遮荫程度对不同耐荫性大豆品种光合及抗倒程度的影响

【目的】在玉米大豆间套作种植系统中,高位作物玉米的遮荫常常会导致大豆苗期茎秆细弱,倒伏严重,产量低下。文章在玉米大豆间套模式下,分析遮荫程度对大豆苗期光合产物积累、分配和抗倒性的影响,为建立合理群体结构提供理论依据。【方法】以不耐荫不抗倒型大豆南032-4和强耐荫强抗倒型大豆南豆12为试验材料,设置不遮荫（W0,透光率100%）、一层黑色遮阳网（W1,透光率31.90%）和二层黑色遮阳网(W2,透光率10.83%)3个处理进行室外盆栽试验,测定大豆光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、SPAD值、叶面积及各器官生物量积累等光合指标和株高、各节间长度、各节间茎粗、茎秆抗折力、倒伏指数等抗倒伏指标,分析不同遮荫处理下大豆光合特性及抗倒伏相关性状的变化。【结果】随着遮荫程度的增加,2个品种大豆的光合速率、气孔导度、叶面积和SPAD值显著降低,各器官有机物积累量和根冠比显著下降;随遮荫程度增加,大豆倒伏严重,茎秆抗折力和抗倒伏指数显著降低。不同耐荫性大豆品种对不同遮荫程度的响应有差异,与W0相比,强耐荫性大豆南豆12和不耐荫性南032-4的光合速率在W1和W2分别降低了35.6%、99.6%和40.9%、83.6%。强耐荫性品种南豆12在W0和W1干物质积累高于南豆032-4,差异显著,但W2处理下差异不显著(P＜0.05),表明中度遮荫下大豆的光合速率仍保持较高水平,且强耐荫性品种在遮荫条件下光合产物积累量较高。南032-4的W1和W2处理倒伏率较南豆12分别高出55.9%和2.57%(2014年和2015年2年均值),W1处理下南032-4表现中度倒伏,南豆12表现为轻度倒伏,而W2处理下南032-4和南豆12均表现为严重倒伏,表明中度遮荫下大豆品种间倒伏差异显著,不耐荫性品种倒伏程度严重。同一遮荫程度下,南豆12抗折力降低幅度(39.8%)高于南032-4(38.425%),但W1和W2处理后南豆12的抗折力比南032-4高27.3%和26.6%(2014和2015年2年均值)。同一遮荫程度下强耐荫性品种南豆12茎秆抗折力和抗倒伏指数均显著高于南032-4(P＜0.05),而株高表现相反。【结论】随遮荫程度增加,大豆光合积累量减少,倒伏严重;强耐荫性品种在中度遮荫下能保持较高光合能力和抗倒伏能力,具有较强的耐荫性,但过度遮荫后,其耐荫性与弱耐荫材料差异不显著。因此,在大豆玉米间套作种植模式下,适当减少弱光胁迫程度,才能发挥大豆的耐荫和抗倒潜力。     

