外源海藻糖调节西瓜细胞渗透胁迫抗性的研究

为探究外源海藻糖对渗透胁迫下西瓜细胞生长的影响,本研究以西瓜悬浮培养细胞为试材,测定外源海藻糖预处理后,渗透胁迫对西瓜悬浮培养细胞生长量、细胞外pH、细胞内ROS（活性氧簇）相对含量和微管骨架的影响。结果表明：渗透胁迫下西瓜细胞的生长量明显受到抑制,并且渗透胁迫可诱导西瓜悬浮培养细胞质外体碱化,ROS迸发,细胞微管骨架发生解聚;外源添加海藻糖可在一定程度上缓解渗透胁迫对西瓜悬浮细胞生长量的抑制作用,调节pH、ROS表达水平、并维持微管骨架结构的完整性。以上研究结果表明渗透胁迫下,海藻糖对西瓜细胞具有维持细胞生长、保护亚细胞结构并调节抗性反应的功能。     

甜菜碱参与西瓜抗枯萎病的初步探究

为探究甜菜碱在参与西瓜抗枯萎病方面的作用,本研究以西瓜悬浮细胞为试验材料,利用镰刀菌酸诱导,测定细胞活性氧(ROS)的变化情况以及甜菜碱合成相关基因的表达变化等。结果表明:镰刀菌酸对西瓜细胞的生长有明显的抑制作用,通过外源添加甜菜碱可以缓解低浓度(≤100μmol/L)下镰刀菌酸的胁迫;通过镰刀菌酸诱导西瓜细胞,可以使细胞内ROS迅速升高,并在30 min达到最大值,而同时添加甜菜碱处理可以明显降低细胞ROS含量;此外,镰刀菌酸诱导可以使甜菜碱合成基因Cl BADH和Cl CMO基因表达量呈现先上升后缓慢下降的趋势,且0.5 h相对表达量达到最高,这证明镰刀菌酸对西瓜甜菜碱合成基因Cl BADH和Cl COM的表达有不同程度诱导作用。上述研究结果初步表明甜菜碱在参与西瓜抗枯萎病方面具有一定作用,为加强对西瓜枯萎病抗病机制的探索和发掘抗性相关基因提供了理论支持。      

5-羟色胺对油菜幼苗干旱的缓解效应

为探讨5-羟色胺（又名血清素）对油菜耐旱性的调节作用,以中双11号为材料,通过水培试验,采用PEG6000 (polyethylene glycol)胁迫模拟干旱,分析了干旱条件下施加外源5-羟色胺对油菜幼苗生长、活性氧代谢及渗透调节物质的影响。结果表明,在干旱模拟胁迫下,油菜的生长受到抑制,过氧化氢（H2O2）、丙二醛（malonadialdehyde,MDA）、脯氨酸（proline,Pro）以及可溶性糖(soluble sugar,SS)的含量明显增加,过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性显著提高。在干旱模拟条件下施加外源5-羟色胺可以缓解干旱对油菜幼苗的不良影响,促进其生长。与单纯干旱模拟条件下的幼苗相比,添加外源5-羟色胺显著地提高了CAT、SOD、APX的活性,减少了过氧化氢和丙二醛的积累,同时渗透调节物质脯氨酸与可溶性糖含量显著增加。以上结果说明,外源5-羟色胺通过增加油菜幼苗的抗氧化酶活性来清除过多的过氧化氢和丙二醛,减轻膜脂过氧化反应,同时提高渗透调节物质含量从而缓解干旱胁迫对油菜幼苗的不利因素,促进油菜幼苗生物量积累,提高油菜幼苗的耐旱能力。     

渗透胁迫下水杨酸诱导的小桐子甜菜碱积累涉及Ca2+/CaM信号

本研究以小桐子幼苗为材料,在水培条件下,研究了外源水杨酸（SA）对PEG 6000胁迫下小桐子幼苗甘氨酸甜菜碱含量、代谢关键酶BADH活性和相关基因表达,以及Ca²⁺和CaM抑制剂对SA诱导甜菜碱积累的影响。结果表明:外源1.5 mmol/L SA处理可显著提高渗透胁迫下小桐子幼苗的甜菜碱含量、增加甜菜碱合成关键酶BADH的活性,以及上调JcCMO和JcBADH的表达水平。与单独用PEG处理的幼苗相比,SA处理也提高了渗透胁迫下小桐子幼苗的钙调素（CaM）活性。此外,CaCl₂处理能增强SA诱导的甜菜碱积累效应,提高BADH的活性和上调JcBADH的表达水平,而Ca²⁺通道阻断剂 LaCl₃、CaM抑制剂CPZ和TFP处理得到相反的结果。这些结果表明,外源SA处理可提高渗透胁迫下小桐子幼苗甜菜碱的生物合成能力,且SA诱导的甜菜碱积累过程可能受到Ca²⁺/CaM信号的调控。     

