水稻叶色突变体812HS蛋白质复合物和叶绿素合成特性的研究

以水稻叶色突变体812HS与野生型812S为材料,利用蓝绿温和胶电泳技术和生理方法对叶尖端类囊体膜蛋白质复合物含量以及叶绿素合成前体物质进行了比较。结果表明,和野生型812S相比,水稻叶色突变体812HS在分蘖盛期叶绿素含量开始明显减少,叶绿素a/叶绿素b比值增加,突变体的类囊体膜蛋白质复合物如光系统Ⅱ捕光色素蛋白(LHCⅡ)含量、光系统Ⅰ核心复合体(PSⅠcore)含量和F1-ATP合酶复合体和细胞色素b6/f复合体(F1-ATPaseCy tb6/f)含量显著减少。突变体812HS叶片叶绿素合成代谢中间产物5-氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)含量均显著高于野生型812S,而原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原脱植基叶绿素(Pchlide)、Chla、Chlb含量却显著低于野生型812S。即水稻叶色突变体812HS的叶绿素含量明显减少,一方面是由于囊体膜蛋白质复合物的减少影响了其对光的吸收和传递;另一方面通过测定叶绿素合成的前体物质初步认为是由于叶绿素合成过程中UrogenⅢ到ProtoⅨ合成过程受阻所致。     

特异资源绿天麻和乌天麻光合色素合成特性研究

以乌天麻和绿天麻为材料,研究其叶绿素光合色素合成特性,从而揭示其光合色素生物合成及其调控的机理。测定乌天麻和绿天麻叶绿素合成途径中的前体物质的含量,包括﹠-氨基乙酰丙酸(ALA),胆色素原(PBG),尿卟琳原III(Urogen III),原卟琳IX(Proto IX)和原脱植基叶绿素(Pchlide),镁原卟琳(Mg-Proto),原脱植基叶绿素(Pchlide)到脱植基叶绿素(Chlide)光转化效率的测定和叶绿素、类胡萝卜素的含量的测定。结果表明,叶绿素前体物质中,乌天麻原卟琳IX(Proto IX)含量为绿天麻的2.3倍,乌天麻镁原卟琳(Mg-Proto)的含量仅为绿天麻的3/5,而原脱植基叶绿素(Pchlide)到脱植基叶绿素(Chlide)光转化效率并未检测到有吸收,乌天麻胡萝卜素为绿天麻的6.3倍。通过叶绿素合成途径方向揭示了绿天麻和乌天麻的光合色素合成特性。     

水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成特性研究

该研究以野生型缙恢10号为对照,对水稻叶片全生育期黄化突变体ylg3叶绿素合成前体物质进行了研究. 结果表明:与野生型缙恢10号相比,突变体ylg3表现为叶绿素缺乏;ylg3的叶绿素合成前体物质受阻于由胆色素 原(PBG)合成尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)这一步,推测与胆色素原脱氨基酶和尿卟啉原Ⅲ合成酶这2个关键酶活性异 常存在一定关系;Pchlide的光转化效率表明,突变体ylg3产生的Chlide少于对照,且用于叶绿素a合成的消耗量 和消耗速度也低于对照.这可能是其叶绿素质量分数低的重要原因.     

吊兰光合色素与叶绿素生物合成特性的初步研究

[目的]探讨吊兰叶色变异的生理机制。[方法]以银边和银心吊兰为材料,分别对绿叶与色叶部位的光合色素与叶绿素前体物质的含量进行了测定与分析。[结果]与正常绿色叶相比,吊兰色叶部位的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量都比较低,尤其以叶绿素a的减少最为显著;色叶部位的Mg原-卟啉Ⅸ及原脱植基叶绿素a含量显著减少,而其他叶绿素前体物质的积累增加(银边吊兰)或差异较小(银心吊兰)。[结论]叶绿素a的显著减少是导致吊兰色叶形成的直接原因,而叶绿素合成的减少是由于从粪卟啉Ⅲ到Mg原-卟啉Ⅸ转化过程中代谢途径受阻的缘故。     

