不同铁浓度对苹果砧木Fe3+还原酶活性的影响

通过营养液培养的方法,研究了不同铁浓度处理对4种苹果砧木植物铁含量以及根系Fe3+还原酶活性的影响.结果表明,缺铁导致砧木根系Fe3+还原酶活性增加.砧木种类不同,培养溶液中铁浓度不同,Fe3+还原酶活性也有所不同.随着培养液中铁浓度的增加,根中Fe3+还原酶活性逐渐降低.在缺铁胁迫条件下,各砧木根系中Fe3+还原酶活性达最高水平,即小金海棠＞M26＞八棱海棠＞SH40.在最适铁浓度水平下,SH40和八棱海棠根系中铁含量高于枝叶中铁含量,对缺铁较敏感,容易表现缺铁黄化现象.而小金海棠和M26根系中铁含量低于枝叶中铁含量,对缺铁不敏感,不易表现出缺铁黄化现象.     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性.结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强(转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍),番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加(转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照的1.5倍),转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低(对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1.3倍),植株生长量显著高于对照(转基因植株株高高于对照50%).在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1.75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的(转反义NR、ACC、CTR1基因)2～3.5倍以上.     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性．结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强（转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍）,番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加（转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是时照的1．5倍）,转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低（对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1．3倍）,植株生长量显著高于对照（转基因植株株高高于对照50％）．在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1．75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的（转反义NR、ACC、CTR1基因）2～3．5倍以上．     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收.结果显示,FRO2基因在缺铁条件下大量表达;其表达量在根系中最强,其次是果实,叶片中最弱;在正常培养条件下,转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种;在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多,吸收有效铁也最多.综合分析表明：FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律,均为缺铁胁迫下最强.这说明,由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达,使其编码的铁还原酶活性增加,根系还原和吸收的有效铁增多,致使其叶片中有效铁的积累最多.     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收. 结果显示, FRO2基因在缺铁条件下大量表达; 其表达量在根系中最强, 其次是果实, 叶片中最弱; 在正常培养条件下, 转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种; 在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多, 吸收有效铁也最多. 综合分析表明: FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律, 均为缺铁胁迫下最强. 这说明, 由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达, 使其编码的铁还原酶活性增加, 根系还原和吸收的有效铁增多, 致使其叶片中有效铁的积累最多.     

缺铁胁迫对4种苹果砧木幼苗生理特性的影响

[目的]在供试的苹果砧木中筛选出铁高效基因型,以矫治钙质土壤上苹果的缺铁黄化症.[方法]通过溶液培养,研究4种苹果砧木幼苗在缺铁胁迫下的与铁代谢相关的根际pH值、根系Fe3+还原酶活性、叶绿素含量和叶片铁含量等若干生理生化指标.[结果]在缺铁胁迫下,4种苹果砧木幼苗的根际酸化能力从低到高依次为:平邑甜茶＜新疆野苹果＜八棱海棠＜黄太平.八棱海棠幼苗根系的Fe3+还原力最强,平邑甜茶和新疆野苹果次之,黄太平最弱.在缺铁胁迫下,黄太平叶片黄化程度最高,新疆野苹果和平邑甜茶次之,八棱海棠最低.营养液缺铁处理对八棱海棠叶片中有效铁含量的影响最小.[结论]在水培缺铁胁迫条件下,相对新疆野苹果、平邑甜茶和黄太平而言,八棱海棠表现出较强的抗缺铁特性,是一个较理想的铁高效苹果砧木基因型.     

ABP1参与不同苹果砧木缺铁胁迫的适应性反应

为研究生长素结合蛋白(Auxin binding protein 1ABP1)与不同苹果砧木缺铁胁迫的关系,通过对铁高效/铁低效苹果基因型苹果砧木在不同铁素浓度下abp1的转录和翻译水平进行检测,结果表明:铁高效苹果基因型的abp1的转录和翻译水平明显高于铁低效苹果基因型;进而依托拟南芥的不同类型(生态型、突变体型和突变体恢复型)植株,通过检测它们的缺铁应答相关生理指标和铁吸收转运相关基因表达的变化差异,发现拟南芥abp1的突变引发了根三价铁还原酶活性明显升高,根毛数量明显增加,且IRT1、FRO2和FIT基因明显上调表达。综上结果表明ABP1通过影响生长素运输进而影响了植物缺铁胁迫应答反应。     