外源亚精胺对铅胁迫下茶树生长的影响

选取龙井43为材料,采用盆栽试验,研究了外施1.0 mmol·L^-1的亚精胺（Spd）对不同浓度重金属铅（Pb²⁺）胁迫下茶树株高、地径和叶片相关抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、丙二醛（MDA）含量、细胞膜透性以及叶绿素含量等生理指标的影响。结果表明,低浓度铅胁迫能够促进茶树生长,而高浓度铅胁迫影响了茶树正常生长;喷施外源亚精胺有效缓解了随着胁迫Pb²⁺浓度升高对茶树造成的伤害,提高了叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量,降低了叶片脯氨酸（Pro）含量、MDA含量和相对电导率（RC）,从而促进茶树生长。表明外源亚精胺对铅胁迫下茶树生长具有积极的促进作用。     

脱落酸对干旱胁迫下茶树生理特性的影响

脱落酸（Abscisic acid,ABA）是一种重要的植物激素,在植物对胁迫耐受性和抗性中发挥着重要作用。以茶树品种迎霜为材料,分别采用100 mg·mL^-1、200 mg·mL^-1聚乙二醇6000（PEG 6000）模拟干旱胁迫,研究了外源ABA对干旱胁迫下茶树叶片生理生化特性的影响。结果表明：喷施外源ABA后,渗透调节物质含量和抗氧化酶活性略有提高。干旱胁迫下,外源ABA能提高茶树体内脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量,同时增强了抗氧化酶活性,从而降低干旱胁迫对茶苗的伤害。经ABA处理后的茶苗在复水后,渗透调节物质含量和抗氧化酶活性均保持较高值,外源ABA对提高茶树抗旱性起到一定的作用。     

褪黑素对大豆幼苗盐害的缓解效应及机理研究

为探究褪黑素对大豆幼苗耐盐性的调节作用,明确褪黑素提高大豆耐盐能力的作用途径。以大豆品种天隆2号为材料,通过水培试验,分析了盐胁迫下施加外源褪黑素(200μmol/L)对大豆幼苗生长、活性氧代谢及渗透调节物质的影响。结果表明,在盐胁迫下,大豆的生长受到了抑制,显著增加了过氧化氢(H2O2)与丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白(WSP)含量、超氧化物酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。在盐胁迫下施加外源褪黑素可缓解大豆幼苗的盐毒害症状,增加其生物量,与盐处理相比,显著地提高了抗氧化酶(SOD和POD)活性,减少了H2O2与MDA的积累,同时渗透调节物质WSP含量也显著上升。此外,正常水培条件下,褪黑素对大豆幼苗的生长也有促进作用。以上结果说明,在盐胁迫下,施加外源褪黑素可以通过增加大豆幼苗抗氧化酶活性来清除过多的H2O2,减轻膜脂过氧化反应,并通过调节渗透物质缓解盐胁迫诱导的渗透胁迫,促进大豆幼苗生物量积累,从而提高大豆幼苗耐盐能力。     

甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应

以旱玉5号和太单32为材料,在20%PEG模拟干旱条件下,研究外源甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应。结果表明,水分胁迫显著降低了玉米幼苗的生物量和叶片相对含水量,提高了幼苗的根冠比和渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。喷施0.5mmol/L的甜菜碱溶液能缓解玉米幼苗的水分胁迫,提高幼苗的生物量、叶片相对含水量、根冠比及渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。     

