植物耐寒生理及蛋白质组学研究进展

低温伤害是农业生产中经常发生的自然灾害,不仅会严重影响农作物的品质和产量,甚至造成农作物大面积死亡。本研究归纳了国内外有关植物耐寒生理的研究动态及进展,包括低温胁迫对叶绿素含量、丙二醛含量、膜系统稳定性、保护酶活性及渗透调节物质含量的影响,并简述了蛋白质组学技术在植物耐寒研究中的应用,提出未来植物耐寒性研究的重点方向,为植物耐寒育种实践提供参考。     

中科院发现植物激素茉莉酸正调控拟南芥抗冻害反应

<正>中科院西双版纳热带植物园余迪求研究员领导的植物分子生物学组研究发现,植物激素茉莉酸正调控拟南芥(Arabidopsis thaliana)抗冻害反应(Freezing response)。外源施加茉莉酸显著提高植物的组成型及冷驯化诱导的抗冻能力。相反,阻断植物内源茉莉酸的合成及信号转导,则导致植物对冻害敏感,表现为存活率低及电导率高。与茉莉酸正调控植物抗冻能力相一致的是,低温处理诱导内源茉莉酸合成相关酶的表达,从而提高内源茉莉酸的含量。进一步分析表明,     

不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量的影响

为探讨不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量的调控效应。采取盆栽试验和大田试验,以玉米品种郑单958为材料,研究了7种植物生长调节物质拌种处理对玉米根系生长、根系活力、根系抗氧化及产量的影响。结果表明:7种植物生长调节物质拌种处理后根系发达,根系数量增多,根量增大,根系活力和后期根系中抗氧化酶的活性增强,延缓根系衰老,且复合处理的效应明显大于单一处理。在各处理中,E调控效应最为明显,玉米产量较CK提高9.93%。表明不同植物生长调节物质对玉米根系衰老及产量具有明显的调控作用,在玉米生产应用复合生长调节物质E是一项可行的技术。     

土壤干旱下喷施乙醇胺对玉米生理特性及产量的影响

本文研究了乙醇胺对开花期遭受中度土壤干旱胁迫在玉米生理特性及产量的影响，结果表明乙醇胺可增加干旱下叶片的气孔阻力，降低蒸腾速率，维持叶片较高的相对含水量和水势，降低叶片细胞的膜脂过氧化水平和质膜透性，提高叶片叶绿素ａ、叶绿素ｂ的含量及二者的比值和类胡萝卜素含量，延缓植株叶面积的衰减，提高叶片的净光合速率，从而促进植株雌雄的发育和物质生产，增加穗有效粒数，百粒重和经济系数，使玉米的籽粒产量和品种的抗     

丰优素对小麦产量与品质的影响

丰优素是新一代植物生长调节剂，具有促进茎杆中的物质向籽粒转化运输、增中产量、增强抗逆能力、提高品质等多重功效。     

抽穗开花期喷施MeJA对粳稻产量和品质的影响

茉莉酸甲酯（MeJA）可有效促进水稻颖花开放,使父母本花时相遇,提高制种产量,但MeJA对水稻产量和米质的影响研究报道较少。以辽宁稻区具有代表性的4个粳稻品种为试验材料,研究了抽穗开花期喷施不同浓度的MeJA对产量和米质性状的影响。结果表明,喷施MeJA可显著降低粳稻产量,且浓度越大,降低的程度越明显。MeJA对产量结构中的有效穗数、穗粒数和千粒重没有显著影响,但对结实率影响显著,尤其一次枝梗和二次枝梗的结实率均随MeJA浓度的升高呈极显著下降趋势,而结实率的显著下降是产量下降的主要原因。喷施MeJA可显著降低粳稻品质。与对照相比,不同浓度MeJA处理下精米率显著下降,且浓度越大,降低程度越明显,整精米率在高浓度处理下降低程度达极显著水平。但垩白粒率和垩白度变化不显著。随MeJA喷施浓度升高,稻米蛋白质含量提高,而直链淀粉含量和食味值下降。本研究可为生产上充分发挥MeJA调控花时的作用,同时避免对产量和米质的不利影响提供理论依据。     

