深淹胁迫对三峡库区狗牙根谷胱甘肽代谢途径的影响

以三峡库区自然消落带野生狗牙根为研究对象,进行自然条件下不同水位深度(0、5、10、15、20、25、30 m)的深淹胁迫以及胁迫后恢复试验,对谷胱甘肽合成、循环代谢关键酶及物质含量进行分析。结果表明,深淹胁迫后,狗牙根可以通过增强谷胱甘肽合成及循环代谢关键酶:谷胱甘肽还原酶和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的活性,维持植物体内谷胱甘肽水平及氧化还原状态,从而抵御深淹造成的氧化伤害。深淹恢复生长30 d后,狗牙根谷胱甘肽、总谷胱甘肽含量、谷胱甘肽还原酶、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性恢复至未淹对照水平。从植物对深淹胁迫的生理响应上,表明狗牙根作为禾本科植物在遗传上具有一定的耐淹能力,可以作为三峡水库消落带植被恢复的物种。     

深淹胁迫下三峡库区狗牙根的生理响应

以三峡库区自然消落带野生狗牙根为研究对象,按照三峡水库涨落实际,进行自然条件下不同深度(0、5、10、15、20、25、30m)的深淹胁迫及胁迫后恢复试验.结果表明,深淹胁迫下狗牙根丙二醛和脯氨酸含量呈递增趋势,还原型谷胱甘肽较对照有所增加,可溶性糖和淀粉含量都保持在较高水平,可溶性蛋白含量呈下降趋势.出水后恢复生长30d,狗牙根各生理指标恢复至对照水平.狗牙根作为禾本科植物在遗传上具有一定耐淹性,可以作为三峡水库消落带植被恢复物种.     

淹水胁迫下AM真菌对桃根系脯氨酸含量及其代谢酶活性的影响

为了提高桃树的耐淹水能力,以毛桃为材料,淹水胁迫12d后观测丛枝菌根真菌(AM真菌)摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)对其植株鲜重、菌根侵染率、根系脯氨酸含量、脯氨酸合成酶(△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶和鸟氨酸转氨酶)、脯氨酸分解酶(脯氨酸脱氢酶)的影响。结果表明:淹水处理显著降低了F.mosseae对根系的侵染;在非淹水和淹水处理下,接种F.mosseae真菌显著增加了植株鲜重、根系的脯氨酸含量和脯氨酸合成酶活性,但显著降低了鸟氨酸转氨酶和脯氨酸脱氢酶活性。因此,推测AM真菌主要通过提高谷氨酸合成途径和降低脯氨酸的分解,从而促进根系脯氨酸的积累,提高桃的耐淹性。     

外源Spd和NO对盐胁迫下玉竹脯氨酸代谢途径的影响

以玉竹[Polygonatum odoratum(Mill.)Druce]为试验材料,探究不同浓度外源亚精胺(Spd)及其与NO供体硝普钠(SNP)叠加使用对150 mmol/L NaCl胁迫下玉竹脯氨酸(Pro)代谢及相关酶△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转移酶(OAT)、精氨酸酶、脯氨酸脱氢酶(Pro DH)等活性的影响。结果表明,无外源Spd和NO时,盐胁迫使玉竹幼苗Pro含量增加,其鸟氨酸合成途径中的关键酶精氨酸酶和OAT活性增强;谷氨酸合成途径中的关键酶P5CS活性无明显变化;降解途径关键酶Pro DH活性降低;谷氨酸途径对玉竹叶片脯氨酸合成的贡献小于鸟氨酸途径。单独添加外源Spd时,总体来讲,100μmol/L的Spd处理最适宜,可显著缓解玉竹的盐胁迫,其中OAT、精氨酸酶活性显著增强,分别是盐胁迫下Spd浓度为0μmol/L处理的1.6倍、1.3倍。Spd与NO叠加处理可提高玉竹对盐胁迫的缓解作用,但提高幅度并不明显。二者的叠加效应对玉竹盐胁迫的缓解效应表现为随SNP浓度提高逐渐升高,后又缓慢下降,以SNP浓度在100μmol/L时对玉竹盐胁迫的缓解效应最强。     

渗透胁迫下硝酸钾对烟草脯氨酸代谢途径的影响

为研究硝酸钾对渗透胁迫下烟草脯氨酸代谢途径的影响,利用聚乙二醇(PEG)胁迫烟草,测定胁迫条件下,经过不同浓度硝酸钾处理后烟草叶片的相关生理指标,重点测定了烟草叶片中脯氨酸含量及脯氨酸代谢途径中吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和脯氨酸脱氢酶(PDH)的活性。结果表明,外加2 mmol.L-1KNO3可以显著增加叶绿素a含量、b含量和相对含水量,显著降低丙二醛含量、细胞膜相对透性,有效缓解PEG胁迫对烟草叶片的伤害。胁迫条件下硝酸钾可以增加烟草叶片中的脯氨酸含量。推测PEG胁迫显著促进脯氨酸累积可能是因为胁迫增强了谷氨酸途径中P5CS活性,PEG胁迫下硝酸钾促进脯氨酸累积则可能是因为硝酸钾增强了鸟氨酸代谢途径中OAT活性。     

