水杨酸对镉胁迫下葡萄根系质膜ATPase和自由基的影响

【目的】研究水杨酸对镉胁迫下葡萄根系特性的影响,探讨缓解葡萄镉伤害的途径。【方法】以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究水杨酸预处理对氯化镉胁迫下葡萄根系活力、质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及活性氧和一氧化氮(NO)生成的影响。【结果】0.10mmol·L-1氯化镉能够提高根系活力和质膜Ca2+-ATPase活性;1.0mmol·L-1氯化镉明显促进根系超氧阴离子()、H2O2和NO的生成,显著抑制根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。50μmol·L-1水杨酸显著降低1.0mmol·L-1氯化镉处理下根系、H2O2和NO的生成,阻止根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性下降,而随着浓度升高至200μmol·L-1,水杨酸的这种作用减弱。【结论】水杨酸缓解葡萄根系镉伤害的适宜浓度为50μmol·L-1;在该浓度下,水杨酸通过降低镉胁迫下自由基的产生而减轻镉对葡萄根系活力和质膜ATPase的损伤。     

质膜ATP酶介导机械伤害诱导豌豆叶片的防御反应

【目的】研究质膜ATP酶(H+-ATPase)在机械胁迫诱导植物防御反应形成中的作用。【方法】通过酶活性生化测定、Western blot检测和电镜细胞化学观测方法,研究机械伤害对豌豆幼苗质膜H+-ATPase活性的影响;同时结合药理学实验,进一步探讨了质膜H+-ATPase与活性氧积累在伤害防御反应中的关系。【结果】机械胁迫能诱导质膜H+-ATPase活性提高,但并未改变该酶蛋白含量;抑制质膜H+-ATPase活性,伤诱导的H2O2累积和苯丙氨酸解氨酶活性提高随之被抑制,活性氧清除剂处理对伤诱导质膜H+-ATPase活性提高没有影响。【结论】质膜H+-ATPase参与机械胁迫诱导防御反应相关的信号传递,该酶可能作用于活性氧信号上游,并通过蛋白磷酸化调节来诱导下游防御反应形成。     

Cr6+胁迫对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响

【目的】研究不同浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响,阐明重金属Cr对植物的毒害机理,为铬污染地区优质牧草的种植提供理论依据。【方法】采用不同浓度(0(对照),0.5,1.0,1.8mmol/L)K2CrO4胁迫处理高丹草幼苗,测定根长、根干质量、根系中的Cr含量、根系O2.-产生速率和H2O2、丙二醛(MDA)含量及根质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性的变化。【结果】与对照相比,随着Cr6+处理浓度的增加,高丹草幼苗根长和根干质量均呈先升高后降低的变化趋势,O2.-产生速率、H2O2和MDA含量及细胞质膜相对透性显著升高(P<0.05),且与Cr6+处理浓度呈正相关。0.5 mmol/L Cr6+浓度处理时,H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性与对照差异不显著(P>0.05),而在1.0,1.8 mmol/L Cr6+处理时,ATPase活性显著降低(P<0.05),并且与膜脂过氧化水平呈负相关。【结论】低浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根系质膜ATPase活性影响较小,较高浓度Cr6+处理使AT-Pase活性及根生长受到抑制。     

微囊藻毒素对水稻幼苗营养吸收的影响

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H~+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7 d后,1μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性增加,促进了矿质营养(Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)和NO_3~-)的吸收。其中质膜H~+-ATPase活性上升与OSA1、OSA2、OSA3、OSA4、OSA6、OSA8和OSA9表达上调有关。高浓度MCs(100μg·L~(-1)和1000μg·L~(-1))组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性降低,阻碍了水稻幼苗对矿质营养的吸收,此时质膜H~+-ATPase的基因表达呈下调趋势,且降低程度随MCs处理浓度增大而增强。恢复7 d后,10μg·L~(-1)MCs组根系活力、质膜H~+-ATPase活性和营养元素含量恢复至对照水平。100μg·L~(-1)MCs组各指标均优于胁迫期,而1000μg·L~(-1)MCs对营养吸收的抑制未恢复。研究表明,MCs胁迫导致的水稻幼苗中营养元素含量的变化受质膜H~+-ATPase活性的调控,且调控能力受MCs浓度限制。     