碱性土上GF677与毛桃叶片叶绿素合成及叶绿体结构差异性研究

【目的】探究桃砧木GF677与普通毛桃在碱性土上抗黄化生理机制,为抗性桃砧木育种提供理论依据。【方法】以两年生GF677扦插苗和毛桃实生苗为材料,比较其在碱性土上不同时期叶绿素合成前体及组分含量差异。【结果】多数时期GF677叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及UrogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ和原脱植基叶绿素含量均高于毛桃; GF677叶片内ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ以及原脱植基叶绿素含量在受到碱胁迫后能在短时间内恢复并超越前期值,而毛桃恢复水平较低。【结论】毛桃叶绿素b含量各时期均极显著低于GF677,是导致毛桃叶片黄化的直接原因;叶片PBG→Uro、Uro→Proto两个合成步骤,及叶绿素循环中叶绿素a→叶绿素b转化是否受阻是桃砧木抗黄化能力的重要判断指标。     

黄瓜黄绿叶突变体光合色素变化及相关基因差异表达

【目的】黄瓜黄绿叶突变体是进行光合系统研究和遗传育种研究的重要材料,明确其叶色突变机理,可为进一步利用该性状进行基因定位、基因克隆等研究提供理论依据。【方法】本试验对黄瓜黄绿叶突变体9110Gt叶色黄化和转绿后的光合色素成分、含量和原叶绿素含量进行测定,并利用cDNA-AFLP技术及cDNA-Ad-SRAP技术,进行相关基因差异表达研究,获得差异表达片段。【结果】突变体9110Gt和野生型9110G在叶色素组分上没有显著差异,但突变体的光合色素及原叶绿素含量都低于正常株。从该突变材料中分离到的9条与叶色突变基因相关的差异表达片段与叶绿体和线粒体中基因具有较高同源性。【结论】该突变体叶色黄化是由于原叶绿素合成受阻从而导致叶绿素a合成减少,进而导致叶绿素含量降低,叶片光合色素比例发生变化,叶色发生变异。基因转录水平的研究进一步说明引起该现象的原因可能是与叶绿体发育、叶绿素生物合成相关的基因发生了突变。     

一个新的水稻黄化突变体的光合作用及叶绿素荧光特性研究

对水稻黄化自然突变体(安农标810S)及其野生型(安农810S)的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光动力学参数及单株产量进行了比较分析,结果显示:突变体在整个生长发育阶段总叶绿素含量均显著低于野生型,但突变体与野生型各自所配的杂交F1代叶绿素含量没有差异;从叶绿素a/b的比值来看,突变体的比值明显大于野生型;从净光合速率来看,无论是在1 d中的不同时间段,还是在不同发育时期,突变体均高于野生型;在不同发育时期和1 d中的不同时间段,突变体的FV/Fm、FV′/Fm′、φPS2、ETR2及QP均大于野生型,突变体的QN低于野生型;突变体自交繁殖的单株产量高于野生型,且从各自所配的杂交后代F1来看,突变体有较强的配合力。     

叶绿素含量降低对水稻叶片光抑制与光合电子传递的影响

【目的】水稻突变体叶片叶绿素含量显著低于其野生型,但其光合电子传递效率与净光合值显著高于对照,文章旨在阐明其生理学机理并探讨其在高光效育种中的潜在应用价值。【方法】通过人工气候室的盆栽试验设置高光强(光照强度为700—800μmol·m~(-2)·s~(-1))与低光强(光照强度约为100—200μmol·m~(-2)·s~(-1))2个处理,并结合大田试验,观测突变体与野生型的叶绿素荧光、超氧阴离子含量、丙二醛含量、SOD酶活性、叶绿体超微结构、叶片荧光显微结构与冠层温度。【结果】突变体材料叶绿素含量显著低于其野生型,并且光照强度对其叶绿素含量的效应也不相同。随着光照强度的增强,突变体叶片叶绿素含量增加60%,而野生型品种叶片叶绿素含量却降低20%以上。光反应曲线表明,突变体光合值显著高于野生型,尤其在1 000μmol·m~(-2)·s~(-1)光照下,低光强与高光强处理中低叶绿素含量突变体光合值分别比野生型高9.4%和46.5%。叶绿素荧光数据也表明,水稻突变体的电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ的量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(q P)、光下最大光化学效率(F′v/F′m)显著高于其野生型。在高光强处理下,野生型材料中的应激活性氧超氧阴离子与丙二醛(MDA)含量受到光抑制。叶绿体超微结构与荧光显微结构表明,野生型材料叶绿体受到一定程度的损伤,且其维管束间距离显著大于突变体,其维管束面积小于突变体,不利于水分在叶片中的传输。田间冠层热力学图像表明中午高温、高光照条件下,突变体冠层温度显著低于其野生型。综合以上结果,野生型叶片叶绿素含量高,在高光强下会导致过量光吸收,光系统Ⅱ电子传递效率下降,超氧阴离子与丙二醛累计,导致叶绿素结构与功能的破坏,因此,其光合值显著低于突变体材料。同时过量光吸收会导致叶片与冠层温度上升,不利于冠层群体光合。【结论】在未来高光效育种中选育叶绿素含量适当降低的品种,有助于避免高光强下叶片的过量光吸收,从而缓解活性氧的产生与光抑制,并有利于降低冠层温度从而缓解水稻群体光合"午休"现象。     

