两种生态型黄瓜幼苗光系统Ⅰ抗氧化酶对弱光的响应

以2种生态型黄瓜品种为材料,在人工气候室内,研究了弱光对光系统Ⅰ(PSI)水-水循环电子传递过程中一系列酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制.结果表明,在弱光胁迫的早期,超氧化物歧化酶( SOD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性比对照有所增加,但随着黄瓜幼苗对弱光的不断适应...     

表油菜素内酯对重度镉胁迫下辣椒幼苗生理特性及抗逆基因的影响

为探究表油菜素内酯(EBR)对辣椒镉抗性的作用机制,以晋椒503为试验材料,在苗期进行高浓度镉(100μmol/L)胁迫,对喷施不同浓度EBR的辣椒幼苗各项生理性指标和抗逆相关基因进行了比较。结果表明,高浓度的镉离子可下调辣椒幼苗的生物量、光合色素含量、抗氧化物酶活性、抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环的清除效率,上调辣椒DHAR、GR、MDHAR、CAT和WRKY25基因表达量;施加100μmol/L的EBR可以激活DHAR、MDHAR和WRKY25等基因的表达,增加辣椒幼苗的生物量,增加叶片中光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,提高AsA-GSH循环系统还原态与氧化态的比例,进而降低了O_2~(-·)产生速率和H_2O_2含量;高浓度的镉离子虽然可以激活GR、CAT和DHAR基因表达,但却抑制了相应酶的活性,阻碍了辣椒对重金属正常的响应路径,从而造成了严重的生理胁迫。适宜浓度的EBR可通过对转录因子和酶活性的调控有效缓解镉胁迫对辣椒幼苗的毒害,提升辣椒的耐镉能力。     

GSH/GSSG对盐胁迫下番茄幼苗谷胱甘肽化修饰和抗氧化系统的影响

以营养液栽培‘中蔬四号’番茄(Solanum lycopersicum Mill.)为研究材料,研究不同时期的盐胁迫下叶面喷施5 mmol/L还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和1 mmol/Lγ-谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂(inhibitor of gamma-glutamylcysteine synthetase,BSO)对番茄幼苗叶片GSH和抗坏血酸(ascorbic acid,As A)水平、抗氧化酶活性及谷胱甘肽化抗氧化酶活性的影响。结果表明:盐胁迫、盐胁迫+BSO两种处理下喷施外源GSH显著升高了番茄幼苗叶片中GSH和As A含量、GSH/GSSG和As A/DHA比率以及超氧化物歧化酶(superoxidase dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性(NaCl+GSH处理除15 d的MDHAR活性;NaCl+BSO+GSH处理除15 d的DHAR活性);添加GSSG诱导的谷胱甘肽化修饰使盐胁迫下番茄幼苗叶片的SOD、MDHAR(15 d)、DHAR(5和15 d)、GR(5和10 d)、GPX(5和15 d)活性显著增加,同时GSH处理能够诱导上述酶发生去谷胱甘肽化修饰,从而维持细胞内的氧化还原平衡。由此表明外源GSH能够通过蛋白质谷胱甘肽化修饰对植物进行氧化还原(Redox)调控,以维持番茄体内Redox平衡,从而缓解盐害对番茄幼苗叶片造成的氧化胁迫,减少NaCl对植株造成的伤害。本研究为明确GSH/GSSG与番茄耐盐性的关系及其潜在生理机制,有效缓解番茄盐害提供了一定的理论支持。     

甜樱桃‘红灯’果实发育过程中AsA积累与相关酶活性变化

为了解甜樱桃果实抗坏血酸积累的特点及其生理机理,本研究以‘红灯’果实为试验材料,测定其发育过程中抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量及AsA代谢相关酶活性的变化。结果表明:在‘红灯’果实发育过程中,AsA含量在花后0 d最高,之后快速下降再缓慢下降。GSH含量在花后10 d下降,随后迅速上升,在花后20 d达到最大值,后期又下降。AsA、GSH单果积累量发生于其整个发育期,在果实快速生长期积累量最大。果实发育过程中AsA代谢相关酶活性变化有所不同,L-半乳糖脱氢酶(GalDH)活性在整个果实发育期变化不大,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现"降-升-降"的变化趋势;然而,L-半乳糖醛酸内酯酶(GalLDH)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性与AsA的含量变化趋势基本一致,均在花后0 d活性最高,随后是快速下降期和缓慢下降期。相关性分析表明,GalLDH、MDHAR活性与AsA含量呈极显著相关。本研究对提高甜樱桃抗坏血酸含量具有指导意义。     

