外源ABA对低温胁迫下冬小麦细胞膜脂组分及膜透性的影响

为探讨外源ABA对低温胁迫下冬小麦膜质脂肪酸的影响,以强抗寒品种东农冬麦1号和冷敏感品种济麦22为材料,三叶期叶面喷施适宜浓度ABA,大田自然降温条件下,分别于10 d最低温平均4、0、-10、-25℃时取样叶片和分蘖节,测定膜质脂肪酸的含量变化。结果表明,叶片中,两种小麦不饱和指数均呈逐渐下降趋势,其中东农冬麦1号不饱和脂肪酸含量低于济麦22;分蘖节中,东农冬麦1号亚麻酸含量在降温过程中逐渐升高,而棕榈酸含量始终低于济麦22,说明亚麻酸和棕榈酸与冬小麦抗寒性关系密切。外源ABA处理后,两种小麦叶片和分蘖节中的不饱和脂肪酸含量均较未处理高,且东农冬麦1号叶片不饱和指数在零上温度时均大于济麦22,叶片和分蘖节分别于4℃、-25℃达到最大值,其中东农冬麦1号分蘖节不饱和脂肪酸呈逐渐上升趋势、且不饱和指数均高于济麦22,达到差异极显著。外源ABA使两品种小麦电导率、均有不同程度降低,东农冬麦1号MDA降幅大于济麦22,且达到差异显著,表明ABA对强抗寒品种膜脂抗寒性的促进作用大于冷敏感品种。     

低温驯化阶段不同抗寒性冬小麦品种生理代谢的比较

为分析寒地冬小麦越冬性的生理基础,比较低温胁迫下东农冬麦1号(强抗寒)和济麦22(弱抗寒)两个品种小麦幼苗的鲜重、干重、相对含水量及其叶片和分蘖节的电导率和脯氨酸含量变化。结果表明,低温驯化阶段东农冬麦1号干物重显著高于济麦22,气温低于0℃时,东农冬麦1号干重仍增加,而济麦22则降低。济麦22相对含水量显著高于东农冬麦1号,10月29日(-2℃/7℃)东农冬麦1号植株的相对含水量迅速降低,而济麦22植株的相对含水量在11月2日(-3℃/5℃)迅速降低。两个品种分蘖节的脯氨酸含量显著高于叶片的脯氨酸含量,东农冬麦1号分蘖节的脯氨酸含量高于济麦22分蘖节的脯氨酸含量。低温胁迫下济麦22叶片的相对电导率高于东农冬麦1号。     

PEG胁迫对两种冬小麦苗期抗旱生理特性的影响

以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和弱抗寒品种济麦22为试材,研究了20%聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫对其苗期叶片和根部的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响。结果表明,随着PEG胁迫时间的延长,东农冬麦1号和济麦22叶片的相对含水量均下降,且东农冬麦1号的相对含水量高于济麦22;两种小麦叶片和根的质膜透性均增大,但东农冬麦1号的质膜透性比济麦22小;超氧化物歧化酶(SOD)活性先下降后上升,且东农冬麦1号的SOD活性高于济麦22;脯氨酸(Pro)含量明显增加,且东农冬麦1号的含量高于济麦22;丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,但东农冬麦1号的含量低于济麦22。各项生理指标综合分析可知,东农冬麦1号比济麦22具有较强的抗旱能力。     

低温驯化期冬小麦生理指标变化的比较

为分析抗寒性不同的冬麦品种在低温驯化期适应性的差异,以两个冬小麦品种为材料,在低温驯化期测定叶片和分蘖节处的生理指标。结果表明,抗寒性较强的东农冬麦1号的电导率低于济麦22;在低温驯化期,两个品种脯氨酸和可溶性蛋白含量均有升高,其中东农冬麦1号两个部位的脯氨酸和可溶性蛋白含量均高于济麦22。     

土壤水分含量对小麦越冬期生理特性的影响

为了研究东农冬麦1号抗寒特性,寻找东农冬麦1号越冬最佳土壤水分含量,以冬麦东农冬麦1号、冬麦济麦22和春麦龙麦26三种不同抗寒性小麦品种为材料,从三叶期开始对其进行17%～20%、22%～25%、30%、32%～35%和37%～40%五种不同土壤含水量处理,测定各处理组小麦叶片的生理生化指标变化及返青率。结果表明,随着温度的降低,东农冬麦1号叶片POD和SOD活性、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量及返青率明显高于济麦22和龙麦26,而相对电导率则明显低于济麦22和龙麦26。在22%～25%土壤水分含量处理下,3个小麦品种POD和SOD活性、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量及返青率与其他处理相比处于较高水平,相对电导率最低。     

