外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下玉米幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)对15％PEG-6000模拟干旱胁迫下玉米幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响.结果表明:与对照相比,干旱胁迫下玉米幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量显...     

外源硫化氢对干旱胁迫下玉米幼苗水分生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究了0.01、0.1、0.3、0.6、1 mmol·L-1等不同浓度外源硫化氢供体硫氢化钠(Na HS)对干旱条件下玉米幼苗叶片及根系水分生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了玉米幼苗根系活力、根系和叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量,显著降低了叶绿素含量及叶片和根系相对含水量。外源0.01 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量及根系可溶性糖和可溶性蛋白含量,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力没有显著影响。外源0.1 mmol·L-1和0.3 mmol·L-1Na HS预处理均可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、根系可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量没有显著影响。外源0.6 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、叶绿素a含量、叶片可溶性糖含量、根系可溶性蛋白含量及根系活力,但对根系脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白和叶绿素b含量没有显著影响,显著降低了根系可溶性糖和脯氨酸含量。外源1 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根系相对含水量、可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素a含量没有显著影响,显著降低了根叶可溶性糖和脯氨酸含量以及叶绿素b含量。这说明,低浓度硫化氢在一定程度上可以增加干旱胁迫下植株的渗透调节物质含量,从而维持自身的水分平衡,提高对干旱环境的适应能力。     

亚精胺对渗透胁迫下甜瓜幼苗膜脂过氧化和抗氧化系统的影响

为探讨多胺提高作物抗渗透胁迫的生理机制，以甜瓜品种‘齐甜2号’为材料，采用营养液法培养甜瓜幼苗，以15% PEG-6000模拟渗透胁迫，研究1 mmol·L^-1亚精胺（Spd）对不同渗透胁迫时间下甜瓜幼苗的生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质和非酶抗氧化剂的影响。结果表明：渗透胁迫后4 d，与胁迫处理相比，1 mmol·L^-1 Spd处理使甜瓜幼苗生物量提高11.34%，根系活力提高24.20%；叶片和根系H₂O₂含量、O^₂产生速率、MDA含量和相对电解质渗透率降低，叶片中分别降低30.72%、29.99%、29.34%和14.62%，根中分别降低29.33%、25.31%、28.23%和20.34%。Spd诱导甜瓜叶片和根系中抗氧化酶活性增加，与胁迫处理相比，叶中SOD、POD、CAT和APX抗氧化酶活性分别提高25.54%、28.70%、27.72%和28.41%，根中分别提高23.35%、27.38%、25.06%和20.34%。与渗透胁迫处理相比，Spd处理在渗透胁迫后16 d甜瓜幼苗叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量分别增加46.51%、49.72%和40.25%；渗透胁迫后16 d幼苗叶片ASA含量增加62.50%，渗透胁迫后12 d幼苗叶片GSH含量增加37.17%，ASA/DHA和GSH/GSSG分别提高74.46%、60.95%。说明在渗透胁迫下1 mmol·L^-1浓度Spd能够促进甜瓜幼苗生长，稳定生物膜系统，增强甜瓜幼苗抗氧化能力，有效缓解渗透胁迫对甜瓜幼苗伤害的作用。     

外源水杨酸对野生龙葵幼苗干旱胁迫的缓解效应

利用20%的PEG6000模拟干旱胁迫,同时用不同浓度（0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L^-1）的水杨酸(SA)喷施幼苗,研究了不同浓度水杨酸处理对干旱胁迫下野生龙葵幼苗生长的影响。结果表明：干旱胁迫下,龙葵幼苗植株变矮、鲜重降低、根长缩短,叶绿素和可溶性蛋白含量减少,抗氧化酶活性、游离脯氨酸和丙二醛含量增加;经SA处理干旱胁迫下龙葵幼苗株高、根长和鲜重都有明显增加,特别是1.5 mmol·L^-1 SA处理组分别增加20.8%、28.0%和29.7%,1.5 mmol·L^-1 SA处理组龙葵幼苗叶绿素含量提高31.9%、脯氨酸含量提高65.4%,可溶性蛋白含量提高42.8%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）与过氧化氢酶（CAT）活性达到最高,与对照相比分别增加了30.2%、87.8%和50.3%;SA处理使丙二醛（MDA）含量降低了37.8%。综合来看,适当浓度的SA可以缓解干旱对龙葵幼苗造成的伤害,并以1.5 mmol·L^-1外源SA缓解效果最好。     

