗粒密度;高温胁迫后,Ca2 具有从胞外转运到胞质内和叶绿体中的趋势;Ca2 能够稳定高温胁迫下叶肉细胞膜和叶绿体的超微结构.     

人参皂苷Rb3对大鼠实验性脑缺血的保护作用

目的观察人参皂苷Rb3对大鼠实验性脑缺血的保护作用。方法建立大鼠结扎双侧颈总动脉伴低血压建立急性不完全性脑缺血模型．计算脑指数及脑含水量,测定血清超氧化物歧化酶（SOD）、一氧化氮合酶（NOS）活力及血清丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）含量,同时测定脑组织SOD、钠-钾-ATP酶（Na^＋-K^＋-ATPase）、钙-镁-ATP酶（Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase）活力及MDA含量。结果人参皂苷Rb14、28mg／kg可明显降低脑指数及脑含水量,亦能降低血清和脑组织MDA、NO含量及NOS活性,提高SOD、Na^＋-K^＋-ATPa8e和Ca^2＋-Mg^2＋-ATPase活力。结论人参皂苷Rb3对大鼠实验性脑缺血具有明显保护作用,可能通过抑制脂质过氧化反应,提高抗氧化酶活性,改善细胞能量代谢等环节实现的。     

小麦PM H+ ATPase基因克隆及其推定的蛋白结构分析

为了解小麦PM H~+-ATPase的基因全序列及其相关生物信息学特征,以豫麦18的基因组DNA为材料,用Full-Tail-PCR方法首次克隆到了小麦PM H~+-ATPase基因的启动子,并用分段克隆方法克隆了其全长序列(登录号:AY829002).DNA序列分析结果表明,该基因全长5 770 bp,含有15个外显子和14个内含子,其中第一个内含子片段较大,长达1 432 bp.碱基组分分析结果表明,该基因的启动子及5′UTR全长分别为161和201 bp,G+C含量分别高达72.1%和72.6%.对其生物信息学特征分析结果表明,该蛋白由951个氨基酸组成,分子量为104.6 kD,有44个功能位点,10个跨膜区,1个Cation-ATPase结构域,1个E1-E2-ATPase结构域和1个水解酶结构域.与其他植物序列比对分析结果表明,不同植物来源PM H~+-ATPase具有较高的保守性.该基因结构及其推定产物结构的复杂性说明该基因在生命活动调节中的精确性.     

细胞膜质子泵在水稻耐铵机制中的作用机理探讨

 水稻是一种典型的耐铵植物。由于铵态氮营养条件会导致根系分泌大量的氢离子,对植物生长产生胁迫。因此,耐铵植物应具备耐酸的能力。细胞膜质子泵具有主动排出质子,调节细胞内外pH的功能。结合目前的研究结果,探讨了水稻根系细胞膜质子泵在铵态氮与低pH两个因素交叉作用下活性的变化及其调节机制,以阐明水稻耐铵的一个必要机制。上述结果对于丰富植物耐铵机制的研究具有重要的理论与实践意义。     

水稻根系细胞膜H+ ATPase对铵硝营养的响应差异

用两相法分离了铵态氮（NH4+ N）和硝态氮（NO3- N）营养下水稻苗期根系的细胞膜,并测定了细胞膜上H+ ATPase的水解活性,以期阐明水稻根系细胞质膜上H+ ATPase对不同氮素形态的响应差异。两相法分离的细胞膜纯度达到95%以上。在离体条件下,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase的水解活性和H+ ATPase的Km和Vmax均显著高于NO3- N营养。NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase最适pH值为6.0,而NO3- N营养的在pH 6.2左右。Western blot结果表明,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase浓度显著高于NO3- N营养的H+ ATPase。说明NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase活性高是因为单位细胞膜上的H+ ATPase分子数量大于NO3- N营养,并且在NH4+ N营养的水稻根系细胞膜上可能存在着与NO3- N营养不同的H+ ATPase的同工酶。因此,NH4+ N营养的水稻根系细胞膜H+ ATPase活性高很可能是水稻根系对铵态氮营养的一种适应机制。     

质子泵在不同氮素形态调控茶树磷素吸收的功能研究

磷是植物生长发育的重要矿质营养元素之一,不同氮素形态均影响植物对磷素的吸收。植物细胞膜H⁺-ATPase在矿质营养元素吸收过程中具有重要调控作用,因此不同氮素形态调控茶树磷素吸收可能与细胞膜H⁺-ATPase相关。本研究采用二相分离法提取茶树根系质膜,并通过非损伤微测（NMT）、Western-blot等技术探究不同氮素形态对舒茶早根系磷素吸收和细胞膜H⁺-ATPase特征参数的影响。结果表明,铵态氮提高茶树对磷素的吸收;其茶树根系细胞膜电位、H⁺跨膜运输、H⁺-ATPase活性和蛋白表达均高于硝态氮处理;且细胞膜H⁺-ATPase专一抑制剂正钒酸钠（Na₃VO₄）显著减少不同氮素形态下茶树根系对磷素的吸收和富集。由此可见,茶树根系H⁺-ATPase可能参与不同氮素形态调控磷素的吸收。     

AMP对铝胁迫诱导丹波黑大豆柠檬酸分泌及其铝耐受性的影响

为了考察AMP(Adenosine 5’-monophosphate)对铝耐受型丹波黑大豆(RB)柠檬酸的分泌及铝抗性的影响,在50 mmol·L-1铝溶液中添加100 mmol·L-1AMP共处理RB,结果表明RB根的相对生长率显著小于单独用50 mmol·L-1铝胁迫处理的植株。免疫共沉淀分析显示铝胁迫下AMP的存在降低RB根中14-3-3蛋白与磷酸化质膜H+-ATP酶的相互作用,使根尖质膜H+-ATP酶活性降低约1倍,氢泵活性和H+分泌能力显著降低,根柠檬酸的分泌量减少约1倍。说明铝胁迫下AMP通过抑制14-3-3蛋白和质膜H+-ATP酶的互作来减少RB根尖的氢泵活性和柠檬酸分泌作用,从而降低RB根的相对生长率及其对铝胁迫的耐受性。     

优良紫色糯质玉米自交系PZ-2-2-2-2-1的选育及应用

PZ-2-2-2-2-1紫色糯质玉米自交系,是从一个杂合的紫色糯质玉米地方种中经自交分离选育而成的,具有较高的配合力,用PZ-2-2-2-2-1×1241紫-8配成的烟紫糯3号紫色糯质玉米杂交种果穗大,丰产性好,目前已在生产上进行示范推广种植.