彩叶富贵竹叶绿素生物合成代谢的研究

[目的]探讨富贵竹色叶形成的生理原因,以便为观赏植物的栽培与育种提供新的试验依据。[方法]以金边富贵竹和银边富贵竹的叶片为材料,对绿叶部分与花叶部分的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素合成中间产物含量的变化状况进行分析。[结果]与绿叶部分相比,花叶部分的叶绿素含量显著下降,而类胡萝卜素含量下降幅度较小,2种试验材料表现了相同的倾向;在金边富贵竹的花叶与绿叶部分之间,叶绿素合成中间产物的含量显著不差异,但银边富贵竹花叶部分的Mg-原卟啉含量显著增加,而原脱植基叶绿素a显著降低。[结论]总叶绿素缺乏是引起富贵竹彩叶形成的主要原因,在金边富贵竹花叶部分的叶绿素合成代谢中由原脱植基叶绿素a转化为叶绿素a、或叶绿素a转化为叶绿素b的过程受到了阻抑,而在银边富贵竹中由Mg-原卟啉转化为原脱植基叶绿素a的过程受到了阻抑。     

中国肝癌病人p53突变体R248W的细胞功能研究

【目的】探索p53基因突变对细胞正常功能的影响,阐明肝癌的发病机制。【方法】利用PCR产物直接测序的方法,对202例中国肝癌患者p53基因的11个外显子进行突变筛查;利用定点突变的方法构建真核表达载体pCMV-R248W,Western blot检测突变体蛋白R248W在p53缺失型H1299细胞中的表达情况;采用双荧光素酶报告基因检测系统和流式细胞仪,研究R248W突变对转录活性及促凋亡能力的影响。【结果】在其中1例样本的7号外显子处筛查到突变形式为CGG→TGG的点突变,使p53蛋白248位的精氨酸(Arg)突变为色氨酸(Trp),即R248W,突变率为0.495%;在H1299细胞中转染等量的pCMV-p53和pCMV-R248W时,野生型p53与突变体R248W的蛋白表达量相当,但R248W的转录活性及促凋亡能力显著低于野生型p53。【结论】R248W突变可能引起p53蛋白构象的改变,从而影响p53的转录活性及促凋亡能力,使细胞的正常生理功能紊乱,导致肿瘤发生。     

低温条件下钼对冬小麦叶绿素合成前体的影响

 【目的】探讨低温缺钼条件下冬小麦叶绿素合成受阻位点。【方法】采用土培试验、微区试验、营养液培养试验,设不施钼(CK, 土壤有效钼0.112 mg·kg-1)和施钼（+Mo, 施钼水平为0.13 mg·kg-1）处理，及δ-氨基酮戊酸(ALA)转化抑制剂乙酰丙酸（LA）处理，研究了缺钼对冬小麦品种叶绿素几种重要合成前体的影响。【结果】低温时叶绿素a与叶绿素b的比值（Chla/Chlb）上升，而不施钼时比值不变，表明低温抑制Chla 向Chlb的转化，而缺钼不影响它们的转化。叶绿素合成前体原叶绿素酸(酯)(Pchl)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原卟啉Ⅸ(protoⅨ)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)不施钼时显著下降，其中UroⅢ急剧下降，ALA、谷氨酸（Glu）显著累积，表明从Glu或ALA向UroⅢ的转化可能受阻；加入ALA转化抑制剂LA后，ALA含量逆转为不施钼小于施钼，表明缺钼条件下ALA向UroⅢ的转化受阻。【结论】缺钼影响ALA向UroⅢ的转化，导致叶绿素合成受阻，含量下降。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