HSP70可提高干旱高温复合胁迫诱导的玉米叶片抗氧化防护能力

为确定热休克蛋白70 (HSP70)提高作物耐干旱高温复合胁迫的机制,对干旱、高温反应不同的4个玉米品种的生理特性进行了研究。结果显示：(1) 在干旱、高温、干旱高温复合胁迫条件下,叶片丙二醛(MDA)增加量以隆玉602最低,驻玉309最高;在干旱胁迫条件下,郑单958叶片MDA含量低于浚单20,而在高温胁迫条件下,浚单20叶片MDA含量低于郑单958。(2) 在干旱、高温、干旱高温复合胁迫条件下,隆玉602、郑单958、浚单20三个品种叶片抗氧化防护系统如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱苷肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性增加量均高于驻玉309;在干旱条件下,郑单958叶片APX、GR、SOD、CAT活性增加量显著高于浚单20,在高温条件下,两个品种的表现则相反;在干旱高温复合胁迫条件下,隆玉602 叶片APX、GR、SOD活性增加量显著高于郑单958和浚单20。(3) HSP70抑制剂斛皮素(Quercetin, Q)预处理显著抑制了3种胁迫诱导的4个品种叶片抗氧化酶活性的增加。这些研究结果暗示HSP70提高了干旱、高温、干旱高温复合胁迫诱导的抗氧化防护酶活性,且APX、GR、SOD 这3个抗氧化防护酶活性可以作为评价作物耐干旱、高温和干旱高温复合胁迫的生化指标。     

小麦近等基因系与白粉病菌互作的生理指标研究

小麦品种百农3217感白粉病,它的一个近等基因系(Xbd/百农3217(BC7F6))含抗病基因xbd,具有抗白粉病功能。以这两个品系为试验材料,接种白粉菌,分析了0~6 d两个品系叶片中过氧化氢(H2O2)的含量和7种代谢酶的活性,这些代谢酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽转硫酶(GST)等。目的是探讨在白粉菌和小麦植物的互作过程中,感病、抗病植物生理指标之间的差异。试验结果表明:接种白粉病菌后,H2O2含量在感病品系中显著下降,在抗病品系中显著上升;在白粉菌侵染进程中,CAT酶活性,感病与抗病品系无明显差异;感病品系叶片内SOD、GR、GPX、APX和GST活性在接种后期显著上升,高于抗病品系;DHAR活性变化则无明显规律。在白粉病侵染小麦植株过程中,H2O2具有重要作用,多种代谢机制共同参与,各种酶的总体表现影响了H2O2含量的变化。     

一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响

 通过检测抗氧化酶活性和抗氧化物含量,研究一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响。在正常条件和盐胁迫条件下分别用一氧化氮和亚甲基蓝处理抗虫棉幼苗,检测抗坏血酸(ASA)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、谷胱甘肽(GSH/GSSG)值、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性,并作对比。结果表明：正常生长条件下添加NO能促进棉花幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB)显著抑制抗虫棉幼苗的生长;添加NO显著缓解了盐胁迫对棉花幼苗生长的抑制,提高了根系的抗氧化能力,盐胁迫下添加NO的同时添加MB可不同程度地降低以上抗氧化物质含量和抗氧化酶活力,解除NO对盐胁迫的促长作用。     

弱光对不同生态型黄瓜幼苗光合速率及蔗糖代谢相关酶活性的影响

采用弱光敏感型S404和耐弱光S1两种不同生态型黄瓜自交系,在人工气候室内,研究了弱光对黄瓜幼苗糖代谢相关酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制.结果表明,弱光处理可使黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、多糖含量、酸性转化酶(SAI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性下降.随着...     

高温高湿对辣椒抗氧化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究

选用10个具有代表性辣椒品种(系),于人工气候室内分别在正常和高温高湿条件下,研究苗期抗氧化系统生理性状的变化以及不同品种(系)抗氧化性差异。结果表明:10个辣椒品种(系)抗坏血酸(AsA)含量增加,谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(CAR)含量下降,类黄酮(Fla)含量变化不一致;脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强。根据各生理指标的相对值通过隶属函数法10个辣椒品种(系)的抗氧化性强弱顺序为:I>C>W>D>J>H>F>G>E>K。     