杜梨根系铁吸收关键基因生物信息学分析及缺铁胁迫对其表达的影响

为了探究缺铁胁迫对杜梨根系铁吸收关键基因表达的影响,对杜梨根系铁吸收关键基因三价铁还原酶(Pb FRO2)基因和铁转运蛋白(Pb IRT1)基因的氨基酸序列进行了多重序列比对和进化树分析;采用改良的Hoagland营养液水培杜梨的方法,研究了缺铁胁迫对杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1基因相对表达量以及根系铁和锌含量的影响。结果表明,Pb FRO2蛋白具有还原酶特性,Pb IRT1蛋白属于二价金属离子转运蛋白家族—ZIP家族;缺铁胁迫9 d内,杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1的表达量整体上呈现出先升高后降低的趋势,胁迫3 d表达量达到最高点且与对照(加FeEDTA)差异显著;缺铁胁迫30 d,杜梨根系中铁含量比对照降低77.46%,而锌含量提高1 139.40%。综上可知,缺铁胁迫可诱导杜梨根系铁吸收关键基因表达量升高,进而促进二价金属离子转运蛋白的活性提高。     

NaCl胁迫对5种柑橘砧木生长及生理特性的影响

以枳、枳橙、沃尔卡默柠檬、硬枝香橙和宜昌橙的老熟幼苗为试材,在NaCl胁迫下,评价这5种柑橘砧木的生长及生理特性.结果发现, NaCl胁迫处理21 d以后,沃尔卡默柠檬的植株和叶片未出现明显不良症状,表现出较强的抗盐性,而枳橙、硬枝香橙抗盐性次之,宜昌橙和枳对盐比较敏感;分析NaCl胁迫过程中叶片可溶性蛋白、脯氨酸质量分数以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化歧化酶(SOD)的活性变化,发现5种砧木叶片中可溶性蛋白质量分数变化不大,脯氨酸质量分数变化明显,其中枳、枳橙和沃尔卡默柠檬叶片的脯氨酸质量分数显著增加,枳、枳橙和沃尔卡默柠檬的CAT活性、枳和沃尔卡默柠檬叶片中POD活性均随着NaCl胁迫时间增加呈现显著减少趋势,而枳、枳橙、沃尔卡默柠檬和硬枝香橙的SOD活性则均随着盐胁迫处理时间增加呈现出显著上升的变化.综合分析发现各砧木抗盐性差异与各氧化酶的活性变化关联不大,推测沃尔卡默柠檬抗盐性较强可能与其根系有较强的排盐能力或者叶片有较强的离子区划能力相关.     

转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠对缺铁胁迫的响应

 在低铁(铁浓度为10-6mol·L-1)水培条件下，2个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。叶片叶绿素含量和净光合速率显著高于对照；叶片细胞间隙CO2浓度显著低于对照；根系的质子分泌和三价铁螯合物还原酶（FCR）活性均升高，明显强于同样条件下的非转基因植株。根系扫描电镜结果显示，转基因株系根系的吸收区和根毛的表面结构皱折增多，表面积增大。     

不同磷水平下4种柑橘砧木的生长状况、根系形态和生理特性

【目的】探索不同磷水平对柑橘砧木生长和根系形态及其相关生理特性的影响,为发掘磷高效柑橘砧木提供科学依据。【方法】以贵州喀斯特山地分布的野生宜昌橙(Citrus ichangensis Swingle)、酸橙(C.aurantiumL.)、白?檬(C.limonia Osbeck)和栽培种枳(Poncirus trifoliata Raf.)为材料,采用砂培方法研究不同磷水平(5、25和45 mg·L-1)下4种柑橘砧木的生长及生物量大小、根系形态特性、叶片和根系的酸性磷酸酶(Apase)及硝酸还原酶(NR)活性、根系分泌性酸性磷酸酶(SAPase)活性和根系的磷吸收动力学参数。【结果】在5 mg·L-1磷水平下,宜昌橙生长发育受到的抑制较小,其次为白?檬和酸橙,对枳的抑制最强。当营养液中磷浓度达到25mg·L-1时,宜昌橙和白?檬的株高、基径及鲜重和干重生物量、根系总长、总表面积、总体积和根尖数达到最大,5 mg·L-1的处理次之,45 mg·L-1的处理最小。随营养液中磷浓度的提高,酸橙和枳的上述指标和根冠比随之增大,宜昌橙和白?檬的根冠比则随之变小。在低磷条件下,宜昌橙的侧根粗度、二级侧根数量及密度和根冠比最大,叶片NR活性强弱顺序为宜昌橙白?檬酸橙枳,根系的NR活性强弱顺序为酸橙白?檬宜昌橙枳。不同砧木叶片和根系NR活性随供磷水平降低而明显减弱。在低磷胁迫下,砧木叶片及根系的APase活性和根系的SAPase活性响应强弱顺序为宜昌橙白?檬酸橙枳。在低磷条件下,宜昌橙的Imax大于白?檬、酸橙和枳,而Km和Cmin比白?檬、酸橙和枳的小。【结论】宜昌橙忍耐低磷胁迫的能力强,在低磷条件下根系形态和生理的适应性机制响应比其他3种柑橘砧木更加明显,表现出较强的磷吸收动力学特性。     

