表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响

通过三种不同水分供应状况下的比较,研究了表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响。结果表明,在干旱胁迫下,白三叶的根冠比增加,但不同品种的根系分布和根活力却存在显著差异。当表土干旱而深层土壤水分含量充足时,‘海发’能够通过深根增生并提高深层根系的活力,增强了对深层水分的吸收能力,从而避免了干旱危害,而‘瑞文德’因这种能力较差,所以受到了干旱危害。因此,‘海发’的抗旱能力超过‘瑞文德’。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种根部生理特性的影响

为了了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种‘蒙燕1号’和‘坝莜3号’为试验材料,采用盆栽方式,研究拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种根部生理特性的影响。结果表明,在拔节期抗旱品种‘蒙燕1号’在重度胁迫下根部可溶性蛋白合成受抑制,弱抗品种‘坝莜3号’在中度胁迫下就受到抑制,在抽穗期随着水分胁迫加剧,弱抗品种‘坝莜3号’可溶性蛋白含量下降幅度大于抗旱品种‘蒙燕1号’;在2个生育时期,可溶性糖、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)活性和相对电导率均随胁迫梯度加剧而升高;重度胁迫下丙二醛(MDA)在拔节期和抽穗期,‘蒙燕1号’分别上升了39.79%、14.88%,而‘坝莜3号’分别上升了188%、45.98%;在拔节期重度胁迫下,‘蒙燕1号’的POD活性上升27.4%,而‘坝莜3号’上升了98%;抽穗期,在中度胁迫下‘坝莜3号’品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性下降33.16%,而‘蒙燕1号’品种仍维持较高水平仅下降4.05%。综合分析表明,拔节期,中度胁迫下抗旱品种‘蒙燕1号’的根部生理特性受影响较小,具有较优的抗旱生理特性。     

盐胁迫及La3+对不同耐盐性水稻根中抗氧化酶及质膜H+-ATPase的影响

用盐敏感的武运粳8号和强耐盐的韭菜青两个粳稻品种,比较了盐胁迫条件下根中抗氧化酶类和质膜H＋-ATPase活性的变化以及La^3＋对其变化的影响。结果表明,两个品种根中SOD和APX活性无显著区别,但耐盐品种的CAT和POD活性强于盐敏感品种。盐胁迫不同程度地提高了两者抗氧化酶活性。La^3＋对其影响最显著的差异出现在高盐条件下（200-300mmolL^-1NaCl）,对耐盐品种添加La^3＋可以提高上述4种酶的活力,而对盐敏感品种,La^3＋的作用不明显。对盐敏感品种,盐胁迫导致其质膜H＋-ATPase活性持续下降,添加La^3＋明显提高其H＋-ATPase活性,而对耐盐品种,盐胁迫导致其质膜H＋-ATPase活性呈现先降后升的趋势,La^3＋对其活性影响不大。进一步分析表明,上述H＋-ATPase活性变化及La^3＋对其影响均发生在转录水平上。据此推测,以上2个品种可能具有完全不同的盐胁迫响应机制。     

渗透胁迫下外源试剂对玉米幼苗微粒体膜Ca^2＋-ATPase活性的影响

以钙离子鳌合剂EGTA、钙通道阻断剂vp、钙调素拮抗剂TFP和ABA分别处理玉米幼苗,对渗透胁迫下根系和叶片质膜、液泡膜、线粒体膜以及总微膜Ca2 -A11)ase活性进行了测定.结果表明,正常条件下,叶片和根系微膜系统总Ca2 -ATPase活性随光照时间延长出现一个峰值.总体比较,渗透胁迫下三种膜上Ca2 -ATPase活性相当,而且均随渗透胁迫发生不同程度的变化.就微膜系统总酶活变化而言,叶片高于根系,渗透胁迫降低叶片酶活;而渗透胁迫对根系酶活性影响不大.分解列三种膜上,渗透胁迫对叶片酶活的提高均表现为正效应,根系上.对线粒体膜和液泡膜酶活提高表现为正效应,而对质膜酶活表现为显著抑制.外源试剂处理发现,ABA和EGTA在叶片上均可逆转PEG降低总酶活的效应,且在处理6 h时使得酶活性显著超过正常水平;而根系上表现不一:其中,vp对质膜上PEG提高酶活效应抑制作用较大.且显著提高线粒体膜酶活;ABA显著提高液泡膜上酶活性;TFP处理在胁迫前期基本表现为促进作用,而6 h之后大都表现为抑制效应.说明:渗透胁迫下,玉米叶片质膜、液泡膜以及线粒体膜均参与了胞质钙离子稳态的调控过程,外源试剂处理对Ca2 -ATPase具不同程度的调节作用,叶片和根系Ca2 -ATPase对外源试剂响应存在差异性.     