淹水胁迫对水库消落带狗牙根保护酶活性的影响

选取浙江省长潭水库自然消落带生长的野生狗牙根与非消落带生长的野生狗牙根,置于水库支流进行不同时间淹水处理,观察其在淹水胁迫条件下不同生境狗牙根的保护酶活性和丙二醛含量变化情况,结果表明:两种生境下的狗牙根叶片的MDA含量都表现上升的趋势,但消落带生境下的狗牙根叶片MDA含量上升幅度要比非消落带生境下的狗牙根MDA含量上升速度要慢。在淹水前期,狗牙根叶片SOD、POD酶活性都有所上升,淹水后期,这两种酶活性都有所下降,但消落带生境下的狗牙根叶片保护酶活性在涝渍期间始终高于非消落带生境下的狗牙根。说明了消落带生境下的狗牙根由于长期生长在水淹胁迫环境,对涝渍的适应性要强于非消落带生境下的狗牙根。     

不同磷肥水平对甘蔗脯氨酸合成积累及关键基因表达的效应

【目的】探索不同磷肥量对甘蔗脯氨酸的合成积累影响,以阐明磷肥对甘蔗脯氨酸合成积累及其耐旱性的作用效应.【方法】以甘蔗栽培种粤糖55为研究材料,用桶栽试验法,在正常水分和干旱胁迫条件下,测定4个磷肥施用水平的甘蔗植株内P5CS、δ-OAT基因表达和酶活性、以及游离脯氨酸、叶绿素含量等生理生化指标.【结果和结论】无论是在正常供水条件下还是干旱胁迫下,甘蔗P5CS、δ-OAT基因的表达及酶活性、游离脯氨酸含量均受到N、P、K配比的影响.当施用过磷酸钙为900 kg·hm-2时,正常水分条件下,P5CS、δ-OAT酶活性均处于较低的水平,植株游离脯氨酸含量最低;干旱胁迫下,P5CS酶活性最高,δ-OAT酶活性亦处于较高水平,植株游离脯氨酸含量增加到最大.基于本研究的结果,湛江砖红壤蔗地的最佳N、P、K肥搭配方案是尿素、过磷酸钙、氯化钾的用量分别为918、900、750 kg·hm-2.相关、偏相关及通径分析的结果表明,干旱胁迫下植株中P5CS对游离脯氨酸的合成积累贡献显著大于δ-OAT;干旱胁迫下甘蔗合成积累游离脯氨酸的途径是以谷氨酸途径(Glu→Pro)为主,鸟氨酸途径(Orn→Pro)为辅.     

狗牙根与牛鞭草在三峡库区消落带水淹结束后的抗氧化酶活力

三峡水库周期性水淹结束后,消落带植物积极恢复生长的能力有利于其生存和定居,因此,探究影响植物恢复生长的关键生理生态机制对于消落带生态治理具有重要意义。采用野外采样、对比测定的手段,研究了生长于三峡水库消落带的狗牙根和牛鞭草根系在冬季水淹结束后清除活性氧(ROS)的关键酶活力恢复动态。结果表明:与对照相比,经历水淹的植物恢复初期发生明显氧化胁迫,超氧化歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)均维持了水淹诱导增加的活力水平。两个物种的过氧化氢酶(CAT)在水淹中活力均较低;出露之后后狗牙根CAT趋向于对照水平,牛鞭草CAT活力迅速上升但未到显著水平。水淹结束后24 d各个酶活力均回复到对照水平,表明氧化胁迫已基本消失。消落带位点植物不同酶活力之间表现出显著的相关关系,这可能是植株维持ROS代谢内稳态的表现。     

低温对黑麦草和狗牙根生理生化指标的影响

用5℃低温处理黑麦草和狗牙根,并以25℃为对照,比较低温胁迫下,黑麦草和狗牙根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸(Pro)和电导率(BEL)的差异,结果表明,25qC时上述5个指标差别不大,5℃,处理20h时,黑麦草和狗牙根的SOD活性均达到峰值.分别为处理4h时的2.88倍和2.87倍,但24 h后狗牙根的SOD活性减少速率明显大于黑麦草.POD活性的变化规律与SOD活性相同,黑麦草和狗牙根的POD活性同样在5℃处理20 h时达到峰值,峰值后的POD活性减少率同样是狗牙根明显大于黑麦草.Pro含量:狗牙根的峰值比黑麦草出现早、量值低、下降速度快.REL:狗牙根各低温处理时间均高于黑麦草,且增长率也高于黑麦草.说明在低温胁迫下,狗牙根叶片细胞膜脂质过氧化较严重.酶活性降低,抗性下降,这是狗牙根越冬困难的主要原因.     