烟草中NAC类转录因子基因的克隆及分析

 【目的】克隆烟草NAC类转录因子基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究NAC类转录因子对烟草打顶后根系的生长发育与烟碱生物合成之间的关系奠定基础。【方法】采用电子克隆结合RT-PCR获得烟草NtNAC-R1全长cDNA序列,并进行生物信息学分析,用pRESTB原核表达系统进行该基因的原核表达。分别采用RT-PCR和Northern杂交对烟草打顶前、后根尖组织中NtNAC-R1的表达模式进行分析。【结果】烟草NtNAC-R1开放性阅读框架长度为936 bp,编码311个氨基酸,具有NAC转录因子家族典型的保守结构域。系统进化分析表明,该基因与矮牵牛NAC亲缘关系较近,属茄科植物特异NAC家族,在原核细胞中具有表达活性。该基因在烟草根中的表达水平最高,在烟草打顶后2—4 h表达水平下降,随后上升。【结论】从烟草根尖组织中克隆了一个NAC转录因子基因NtNAC-R1,该基因在根系中具有高水平表达,在烟草打顶后2—4 h表达水平显著降低,具有响应烟草打顶所导致的信号传递作用。     

薇甘菊光能利用及叶绿素合成在不同光照强度下的响应

【目的】 光是植物进行光合作用的重要生态因素之一,光合色素对光的捕获和利用影响植物的生长发育进程,进而影响其在自然生态系统中的生存和适合度。明确薇甘菊（Mikania micrantha）光合生理特征与叶绿素生物合成途径的基因表达对不同光照强度的响应,以及薇甘菊光合能量与叶绿素转化的相互关系,为解析薇甘菊“快速生长”提供生理生态学证据。【方法】 以薇甘菊为研究对象,采用乙醇浸提法测定不同光照强度（0、20%、40%、100%）下各光合色素含量,分析其叶绿素a和b比值（Chl a/b）的变化规律,比较不同光合途径代表植物（C3、C4和CAM）光合特性;利用微量法和蒽酮比色法分别测定上述光照强度下薇甘菊叶片组织中ATP和淀粉含量;构建不同光照强度下薇甘菊cDNA文库并开展转录组测序;利用OrthoFinder、Blastp、HISAT2、StringTie和R包等生物信息学软件分析不同光照强度变化下薇甘菊叶绿素合成和捕光复合体（LHC）基因表达模式,阐述叶绿素合成途径相关基因表达变化规律。【结果】 在100%的光照强度下,薇甘菊叶绿素b和类胡萝卜素含量以及Chl a/b与C4植物玉米相近,并且薇甘菊和玉米叶片中Chl a/b显著高于C3（水稻和番茄）和CAM（芦荟）植物。不同光照强度下的薇甘菊叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量变化不显著,但Chl a/b呈现出随光照强度增加而显著增加的趋势;40%和100%光照强度下,薇甘菊叶片中ATP含量变化幅度较小,而淀粉含量随光照强度上升显著升高;当光照强度为0时淀粉含量急剧下降,此时ATP含量呈现升高趋势;薇甘菊叶绿素生物合成中HEMA、CHLH、CRD1和CAO基因家族的基因表达量受光诱导调控,高光照强度下捕光复合体（LHC）基因的表达量较高。【结论】 不同光照强度下薇甘菊叶片可能通过调节叶绿素a和b的合成,调控淀粉和ATP的相互转化,奠定了薇甘菊较高光合速率和较强光适应能力的基础。     

酸黄瓜对南方根结线虫抗性的光合响应

 【目的】酸黄瓜对南方根结线虫具有高度抗性,明确其抗性的光合响应特性,为进一步抗性基因的分离及功能鉴定提供理论依据。【方法】采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究线虫侵染对抗、感黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数及相关生理指标的影响。【结果】线虫侵染使抗病材料酸黄瓜叶绿素（Chl）含量降低幅度显著小于感病材料北京截头,酸黄瓜Chl随氮素含量降低较北京截头平缓;抗、感材料净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）下降,酸黄瓜胞间CO2浓度（Ci）下降,而北京截头Ci上升,酸黄瓜Gs对叶片相对含水量（RWC）持续下降的反应较北京截头敏感;实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）降低幅度酸黄瓜小于北京截头,非光化学猝灭系数（qN）升高幅度酸黄瓜显著高于北京截头;酸黄瓜Pn/Ci初始斜率变化不大,而北京截头Pn/Ci急剧降低。【结论】酸黄瓜叶绿素含量下降较小,从而保持了较高的净光合速率,使线虫侵染对酸黄瓜植株生长造成的影响不大。     

