甘薯抗草甘膦生理指标及其相关基因EPSPS和AKR的表达

【目的】研究草甘膦胁迫下甘薯生理指标以及EPSPS和AKR 2个基因相对表达水平的变化,探讨甘薯耐草甘膦的分子机制。【方法】选取对草甘膦敏感性不同的2个甘薯品种N3589(草甘膦敏感型品种)和鄂薯11(草甘膦抗性品种)为试验材料,以喷施清水为对照,研究喷施草甘膦后甘薯莽草酸和脯氨酸含量及根系活力的变化,以及EPSPS和AKR基因的表达情况。【结果】与喷施清水对照相比,喷施草甘膦后,草甘膦敏感型甘薯品种N3589叶片的莽草酸含量显著升高,草甘膦抗性甘薯品种鄂薯11的莽草酸含量升高不显著;2个品种甘薯块根和叶片的脯氨酸含量均显著升高;植株的根系活力均显著降低。q-PCR结果显示,在喷施草甘膦后,草甘膦敏感型甘薯品种N3589的EPSPS基因显著下调,AKR基因先上调表达后下调表达;而草甘膦抗性甘薯品种鄂薯11的EPSPS基因显著上调,AKR基因先下调表达后上调表达。【结论】甘薯耐草甘膦主要是因为喷施草甘膦之后,EPSPS基因迅速上调表达,从而减少体内莽草酸累积对植株造成的伤害;与此同时,喷施草甘膦后AKR基因迅速上调表达,参与了甘薯体内草甘膦的代谢。     

第三复叶期喷施草甘膦对转基因大豆和普通大豆生理指标的影响

【目的】比较不同大豆品种经草甘膦处理后植株体内生理指标的变化,阐明转基因抗草甘膦大豆与常规大豆对草甘膦及其剂量的生理生化反应差异。【方法】采用随机区组的设计方法,在第三复叶期喷施不同剂量的41%草甘膦异丙胺盐水剂和10%草甘膦水剂,研究其对不同大豆品种叶片叶绿素含量指数、莽草酸含量和SOD活性等生理指标的影响。【结果】41%草甘膦异丙胺盐水剂和10%草甘膦水剂可以抑制抗草甘膦大豆RR1、RR2和普通大豆晋大75、晋豆27叶片的叶绿素合成,抗草甘膦大豆RR1、RR2对两种药剂的抗性高于普通大豆晋大75和晋豆27。4个大豆品种叶片的莽草酸含量随着草甘膦两种制剂剂量的增加而增加,RR1和RR2的增加趋势明显小于晋大75和晋豆27。草甘膦2种制剂对4个大豆品种叶片SOD活性的影响不大。41%草甘膦异丙胺盐水剂对4个大豆品种叶片莽草酸含量的影响大于10%草甘膦水剂,而对叶绿素含量和SOD活性的影响却小于10%草甘膦水剂。【结论】大豆不同品种对草甘膦的敏感程度不同,总的来说抗草甘膦大豆的抗性>普通大豆,RR1的抗性>RR2,晋豆27（晚熟）的抗性>晋大75（早熟）。在这3个生理指标中,敏感性依次为叶片莽草酸含量>叶绿素含量> SOD活性。     

牛筋草对草甘膦的抗药性

【目的】明确广东省果园或菜田田埂牛筋草（Eleusine indica）对草甘膦（glyphosate）的抗药性水平。【方法】利用整株测定法测定广东省广州市、惠州市、梅州市等地共7个点牛筋草对草甘膦的抗药性水平;采用紫外分光光度计测定抗性水平差异最大的2种牛筋草体内莽草酸含量的差异;采用光纤型双通道PAM-100测定抗性水平差异最大的2种牛筋草叶片各自叶绿素荧光参数的差异。【结果】惠州市杨村番石榴园（以下简称杨村）牛筋草对草甘膦的相对抗性指数达11.0,试验结果与田间实际反映情况相吻合;莽草酸含量测定结果表明,1 845 g a.i./hm2草甘膦处理后0-7 d,杨村牛筋草植株内部莽草酸含量较低,与对照相当,而广州番禺牛筋草植株内部积累了较多莽草酸,草甘膦处理后7 d,其莽草酸含量（623.1 µg•g FW-1）为杨村牛筋草（68.1 µg•g FW-1）的9.1倍;叶片荧光参数结果表明,杨村牛筋草Fv/Fm（PSⅡ最大原初光能转化效率）、α（PSII光响应曲线的初始斜率,代表了植物对光能的利用效率）值均高于广州番禺牛筋草,且值较稳定,而广州番禺牛筋草Fv/Fm和α在草甘膦处理5 d后均降为0。【结论】广东省部分果园或菜田田埂牛筋草对草甘膦已产生不同程度的抗药性,其中杨村牛筋草抗性最高;杨村牛筋草体内积累的莽草酸很低,植株光合系统基本未受到影响,光合作用正常进行。     