大麦幼苗叶片脯氨酸代谢及其与耐盐性的关系

在 0～ 30 0mmol·L-1NaCl浓度范围内 ,大麦叶片内催化脯氨酸 (Pro)合成的关键酶吡咯啉 5 羧酸合成酶 (P5CS)、精氨酸酶、鸟氨酸转氨酶 (OAT)和谷氨酸脱氢酶 (GDH)的活性均明显提高 ,脯氨酸脱氢酶 (ProDH)活性略有下降 ,与之相对应 ,叶片内Pro含量上升 4～ 11倍。 2 0 0mmol·L-1NaCl以下浓度处理 ,Pro合成主要是通过谷氨酸 (Glu)途径(关键酶为P5CS) ,2 0 0mmol·L-1以上NaCl胁迫下鸟氨酸 (Orn)途径 (关键酶为OAT)受激。ΔGR/ΔNaCl (每提高单位NaCl浓度时植株生长速率的下降值 )可以代表植物的耐盐性 ,植物耐盐性越强该比值越小。统计表明 ,大麦ΔGR/ΔNaCl与叶片ΔPro/(Arg +Glu)·Δ1/NaCl (每提高单位NaCl浓度时叶片内Pro/(Arg +Glu)的上升值 )呈极显著负相关关系 ,与一定浓度NaCl处理下叶片K+ /Na+ 呈极显著负相关关系 ,说明盐处理后Arg和Glu向Pro的转化有利于大麦耐盐性的提高。在 10 0mmol·L-1NaCl处理时 ,ΔGR/ΔNaCl值与Pro对植株渗透势的贡献呈显著负相关 ,说明盐胁迫下Pro积累具有渗透保护剂的功能。     

SSR fingerprinting of 203 sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) varieties

Simple sequence repeat (SSR) markers have been shown to be a powerful tool for varieties identification in plants. However, SSR fingerprinting of sweetpotato varieties has been a little reported. In this study, a total of 1294 SSR primer pairs, including 1215 genomic-SSR and 79 expressed sequence tag (EST)-SSR primer pairs, were screened with sweetpotato varieties Zhengshu 20 and Luoxushu 8 and their 2 F₁ individuals randomly sampled, and 273 and 38 of them generated polymorphic bands, respectively. Four genomic-SSR and 3 EST-SSR primer pairs, which showed good polymorphism, were selected to amplify 203 sweetpotato varieties and gave a total of 172 bands, 85 (49.42%) of which were polymorphic. All of the 203 sweetpotato varieties showed unique fingerprint patterns, indicating the utility of SSR markers in variety identification of this crop. Polymorphism information content (PIC) ranged from 0.5824 to 0.9322 with an average of 0.8176. SSR-based genetic distances varied from 0.0118 to 0.6353 with an average of 0.3100 among these varieties. Thus, these sweetpotato varieties exhibited high levels of genetic similarity and had distinct fingerprint profiles. The SSR fingerprints of the 203 sweetpotato varieties have been successfully constructed. The highly polymorphic SSR primer pairs developed in this study have the potential to be used as core primer pairs for variety identification, genetic diversity assessment and linkage map construction in sweetpotato and other plants.     

菠萝黑心病研究进展

综述了菠萝黑心病的研究现状.菠萝黑心病的主要特征是菠萝果实果内褐变,酚类化合物、酶类、活性氧是褐变的发生必须具备的3个因素目前认为该病是受多种因素影响的一种复杂生理变化过程的病害.根据当前菠萝生产和保鲜情况,提出控制菠萝黑心病的途径.     

大豆不同组合F_2 代蛋白质含量的遗传变异分析

本研究选用19个亲本配制的6个组合,研究了 F_2代蛋白质含量的遗传变异,并分析了后代与亲本的关系。研究结果表明:并非所有组合 F_2代的蛋白质含量都呈正态分离;大豆蛋白质含量的遗传以加性效应为主;后代有广泛的变异,超亲现象普遍,遗传力高,早期世代选择效果好;MP 与 F_2显著正相关,在亲本和中亲值相似的条件下,遗传丰度大的组合后代遗传变异广泛。     

Identification of QTLs for Starch Content in Sweetpotato(Ipomoea batatas(L.) Lam.)