基于iTRAQ技术的干旱胁迫下玉米苗期蛋白质组学研究

采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术,对干旱胁迫条件下苗期玉米的蛋白质组学变化进行分析。结果表明,共检测到玉米幼苗中的207个蛋白在干旱胁迫后发生了显著的丰度变化。根据蛋白注释情况可将这些蛋白归入信号传导、渗透调节、蛋白合成与折叠、ROS清除、膜运输、转录相关、细胞结构与细胞周期、脂肪酸代谢、碳水化合物与能量代谢、光合作用与光呼吸等代谢途径。干旱胁迫后,涉及光反应和呼气作用的差异蛋白多表现为丰度上升;涉及碳水化合物及蛋白质合成差异蛋白多表现为丰度下降;与渗透调节相关的脱水蛋白、脯氨酸代谢和渗透胁迫相关的蛋白酶则显示为丰度上升。干旱胁迫还能导致植物体内活性氧大量产生,活性氧清除相关的酶类也会发生明显的丰度上升。根据研究结果推测,玉米苗期主要通过降低植株生长速率、减少水分散失、清除自由基等多种方式维持其在干旱胁迫条件下的生长发育过程。     

低磷胁迫下外源褪黑素对大麦幼苗根系发育的调控作用

为探究低磷胁迫下外源褪黑素（Melatonin,MT）对大麦幼苗根系生长发育调控作用,以磷敏感型大麦品种GN42为试验材料,设置正常磷（CK）、低磷和低磷添加MT 3个处理,比较分析了不同处理间大麦幼苗根系表型特征、解剖构造和相关基因表达量的差异。结果表明,低磷胁迫后大麦幼苗根系生长受到抑制,表现为根系总长度、表面积和体积均不同程度下降,且根冠厚度减少,活性氧(ROS)过量积累,花青素含量增加,根系磷转运蛋白相关基因Hvpht1;1上调表达,花青素合成基因Hvant和MT合成基因Hvcomt均下调表达。低磷胁迫下添加外源MT后,幼苗根系生长受抑制程度缓解,根系总长、表面积和体积均显著增加,根冠厚度也显著增加,ROS积累量明显变少,且3种基因都不同程度上调表达。由此说明,外源MT可以有效缓解低磷胁迫对大麦幼苗生长发育的不利影响,提高植株对低磷胁迫的适应性。     

水杨酸和甜菜碱浸种对低温干旱胁迫下玉米苗期生长的影响

沙培条件下,研究不同浓度水杨酸和甜菜碱浸种后对胁迫下玉米萌发和解除胁迫后苗期生长性状的影响,比较不同胁迫类型间的药剂浸种效果差异。结果表明,与低温胁迫相比,低温干旱双胁迫使玉米发芽势、地上部干鲜重和鲜重根冠比极显著下降。水杨酸和甜菜碱均能显著提高不同胁迫下玉米子粒发芽势,显著减少可溶性糖含量。对于幼苗高度和幼苗干鲜重,药剂浸种表现为低温胁迫下抑制效果和低温干旱双胁迫下促进作用。根系总长对药剂浸种的响应强于其他根系性状,且对甜菜碱的响应更为显著;地上部生长对水杨酸的响应强于甜菜碱。随着药剂浓度升高,水杨酸效果减弱,甜菜碱效果增强。     

硅对干旱胁迫下野生大豆幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源硅对干旱胁迫下野生大豆生长的影响,以野生大豆为试验材料,研究不同浓度外源硅对干旱胁迫下大豆幼苗的生长及生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫会使野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力及SOD、CAT、POD活性降低,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量增加。随着硅处理浓度的不断升高,野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力逐渐增加;低浓度硅胁迫提高了SOD、CAT、POD活性,降低了细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,随着硅胁迫浓度的不断提高,SOD、CAT、POD活性逐渐下降,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量先下降再升高。说明一定浓度的外源硅能有效促进干旱胁迫下野生大豆幼苗的生长,提高抗氧化酶活性,降低细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,能够缓解干旱胁迫对野生大豆幼苗的危害,提高野生大豆抗旱能力。     

外源褪黑素对盐碱胁迫下小黑麦种子萌发幼苗生长、抗氧化能力的影响

为了解外源褪黑素对盐碱胁迫条件下小黑麦种子萌发、幼苗生长及抗氧能力的影响,以小黑麦品种东农96026为材料,通过种子萌发试验和水培试验分析了盐碱胁迫(NaCl、NaHCO3摩尔比1∶1混合)条件下外源褪黑素(浓度200μmol·L^-1)添加后,小黑麦种子萌发指标、生长指标、渗透调节物质含量、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统相关酶活性和物质含量的变化。结果表明,外源褪黑素可显著提高盐碱胁迫条件下小黑麦的种子发芽率、发芽势和发芽指数,增加幼苗地上部分和根系的生物量,提高根系可溶性糖和可溶性蛋白含量。褪黑素可显著增强盐碱胁迫下小黑麦幼苗单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、抗坏血酸过氧化物酶及谷胱甘肽还原酶活性,提高AsA和GSH含量及AsA/DHA和GSH/GSSG比值。由此说明,外源褪黑素能促进盐碱胁迫下小黑麦种子萌发和幼苗生长,提高渗透调节能力和抗氧化能力,从而有效地缓解盐碱胁迫对小黑麦生长发育的抑制效应。     