不同水肥滴灌处理对橡胶树籽苗芽接袋育苗生长的影响

[目的]分析水肥滴灌对橡胶树籽苗芽接袋育苗生长的影响,为橡胶树节水、节肥育苗提供参考依据.[方法]采用L(934)正交试验设计对橡胶树籽苗芽接袋育苗进行不同培养基质、肥料类型、滴灌量和滴灌频次处理,测定各处理下的接穗生长量、根冠比、主根长度、主根粗度、根系体积和叶片养分含量等指标,筛选适合橡胶树籽苗芽接袋育苗生长的最佳水肥滴灌处理组合.[结果]以表土为培养基质进行橡胶树籽苗芽接袋育苗、每10 d滴灌复合肥100 mL的处理,其接穗株高、茎粗、叶蓬数及存活率分别为30.87 cm、3.47 mm、2.15蓬和100%;冠根比、主根长度、主根粗度及根系体积分别为31.10%、30.52 cm、6.48 mm和4.00 mL;叶片氮、磷、钾、钙和镁含量分别为4.60%、0.24%、1.82%、0.47%和0.18%;籽苗芽接袋育苗长势较好,但其叶片钙和镁含量较低.以椰糠为基质的处理总体上较有利于根系生长,但其地上部长势差于混合基质.[结论]以表土为培养基质、含适量钙和镁的复合肥液较有利于橡胶树籽苗芽接袋育苗生长,可在培育橡胶籽苗芽接袋育苗中推广应用.     

马尾松、侧柏和八角茴香中的莽草酸含量分析

为了开发莽草酸资源,以高效液相色谱法分析了马尾松、侧柏以及八角茴香中的莽草酸含量,并研究了马尾松中莽草酸的超声提取、加热回流两种提取方法和不同加标水平的回收试验.结果表明,马尾松、侧柏和八角茴香中的莽草酸含量分别为5.71%、1174%和8.95%,将马尾松松针粉末置于3.5mmol·L-1 磷酸中超声提取60min,莽草酸得率可达最大,莽草酸的添加回收率可迭95%以上.马尾松中的莽草酸可以作为新的莽草酸资源加以开发利用.     

高光效转玉米PEPC基因水稻激素含量与产量的关系

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC基因)水稻(PC)和未转基因野生型水稻(WT)为供试材料,测定开花期间剑叶的净光合速率、PEPC酶活性、开花后不同时间叶片可溶性糖含量、莽草酸含量、地上各部位激素[生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAS)和脱落酸(ABA)]含量,以及籽粒可溶性糖、蛋白质和淀粉的含量,收获时记录产量构成因子。结果表明:与WT相比,PC叶片中光合产物可溶性糖和莽草酸含量都显著增加,而且叶片、茎、穗中细胞分裂素以及籽粒中ABA也均显著增加。相关分析结果表明,叶片中可溶性糖和莽草酸含量的增加可能是这些植物激素含量增加的重要物质基础,激素含量增加有助于增加单株有效穗数和千粒重。     

外源物质对低温胁迫下棉花幼苗生长和生理特性的影响

为探究外源物质复配对低温胁迫下棉花生长及生理特性的调控效应,以棉花幼苗为试验材料,叶面喷施外源物质α-萘乙酸+脱落酸、α-萘乙酸+硝普钠、脱落酸+硝普钠、α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠后,在4℃低温下进行处理,分别于处理0、24、48 h和恢复常温24 h测定棉花幼苗农艺性状和生理指标。结果表明：各外源物质喷施处理在低温胁迫前均不同程度降低棉花幼苗丙二醛含量,经低温胁迫后,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理恢复常温24 h棉花幼苗鲜重较喷施蒸馏水对照显著提高了9.09%;在低温处理48 h时,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶片丙二醛含量与喷施蒸馏水对照相比显著降低5.60%;恢复常温24 h时,喷施脱落酸+硝普钠处理和喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶片丙二醛含量较喷施蒸馏水对照分别降低了6.84%和8.17%,其中喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶绿素含量较喷施蒸馏水对照增加了6.16%。综上所述,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠外源物质组合能有效缓解低温胁迫对棉花幼苗造成的伤害,减轻大田生产中低温冷害造成的不利影响。     