金福隆植物生态营养剂对油研7号产量及其构成因素的影响

研究了喷施不同浓度的金福隆植物生态营养刑对优质杂交油菜油研7号产量及其构成因素的影响。其结果表明：在油菜的苗期、现蕾期、盛花期喷施金福隆植物生态营养剂能够显著提高油研7号的油菜籽产量、增加单株产量、单株有效角果数和有效分枝数等，其差异均达到极显著水平。其中最佳喷施浓度为1：300(1g营养剂兑水100nd)，油菜籽产量可达到183.33kg／667m^2，较对照ck(喷施清水)增产12．25％，在油菜生产上喷施金福隆植物生态营养剂提高油菜籽产量又一有效途径。     

幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑对小豆生理和产量的影响

为探究幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑(S3307)对小豆(Vigna angularis)生理代谢和产量的影响,本研究于2018—2019年以龙小豆4号和天津红为试验材料,盆栽条件下,苗期进行预喷施S3307,同时连续淹水处理5 d并每天取样,测定分析相关生理指标。结果表明,幼苗期淹水胁迫引起小豆叶片H2O2和MDA含量、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著提高,ABA、IAA和SA含量显著提高,SOD、POD和CAT活性显著提高,淹水处理5 d导致龙小豆4号单盆产量显著下降8.40%~12.61%,天津红显著下降9.91%~10.01%。S3307具有抵御淹水胁迫的作用,能有效增加小豆叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量,显著降低H2O2和MDA含量,能够显著提高SOD和POD活性以及SOD/POD、SOD/CAT,显著增加ABA和SA含量,并显著抑制IAA含量的上升。喷施S3307使淹水4 d的龙小豆4号产量显著提高2.85%~6.18%,使天津红淹水4 d的产量显著提高2.85%~3.95%。综上,淹水胁迫下,不同品种小豆在活性氧物质积累、膜质过氧化、抗氧化酶活性以及激素水平等方面的生理应激存在显著差异;喷施S3307能够有效缓解淹水胁迫对小豆生理和产量的影响。本研究结果为进一步研究小豆苗期抵御淹水胁迫的生理机制及提高淹水胁迫下小豆的产量提供理论依据。     

茉莉酸甲酯对高寒地区设施延后栽培葡萄生理的影响

在高寒地区设施延后栽培葡萄生产中,为降低不利气候的影响,提高葡萄植株抵御灾害的能力,研究茉莉酸甲酯(MeJA)处理对转色期葡萄抗性的影响。以‘红地球’葡萄为试材,设置了0(CK)、0.001、0.01、0.1 mmol/L 4种茉莉酸甲酯处理浓度,在葡萄转色期（11月上旬）对叶片喷施后,进行相关指标的测定。研究结果表明,0.001 mmol/L茉莉酸甲酯处理,葡萄叶片中叶绿素含量降低了23.5%（叶绿素a降低29%,叶绿素b变化不显著）;其净光合速率、气孔导度、蒸腾速度分别比对照减少14.9%、22.4%、12.5%;叶片中丙二醛的含量减少;SOD、POD、CAT酶的活性分别增强了23%、41%、62%;脯氨酸含量上升。0.01 mmol/L茉莉酸甲酯处理,使细胞膜电导率降低了25.5%;并提高SOD酶活性58%。外源施入茉莉酸甲酯能有效防止细胞膜的过氧化反应,抑制了植物的光合作用,增强保护性酶的活性,提高了其抵抗逆境的能力。     

中科院版纳植物园揭示WRKY57参与调控植物激素茉莉酸信号转导及抗病性的分子机理

正植物激素茉莉酸是一类重要的脂类生长调节物质,它们在植物适应环境的过程中发挥着极其重要的调控功能,但茉莉酸调控植物各种生理过程的信号转导机理仍有待深入研究。中国科学院西双版纳热带植物园植物环境适应性研究组与植物分子生物学研究组近期联合研究发现,WRKY57转录因子负调控拟南芥对真菌型病原菌灰     