不同浓度NaCl对两个玉米品种Na+、K+、Ca2+含量的影响

比较不同耐盐性品种在NaCl胁迫下的离子含量的差异,为耐盐玉米的筛选提供理论依据。玉米耐盐品种‘郑单958’和盐敏感品种‘齐单1号’在含0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% NaCl的砂子中生长,分别测定根、茎和叶片中Na+、K+、Ca2+含量。NaCl胁迫下,Na+、K+、Ca2+含量在两个玉米品种间、NaCl浓度间差异均达到极显著水平。NaCl胁迫下,两个玉米品种根茎叶中Na+含量均增加,根中Na+含量增加的幅度大于茎和叶,‘郑单958’根中的Na+含量高于‘齐单1号’;K+、Ca2+含量随NaCl浓度的升高而降低。高盐胁迫下,‘郑单958’根中K+含量降低的幅度大于‘齐单1号’,而茎中K+含量降低的幅度小于‘齐单1号’;‘郑单958’茎和叶片中Ca2+含量降低的幅度小于‘齐单1号’。两个玉米品种在离子含量间表现出的差异非常明显,Na+、K+、Ca2+含量可以作为玉米耐盐性鉴定和筛选指标。     

PEG模拟干旱胁迫对高粱幼苗生理特性的影响

选用两个甜高粱和一个粒用高粱品种：‘高粱蔗’、‘四丽美’和‘河农16’,利用PEG6000对供试品种进行干旱胁迫处理,测定这3个品种不同处理时间和浓度的保护酶系活力和渗透调节物质（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）酶活力、可溶性糖含量）的变化,并进行抗旱性分析,结果表明：胁迫处理下这3个品种的SOD、CAT、POD酶活力和可溶性糖含量均表现为‘高粱蔗’最高,‘四丽美’次之,‘河农16’最低,即‘高粱蔗’抗旱性最强,‘河农16’最差;不同品种类型之间保护酶系活力和渗透调节物质变化不同,抗旱能力存在差异,即甜高粱品种的抗旱能力强于普通粒用高粱品种。     

高温胁迫对早稻根系质膜ATPase活性及NH+4吸收的影响

选用高温耐性品种农大228、082和高温敏感品种茉莉占、协青早B，比较研究了高温胁迫对根系质膜ATPase活性和NH4^＋吸收速率的影响。结果表明，高温胁迫下，农大228和082根系质膜H^＋-ATPase和Ca^2＋-ATPase活性均比对照提高，而茉莉占和协青早B分别比对照大幅度下降，品种间差异显著（Duncan’s法检验）。根系质膜蛋白含量在高温胁迫后均表现下降。082的NH4^＋吸收速率不受高温影响，热敏感型品种NH4^＋吸收速率受高温胁迫明显下降。     

棉花苗期耐盐生理指标的筛选及综合评价

为了筛选与棉花耐盐密切相关的生理指标,为棉花苗期耐盐鉴定提供理论依据。以4个棉花品种为材料,通过塑料盒栽植试验,探讨了棉花幼苗在盐胁迫前和胁迫后5天、10天、15天时的叶片相对含水量、质膜透性、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、K+、Na+及K+/Na+值等耐盐相关生理指标相对值的变化情况,利用方差分析、主成分分析和隶属函数分析等方法对数据进行统计分析。结果表明所有指标在胁迫后第5天开始即与胁迫前表现极显著差异;选取K+/Na+值、相对含水量和质膜透性3个主要的耐盐鉴定生理指标;4个棉花品种的耐盐性强弱排序为‘枝棉3号’>‘中棉所35’>‘鲁棉6号’>‘中棉所12’。胁迫后第5天为最佳鉴定时机,所选取的耐盐生理指标代表了所有指标的信息,且其评价结果与省地方标准《棉花耐盐性鉴定评价技术规范》中盐害指数的评价结果高度相关,因此所选生理指标可与隶属函数法相结合用于棉花苗期耐盐综合评价中。     