黑果枸杞幼苗对干旱胁迫的生理响应

以黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）幼苗为试验材料,采用称重控水的方法,设置4个水分处理水平（对照CK、轻度胁迫D1、中度胁迫D2、重度胁迫D3）,研究黑果枸杞幼苗对不同程度干旱胁迫的生理生化响应。结果显示：① 随着干旱胁迫的加剧,黑果枸杞幼苗株高、基径生长量、生物量积累和叶重比在轻度胁迫下升高,中、重度胁迫下降低;根重比、根冠比在轻、中度胁迫下升高,重度胁迫下降低。② 随着胁迫时间的延长,各处理组脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量先降后升;丙二醛（MDA）含量先增后减再逐渐增加。③ 随胁迫时间的延长,各处理组超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性呈先升后降的趋势。综合分析认为,干旱胁迫下,黑果枸杞幼苗通过调整生长和生物量分配,减少地上部分水分散失,增加根系物质的积累,以吸收更多的水分,利用渗透调节物的积累来改变细胞渗透势,以便减少胞内水分流失。同时,通过提高保护酶活性来减弱膜脂过氧化对自身的伤害,表现出较强的耐旱性。     

干旱胁迫对沙芥幼苗根系形态及抗氧化酶活性的影响

以一年生沙芥幼苗根系为材料,采用盆栽试验,测定不同干旱处理下幼苗根系形态特性、渗透调节物质含量、抗氧化系统等生理指标。结果表明,干旱胁迫下沙芥幼苗根系主根长、主根体积和根冠比随着胁迫天数的延长不断增加,重度胁迫时分别上升154.39%、90.69%和189.59%。幼苗根系活力在重度胁迫时下降51.22%,根系可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量在轻度和中度胁迫时上升,而重度胁迫时分别下降了1.65%、4.13%和11.84%。根系中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸活性随着胁迫程度加剧不断上升,过氧化物歧化酶(SOD)先上升后下降。丙二醛(MDA)含量和根系质膜透性随着胁迫程度增加逐渐上升到255.74%和122.78%,复水3 d后轻度和中度胁迫下根系中的抗氧化保护系统和渗透调节物质均可恢复到对照水平,重度胁迫复水3 d后只能恢复到轻度胁迫水平,说明沙芥幼苗根系受到了一定程度的伤害。     

脱落酸和水杨酸对干旱胁迫下芝麻幼苗生理特性的影响

以芝麻品种"中芝10号"为材料,采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫的方法,研究了脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)处理的芝麻幼苗在干旱胁迫(聚乙二醇浓度为0、20%、25%和30%)下的几项生理指标的变化。结果表明,芝麻幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性都比对照组(CK)高,脱落酸和水杨酸都能延缓干旱胁迫时芝麻叶片含水量的降低,丙二醛(MDA)的含量明显升高、可溶性糖(SS)的含量总体先升高后降低,芝麻幼苗的叶绿素含量呈下降趋势,而chla/chlb和car/chl逐渐上升。脱落酸与水杨酸之间表现出一定的差异,说明脱落酸和水杨酸在不同干旱胁迫下提高植物抗逆性的程度不同。     

盐旱胁迫下侧柏幼苗的生理响应及水杨酸的调控作用

以侧柏(Platycladus orientalis)幼苗为材料,采用根灌外施水杨酸的方式,探讨盐(200mM NaCl)旱(15%PEG6000)胁迫下侧柏幼苗的生长、叶绿素、活性氧代谢和渗透调节物质含量的响应变化以及水杨酸(0.5mM SA)对其的调控。结果显示:NaCl、PEG6000和NaCl+PEG6000三种胁迫处理抑制了侧柏幼苗的生长、叶绿素、抗氧化物酶(SOD和POD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量显著增加,可溶性蛋白则降低,且均表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,除GSH外,影响程度均为NaCl>NaCl+PEG>PEG;外施低浓度0.5mM水杨酸可提高侧柏幼苗的生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和GSH含量、渗透调节物质含量,并降低了H_2O_2和MDA积累。研究发现,盐旱复合胁迫对侧柏幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,盐旱复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对侧柏幼苗生长的影响;一定浓度水杨酸同样能够有效缓解盐旱单一或复合胁迫对侧柏幼苗造成的生理伤害,提高其抗性。     

冠菌素诱导水稻幼苗抗旱性的生理效应

以水稻日本晴为材料,在正常生长条件和用质量分数为17.5%的聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件下,分析了0.1 μmoL/L冠菌素(coronatine,COR)处理对水稻幼苗生物量的积累、叶片中抗氧化酶[超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD) ]活性以及渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)、可溶性蛋白、内源激素[脱落酸(ABA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(Me-JA)、玉米素核苷(ZR)和赤霉素(GA4)]含量的影响。结果表明:在正常条件下,COR处理对幼苗生物量的积累、抗氧化酶、渗透调节物质和可溶性蛋白的含量均无显著影响,但可增加其体内ZR和GA4 2种激素的含量;在模拟干旱胁迫条件下,COR处理可促进幼苗生物量的积累,维持较高的抗氧化酶活性,促进叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,调节植物体内渗透势,维持[JP2]细胞膨压,同时促进ABA和ZR含量大量累积。研究结果表明,COR通过增强水稻叶片中抗氧化酶活性、调节体内渗透调节物质以及内源激素的含量,可改善水稻幼苗在干旱胁迫条件下的耐旱能力。     