Sweetpotato（Ipomoea batatas（L.）Lam.）breeding is challenging due to its genetic complexity.In the present study,interval mapping（IM）and multiple quantitative trait locus（QTL）model（MQM）analysis were used to identify QTLs for starch content with a mapping population consisting of 202 F1 individuals of a cross between Xushu 18,a cultivar susceptible to stem nematodes,with high yield and moderate starch,and Xu 781,which is resistant to stem nematodes,has low yield and high starch content.Six QTLs for starch content were mapped on six linkage groups of the Xu 781 map,explaining 9.1-38.8%of the variation.Especially,one of them,DMFN₄,accounted for 38.8%of starch content variation,which is the QTL that explains the highest phenotypic variation detected to date in sweetpotato.All of the six QTLs had a positive effect on the variation of the starch content,which indicated the inheritance derived from the parent Xu 781.Two QTLs for starch content were detected on two linkage groups of the Xushu 18 map,explaining 14.3 and 16.1%of the variation,respectively.They had a negative effect on the variation,indicating the inheritance derived from Xu 781.Seven of eight QTLs were co-localized with a single marker.This is the first report on the development of QTLs co-localized with a single marker in sweetpotato.These QTLs and their co-localized markers may be used in marker-assisted breeding for the starch content of sweetpotato.     

Identification of QTLs for Starch Content in Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.）

Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.） breeding is challenging due to its genetic complexity. In the present study, interval mapping （IM） and multiple quantitative trait locus （QTL） model （MQM） analysis were used to identify QTLs for starch content with a mapping population consisting of 202 F1 individuals of a cross between Xushu 18, a cultivar susceptible to stem nematodes, with high yield and moderate starch, and Xu 781, which is resistant to stem nematodes, has low yield and high starch content. Six QTLs for starch content were mapped on six linkage groups of the Xu 781 map, explaining 9.1-38.8% of the variation. Especially, one of them, DMFN 4, accounted for 38.8% of starch content variation, which is the QTL that explains the highest phenotypic variation detected to date in sweetpotato. All of the six QTLs had a positive effect on the variation of the starch content, which indicated the inheritance derived from the parent Xu 781. Two QTLs for starch content were detected on two linkage groups of the Xushu 18 map, explaining 14.3 and 16.1% of the variation, respectively. They had a negative effect on the variation, indicating the inheritance derived from Xu 781. Seven of eight QTLs were co-localized with a single marker. This is the first report on the development of QTLs co-localized with a single marker in sweetpotato. These QTLs and their co-localized markers may be used in marker-assisted breeding for the starch content of sweetpotato.     

陇西栽培蒙古黄芪原植物形态多样性研究

运用比较形态学方法 ,对陇西栽培蒙古黄芪生长植株进行形态多样性研究。结果表明 :该地栽培蒙古黄芪具有较为丰富的形态多样性 ,存在不同的种内类型。传粉实验初步说明蒙古黄芪为异花授粉植物 ,这是栽培蒙古黄芪多样性形成的重要原因。     

超声波辅助提取甘薯根颈多糖

甘薯根颈是甘薯生产中的大宗副产物,是提取功能性多糖的廉价资源。通过正交试验,对甘薯根颈多糖超声波辅助提取的影响因素进行了筛选和优化。结果表明：料液比、超声波频率、浸提温度、超声波功率、超声浸提时间等因素对提取率影响较大,较为合理的提取方案为：料液比1：30,超声波频率26kHz,超声波功率350W,浸提温度60℃,浸提时间30min。以此优化方案提取3次,提取物的平均提取得率为4.95%。通过棕色环试验、蒽酮-硫酸法、Fehling试剂法、双缩脲法证实提取物为多糖。     

Tribenuron-Methyl Resistant Shepherd＇s Purse （Capsella bursa-pastoris （L.） Medik.） in Hebei Province of China

Shepherd's purse seeds were collected from winter wheat fields and road sides in Hebei Province,China.Their sensitivities to tribenuron-methyl were evaluated in a whole plant dose response assay in the greenhouse.Results revealed that HB1,HB-2,HB-3,HB-4,HB-6,HB-7,HB- 17,HB- 18,HB- 19,HB-20,HB-21,and HB-22 populations were susceptible to tribenuronmethyl characterised by very low GR50 values of about 0.10 g a.i.ha-1.On the other hand,populations HB-15 and HB-16 had moderate resistance to tribenuron-methyl with resistance indices (RI) ranging from 10-100 folds,whilst populations HB-5,HB-8,HB-9,HB-10,HB-11,HB-12,HB-13,and HB-14 expressed high level of resistance to tribenuron-methyl with resistance indices over 100.The proportion of moderate resistance level was about 9.09％,and that of high resistance was about 36.36％.