内生细菌及其组合对雷公藤悬浮细胞生长及生化特性的影响

本研究将雷公藤内生细菌菌株 Pseudomonas chlororaphis LG6、Pantoea ananatis LY3、Bacillus cereus group LJ3、Bacillus cereus group LJ12 及其组合分别以活菌、灭活菌体粗提物和菌液的形式添加到悬浮细胞培养体系中，通 过检测悬浮细胞的重量、细胞活力以及培养液的 pH、电导率、可溶性糖和 NO3 ? 含量，分析了内生细菌对雷公藤悬浮细 胞生长状况的影响。结果显示，内生细菌活菌对悬浮细胞生长的影响较大，菌株 LY3、LJ3、LJ12、LY3+LJ12 及 LG6+LY3+LJ3+LJ12 活菌对悬浮细胞的鲜重具有促进作用，菌株 LY3 和大部分混合菌株的活菌降低了培养液的 pH，多 数内生菌株活菌提高了培养液的电导率，内生菌株活菌的添加使培养液的可溶性糖含量发生了较大变化，并明显提高 了培养液中的 NO3 ? 含量。灭活菌体粗提物和菌液的添加对细胞鲜重的增加多表现为抑制作用。     

Effect of Azotobacter vinelandii and compatible solutes on germination wheat seeds and root concentrations of sodium and potassium under salt stress

The effect of plant growth-promoting Rhizobacteria (PGPR) and exogenous application of compatible solutes on seed germination and root concentrations of sodium and potassium of two wheat varieties (Triticum durum L.) were evaluated under saline stress. In this experiment, Azotobacter vinelandii strain DSM85, glycine betaine and proline were used. Inoculated seeds for each variety were placed on Whatman paper in 9 cm Petri dishes containing 15 mL of distilled water or NaCl solutions at various concentrations (control, 100, 200, 300 mM) supplemented with or without glycine betaine (GB) or proline at 5 mM. The results indicated that addition of proline (5 mM) stimulated the production of indol acetic acid and the growth of A. vinelandii at 200 and 300 mM NaCl, respectively. The germination rate index and the germination final percentage decreased significantly (p < 0.05) with increasing salinity level. The germination was significantly diminished at 300 mM with significant variation among varieties and Waha variety had higher germination percentage than Bousselam variety. Inoculation of seeds by A. vinelandii and exogenous application of proline had significantly positive effect on the germination at this concentration of NaCl. The rate of accumulation of Na+ in roots was important at 100 mM and increased at 200 mM. The concentration of K+ decreased when salinity increased. The effect of inoculation or inoculation with proline decreased the accumulation of Na' and reduced the loss of K+ under salt stress. From the present study we can conclude that the use of A. vinelandii strain DSM85 and external application of low concentrations of proline on seeds might be considered as a strategy for the protection of plants under saline stress.     

CaCl对盐胁迫下小白菜生长和相关生理特性的影响

采用CaCl2根际注射结合叶面喷施的方法,研究了不同浓度（0、5、10、20、30 mmol/L ）CaCl2对盐胁迫下小白菜（Brassica campestris ssp. chinensis L.）幼苗生长及其生理生化特性的影响。结果显示,10 mmol/L CaCl2处理显著提高了幼苗的株高、单株干重、单株鲜重和展开叶片数等,降低了叶片丙二醛（MDA）含量,增强了叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护酶活性,显著提高盐胁迫下小白菜叶片的光合色素含量、净光合速率等。表明适宜浓度的外     

亚精胺对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以耐涝性不同的品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为试验材料,采用盆栽试验,研究外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,淹水胁迫下,外施Spd增加两个玉米品种的地上部干重、株高、相对干重增长速率(RDIR)和相对含水量(RWC),降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的积累,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和还原性抗坏血酸(As A)含量。外施Spd也使叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量升高。外施Spd增强了淹水胁迫下玉米幼苗的抗氧能力和渗透调节能力,渍涝敏感品种DH662的反应更为敏感。