2℃低温下抗寒冬小麦与冷敏感春小麦幼苗细胞质膜Ca2+-ATPase活性比较

通过氯化铈(CeCl3)沉淀的电镜细胞化学法,对比观察了抗寒冬小麦幼苗和冷敏感春小麦幼苗质膜Ca2+-ATPase活性的变化,结果显示:20℃下生长的冬小麦幼苗,Ca2+-ATPase活性主要定位于质膜上.2℃下,随处理时间的延长(3 h、12 h),质膜Ca2+-ATPase活性反应逐步增强.2℃下处理3d,质膜上仍存在酶反应产物,质膜Ca2+-ATPase活性高于对照.2     

磷胁迫对不同基因型甜菜根系形态及根分泌物的影响

选用了三种不同抗磷胁迫能力的基因型甜菜种质材料‘品14’、‘品17’和‘品20’,通过液培和沙培法对低磷胁迫下甜菜根长、根冠比、根系H+及有机酸分泌等形态和生理特性进行了研究。结果表明：（1）磷胁迫对甜菜根系的形态特征影响显著,与正常磷营养水平比,各基因型甜菜的根系长度和根冠比均有显著增加（p<0.05）,其中抗磷胁迫能力最强的‘品20’增加幅度显著高于其他两个基因型;（2）甜菜根系主要分泌草酸、乳酸、马来酸及反丁烯二酸,其中大部分为草酸和乳酸,在低磷胁迫下,只有抗磷胁迫能力最强的‘品20’此两种酸的分泌达到显著增加水平;（3）不同基因型甜菜受磷胁迫后,近根区生长环境变化各异,其中抗磷胁迫能力最强的‘品20’H+的分泌量的增幅显著高于其他两个基因型。     

硅对盐胁迫下黄瓜幼苗根系质膜、液泡膜酶活性的影响

研究硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及根细胞质膜H^＋-ATPase、液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase和Ca^2＋-ATPase活性的影响。结果表明：盐胁迫严重抑制黄瓜幼苗生长,根细胞质膜H^＋-ATPase、液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase和Ca^2＋-ATPase活性明显降低。硅处理明显提高盐胁迫黄瓜根液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase、Ca^2＋-ATPase活性,一定程度上维持了液泡膜质子泵活性,有效地防御了细胞质酸化,这可能是硅提高黄瓜耐盐性的一个重要因素。     

土壤干旱下钙处理对棉花生理过程、膜功能及产量的影响

利用盆栽试验研究了ＣａＣｌ２浸种和ＣａＣｌ２叶面喷施对轻度、重度土壤干旱下，棉花叶片水分状况、生理过程、膜功能及产量的影响。结果表明：钙浸种和叶面喷钙均能使棉花离体叶片气干时含水量的下降变缓；轻度、重度土壤干旱时，棉花叶片相对含水量和水势下降，气孔阻力增大，蒸腾速率减少，叶绿素含量和叶绿素ａ／ｂ比值减小，光合速率和呼吸速率降低，质膜相对透性和丙二醛（ＭＤＡ）含量增加，超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性下降，但钙浸种和叶面喷钙的处理均比对照下降或增加的幅度小，这说明钙处理提高了干旱条件下棉花叶片的保水能力，增强了叶片的各种生理活动及叶片膜功能的完整性，从而提高了棉花的抗旱能力和产量     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

水稻质膜H+-ATPase基因对拟南芥遗传转化及其抗盐性分析

RT-PCR扩增得水稻质膜H -ATPase全长cDNA(PM-H -ATPase),构建了植物表达载体获得质粒pBI121-PM-H -ATPase,农杆菌介导、真空渗入法转化PM-H -ATPase基因入拟南芥,得35株T1代卡那抗性植株.抗性植株PCR分析表明,抗性植株整合了目的基因.Northern杂交分析进一步表明T3代转基因拟南芥表达了目的基因.抗盐(NaHCO3和NaC1)性分析表明:转基因植株的耐盐能力明显高于野生型;盐碱胁迫下转基因植株开花优先于野生型植株.     