抗草甘膦野生大豆筛选及其抗性生理机制研究（英文）

[目的]初步确定抗草甘膦野生大豆抗性产生的生理机制,为抗草甘膦大豆育种奠定基础。[方法]利用田间试验对67份野生大豆材料进行草甘膦抗性筛选;并以抗性材料ZYD0685和敏感材料ZYD0790进行生理指标研究。[结果]在草甘膦有效剂量为1.23 kg/hm2条件下,不同野生大豆对草甘膦抗性存在明显差异,其中ZYD0685和ZYD2405的存活率最高,分别为87%和83%;7份材料的存活率为2.7%~38%;58份材料死亡。在草甘膦不同剂量处理下,抗性材料ZYD0685叶绿素和莽草酸含量没有明显变化,GSTs活性明显增加;而敏感材料ZYD0790莽草酸含量明显升高,叶绿素含量明显降低,GSTs活性变化幅度较小。[结论]降低莽草酸积累量较少是野生大豆抗草甘膦的主要生理反应。     

基于WGCNA鉴定茶树响应草甘膦相关的基因共表达模块

【目的】分析茶树响应草甘膦相关的基因表达规律和调控途径,在转录水平上探究草甘膦对茶树的作用,确定茶树响应草甘膦的关键基因。【方法】以茶树品种‘金观音’为试验材料,将推荐使用浓度的草甘膦施于茶树土壤基质表面,经0、0.25、1、3和7 d后,取叶片进行转录组测序,并测定莽草酸含量。利用WGCNA方法联合分析转录组和莽草酸含量数据,鉴定与草甘膦响应相关的共表达基因模块,筛选关键调控基因。【结果】茶树叶片中的莽草酸含量在草甘膦处理后0.25、1和3 d降低,而在7 d时大量积累（为未处理的6.99倍）。从表达谱数据中筛选得到12 568个差异表达基因（DEGs）,草甘膦处理不同时间点与未处理数据比对的DEGs均显著富集在苯丙烷、类黄酮生物合成及植物激素信号转导途径;此外,草甘膦处理分别诱导茶树莽草酸代谢及其下游苯丙烷、类黄酮生物合成和激素信号转导途径相关的24、52、31和69个基因差异表达。通过加权基因共表达网络（WGCNA）方法鉴定得到19个基因模块,将转录组与莽草酸含量数据相关联,筛选到两个与草甘膦响应高度相关的关键基因模块,分别包含2 024和2 305个基因。选取关键模块中连通度最高的前50个基因进行共表达分析,获得6个关键调控基因,包括2个抗性基因（SHMT和RPM）、1个耐药性基因（PDR）、1个离子转运基因（At）、1个膜转运基因（GPT）和1个转录因子（ERF）。【结论】草甘膦通过干扰茶树叶片中莽草酸代谢,影响其下游代谢途径苯丙烷、类黄酮生物合成及激素信号转导途径的基因转录。此外,研究还鉴定到2个草甘膦响应密切相关的共表达模块,发现SHMT、RPM、At、PDR、ERF和GPT等多个潜在候选基因和转录因子在茶树抵御草甘膦逆境中发挥重要作用。     

‘新苹梨’果实和叶片发育期有机酸含量的变化及其相关性研究

用高效液相色谱法测定了‘新苹梨’果实和叶片发育期主要有机酸含量变化.结果表明:果实发育期,有机酸总量从7.67 mg·g-1下降到5.31 mg·g.,柠檬酸、苹果酸和乳酸含量分别增加了2.75、0.50和0.001 mg·g-1,而奎尼酸、草酸、莽草酸、乙酸和琥珀酸含量分别减少了4.19、0.002、0.29、0.09和0.05 mg·g-1;柠檬酸、苹果酸、草酸和乳酸在有机酸总量中的比例分别增加了53.33％、16.04％、1.01％和0.11％,而奎尼酸、莽草酸、乙酸和琥珀酸在有机酸总量中的比例分别下降了65.09％、3.62％、0.11％和0.67％.叶片发育期,有机酸总量从6.18 mg·g-1下降到5.36 mg·g-1,柠檬酸、奎尼酸、草酸和乳酸含量分别增加了1.34、1.09、0.43和0.01 mg·g-1,而苹果酸、莽草酸和琥珀酸含量分别减少了1.61、0.26和1.82 mg·g-1;柠檬酸、奎尼酸、草酸、乳酸和乙酸在有机酸总量中的比例分别增加了25.07％、20.44％、9.72％、0.005％和0.005％,而苹果酸、莽草酸和琥珀酸在有机酸总量中的比例分别下降了24.65％、4.12％和26.46％.果实和叶片之间的柠檬酸含量变化呈极显著正相关,乙酸含量变化呈显著正相关,苹果酸和奎尼酸含量变化均呈负相关,草酸、莽草酸、琥珀酸含量和有机酸总量都呈正相关.     