低温下不同抗寒性冬小麦叶片组织结构比较

以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和弱抗寒冬小麦品种济麦22为试材,应用光学显微镜和电子显微镜对不同低温下(5℃和-15℃)两个冬小麦品种的叶片显微、超微结构进行比较研究。结果表明,在5℃和-15℃低温下,东农冬麦1号和济麦22叶片的显微结构无明显差异,但超微结构差异较显著。东农冬麦1号类囊体基粒片层和基质片层跺叠整齐,沿叶绿体的长轴方向平行排列,而济麦22叶绿体内的类囊体排列方向无规则,与叶绿体长轴形成各种角度。在-15℃时,两个品种叶肉细胞的线粒体皆肿胀呈圆形,嵴的结构模糊,且济麦22有个别线粒体嵴消失现象。该研究结果可为冬小麦抗寒种质的选育提供理论依据。     

低温下寒地冬小麦差异蛋白表达比较分析

以抗寒性不同的两个冬小麦品种“东农冬麦1号”和“济麦22”为试验材料，以包含生长点的分蘖节为研究对象，分析低温驯化、封冻初期及深度封冻期两份材料细胞膜受损差异，检测分蘖节处细胞活力，对两个品种分蘖节进行蛋白质双向电泳，筛选差异表达蛋白后作质谱分析。结果表明，低温下东农冬麦1号细胞膜受损程度小于济麦22，分蘖节处细胞活力显著高于济麦22。共鉴定出品种间21个差异蛋白点，低温驯化期济麦22参与能量代谢、蛋白合成、光呼吸及抗性蛋白表达量较高，东农冬麦1号参与糖代谢、细胞壁合成的蛋白表达量高；封冻后东农冬麦1号抗性蛋白、参与能量代谢、物质合成及维持细胞稳定的蛋白表达量增强。研究明确抗寒品种东农冬麦1号耐低温蛋白表达情况，丰富寒地冬小麦安全越冬理论基础，为采用分子手段开展抗寒性遗传改良提供理论依据。     

冬小麦膨胀素基因TaEXPB8、TaEXPB10的克隆及低温表达分析

以冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号为试验材料,从其根中克隆膨胀素基因TaEXPB8、TaEXPB10,并分析其在低温条件下的表达情况,为研究膨胀素基因与植物抗寒性之间的关系奠定基础。结果表明,在冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号根中克隆得到膨胀素基因TaEXPB8、TaEXPB10,二者分别编码273、271个氨基酸,二者序列与Gen Bank上公布的序列同源性分别达到99.2%、99.6%。4℃、-10℃和-20℃的低温胁迫处理均可诱导TaEXPB8、TaEXPB10基因在冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号根中表达,尤其是TaEXPB10基因,其受诱导程度高于TaEXPB8;两基因在低抗寒品种济麦22号中总体上不受诱导,甚至受到抑制。综合比较发现,4℃、-10℃和-20℃低温胁迫下,TaEXPB8、TaEXPB10基因在强抗寒品种东农冬麦1号中的表达量均明显高于低抗寒品种济麦22号。据此推测膨胀素基因TaEXPB8、TaEXPB10与冬小麦根系的低温胁迫耐受能力具有重要的相关性,有助于进一步深入了解冬小麦根系的抗寒机制。     