Ca2+、PEG预处理对干旱胁迫下小麦幼苗某些酶活性的影响

本文结果表明，Ｃａ＾２＋、ＰＥＧ预处理小麦种子具有提高其幼苗ＲＷＣ及ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ的活性和降低膜透性的效应，在干旱胁迫下植株生长抑制减轻。随着干旱胁迫的加强、ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性迅速上升并始终维持较高水平，具体表现为浸种处理ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ；ＲＷＣ表现为ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〉Ｈ２Ｏ，植株生长抑制程度表现为ＰＥＧ〈Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ。解除干旱胁迫后，Ｃａ＾２＋，ＰＥＧ浸种处理的     

水分胁迫对玉米保护酶系活力及膜系统结构的影响

在ＰＥＧ诱导的水分胁迫下，ＳＯＤ活力在不同抗旱性的玉米品种或杂交组合中均呈现下降─回升─下降的变化趋势；ＣＡＴ活力在抗旱性强的品种中先升（或基本不变）后降，而在抗旱性弱的品种中一直降低；ＰＯＤ活力在所有品种均呈明显降低。同时，叶片质膜透性增大，叶绿体和线粒体超微结构受损，抗旱性强的品种受损程度较轻。ＳＯＤ和ＣＡＴ活力与质膜、叶绿体和线粒体膜系统结构的损伤程度呈负相关，与品种抗旱性呈正相关，可作为玉米抗旱鉴定的生化指标；而ＰＯＤ活力与上述膜系统的损伤程度及品种抗旱性相关不大。     

小麦质膜质子ATP酶基因和启动子序列(登录号:AY829002)

Plant plasma membrane H^＋ -ATPase fuels ATP and pumps protons from the cytoplasm to the cell exterior resulting in acidification of plant cell wall and alkalinization of cytoplasm. This electrochemical gradient across the PM plays an extremely important role in plant growth and development. We isolated promoter and complete gene of plasma membrane H^＋ -ATPase from common wheat （Triticum aestivum L.cv. yumai 18）. The genomic sequence of the enzyme includes fourteen introns and fifteen exons. Existence of GGGCGGG sequence in promoter, located upstream-135, indicates that the enzyme is typical of “housekeeping” genes expressed in most tissues.     

铝胁迫对花生根尖线粒体膜生理特性的影响

线粒体在植物生命活动中发挥重要作用,以花生为材料,研究了在铝胁迫条件下,花生根尖细胞线粒体膜生理变化。结果表明,通过根长试验、苏木精染色和根尖铝离子含量测定,筛选到耐铝品种LH11,铝敏感品种R1549。铝胁迫后,两个品种根尖线粒体MDA含量增加,R1549的MDA含量均高于LH11,在处理浓度是20 μmol L^-1和100 μmol L^-1时,两品种的MDA含量差异显著,但在400 μmol L^-1时,差异不显著;两品种根尖线粒体Ca²⁺-ATP酶活性和Ca²⁺含量呈下降趋势,且随铝溶液浓度增加而加快,R1549的线粒体Ca²⁺含量下降较LH11快;随处理铝溶液浓度增加,线粒体光密度持续下降,MPT不断增大,ΔΨ_m明显降低,线粒体中Cyt c/a减少,R1549较LH11下降更明显。试验结果说明在较高铝浓度胁迫下,两品种线粒体透性转换孔开放,膜透性增加,跨线粒体膜Ca²⁺转运系统活性降低,使胞质Ca²⁺超载,细胞色素C释放到细胞质中,诱导根尖细胞发生程序性死亡,从而抑制根生长;在低铝浓度下,与铝敏感品种相比,耐铝品种吸收铝少,脂质过氧化水平低,线粒体膜Ca²⁺-ATPase活性、MPTP和ΔΨ_m调控能力强,不易发生PCD,从而表现出较强的耐铝能力。