外源ALA对低温胁迫下巴西蕉幼苗抗冷性的影响

[目的]探讨ALA对香蕉幼苗抗冷性的生理影响及冷害机制,为ALA调节香蕉抗冷性提供科学依据.[方法]以巴西蕉幼苗为材料,设清水常温(CK1)和清水低温(CK2)为对照,喷施1 mg/L ALA后置于人工气候箱中(7℃)低温胁迫12、24、36、48 h,期间取样测定叶片质膜透性、叶绿素、MDA、可溶性蛋白、脯氨酸以及SOD、POD酶活性等.[结果]与低温对照相比,在低温胁迫期内,外源ALA处理的叶片叶绿素含量、SOD和POD活性、脯氨酸和可溶性蛋白质含量均明显提高,质膜透性、MDA含量和O2-产生速率则有所降低;当低温胁迫36 h后,外源ALA处理的叶片叶绿素含量、SOD 、POD酶活性分别提高了90.6%、11.7% 、58.4%,O2-生速率、质膜透性、MDA含量降低了85.3% 、27.6%、37.1%.[结论]低温胁迫下,外源ALA可提高叶片SOD 、POD活性,降低O2-产生速率,减小质膜透性,同时还可增加脯氨酸和可溶性蛋白的积累,维持叶绿素的稳定性,从而提高巴西蕉幼苗的抗玲性.     

甘蓝型油菜黄化突变体的叶绿体超微结构、 气孔特征参数及光合特性

【目的】揭示甘蓝型油菜自发黄化突变体NY的叶绿体超微结构、气孔特征参数与光合色素含量及光合特性之间的关系,为探讨突变材料的黄化机理和在育种实践上的应用提供理论依据。【方法】以突变体NY及其野生型NG,及组配的F1（NY×NG）、rF1（NG×NY）为研究材料,进行五叶期心叶和平展叶的叶绿体超微结构观察、气孔特征参数调查、光合色素含量测定、光合特性测定及农艺性状考察。【结果】突变体NY黄化心叶和黄绿平展叶的叶绿体发育程度均差于野生型NG及F1、rF1;NY黄化心叶下表皮气孔保卫细胞叶绿体数较NG少40%左右,黄绿平展叶中数目与NG等相近;NY的Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car含量及组成,净光合速率均显著低于同时期NG及F1、rF1;NY生育期推迟,经济性状变差,单株籽粒产量下降,但组配F1和rF1的农艺性状和光合特性均能恢复至正常水平。【结论】黄化突变体NY是叶绿体结构发育缺陷所导致的缺总叶绿素型突变体,其叶绿体结构发育异常,基粒和基粒片层数的减少致使叶绿素含量过低,是其光合速率较低和农艺性状较差的主要原因。     

辣木幼苗对淹水胁迫的生理响应及耐涝性综合评价

【目的】探究辣木幼苗对淹水胁迫的生理响应规律及其耐涝性,为辣木耐涝品种选育及抗涝栽培机理研究提供参考。【方法】供试材料为多油辣木（Moringa oleifera Lam.）、PKM1（多油辣木中选育出的品种）、狭瓣辣木[Moringa stenopetala（Baker f.）Cufod],设置正常水分（CK）和淹水处理,胁迫后测定辣木幼苗叶片的可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、Chl a、Chl b、类胡萝卜素（Car）、Chl a/b、Chl a+b、总叶绿素（Chl T）、暗适应初始荧光（F_o）、暗适应最大荧光（F_m）、光系统II（PSII）最大光化学效率（F_v/F_m）、光适应下PSII实际光化学量子产量（ΦPSII）、光合电子传递速率（ETR）、非光化学猝灭系数（NPQ）、光化学淬灭系数（qP）,并综合评价多油辣木、PKM1和狭瓣辣木的耐涝性。【结果】PKM1和狭瓣辣木的SS、SP和Pro含量在淹水后较CK分别显著上升38.64%、86.81%、351.07%和69.66%、139.22%、567.69%（P<0.05,下同）;淹水后,多油辣木的SS含量较CK显著上升29.12%,但SP含量显著下降55.35%。淹水后,多油辣木的Chl b含量较CK显著下降36.59%,狭瓣辣木的Car含量较CK显著上升57.14%;多油辣木、PKM1和狭瓣辣木的Chl a/b含量在淹水后较CK分别显著上升36.41%、38.92%和26.34%。淹水后,多油辣木、PKM1和狭瓣辣木的F_o较CK显著上升,F_v/F_m、ΦPSII、ETR、qP较CK分别显著下降,NPQ与CK差异不显著（P>0.05）;PKM1和狭瓣辣木的F_m在淹水后较CK分别显著下降37.79%和34.90%。快速光响应曲线结果显示,淹水后多油辣木、PKM1和狭瓣辣木的ETR_max分别下降;淹水处理ETR_max的排序依次为狭瓣辣木 > PKM1 > 多油辣木。利用主成分分析、隶属函数法和聚类分析等多元分析方法对16个单指标进行综合分析可知,其耐涝性依次为狭瓣辣木 > PKM1 > 多油辣木。【结论】淹水导致辣木幼苗的渗透调节物质上调,且严重影响植株的光合和叶绿素荧光特性。因此,在辣木幼苗期应加强涝渍防控,出现积水应及时排水。在涝害发生频繁的区域应选择耐涝性品种。     