温度逆境交叉适应过程中葡萄幼苗质膜Ca2+-ATPase的细胞化学定位与活性变化

【目的】研究植物交叉适应现象及其生理生化机制。【方法】以京秀葡萄（Vitis vinifera L. cv. Jingxiu）为试材，研究了38℃/10 h的高温锻炼预处理和8℃/2.5 d的低温锻炼预处理分别对随后0℃低温和45℃高温胁迫期间葡萄叶片细胞质膜Ca2+-ATPase的影响。从生化水平测定了定位在质膜、液泡膜上的Ca2+-ATPase的活性，并用氯化铈沉淀的电镜细胞化学方法，定位观察了质膜Ca2+-ATPase的活性。【结果】高温锻炼预处理提高了微粒体膜上的Ca2+-ATPase酶的活性，并且在随后的低温胁迫条件下，保持了酶活性的稳定性；低温锻炼提高了微粒体在高温胁迫下的ATP酶活性。【结论】高温锻炼诱导的抗冷性和低温锻炼所诱导的耐热性的提高与微粒体膜上Ca2+-ATPase活性的变化有关，且高温锻炼和低温锻炼具有相同的调控机制。     

钙处理对低温胁迫下枇杷幼苗Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化水平的影响

【目的】探讨钙处理对低温胁迫下枇杷叶片Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化的调节机制,为枇杷抗寒性研究提供依据。【方法】采用外源钙(5 mmol/L CaCl2)和钙调素拮抗剂三氟拉嗪(Trifluoperazine,TFP,100mmol/L)处理Hoagland营养液砂培法培养的2年生"早钟6号"枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.cv.Zaozhong No.6)容器幼苗,设钙预处理、TFP预处理和先TFP后钙处理,以未做预处理为对照,于-6℃人工气候室进行低温胁迫处理,研究钙处理对低温胁迫下枇杷成活率、CaM含量以及Ca2+-ATPase、CAT、SOD活性和H2O2、MDA含量的影响。【结果】与对照相比,钙处理显著提高了低温胁迫后枇杷幼苗的成活率、叶片细胞CaM含量以及质膜、内质网膜、液泡膜和线粒体膜Ca2+-ATPase活性,并激活了CAT和SOD活性,降低了细胞H2O2和MDA含量;而钙调素拮抗剂TFP对钙处理所诱导的上述生理效应均有抑制作用,削弱了幼苗对低温胁迫的抗氧化能力,加剧了低温对幼苗的伤害。【结论】钙处理提高了枇杷幼苗的抗冻能力,Ca2+-CaM信使系统可能参与了低温胁迫下枇杷抗冻性的诱导和调控。     

镉胁迫对长春花质膜过氧化、ATP酶及5′-核苷酸酶活性的影响

长春花(Catharanthus roseus)是我国广泛栽培兼具园林绿化和抗癌药源等重要价值的多年生草本花卉植物.为了解镉胁迫下长春花植物体内活性氧清除及其质膜ATP相关酶调控的机理,采用盆栽试验研究了不同镉浓度(0、5、10、25、50、100 mg·kg-1)处理下长春花质膜过氧化、ATP酶及镉富集特性的影响.结果表明:中、低浓度Cd(≤10 mg·kg-1)胁迫下,长春花的丙二醛(MDA)和H2Oz含量、超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率及抗氧化酶活性与对照没有显著差异.高浓度Cd(≥25 mg·kg-1)胁迫下,地上部MDA、H2O2含量和O2-·产生速率较对照显著升高,且地下部高于地上部;高浓度Cd处理使地上部过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及地下部POD、SOD活性显著上升,但地下部CAT活性和GSH含量无明显变化.随着Cd处理浓度升高,地上部H+-ATPase活性逐渐降低,地下部H+-ATPase、地上部和地下部Ca2+-ATPase与5'-AMPase活性均先升后降,在高浓度处理下显著降低.同时,长春花对Cd有较强的富集能力,根系的富集能力高于地上部.     

葡萄不同品种对设施环境的适应性

【目的】选择适宜设施栽培环境的葡萄品种。【方法】以22个5年生设施葡萄常用品种为试验材料,研究不同葡萄品种对设施环境的适应性,明确影响设施葡萄连年丰产的重要环境因子。【结果】设施栽培环境条件下连年丰产能力强的品种其耐弱光能力强,但耐低浓度CO2和耐高温能力不一定强;弱光是影响设施葡萄连年丰产的主要环境因素,而低浓度CO2和高温不是影响设施葡萄连年丰产的主要环境因素。【结论】红旗特早玫瑰、紫珍香、无核白鸡心、无核早红、红标无核、87-1、乍娜、莎巴珍珠、奥迪亚无核、香妃和红香妃等品种对设施栽培环境具有较强的适应性,连年丰产能力强。弱光是影响设施葡萄连年丰产的重要环境因素。     