JAs、SAs介导的植物防御反应及在药用植物中的应用

茉莉酸（JA）和水杨酸（SA）介导的信号网络能调节植物防御反应。一般JA信号通路涉及抗虫反应,而SA通路则与抗病有关,JA和SA通路之间的交互作用在防御反应的微调中起重要作用。研究表明JA和SA也能有效调节抗寄生植物的防御反应。本文综述一些防御信号分子,尤其是JA和SA在植物防御中的作用,包括JA、SA介导的途径和JA/SA交互作用在抗病虫害和抗植物寄生中的作用;介绍茉莉酸、水杨酸类物质在药用植物研究中的初步应用。     

DTA-6+Mo复配剂对甜豌豆产量品质的调控

以美国甜豌豆“甜脆蜜”为试验材料,研究了植物生长调节剂DTA_6 Mo复配剂对甜豌豆产量品质及其根系和叶片生理功能表达的影响。结果表明:显著提高单株生产力,单位面积产量均高于DTA_6、钼和清水处理;显著促进了干物质的积累,提高了根系活力和叶片叶绿素含量与光合速率;改善了甜豌豆主要营养成分如可溶性糖、可溶性蛋白和氨基酸含量。DTA_6和钼处理菜用甜豌豆可使产量和品质协同提高。     

新型植物生长调节物质对水稻产量及品质的影响研究

灌浆结实期对两优培九、汕优63和扬稻6号3个不同品质的品种进行PDJ、BR和ALA3种植物生长调节物质处理试验,研究结果表明:植物生长调节物质对水稻产量及品质均产生影响。BR及ALA导致稻米的整精米率下降和垩白粒率的上升,而PDJ处理结果与之相反;不同浓度的ALA处理后,导致稻米的整精米率下降、垩白度以及垩白粒率上升,但对糙米率、精米率和外观品质等其他稻米品质的指标影响不大。3种植物生长调节物质均可使供试验的3个品种的结实率明显提高,并使千粒重、单位面积产量增加。     

植物氨基酸液肥对爆裂玉米产量及生理指标的影响

以矿物肥为底肥,对植物氨基酸液肥拌种和拌种同时加喷施处理的效果进行研究.结果表明,植物氨基酸液肥可明显改善爆裂玉米的农艺性状和穗部性状;增强生理活性,增加叶绿素含量,提高光合速率,增强过氧化物酶活性,降低丙二醛含量;最终达到提高爆裂玉米产量的效果.     

油菜素内酯对春玉米灌浆期叶片光合功能与产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)以及蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性均显著下降。同时,籽粒蔗糖含量显著降低,但淀粉含量和粒重均显著增加。与对照相比,BR处理显著增加玉米穗位叶叶绿素含量,提高光合速率,增强PEPCase、Ru BPCase、蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性。BR处理显著增加籽粒蔗糖和淀粉积累,提高玉米籽粒干物质积累。在产量构成上,BR显著缩短秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,显著提高产量。本研究说明,灌浆期喷施BR可提高玉米叶源的活性,延长叶片光合功能持续期,促进籽粒灌浆和物质积累,从而实现增产。     

钾营养对菜豆的生长发育、产量和品质的影响

试验研究了不同钾肥用量处理对莱豆的生长发育、产量和品质的影响,结果表明：钾营养在菜豆的生长发育过程中有增加茎粗、叶面积和提高叶绿素含量的作用,并能有效提高菜豆的产量和Vc含量、可溶性蛋白含量、总糖含量、还原糖含量等品质指标,其中中钾处理的效果最好,产量比对照增产了84.8％,豆荚的Vc含量、可溶性蛋白含量、总糖含量、还原糖含量则分别比对照提高了55.8％、8.6％、34.7％、63.8％。     