转基因抗草甘膦棉花对草甘膦的耐受性研究

为了明确转基因抗草甘膦棉花10-6001对除草剂草甘膦的耐受性,以转基因抗草甘膦棉花材料10-6001和常规棉花品种冀棉958（ CK）为试验材料,在棉苗6片真叶时叶面喷施不同浓度〔0（不喷施除草剂,人工除草, CK）、0.25％和0.50％〕的草甘膦溶液,分别于施药后0（当天下午）、1、7、14和21 d调查棉花的株高、药害级别、受害指数和死苗率,施药后35 d 调查棉花的死苗情况;分析2种棉花对不同浓度草甘膦的反应程度,并对其株高差异进行了显著性方差分析。结果表明：转基因抗草甘膦棉花品系10-6001对草甘膦的耐受性很好,喷施0.25％和0.50％草甘膦溶液的棉花在整个试验期间药害均较轻,表现为植株矮化,生长减慢,叶片略变小,且无死苗,株高方差分析结果显示与人工除草（ CK）相比差异均不显著;随着时间的延长,药害逐渐缓解。而常规品种冀棉958对草甘膦的耐受性很差,喷施0.25％和0.50％草甘膦溶液的棉花药害症状表现为植株矮化,生长缓慢,叶片变小、枯黄、褐化干枯,并且药害程度随着时间的延长而加重,药害级别和受害指数均高于10-6001,株高方差分析结果显示与人工除草（ CK）相比差异均达到了极显著水平,施药后35 d部分棉花出现整株枯死。     

橡胶树叶蓬物候研究进展

天然橡胶是我国国防战略不可缺的资源,在国计民生方面具有不可替代的作用。物候能直观反映作物特征,人们可根据物候确定割胶、施肥、育苗、采种和病虫害防治等各项作业的农时安排,而叶蓬物候是橡胶树物候的重要方面,也是橡胶树物候研究的热点之一。但我国橡胶树物候研究起步较晚,橡胶树叶蓬物候方面的研究并不深入。重新划分了橡胶树叶蓬物候期,介绍了叶蓬物候的观测方法,并综述了与施肥、育苗、割胶、生理生化和抗逆性相关的橡胶树叶蓬物候研究,发现橡胶树根系生长快慢、芽接成化率、根接成化率与叶蓬物候有关,落叶期到萌动期不宜进行割胶,萌芽抽叶阶段植株代谢调节和能量转化旺盛,古铜期和淡绿期抗逆性差,最后展望了橡胶树叶蓬物候未来可研究的方向。     

巴西橡胶树HbEPSPS基因逆境响应功能解析

草甘膦除草剂的靶标酶为5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)。为研究HbEPSPS基因在橡胶树中的逆境响应功能,分析其在草甘膦、机械伤害、白粉菌侵染和不同激素处理下的表达模式。结果表明:草甘膦、机械伤害和IAA处理诱导HbEPSPS显著上调;干旱、ABA、SA和ETH处理亦能诱导HbEPSPS显著上调;H2O2处理橡胶树叶片中HbEPSPS表达呈现双峰规律;白粉菌侵染叶片,HbEPSPS表达显著下调。不同部位表达分析结果表明,HbEPSPS基因在花中表达量最高,其次是树皮和叶,在胶乳中表达量最低。此结果表明,HbEPSPS基因在橡胶树草甘膦药害和激素信号响应中具有重要作用,为研究其在橡胶树抗逆机制中的作用奠定良好基础。     

保温与外源激素对大棚茶树新梢内源激素的影响

研究了不同保温处理与喷施外源激素对大棚茶树新梢内源激素的影响.结果表明:喷施外源激素处理能够提高茶芽头赤霉素(GA3)含量;喷施混合外源激素明显提高了茶树新梢吲哚乙酸(IAA)的含量;保温措施和喷施外源激素都能降低脱落酸(ABA)含量;茶新梢玉米素ZT含量与茶园保温措施密切相关,喷施混合外源激素对新梢ZT含量无明显影响;新梢内源激素平衡GA3/ABA、ZT/IAA比值与茶芽萌发存在密切关系;喷施外源激素能提高茶芽各类内源激素,明显催促进茶芽萌发.     