水稻脯氨酸代谢关键酶对水分胁迫的响应

以二叶期水稻幼苗为试验材料,研究其在15%PEG6000模拟的水分胁迫下脯氨酸积累及代谢关键酶活性变化,结果表明:叶片和根系中脯氨酸含量在胁迫后快速积累,胁迫24 h达到最大值,随后逐渐降低;控制脯氨酸合成的关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(δ-OAT)活性都呈现先升后降的变化趋势,而控制脯氨酸降...     

不同旱稻品种灌浆期抗旱生理适应性的研究

选择抗旱性不同的4个旱稻品种,对其灌浆期旗叶抗旱性生理指标进行测定。结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量均为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地高于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号);丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性大小表现为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地低于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号)。SOD、POD、CAT活性和丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜相对透性可用来说明旱稻品种之间的抗旱生理适应性的差异。     

不同抗旱性小豆根系对干旱-复水的生理生态响应

为了探究不同抗旱性的小豆品种根系对于干旱-复水的生理生态响应规律,以京农2号、遵化红和B1783为试验材料,研究了干旱胁迫和复水处理对根系形态、根系活力、根系抗氧化酶活性、根系的丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量的影响。结果表明：干旱胁迫对小豆的根系造成了不同程度的损害,引起了小豆根干重、主根长、根系活力、根系可溶性蛋白质含量显著下降,3个品种中京农2号的下降幅度最小,重度干旱胁迫(SS)下降幅分别是8.82%、12.15%、18.83%和15.80%,复水后,各指标值存在不同程度的回升,但仍低于对照;根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,京农2号的增幅最大,SS处理下增幅分别是15.02%、86.76%、37.70%;根系MDA、可溶性糖和脯氨酸含量随着干旱胁迫程度的加深而升高,且品种的抗旱性越强,增加量越大,复水后有所恢复但未达到对照水平。不同抗旱性小豆的干旱-复水后的恢复能力存在较大差异,整体表现为抗旱能力越强的小豆品种,干旱-复水后的恢复能力也越强。     

Potential gene flow from transgenic rice (Oryza sativa L.) to different weedy rice (Oryza sativa f. spontanea) accessions based on reproductive compatibility

BACKGROUND: The possibility of gene flow from transgenic crops to wild relatives may be affected by reproductive capacity between them. The potential gene flow from two transgenic rice lines containing the bar gene to five accessions of weedy rice (WR1–WR5) was determined through examination of reproductive compatibility under controlled pollination. RESULTS: The pollen grain germination of two transgenic rice lines on the stigma of all weedy rice, rice pollen tube growth down the style and entry into the weedy rice ovary were similar to self‐pollination in weedy rice. However, delayed double fertilisation and embryo abortion in crosses between WR2 and Y0003 were observed. Seed sets between transgenic rice lines and weedy rice varied from 8 to 76%. Although repeated pollination increased seed set significantly, the rank of the seed set between the weedy rice accessions and rice lines was not changed. The germination rates of F₁ hybrids were similar or greater compared with respective females. All F₁ plants expressed glufosinate resistance in the presence of glufosinate selection pressure. CONCLUSIONS: The frequency of gene flow between different weedy rice accessions and transgenic herbicide‐resistant rice may differ owing to different reproductive compatibility. This result suggests that, when wild relatives are selected as experimental materials for assessing the gene flow of transgenic rice, it is necessary to address the compatibility between transgenic rice and wild relatives. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

壳聚糖对芒果离体叶片渗透胁迫的缓解效应

研究不同浓度壳聚糖溶液对芒果(Mangiferaindica)离体叶片在20%聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫条件下生理生化的影响,结果表明,渗透胁迫下,壳聚糖可减缓叶片中水分的丧失以及叶绿素含量的下降,并能提高过氧化物酶活性和增加脯氨酸含量。因此,壳聚糖可有效缓解渗透胁迫对植物的损伤,提高植物的抗旱性。     

19份玉米EMS诱变系的抗旱性评价

采用20%PEG-6000室内模拟干旱环境对EMS化学诱变获得的19份M4代诱变系进行干旱胁迫,选用相对发芽率、可溶性糖胁迫指数、离体叶片失水率、相对株高和丙二醛胁迫指数5个抗旱性指标,运用模糊隶属函数法进行综合评价,筛选出R08Y1427、K305Y1413、R08Y1421和K305Y1403等4个抗旱性较好的诱变系,为玉米的抗旱育种提供了物质基础。同时也证明EMS化学诱变可改良玉米自交系的抗旱性。     