锌胁迫对三种柑橘砧木的生理特性和锌分配的影响

为了探究锌胁迫对柑橘砧木生长的影响,本文采用溶液培养的方法,测定了不同锌浓度如0 mg?L-1(锌缺乏)、0.005 mg?L-1(锌低量)、0.05 mg?L-1(锌适量)、0.5mg?L-1(锌过量)条件下枳壳、酸橙与红橘的相关生理指标及不同部位锌含量变化。结果表明：1）锌胁迫显著抑制了枳壳及酸橙的生长,而对红橘生长的影响较小。2）与锌适量处理相比,锌缺乏和锌低量处理时枳壳、酸橙根系POD活性均明显降低,各锌处理间红橘根系CAT活性无显著性差异;锌胁迫下三者叶片与根系脯氨酸含量均显著高于适量锌处理,不同锌处理下枳壳叶片MDA及其根系脯氨酸含量均相对低于酸橙与红橘。3）随着锌处理浓度的升高,三者根、茎、叶的锌含量均趋上升,且根系锌含量显著较高。锌过量处理下三者的叶/根、叶/茎、茎/根比均显著低于其他锌处理。可见,三种柑橘砧木对锌胁迫的反应存在明显的差异。     

2种基砧的锦橙树高接华红脐橙的栽培表现和某些生理生化指标的差异

通过在枳和红桔2种基砧的锦橙树上高接华红脐橙后进行田间试验研究，比较2种基砧树的栽培表现和树体部分生理生化指标的差异。结果表明，在栽培表现上，红桔基砧树生长比枳旺，投产晚，果实小，果实含酸量较高、糖酸比较低、出汁率和VC含量较高，枳基砧树则反之。在生理生化指标上，2种不同基砧对华红脐橙叶片可溶性蛋白含量和SOD活性没有显著的影响。枳基砧树叶片POD和CAT活性分别极显著和显著地低于红桔基砧树。枳基砧根系可溶性蛋白含量、POD活性和CAT活性显著地高于红桔根系，红桔根系SOD活性和根系活力分别表现为极显著或显著地高于枳根系。     

褪黑素对镉胁迫下紫苏根系特征的影响

为揭示根系在褪黑素缓解植物镉胁迫效应中的作用,利用水培实验探讨了外源褪黑素对不同浓度镉处理(0、2、10 mg·kg^-1)下紫苏(Perilla frutescens)生长、根系形态及解剖结构、镉及相关必需元素含量等的影响。结果显示:镉处理显著抑制了紫苏地上部生长,未造成紫苏根系生物量显著改变,但根系形态和解剖结构发生显著变化,长度变短、直径变粗、表面积减小、中柱变粗、皮层占横切面的比例降低;低浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,地上部生物量显著提高,根系镉含量和累积量、镉转运系数以及地上部镉含量和累积量显著下降,同时根系长度变长、中柱变细、皮层占比增加,根系中锌和铁的含量显著增加;高浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,镉转运系数和地上部累积量显著降低,根系中锌含量显著增加,但地上部生物量没有增加。研究表明,外源褪黑素可以通过改变紫苏根系形态和解剖结构,同时增加锌和铁元素吸收,降低根系对镉的吸收以及向地上部位的转运,进而缓解镉胁迫对紫苏生长的抑制作用,但缓解作用因紫苏受镉胁迫程度不同而有所差异。     

干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶保护酶系统的影响

在不同浓度PEG-6000溶液模拟的干旱胁迫条件下,对沙枣根茎叶中的SOD、CAT和POD 3种保护酶和丙二醛进行研究,结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,沙枣叶中SOD酶活性和CAT酶活性均呈现上升趋势,但POD酶活性却先上升后下降;(2)沙枣茎中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下却低于CK,POD酶活性和CAT酶活性却随着干旱胁迫的增加呈增加趋势,这说明虽然在中度和重度胁迫下,SOD酶活性有所下降,POD酶和CAT两种酶清除SOD转化的H2O2的能力还在增强;(3)随着干旱胁迫的加剧,沙枣根中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下和CK差异不显著, 各干旱胁迫下POD酶活性均显著高于CK,但各干旱胁迫之间差异不显著, CAT酶活性先升高后下降,但仍高于CK;(4)轻度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均较低,和CK差异不显著;中度胁迫下,沙枣根茎中膜质过氧化程度增高(茎>根),但重度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均明显增高(叶>茎>根).     