五种植物生长调节剂对早熟毛豆产量、品质及某些生理特性的影响

试验选用5种植物生长调节剂对毛豆进行处理,研究其对早熟毛豆产量、品质及某些生理指标的影响。结果表明:用植物生长调节剂处理毛豆,可增加叶片叶绿素含量、增强花荚期叶片光和强度、提高植株开花前硝酸还原酶活性。在所施用的5种植物生长调节剂中,油菜素内酯处理对早熟毛豆产量及品质的影响最好、爱多收处理次之。     

植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响

为了探讨植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响,以济薯18、徐薯18和商薯0110为试验材料,在开始进入块根膨大期时(移栽后第35天),叶面喷施矮壮素·DA-6合剂和烯效唑,观察植物生长调节剂对不同生长类型甘薯的产量、光合作用和叶片、块根中的激素含量的影响。结果表明,植物生长调节剂处理促进同化物向根部的转运,提高了块根的产量。其中每hm2喷施1 500 m L矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了3个品种的产量,225 g烯效唑处理显著提高了济薯18和徐薯18的产量。调节剂处理对不同类型甘薯光合作用的影响不同,矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了徐薯18的光合速率,而对济薯18和商薯0110的光合速率的提高没有达到显著水平,烯效唑处理对甘薯叶片的光合作用没有显著影响。烯效唑处理降低了3个甘薯品种的叶片IAA含量,显著降低了济薯18膨大中期的GA3和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大后期的块根ZR和ABA含量;增加了济薯18和徐薯18膨大中、后期的叶片ABA含量、膨大前、中期块根IAA含量以及整个商薯0110膨大期的块根IAA含量。矮壮素o DA-6合剂处理显著降低了济薯18膨大中期的叶片IAA、膨大后期的块根和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大前期叶片IAA、ZR、ABA、块根ZR含量以及降低了商薯0110膨大前期的叶片GA3和后期的ZR含量;增加了济薯18膨大前期的块根ABA、GA3、叶片ZR、中期的叶片ABA和整个膨大期的块根IAA含量,增加徐薯18膨大前期的叶片ZR、中期的块根GA3和ZR含量、叶片IAA、ABA、后期的块根IAA含量,增加了商薯0110膨大期的块根ZR、ABA、中期的叶片ZR、后期的叶片GA含量。植物生长调节剂处理部分改变了甘薯内源激素的变化动态,促进了地上部同化物向块根的转运,提高了甘薯的块根产量,植物生长调节剂对甘薯光合作用的影响因品种类型而异,并不是影响甘薯块根产量的主要因素。     

新型植物生长调节剂在小冬瓜制种生产上的初探

应用新型植物生长调节剂对小冬瓜进行生产应用试验，研究表明：（1）新型植物生长调节剂3ml／L和4ml／L处理生长期小冬瓜，小冬瓜平均瓜长、平均横径、平均单瓜重，小区产量分别比对照增加了10．97％，11．15％，21．9％，22．2％和11．37％，9．16％，24．3％，24．4％；说明新型植物生长调节剂可显著提高小冬瓜产量；（2）新型植物生长调节剂3ml／L和4ml／L处理小冬瓜，小冬瓜蛋白质含量、维生素C含量、可溶性固形物含量、瓜肉厚度分别比对照提高了0．12％、1．57％、0．21％、31．6％和0．11％、1．41％、0．17％和29．7％。说明新型植物生长调节剂能改善小冬瓜品质。     

不同叶片对高粱生长发育和产量形成的作用

叶片是植物重要光合器官，任何叶住叶的损失都会影响高粱生长发育和产量形成。以高粱1338为材料研究表明，单叶面积和叶绿素含量最高的是上数第8、9、10叶；第6、7、8叶功能期最长；第8、9叶的光合势最大；上部叶片比叶重较大。由于上部叶片光照条件较好，在光合作用和物质生产上第2、3、4叶具有较大优势。对产量贡献最大的叶片是上数第2叶，其次为第3、4叶和旗叶。