耐性不同辣椒幼苗光合和PSⅡ光化学效率对低温弱光的响应

模拟节能日光温室低温弱光逆境,研究了耐性不同辣椒幼苗光合作用和光化学效率对低温弱光的响应.结果表明,在15℃/5℃(昼/夜)、100μmol/(m2·s)PFD条件下处理1～7天后.耐低温弱光的佳木斯辣椒叶片的羧化效率(CE)、气孔导度(Gs)、光合能力及RuBP再生速率的降低幅度均显著地低于冷敏感的陇椒6号.处理1～7天后,佳木斯叶片的PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、实际光化学效率φPSⅡ和光化学猝灭系数qP均无显著变化,处理3天后,陇椒6号叶片的Fv/Fm、φPSⅡ和qP降低,且随处理时间延长,降低幅度加大.陇椒6号的气孔对低温弱光非常敏感,胁迫1天后,最大气孔导度即降低了66.41%,净光合即检测不出,而佳木斯的只降低了15.02%,处理的前5天能检测到净光合速率.低温弱光处理后,两品种辣椒幼苗叶片的光合色素含量均降低,佳木斯叶片的Chla/Chlb不变,Car/ChlT下降;陇椒6号的Chla/和Car/ChlT增大.在低温弱光胁迫下,佳木斯叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著高于陇椒6号.处理前期,佳木斯的SOD、APX、GR活性同步提高,陇椒6号的GR活性不能与SOD、APX同步升高.     

弱光对春季温室黄瓜生长发育的影响

弱光明显抑制黄瓜的生长发育,主要表现为植株干重降低、茎变细、产量降低、畸形瓜率增高等。弱光导致叶绿素含量下降、净光合速率明显降低。经过弱光处理后的黄瓜幼苗,无论在正常光照下还是在弱光条件下继续生长,其净光合速率均比对照明显降低,而气孔导度和细胞间隙CO2浓度的不同变化说明：在弱光条件下黄瓜幼苗净光合速率的降低是由气孔限制因素造成的;在正常光照下净光合速率的降低可能是由非气孔限制因素造成的。叶绿素荧光动力学测定发现,弱光处理后,黄瓜幼苗和成株的PSⅡ原初光能转化效率(Fv／Fm)没有发生明显变化,不同处理之间差异不显著,说明弱光胁迫并没有使光合作用PSⅡ原初光能转化效率发生实质变化。弱光导致类胡萝卜素含量的下降,可诱发光抑制作用。不同的黄瓜品种对弱光胁迫的反应不同,不同的弱光处理方式对黄瓜生长发育的影响也不相同。多组数据表明,自交系Q21耐弱光能力较强,而T94耐弱光能力较弱,这与多年田间观察的结果一致。对光合作用能量吸收和转换起决定性作用的叶绿素和类胡萝卜素破坏较少,是品种耐弱光的基础。     

不同光周期对黄瓜幼苗抗冷性的影响

为了探讨光周期对低温胁迫下黄瓜幼苗膜脂过氧化水平和抗氧化酶活性等生理指标的影响。以25℃和10℃ 2种温度处理黑夜补光0,3,6,9,12 h的黄瓜幼苗,研究不同光周期对黄瓜幼苗生理指标的影响。结果表明,2种温度处理条件下,黄瓜幼苗叶片中叶绿体色素含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量、CAT和POD活性都是随补光时间的延长而升高,而电解质相对渗漏率和MDA含量随补光时间的延长而下降。与25℃相比较,低温（10℃）处理降低黄瓜幼苗叶绿体色素含量,提高电解质相对渗漏率,MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量,CAT和POD活性;其中,光周期越长,黄瓜幼苗叶片叶绿体色素含量,电解质相对渗漏率和MDA含量的变化幅度越小,可溶性糖和可溶性蛋白含量,CAT和POD活性的变化幅度越大。延长光照时间可通过促进低温胁迫下黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白、可溶性糖的大量积累和抗氧化酶活性的提高,来降低膜脂过氧化水平,从而增强黄瓜幼苗的抗冷性。     

低温对黄瓜种子发芽期水解酶活性的影响

以北京截头和长春密刺这两个低温发芽能力有显著差异的黄瓜品种为试材,比较研究了在种子发芽期间低温对水解酶（包括蛋白酶和脂肪酶）活性的影响。结果表明：黄瓜低温种子发芽能力与水解酶的活性高低和水解酶活性高峰的出现有关,其中水解酶活性的高低起主导作用;长春密刺在低温发芽过程中蛋白酶和脂肪酶活性有突然上升的现象,可能有新的水解酶诱导合成,这可能是低温下长春密刺发芽能力高于北京截头的原因;低温处理早期脂肪酶活性受到抑制,而蛋白酶活性无此现象,说明脂肪酶比蛋白酶对低温更敏感。     

绿肥苦豆子草中植物生长刺激物质的初步研究

应用生物测定方法,测定了苦豆子草中生物碱的某些植物激素活性.结果表明,喹喏里嗪啶生物碱类具有明显的植物生长刺激作用:促进离体黄瓜子叶的扩张和干物质的积累;促进离体黄瓜子叶根的形成和根的生长.     