不同抗寒性小麦品种分蘖节低温抗氧化效应分析

冷冻逆境中清除活性氧(ROS)对小麦抗寒性具有重要作用。文章采用3个抗寒性不同小麦品种(东农冬麦1号、济麦22和中国春),通过人工冷冻和田间越冬试验,分析不同冷冻温度下分蘖节中抗氧化物及H_2O_2、MDA变化,结果表明,随着温度下降,分蘖节H_2O_2含量持续上升,抗寒性强小麦品种H_2O_2含量较低;在-10℃之前MDA含量快速上升,表现应激反应,降低至较低水平,深度冷冻时含量上升,抗寒性强品种MDA含量低于不抗寒品种;分蘖节中POD酶活性和GSH含量在较高水平持续时间长,抗寒品种高于不抗寒品种;SOD和CAT酶活性均快速上升后持续降低,CAT酶活性品种间差异显著(P0.05);在APX酶活性与ASA含量上,品种间差异在田间试验中保持至12月14日。H_2O_2含量持续上升与CAT和SOD酶活性下降有关。各抗氧化物质均可防止脂质过氧化,利于增强小麦抗寒性。小麦抗氧化物质遗传差异可作为培育强抗寒冬小麦品种选择依据。     

低温处理后小麦根中膨胀素基因EXPA4与EXPA8的表达特性

为探明低温对高抗寒冬小麦膨胀素基因表达特性的影响,以高抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和高产冬小麦品种济麦22号为试验材料,采用不同的低温处理,在恢复期通过实时定量PCR分析冬小麦根中膨胀素基因TaEXPA4和TaEXPA8的表达特性。结果表明:在4℃、-10℃和-20℃低温处理后的恢复期中,东农冬麦1号根中TaEXPA4和TaEXPA8基因的相对表达量普遍高于对照组(25℃);济麦22号根中TaEXPA4和TaEXPA8基因的相对表达量与对照组(25℃)相比较不稳定,在4℃、-20℃低温处理的6h、12h和24h恢复期时,东农冬麦1号根中2个基因的表达量均高于济麦22号,推测TaEXPA4和TaEXPA8基因在低温胁迫后植物的恢复过程中发挥作用。     

温度及土壤含水量对冬小麦生长习性及返青率的影响

以抗寒性不同的冬小麦品种"东农冬麦1号"和"济麦22"为试验材料,研究土壤含水量及低温交叉逆境下两个材料的生长习性及返青情况。结果表明,生长习性与温度及土壤含水量无关,在不同温度及不同土壤含水量下东农冬麦1号植株均匍匐于地面生长,济麦22均直立于地面生长;返青率与土壤含水量及温度直接相关,含水量在25%左右最适于返青,随着经历低温时间的延长及温度的降低,返青率略有下降,幅度在60%~100%。在一定幅度范围内,温度与返青率呈极显著正相关,含水量与返青率呈负相关。研究结果可为指导大田冬小麦封冻前及春季返青前浇灌提供理论依据。     

小麦返青期生理指标与抗寒性的关系

抗寒性是冬小麦能否顺利度过倒春寒天气的重要特性,作物部分生理指标与抗寒性显著相关。本研究采用15个北部及黄淮麦区主推品种,在2a两点环境下,对小麦返青期可溶性糖、叶绿素含量及NDVI值进行测定。测定结果表明,可溶性糖、叶绿色含量和NDVI值在不同基因型、环境间存在极显著性差异,冻害分级间也存在显著性差异。可溶性糖、叶绿素含量及NDVI值可作为可靠指标,用于筛选抗寒品种。同时,针对主推品种"京411"、"山农28"、"中麦175"和"济麦22"具有较好的抗寒性,可作为优异亲本,应用于抗寒育种中。本研究对于筛选抗寒指标,加速抗寒品种选育具有一定意义。     

外源脱落酸和冠菌素对小麦籽粒萌芽的影响

[目的]通过研究外源脱落酸(ABA)和冠菌素(COR)对小麦籽粒萌芽的影响,探索COR用于防治小麦收获期穗发芽的可行性。[方法]以易穗发芽的白皮小麦品种济麦22和抗穗发芽的红皮小麦品种扬麦16为材料,以不同浓度ABA和COR处理两品种小麦籽粒后进行萌芽,测定萌芽率、芽长以及萌芽过程中的α-淀粉酶活性。[结果]38μmol/L以上浓度的ABA处理和0.05μmol/L以上浓度的COR处理均对两品种籽粒的萌发及芽的生长表现出显著的抑制作用,且COR抑制小麦种子萌发的生物活性约为ABA的200～1 500倍;浓度高于76μmol/L的ABA和0.05μmol/L的COR对两品种小麦籽粒萌发过程中的α-淀粉酶活性有抑制作用,且浓度越高抑制程度越大。[结论]ABA和COR可能通过抑制α-淀粉酶活性来抑制小麦籽粒的萌发和芽的生长;同浓度同一抑制剂处理下,白皮的济麦22萌芽及α-淀粉酶活性受抑制的程度显著高于扬麦16。该研究为COR用作控制大田小麦收获期穗发芽的可行性提供理论依据。     