Agronomic performance of F1, F2 and F3 hybrids between weedy rice and transgenic glufosinate-resistant rice

BACKGROUND: Studies of hybrid fitness, of which agronomic performance may be an indicator, can help in evaluating the potential for introgression of a transgene from a transgenic crop to wild relatives. The objective of this study was to assess the agronomic performance of reciprocal hybrids between two transgenic glufosinate‐resistant rice lines, Y0003 and 99‐t, and two weedy rice accessions, WR1 and WR2, in the greenhouse. RESULTS: F₁ hybrids displayed heterosis in height, flag leaf area and number of spikelets per panicle. The agronomic performance of F1 between WR1 and Y0003 was not affected by crossing direction. The tiller and panicle numbers of F1 individuals were higher than their F2 counterparts. However, these traits did not change significantly from the F2 to the F3 generation or in hybrids with weedy rice as maternal or paternal plants. For all hybrids, the in vitro germination rates of fresh pollen were similar and significantly lower than those of their parents, seed sets were similar to or of lower value than those of weedy rice parents and seed shattering characteristics were partially suppressed, but the survival of hybrids over winter in the field was similar to that of weedy rice parents. All F1, F2 and F3 hybrids had similar composite agronomic performance to weedy rice parents. CONCLUSION: There was no significant decrease in the composite agronomic performance of any of the hybrids compared with weedy rice. This implies that gene flow from transgenic cultivated rice to weedy rice could occur under natural conditions. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

河南黄淮麦茬稻区适宜旱稻品种 及鉴定指标的筛选

为筛选适合河南黄淮麦茬稻区种植的优良旱稻品种,建立适宜的旱稻鉴定评价体系,利用河南地区主要推广的23个水、旱稻为材料,于旱棚内旱直播种植,在孕穗期和成熟期对植株形态、生理生化性状和单株产量进行测定和分析。结果表明,水分胁迫条件下,高产品种的平均单株产量、分蘖数、株高、地上部鲜重和根基粗分别是低产品种的2.46、1.78、1.17、1.57和1.18倍,分蘖数、株高、地上部鲜重和根基粗与旱田单株产量呈显著正相关。旱田产量和分蘖数可以作为河南黄淮麦茬旱稻的评价指标,株高、地上部鲜重和根基粗可以作为辅助指标。初步筛选洛稻998、徐旱702、原旱稻3号和郑旱2号为适宜推广的高产抗旱品种。     

低钾胁迫下干旱对烤烟幼苗生理特性及钾含量的影响

为探究低钾胁迫下不同干旱程度对烤烟幼苗生理特性及烟株钾含量的影响,以烤烟品种‘K326’为试验材料,采用室内水培法,分别设置不同钾水平(低钾0.15 mmol·L^-1,常钾5.00 mmol·L^-1)和模拟干旱程度(PEG-6000浓度分别为0、5%、10%、15%、20%)双因素处理,对烟株生理指标、光合特性及烟株各部位钾含量进行测定。结果表明：相同PEG-6000浓度下,低钾水平处理的烟株地上部及根系干质量、鲜质量、根系活力、烟叶光合指标(除胞间CO₂浓度和水汽压饱和亏外)和各部位钾含量均低于常钾水平,其中低钾水平下烟株地上部及根系钾含量较常钾水平分别降低了10.62%～21.70%和35.96%～58.82%。常钾水平下,随着PEG-6000浓度的升高,烟株根系干质量、根系活力、叶片净光合速率、气孔导度、水分利用率、叶片可溶性蛋白含量、叶片POD、CAT活性均表现为先升高后降低,且均在PEG-6000浓度为10%时达到最大值,与PEG 0处理相比,各指标分别增加了16.01%、131.66%、27.87%、73.6...     

水分胁迫对不同基因型油菜的生态适应性影响

采用盆栽试验,通过对不同基因型油菜(渝油20、陇油4、陇2-1、青油331-2)的叶片丙二醛(MDA)含量、根系活力、生物产量、抗氧化物酶(SOD、POD)活性以及叶细胞膜透性的测定分析,研究了水分胁迫对油菜生态适应性的影响。结果表明,随水分胁迫程度的加强,4种不同基因型油菜幼苗的MDA含量、叶细胞膜透性以及SOD和POD活性均逐渐增加,而随水分胁迫程度的减小,4种不同基因型油菜幼苗的根系活力和地上生物产量均逐渐提高,但各生理生化指标变化趋势不尽一致,这反映了油菜对水分胁迫适应性反应途径的多样性。4种不同油菜基因型品种综合抗旱生态适应性强弱为:青油331-2最强,陇2-1、陇油4次之,渝油20相对最差。