玉米ZmSCL7的克隆及功能研究

【目的】对玉米SCARECROW-LIKE 7（SCL7）进行克隆与表达研究,了解该基因表达的分子机制及其应用。【方法】以玉米叶片总RNA为模板,根据同源克隆策略设计简并引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得ZmSCL7的全长cDNA序列。利用同源性比对进行序列分析,通过Northern杂交分析ZmSCL7在不同逆境胁迫下的表达特征,对转基因烟草进行Western blot分析,并测定最大光化学效率、叶绿素、丙二醛和脯氨酸含量验证该基因的抗盐功能。【结果】获得ZmSCL7全长cDNA序列1 653 bp,编码550个氨基酸。Northern杂交表明该基因在NaCl、H2O2和低温处理条件下上调表达,在ABA处理条件下下调表达。与对照相比,转ZmSCL7烟草在200 mmol•L-1NaCl时萌发受到较小抑制,且最大光化学效率、叶绿素和脯氨酸含量上升,丙二醛含量下降。【结论】ZmSCL7作为一个转录因子受多种逆境胁迫诱导,该基因的过量表达提高了烟草的抗盐性。     

5个桃砧木品种对淹水胁迫的生理响应及耐涝性评价

【目的】探究不同品种桃树砧木对淹水胁迫的生理响应及耐涝性，为桃耐涝砧木品种选育及抗涝机理提供理论依据。【方法】以毛桃、抗砧1号、浙砧1号、筑波6号、南京白沙5个桃砧木当年生实生苗为供试材料，设正常水分（对照，CK）和淹水处理，测定叶片的光合特性、抗氧化酶活性、光合色素及渗透调节物质含量等指标，综合评价砧木耐涝性。【结果】淹水处理下，各砧木叶片的净光合作用（Pn）和蒸腾速率（Tr）均显著低于CK（P<0.05，下同）；抗砧1号、筑波6号和毛桃叶片的气孔导度（Gs）较CK显著降低；浙砧1号的胞间二氧化碳浓度（Ci）较CK显著下降，其他品种不同程度上升。筑波6号、抗砧1号、南京白沙和毛桃的叶绿素a（Chl a）和类胡萝卜素（Car）含量较CK显著下降。浙砧1号的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、脯氨酶（Pro）和可溶性蛋白（SP）含量较CK显著提高，丙二酶（MDA）含量显著低于CK；毛桃的过氧化物酶（POD）、CAT及Pro活性显著提高，而SOD活性和（SP）含量显著下降。各种砧木的POD、CAT和Pro的耐涝系数均大于100.00%，Pn、Tr、Chl a、Chl b和Car的耐涝系数均小于100.00%。利用主成分及隶属函数等多元统计方法对15个指标耐涝系数进行综合分析，浙砧1号综合耐涝评价值D值最大，为0.760，表现出较强的耐涝性，其次为南京白沙、筑波6号和抗砧1号，耐涝性中等，毛桃D值最小，为0.091，耐涝性最弱。【结论】淹水胁迫不同程度抑制了砧木叶片光合作用和光合色素合成，各砧木在胁迫下调节体内渗透物质和抗氧化酶能力不同，耐涝性存在差异。在涝害频发的区域应避免桃园积水并采用耐涝性较好的砧木品种。