镉胁迫对不同品种葡萄叶片生长的影响

选用鄞红和金手指2个葡萄品种,通过盆栽试验,研究在不同浓度氯化镉(Cd Cl2·2H2O)处理下,镉在植株叶片中的积累及葡萄叶片叶面积、叶绿素含量、相对电导率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化。结果表明:随着镉处理浓度的增加,叶片中镉含量、相对电导率、MDA含量均显著升高,叶片叶面积、叶绿素含量均显著减少,且2个葡萄品种叶片对镉胁迫的敏感性和耐受性存在显著差异,金手指葡萄对于土壤镉污染更为敏感。     

低温胁迫下不同无核葡萄品种抗寒性的分析

【目的】分析低温胁迫后不同无核葡萄品种的抗寒性,为北方地区抗寒育种提供理论依据。【方法】本试验以山葡萄,贝达和北醇为对照,3个无核葡萄品种(粉红无核、优无核、京早晶)为试材,通过对一年生枝条进行低温胁迫,测定相对电导率,应用Logistic方程拟合半致死温度(LT50),并测定低温胁迫下枝条的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸的含量。并通过灰色关联分析,得出和抗寒性关联最大的抗寒指标。【结果】相对电导率总体呈上升趋势; SOD酶活性、POD酶活性和CAT酶活性均呈现先上升后下降;可溶性蛋白、可溶性糖、MDA和游离脯氨酸的含量均呈上升趋势;和所研究葡萄品种关联度最高的抗寒指标是CAT,其次是POD和MDA。【结论】本试验研究得出供试材料抗寒性强弱为:山葡萄贝达北醇粉红无核优无核京早晶,SOD酶活、POD酶活、CAT酶活、可溶性蛋白、可溶性糖、MDA和游离脯氨酸可作为鉴定葡萄抗寒性强弱的综合指标。本试验为北方寒冷地区葡萄生产、杂交育种、种质筛选以及抗寒新品种栽培提供科学理论依据。     

无核白与红地球葡萄落粒因子的细胞学分析

【目的】 研究影响无核白葡萄落粒的相关因子,为无核白葡萄落粒防控提供理论依据。【方法】 以易落粒的无核白葡萄与耐落粒的红地球葡萄为研究对象,测量无核白和红地球成熟期的果梗拉力与果梗木质素与纤维素含量;对成熟期无核白与红地球的离区、离层与果刷部位进行染色切片观察;测量离区、离层厚度及细胞截面积、离区及离层细胞纵横径;无核白经2,4-D、PCPA及环剥处理后,测量其脱断率与脱断力。【结果】 红地球果梗拉力(6.7±3.2)N,无核白果梗拉力(2.1±0.5)N,红地球葡萄果梗木质素和纤维素含量比无核白高;无核白离区范围较大,红地球离区范围较窄,红地球果刷宽大,离层细胞排列紧密,无核白果刷细小,离层细胞排列疏松,两种葡萄在果蒂离区、离层细胞形态上差异不大,但在离层和离区细胞的厚度上存在显著差异;无核白与红地球的果梗维管束直接通过离区,在离区细胞中呈现放射状分布,红地球离区中的维管束细胞显著较无核白多而密,较无核白拥有较厚的维管束细胞群;无核白的脱落方式比例有所改变,果梗拉力也大大增加,其中,环剥处理效果最为明显。【结论】 在红地球与无核白的综合比较分析中发现,果梗拉力大的葡萄具有果梗维管束发达,维管束与果肉连接紧密,离区范围小,果梗木质素与纤维素含量多的特点。     

无核葡萄胚挽救中影响胚发育的因子

 【目的】提高无核葡萄胚挽救育种效率。【方法】以12个无核葡萄品种或株系的自然授粉胚珠和6个杂交组合的胚珠为试材,研究不同配方的培养基、不同培养基相态、低温处理、光照和暗培养对无核葡萄的胚发育率的影响。同时,研究花后不同时间取样,摘取果粒取出胚珠培养的适宜时间。【结果】在供试的8种培养基中,Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1和MM3培养基最适宜于无核葡萄离体幼胚的发育,其次是ER培养基。在供试的固相、液相和固液双相的3种相态培养基中,以固液双相培养基进行无核葡萄品种底来特离体胚珠培养为最好。在胚珠离体培养阶段进行低温培养,降低了胚发育率。暗培养有利于幼胚的发育,可提高胚发育率。不同无核葡萄品种和组合在花后摘取果粒,取出胚珠进行离体胚挽救的适宜时间不同,无核白为35 d、森田尼无核为40 d、火焰无核为40 d、底来特为60 d、黎明无核为55 d、无核紫为70 d、优无核为50 d、皇家秋天为70 d、奇妙无核为60 d、奥迪亚无核为40 d、红宝石无核×贵妃玫瑰为70 d。【结论】本研究中不同无核葡萄品种进行胚挽救宜选择Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1、MM3或ER培养基,在（25±2）℃常温下进行固液双相暗培养,有助于提高胚挽救效率。     