东农冬麦1号特征特性及栽培技术

东农冬麦1号（原代号东农024）是由东北农业大学农学院经过多亲本复合杂交选育而成的小麦品种。2007年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号：黑审麦2007005。该品种的育成使黑龙江省冬小麦的种植向北推至第三、四积温带,具有十分重要的意义。     

不同防冻剂处理对小麦生理特征和产量的影响

[目的]探索春季冻害下防冻剂处理对小麦生理特征和产量等的影响。[方法]以‘淮麦30’和‘济麦22’为材料,分析防冻剂1号和美洲星对不同抗寒性小麦品种生理特征和产量及其构成因素的影响。[结果]春季冻害下,防冻剂1号和美洲星处理能显著提高‘淮麦30’和‘济麦22’的叶绿素和游离脯氨酸含量,增加SOD活性,降低MDA含量,提高品种的抗寒能力。处理间,防冻剂1号和美洲星无显著差异。同时,‘淮麦30’和‘济麦22’的穗粒数、千粒重和地上部分生物量均较对照显著增加,进而提高了小麦的产量和收获指数。[结论]在春季冻害下,喷施防冻剂1号和美洲星均能提高小麦抗寒性并能提高小麦产量。     

高温和外源ABA对不同持绿型小麦品种籽粒发育及内源激素含量的影响

【目的】探讨花后高温和外源脱落酸（ABA）对不同持绿型小麦籽粒胚乳细胞增殖、籽粒灌浆和内源激素的影响,为高温逆境下采用激素调控措施提高粒重提供理论依据。【方法】选用持绿型汶农6号和非持绿型济麦20,花后1-5 d,用透明聚乙烯塑料膜搭设增温棚进行高温处理,同时花后1-3 d喷施10 mg?L-1的ABA于穗部,用量100 mL?m-2,3次重复。定期取籽粒样,用高效液相色谱法测定4种内源激素,用简易胚乳细胞计数法测定胚乳细胞数目,Richard方程对籽粒增重及胚乳细胞增殖动态模拟并计算相关参数。【结果】高温处理显著降低了两品种强弱势籽粒的胚乳细胞数目,降低胚乳细胞增殖速率,但延长了籽粒胚乳细胞活跃分裂期和实际分裂终期;显著降低两品种弱势籽粒的灌浆速率,缩短了两品种弱势粒的生长活跃期及实际灌浆终期。高温处理显著降低两品种千粒重和穗粒数,其中汶农6号强、弱势粒分别减少3.7和8.2 粒/穗,济麦20强、弱势粒分别减少1.3和4.3 粒/穗;显著降低两品种产量,汶农6号和济麦20产量分别降低19.65%和26.22%。常温及高温下喷施ABA均显著提高了两品种灌浆速率,提高了籽粒胚乳细胞增殖速率,扩大胚乳细胞数目。高温处理降低了强弱势籽粒ZR含量,显著提高了济麦20强、弱势粒花后3-27 d的GA3含量,显著提高汶农6号花后12-27 d的GA3含量;但降低了弱势粒花后15-27 d的IAA含量。高温处理下喷施ABA,降低了济麦20强势粒花后3-9 d ZR含量,但显著提高济麦20强势粒花后3-28 d内源ABA含量,显著提高汶农6号强势粒花后3-18 d ABA含量。常温下喷施ABA显著降低了济麦20和汶农6号强、弱势粒的GA3含量;高温下喷施ABA,显著降低了汶农6号强弱势粒的GA3含量,降低济麦20强势粒花后3-12 d的GA3含量,显著降低弱势粒花后6-15 d的GA3含量。常温下喷施ABA显著提高济麦20强势粒花后12-18 d的IAA含量;提高了汶农6号强势粒花后6-18 d IAA含量,显著提高两品种弱势粒花后6-27 d IAA含量。持绿型汶农6号的千粒重和产量均显著大于非持绿型济麦20。【结论】高温胁迫对非持绿型品种的产量和两品种弱势粒粒数影响较大,高温降低了两品种籽粒胚乳细胞数目,降低籽粒灌浆速率,最终导致粒重及产量降低。喷施外源ABA通过调节内源激素水平,促进胚乳细胞分裂,扩大了常温及高温下籽粒库容量,提高了籽粒灌浆速率,从而提高了籽粒产量。     