缺铁胁迫对沙梨叶片黄化、再复绿和根系中Fe(Ⅲ)还原酶活性的影响

在水培条件下,研究了缺铁胁迫对梨砧木沙梨(Pyrus pyrifolia Nakai)叶片黄化、复绿和分根培养时其根系Fe(Ⅲ)还原酶活性(FCR)变化的影响。结果表明,黄化植株转移到含铁营养液后,上部叶片复绿明显快于中部叶片;含铁和不含铁处理间的FCR活性差异显著,不含铁处理的根FCR活性高于含铁处理,但随着培养时间的延长,活性逐渐降低,不含铁和含铁处理之间具显著的相关,相关系数为0.91。     

不同施硼方式对枳橙砧木生理生化特性的影响

以枳橙砧木为试验材料,设置根施与叶施2种施硼方式,研究不同施硼方式对枳橙砧木的农艺性状、干物质积累量、不同器官各元素(B、K、Ca、Mg)含量以及叶片中糖类、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和叶片伤害率的影响。结果表明:叶施硼显著增加枳橙幼苗茎和叶的干物质质量、总干物质质量和株高,并促进根系的生长;叶片中的B含量提高126.5%,1.3%的B在茎中转移积累,但叶施硼使枳橙根部B含量降低11.1%;叶片中K、Ca、Mg含量均显著高于对照。根施硼各元素(B、K、Ca、Mg)含量均显著高于叶施硼处理(除叶片外);叶片中糖类、MDA、Pro含量和叶片伤害率在施硼后均下降。因此,叶施硼在维持叶片各元素平衡、糖类物质合成和提高叶片抗逆性方面有较好的效果,但叶施硼会降低根系硼含量、加重根系缺硼。     

AM真菌种间差异对枳壳苗营养生长及矿质含量的影响

研究目的利用AM真菌进行柑桔菌根化育苗是培育壮苗和提高果品品质的新趋势,在对枳壳菌根苗进行研究的基础上,找到一个较好的优势菌种作为育苗菌剂。方法盆栽条件下研究了AM真菌Gigasporamargarita、Glomusmosseae和Glomusversiforme对枳壳实生苗营养生长及矿质含量的影响,并比较了种间差异的效应。结果接种AM真菌的枳壳幼苗根系均有效地被侵染,与对照相比,能显著促进植株根系和茎叶的生长,对须根的生长促进作用尤为突出;提高了叶片矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量,与对照差异均达到显著水平。3种AM真菌种间比较,其效应排序为Glomusmosseae>Gigasporamargarita>Glomusversiforme,但叶片矿质元素的含量与生长趋势并不完全一致。结论接种Glomusmosseae处理生长最好,矿质元素N、P、Mg和Cu的含量最高,菌根依赖性最大,且差异显著。AM真菌G.mosseae是参试3个菌种中培养枳壳菌根化壮苗的最佳菌种。     

磷胁迫对玉米APase活性变化的影响

以耐低磷玉米自交系99038为材料,通过水培试验对其根系、叶片的酸性磷酸酶(APase)活性及植株体内磷浓度的动态变化进行研究。结果表明:随着磷胁迫强度的加强,自交系99038根系、全展叶片APase活性-P/+P的相对比值呈现增加趋势,说明根系、叶片-P/+P处理的APase相对比值可作为衡量自交系99038磷胁迫程度的指标。相关性分析显示,-P处理条件下99038干物质累积量与S-APase活性成显著正相关,而在+P条件下不表现相关性。     

Zn对水稻吸收转运Cd的影响

通过探究锌(Zn)对水稻吸收、积累镉(Cd)的影响,为揭示水稻体内Zn、Cd互作机制提供理论依据。通过水培实验,研究Cd胁迫下施加Zn对水稻生物量、Cd含量、Cd积累量、根表铁膜成分、细胞壁组分及吸附解析动力学特征的影响。结果表明:与单Cd处理相比,Cd+Zn处理地上部生物量显著下降;根及地上部Cd含量、积累量显著提高;根表铁膜中Fe含量及Cd含量分别提高18.70%和29.99%;比较单Cd与Cd+Zn的细胞壁组分发现,Zn显著降低了水稻根细胞壁中的果胶及半纤维素1(HCl)成分,导致Cd+Zn处理细胞壁吸附能力下降而解吸能力增强。研究表明,Zn促进Cd在根表铁膜中Cd积累量,降低细胞壁的阻隔作用,进而促进水稻对Cd的吸收及转运。