钙对高温下巨峰葡萄叶片光合作用和叶绿素荧光的影响

 【目的】分析钙对高温胁迫下葡萄叶片光合、荧光参数的影响,以探明钙在高温胁迫下对叶片光合机构的保护作用。【方法】选取高温时期,以田间生长的巨峰葡萄为试材,研究CaCl2、CaCl2+Ca2+螯合剂EGTA、CaCl2+钙调素抑制剂氯丙嗪（CPZ）预处理对高温胁迫下葡萄叶片的光合、荧光参数及丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】喷施CaCl2显著提高了高温胁迫下葡萄叶片的净光合速率（Pn）,使光系统Ⅱ（PSⅡ）维持较高的活性,光化学猝灭系数（qP）、PSⅡ的天线转换效率（Fv’/Fm’）、光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）均极显著高于对照,初始荧光（Fo）极显著小于对照,膜脂过氧化产物MDA含量稍低于对照;添加抑制剂EGTA、CPZ明显抑制了光合作用,2个处理的Pn分别比钙处理的低29.4%、26.5%;其PSⅡ功能和活性也受到了显著抑制,导致叶片中MDA含量分别比钙处理高33.7%和40.2%。【结论】喷施CaCl2有效缓解了高温对葡萄叶片光合作用的抑制以及对PSⅡ系统的损害。     

新疆8个葡萄品种糖组分及含量比较分析

【目的】比较分析新疆8个葡萄品种果实成熟期糖类物质组分和含量等特性,为筛选出高糖葡萄品种及今后果实品质调控研究奠定理论基础。【方法】以红提、维多利亚、玫瑰香、新郁、火焰无核、夏黑、克瑞森无核、木纳格为研究对象,在果实成熟期取样,测定其果实可溶性固形物含量,并利用高效液相色谱(HPLC)技术测定其果实糖组分及含量,分析各组分所占可溶性总糖的比例,比较分析各品种的糖组分及含量特性。【结果】8个品种在果实成熟期糖组分主要以葡萄糖和果糖积累为主,蔗糖为辅,其中果糖占总糖的比例最高,达52.51%,葡萄糖占总糖的比例最高为49.58%,蔗糖占总糖的比例最高仅3.14%。8个葡萄果实中葡萄糖和果糖的含量存在显著或极显著差异,其中以火焰无核的含量最高,显著或极显著高于其余品种,维多利亚最低。火焰无核的可溶性固形物较维多利亚高61.8%,果糖含量较维多利亚高了55.42%。通过聚类分析,火焰无核与克瑞森无核、夏黑糖组分关系较近,维多利亚与其他品种关系较远。【结论】通过对8个葡萄品种比较分析筛选出高糖品种火焰无核,为高果糖类型,低糖品种维多利亚,属于低果糖类型。     

葡萄芽自然休眠期间的呼吸代谢变化

【目的】探讨葡萄芽呼吸代谢与自然休眠解除的关系,为葡萄人工休眠调控技术措施的制定提供理论依据。【方法】以高需冷量品种夏黑和低需冷量品种京蜜为试材,采取呼吸抑制剂法借助氧电极研究休眠解除过程中芽的呼吸代谢变化。【结果】不同需冷量品种休眠期间芽的呼吸速率和各呼吸途径所占比例大致相同,而且变化趋势也基本一致,但低需冷量品种京蜜呼吸速率及呼吸途径发生显著变化的时间比高需冷量品种夏黑提前20 d左右,且变化更为迅速,只是变化幅度略小于夏黑。休眠期间总呼吸速率呈单曲线变化,当休眠解除时达到顶峰。底物水平上,糖酵解-三羧酸途径所占比例在休眠解除时大幅度增加。电子传递链水平上,剩余呼吸和交替途径在休眠解除时显著增加。【结论】不同品种对低温的敏感度不同,低需冷量品种对低温刺激更为敏感。糖酵解-三羧酸途径是葡萄芽休眠解除的关键因素,剩余呼吸和交替途径的激活在葡萄芽休眠解除过程中起重要作用。     