外源ABA对低温胁迫油棕幼苗生理的影响

[目的]探讨不同浓度脱落酸(ABA)对低温胁迫下油棕幼苗生理的影响,为提高油棕种苗抗寒能力及进行抗寒栽培提供理论依据.[方法]在油棕幼苗期,于10℃低温胁迫下喷施不同浓度ABA后,测定油棕幼苗叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理指标,分析油棕幼苗的抗寒性能.[结果]在10℃胁迫下喷施ABA,油棕幼苗叶片的可溶性蛋白和可溶性糖含量、质膜透性及脯氨酸、MDA和H2O2含量均显著增加(P<0.05,下同),SOD和POD活性显著下降.喷施50.0~200.0μmol/L ABA处理在降低幼苗质膜透性和SOD活性的同时,抑制了MDA和H2O2含量上升,能有效缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,并提高可溶性蛋白、脯氨酸含量和POD活性.[结论]低温胁迫下喷施ABA可提高油棕幼苗抗寒能力,以喷施200.0 μmol/L ABA的抗寒效果最佳.     

外源SA对盐胁迫下冬小麦幼苗生长的缓解效应及其机理

为明确外源SA缓解冬小麦盐胁迫的适宜浓度。本研究以冬小麦(Triticum aestivum L.)品种‘山农22’为试验材料,水杨酸(SA)作为调控物质,采用室内营养液培养方法,研究5个浓度的SA(50,100,200,300和500μmol/L)对120mmol/L NaCl胁迫下冬小麦幼苗生长、生理特性的影响。结果表明:添加SA能够缓解盐胁迫对小麦造成的损害。200μmol/L SA可以显著提高小麦叶片光合色素含量、根系活力,促进小麦的生长发育;200μmol/L SA可显著提高抗氧化酶活性,增加游离脯氨酸和可溶性蛋白等渗透调节物质含量,缓解膜质过氧化伤害。本研究所采用的SA浓度中,以200μmol/L SA对冬小麦幼苗盐胁迫的缓解效果最佳。     

低温胁迫对春小麦和冬小麦叶片游离脯氨酸含量变化的影响

研究比较了新疆春小麦喀什白皮和冬小麦新冬22号两个品种在低温胁迫下生长状况及脯氨酸积累的差异.结果表明:4℃低温冷驯化3 d后再于-3.5℃胁迫24 h,小麦两个品种的生长状况出现了明显的差异.新冬22号叶片在低温胁迫中没有受到损伤,而喀什白皮叶片则出现了倒伏现象.4℃低温胁迫4 h后,新冬22号叶片的脯氨酸积累显著增加,而喀什白皮叶片的脯氨酸含量在4℃低温胁迫48 h 才开始积累.新疆两个小麦品种的脯氨酸积累对低温胁迫的响应存在显著差异,也说明冬小麦品种新冬22号抗寒性显著高于春小麦喀什白皮,为小麦抗寒品种的培育提供了理论依据.     

小麦基因型衡9966与亲本及近缘品种叶绿素组分分析

从植物生理学角度,对小麦双亲和衍生后代以及亲本近缘品种叶绿素组分、比例和总含量进行分析,可为品种选育及知识产权保护提供依据。取越冬期冬小麦基因型衡9966及其亲本良星99和良星66以及亲本近缘品种济麦22的幼苗叶片,进行叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量以及叶绿素a/b测定与显著性分析。结果表明:衡9966的叶绿素a含量、叶绿素b含量及其二者总量和比值均高于双亲本及济麦22,其中,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量差异达到了极显著水平;叶绿素a/b与双亲和双亲平均值差异达到了显著水平,但与济麦22无显著差异。衡9966叶绿素a含量分别较良星66、良星99、济麦22高57.89%、46.34%和17.65%,较高的叶绿素a含量导致其叶片颜色较深。叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b这4个指标均具有明显的正向超亲现象,育种选择十分有效。叶绿素组分、比例及总含量可以作为检测品种真实性的手段和方法之一,用于知识产权保护。