超高产橡胶芽接树叶片矿质养分特性研究

对云南省西双版纳地区出现的极少数超高产橡胶芽接树(砧木为无选择种子砧木,接穗为PB86)的叶片养分特性等进行研究。结果表明:与我国现有指标比较,超高产橡胶芽接树和普通橡胶芽接树叶片的全N、全P、全Mg、N/K和Mg/P的比值均表现为缺乏或极缺乏,而全钙和K/P表现丰富。这一结果与我国现行的橡胶树叶片养分诊断指标出入颇大。同时,超高产橡胶芽接树的叶片全N、全P、N/P和N/K比值均显著或极显著低于对照树,而叶片全K、K/P和K/Ca比值却显著或极显著地高于对照树。原因可能是由于超高产芽接树在矿质养分吸收、运转和分配机制上不同于普通芽接树。     

干旱胁迫对栀子内源激素含量的影响

为了探明栀子（Gardenia jasminoides Ellis）响应干旱胁迫过程中内源激素含量的变化,采用5%、10%和20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟轻度、中度与重度干旱胁迫,在胁迫开始的第5、10、15 d利用酶联免疫吸附法对栀子幼苗叶片4种内源激素的含量进行测定。结果表明:相较于对照处理,随着干旱胁迫时间的延长,轻度与中度干旱胁迫下栀子叶片脱落酸（abscisic acid,ABA）含量逐渐上升,重度胁迫下ABA含量先上升后下降;吲哚乙酸（indoleacetic acid,IAA）与赤霉素（gibberellic acid,GA）含量均先上升后下降;玉米素核苷（zeatin ribiside,ZR）含量呈现高-低-高的变化趋势;IAA/ABA、GA/ABA值逐渐下降,并且下降幅度较大;ZR/ABA、IAA/GA、IAA/ZR、GA/ZR值发生不同波动。综合分析,在遭受干旱胁迫后,栀子将会通过调节自身内源激素含量及比例来抵御干旱。     

不同抗寒剂浸种与叶面喷施对早稻秧苗素质及产量的影响

以中早39为试验材料,采用大田小区试验,研究5种抗寒剂(脱落酸、碧护、复硝酚钠、烯效唑、多效唑)浸种与叶面喷施对早稻秧苗素质及产量的影响。结果表明:相比对照(清水浸种),脱落酸浸种与叶面喷施、多效唑浸种与叶面喷施、烯效唑浸种与叶面喷施、碧护浸种、复硝酚钠叶面喷施处理的苗高、叶鞘长分别降低了7.05%～23.94%、1.92%～32.48%,绿叶数、总根数、白根数分别增加了1.02%～56.35%、4.59%～18.77%、12.41%～43.65%;脱落酸浸种、烯效唑叶面喷施处理提高了水稻的实粒数与千粒质量;脱落酸叶面喷施、碧护叶面喷施处理增加了有效穗数与千粒质量;各处理的产量较对照的差异均不显著,其中以脱落酸浸种处理的产量最高,较对照的提高27.88%;烯效唑浸种处理的次之;脱落酸叶面喷施处理、碧护浸种与叶面喷施处理的产量较对照的提高了4.82%～11.11%,可在保障水稻丰产中应用。     

超高产橡胶芽接树的光合特性

用LI-6400测定了超高产橡胶芽接树PB86茎干(接穗)割面涂乙烯利刺激剂后的叶片光合参数.结果表明,普通芽接树和超高产橡胶芽接树叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均具有随着光照强度增加而增大,胞间CO2浓度(C i)则随之下降的趋势;超高产橡胶芽接树叶片的Pn、Gs、Tr和C i均大于普通芽接树,且有随光照强度增强差异增大的趋势.超高产橡胶芽接树光饱和点(LSP)与普通芽接树有显著差异.以上表明,在乙烯利刺激下,超高产橡胶芽接树能充分利用有效辐射.     

毛棉杜鹃芽形态分化期间封顶叶内源激素含量变化的研究

本研究观察了毛棉杜鹃(Rhododendron moulmainense Hook.f.)花芽与叶芽的分化进程,测定了花芽和叶芽形态分化过程中封顶叶内源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量变化,探讨了毛棉杜鹃花芽分化与内源植物激素的关系.结果表明:毛棉杜鹃花芽分化与叶芽分化形态特征与所持续的时间明显不同,花芽分化时期从7月中下旬至9月中旬,历时约40～45 d,而叶芽分化持续35～40 d;在花芽和叶芽形态分化期,花芽封顶叶的ABA和ZR含量明显比叶芽封顶叶的高,而且其含量呈显著上升趋势,而GA3和IAA则相反,花芽封顶叶中ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA的比值都明显高于叶芽,并呈显著上升趋势,表明封顶叶内源激素及其各自之间的平衡关系对毛棉杜鹃的花芽形态分化起着重要的调控作用.