葡萄种质资源对葡萄根结线虫的抗性评价

【目的】评价葡萄种质资源对葡萄根结线虫的抗性,为葡萄根结线虫病抗性种质筛选、抗病品种布局、绿色防控技术制定提供参考依据。【方法】采用葡萄扦插幼苗人工接种2龄幼虫法,测定了20份葡萄种质材料对葡萄根结线虫的抗性评价指标（根结指数、卵粒指数、病情指数及繁殖系数）,其中以红地球为对照材料,并通过聚类分析和隶属函数运算方法进行综合评价。【结果】 19份葡萄种质材料的根结指数（2.95~15.97）、卵粒指数（0.77~10.14）和病情指数（46.70~93.30）均低于对照红地球,除沙巴珍珠的繁殖系数高于对照红地球外,其余18份材料的繁殖系数（0.06~0.92）均低于对照红地球;沙巴珍珠和黑比诺的4项抗性评价指标均较高,除根结指数外,其余3项抗病指标均与对照红地球无显著差异（P>0.05）,为高感品种,其余品种不同抗性评价指标变化趋势不一致。以4项抗性评价指标为参数,经系统聚类和隶属函数法分析发现,20个葡萄品种对葡萄根结线虫的抗性水平分为三大类,其中,金手指、藤稔、黄金玫瑰、红宝石、美人指、美丽无核、女巫指、康能、玫瑰香、夏黑、希姆劳特11个品种为中抗材料;龙眼、紫甜无核、克伦生、奇妙、巨峰、维多利亚6个品种为感病材料;沙巴珍珠、黑比诺和红地球3个品种为高感材料。【结论】供试的20份葡萄种质材料中,有11个中抗品种,6个感病品种,3个高感品种,未发现高抗或免疫品种,抗性最强的是希姆劳特,抗性最弱的是沙巴珍珠。     

欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系果实的酚类物质

 【目的】更有效地发挥欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系鲜食或制干的用途,筛选‘无核白’系列大粒与白藜芦醇含量较高的鲜食品系,酚类物质浓度与多酚氧化酶活性较低而适宜绿色葡萄干制备的制干品系。【方法】以‘无核白’葡萄为对照,以其性状上有变异的10个营养系成熟果实为材料,取样测定其果粒重,用折光仪测定可溶性固形物含量,HPLC法测定果皮与全果白藜芦醇含量、酚类物质,比色法测定多酚氧化酶活性。【结果】大粒无核白和W3等营养系浆果单粒重为对照的1.3286—1.4682倍;W2、W8、长穗无核白和W7等营养系果实白藜芦醇含量为对照的110.65%—128.41%;‘无核白’葡萄营养系果实中总酚含量具有明显差异,含量较低的有长粒无核白、W8、W3和大粒无核白等;不同营养系果皮中多酚氧化酶活性是全果的1.06—13.19倍。【结论】与对照相比,供试10个‘无核白’葡萄营养系中,单粒重、可溶性固形物含量、果皮与全果的白藜芦醇含量较高的有W3、大粒无核白、长粒无核白和W5等;酚类物质总量较低的营养系有大粒无核白、长粒无核白、W3等;多酚氧化酶活性较低的营养系有W7、长穗无核白、W3、W8。本研究结果为‘无核白’系列无核葡萄品种选育提供了部分依据。     

不同鲜食葡萄品种裂果特性分析

【目的】 研究新疆主栽鲜食葡萄品种裂果特性差异和引起裂果生理原因,分析鲜食葡萄品种裂果特性差异,为生产过程中降低裂果发生率生产调控措施的选择提供理论依据。【方法】 以无核白、无核紫、无核白鸡心、新郁等12个鲜食葡萄品种为研究对象,分析成熟期浸水诱导裂果,对不同鲜食葡萄品种的裂果特性,通过石蜡切片测定果皮细胞结构特征,测定果皮强度、果胶、原果胶、纤维素等细胞壁结构物质含量及代谢关键酶活性。【结果】 不同鲜食葡萄品种裂果特性存在显著差异,浸水24 h裂果率分布在0~80%,12个品种可以分成4个裂果特性差异类群,其中极易裂果类群包括里扎玛特1个品种,易裂果类群包括新郁、无核白2个品种;较易裂果品种包括火州黑玉、新雅、无核白鸡心、无核紫4个品种,耐裂果类群包括红地球、京亚、夏黑、维多利亚、火焰无核5个品种。【结论】 果皮角质层完整性,果皮、亚果皮细胞大小和排列紧密度与果实易裂程度密切相关;水溶性果胶含量、水溶性果胶与原果胶比值与鲜食葡萄品种易裂性呈极显著的正相关关系;果皮强度、纤维素含量均与鲜食葡萄品种易裂性呈极显著负相关关系。