低温胁迫下精胺对黄瓜幼苗抗氧化酶系统及膜脂过氧化的影响

研究了低温(5℃)胁迫下精胺对黄瓜幼苗叶片抗氧化酶系统和膜脂过氧化的影响。结果表明,外施精胺显著降低了低温胁迫下黄瓜幼苗叶片的丙二醛含量和电解质渗漏率、增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,提高了抗坏血酸和脯氨酸含量,从而增强了植株抗氧化能力,减轻了细胞膜伤害,提高了黄瓜的抗寒力。     

不同季节温室黄瓜硼的吸收与分配规律研究

研究了不同季节日光温室内光温环境变化及其对黄瓜根系和植株硼吸收分配的影响,结果表明：温室内的光温环境冬春茬较秋冬茬符合黄瓜生育要求,冬春茬根系体积增加较快,根系活力逐渐上升,秋冬茬根系体积增加缓慢,根系活力逐渐下降。黄瓜对硼的吸收量和吸收强度,冬春茬明显高于秋冬茬。植株硼的分配以向叶中为主、根中最少,且冬春茬明显高于秋冬茬。生产上应依据环境和植株生育期调整硼素的供给。     

光质对黄瓜幼苗绿色叶片叶绿素荧光的影响

以北方白黄瓜幼苗为试材,用蓝、绿、红发光二级管(LED)单色光进行单色光和混合光照射诱导处理,分析了光质对Fp685、Fp735、Fp685/ Fp735、F685、F735、 F685/ F735和Y（II）的影响。3种LED单色光源（蓝、绿、红）照射诱导下,随着光强的增加白黄瓜叶片叶绿素荧光曲线OJIP中P点呈现快速上升趋势。其中,Fp685主要表现为蓝光>绿光>红光;而Fp735均表现为绿光下高,红蓝光下低;Fp685/ Fp735荧光比值均表现为蓝光最高,绿光和红光下较低。混合光得到的荧光曲线的P点出现早于单色光照射,且P混合>P单色光加和。混合光荧光值计算得到的F685/F735比值始终低于单色光荧光加和值计算得到的F685/F735比值。各个单色光质下的PSⅡ实际光化学量子产量表现为：Y（II）绿光> Y（II）红光> Y（II）蓝光。     

不同光质对矮生黄瓜幼苗内源激素的影响

为研究不同光质对矮生黄瓜幼苗内源激素的影响,进而对矮生黄瓜的矮化机理进行初步探讨。通过对蔓生黄瓜129和矮生黄瓜D0462覆盖白、蓝、红色滤膜获得不同光质,利用高效液相色谱法测定不同光质处理后的叶片和下胚轴中赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)的含量。结果表明,蓝光处理后,D0462叶片和下胚轴中GA3、IAA含量显著或极显著低于白光和红光,而ABA含量极显著增高;D0462的GA3、IAA含量极显著低于129,ABA含量极显著高于129;D0462下胚轴中GA3/ABA、IAA/ABA、(GA3+IAA)/ABA的比值极显著低于白光,同时也极显著低于129。综合结果可知,蓝光可能是导致矮生黄瓜D0462矮化的原因。     

黄瓜序列特征性扩增区域标记(SCAR)的开发

黄瓜的分子标记连锁图谱研究已经到了比较和整合的阶段,然而可用于黄瓜作图的锚定标记却并不多.本研究利用华北类型和欧洲温室型黄瓜自交系S94和S06作为PCR模板,通过将二者差异的RAPD和SRAP条带克隆、测序并根据测序结果设计特异引物,成功获得了118个SCAR标记.经4个典型黄瓜种质材料PCR验证,引物多态性比例高达10%以上.本研究获得的SCAR可望用于黄瓜遗传图谱的构建和整合.     

Evaluation of resistance to melon yellow spot virus in a cucumber germplasm collection

Melon yellow spot virus (MYSV), a member of the genus Tospovirus, is a serious thrips‐transmitted virus of cucurbits in Japan. Resistant cultivars provide an effective means for reducing the impact of the disease; however, no MYSV‐resistant cucumber has been reported. Susceptibilities of 398 cucumber accessions originating from 26 countries were evaluated by mechanical inoculation of MYSV. Thirteen accessions from South Asia, South East Asia and unknown origin had low disease severity indices (DSIs), and 10 of them showed no necrotic lesions on inoculated leaves. No or little positive reaction was detected by DAS‐ELISA analysis of inoculated leaves of these accessions. 27028930 showed resistance to a melon isolate (MYSV‐S) of MYSV, and ‘Yamakyuri‐1’ showed moderate resistance to a cucumber isolate (FuCu05P).