套作对大豆苗期茎秆纤维素合成相关糖类物质转化的影响及其与叶片光合的关系

【目的】从纤维素合成相关糖类物质转化的角度,阐明玉米大豆套作模式下,大豆苗期茎秆光形态建成的机理。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植模式下,以强耐荫大豆南豆12和弱耐荫大豆南032-4为试验材料,对叶片光合速率和茎秆总碳、纤维素、可溶性糖、蔗糖、β-1,3-葡聚糖等含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,套作大豆由于受到玉米荫蔽,苗期光合速率显著降低,但材料间对套作的反应程度不同,强耐荫大豆南豆12受套作荫蔽的影响程度相对较小,在套作下表现出较强的光合能力;套作显著降低了大豆叶片和茎秆的总碳含量,但南豆12的降低幅度显著低于南032-4。相关分析表明叶片光合速率与叶片和茎秆的总碳含量、茎秆的纤维素含量均呈极显著正相关（r=0.952,0.935,0.825,P＜0.01）,说明荫蔽通过影响大豆叶片的光合速率,减少了光合产物的积累和向茎秆中的分配,导致大豆植株茎秆纤维素含量降低;强耐荫大豆南豆12在荫蔽下的光合速率较高,光合产物积累较多,适合套作种植。在整个苗期,虽然套作大豆茎秆可溶性糖含量均显著低于单作,但β-1,3-葡聚糖和蔗糖含量在大豆出苗后30-51 d却表现为套作显著高于单作,且在套作模式下,两个大豆糖类物质转化率差异显著;同一种植模式下,强耐荫大豆南豆12茎秆可溶性糖、蔗糖和β-1,3-葡聚糖的含量和转化率均显著或极显著高于南032-4。对纤维素沉积方式分析表明,同一大豆材料,单作模式下茎秆纤维素快速累积时间和累积速率要高于套作;同一种植模式下,强耐荫大豆南豆12纤维素快速累积时间要短于南032-4,但差异较小,而累积速率要高于南032-4,最终导致南豆12的茎秆纤维素含量显著高于南032-4。【结论】套作荫蔽降低了大豆叶片的光合能力,减少了光合产物向茎秆的运输量和茎秆填充物的含量,改变了茎秆纤维素的沉积方式,使得纤维素的含量降低;而强耐荫性大豆南豆12在套作模式下能保持较高光合能力和茎秆纤维素合成能力,具有较强的抗倒伏性。     

套作大豆苗期倒伏与茎秆内源赤霉素代谢的关系

【目的】从内源赤霉素代谢角度,阐明玉米大豆套作环境下,大豆苗期茎秆发生藤蔓化倒伏的原因。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植方式下,以耐荫抗倒型大豆南豆12和不耐荫抗倒型大豆南032-4为试验材料,采用石蜡切片、液相色谱质谱联用、SYBR^®GreenⅡ荧光定量PCR等方法,对茎秆形态、解剖结构、赤霉素含量、赤霉素代谢相关基因表达等进行测定和分析。【结果】与大豆单作相比,玉米大豆套作下,由于受玉米荫蔽的影响,南豆12和南032-4两个大豆材料苗期均出现典型的避荫性反应,即主茎节数减少,节间长和株高显著增加,苗期出现藤蔓化和倒伏,但两大豆材料间反应程度不同,差异极显著。与南032-4比,南豆12受套作荫蔽的影响较小,茎秆藤蔓化程度低,倒伏率仅29.93%,极显著低于南032-4（93.94%）（P<0.05）;南032-4株高增加32.64 cm,与南豆12（22.95 cm）呈显著差异（P<0.05）;两材料主茎节数减少,材料间无差异;南032-4中上部节间长度显著长于南豆12,说明套作下植株株高的增加来源于节间的伸长,而非节数的增多,且中部及上部节间过度伸长易导致植株茎秆藤蔓化和倒伏。从茎秆纵切面的解剖结构可知,玉米大豆套作条件下,大豆主茎细胞都有不同程度的伸长,南032-4茎秆髓部、木质部、韧皮部细胞伸长明显,而南豆12在两种种植模式下各部分细胞无明显变化,说明大豆株高的增加源于细胞的伸长,非细胞的分裂。内源赤霉素代谢分析结果表明,套作条件下,两材料茎秆内源赤霉素含量均显著降低,南豆12茎秆内赤霉素A₄（GA₄）的含量显著低于南032-4;对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因表达量的分析表明,除赤霉素合成酶基因GmGA20ox5、GmGA3ox6和赤霉素降解酶基因GmGA2ox4在不同种植方式和不同材料间均保持较低的水平外,茎秆中其他内源赤霉素合成酶GA-20氧化酶基因、GA3-氧化酶基因和赤霉素降解酶GA2-氧化酶基因表达量均高于单作,且南032-4的表达量高于南豆12,说明植株内源赤霉素的含量对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因具有前馈和反馈作用,南豆12茎尖维持较低活性赤霉素GA₄水平,抑制植株主茎过度伸长,最终表现出较强的耐荫抗倒性。【结论】大豆内源赤霉素GA₄的合成受基因型和光环境的共同影响,从而影响大豆茎秆生长发育,最终导致不同材料在耐荫抗倒表型上的典型差异。     

不同抗倒性甜荞茎秆木质素合成关键酶基因的表达分析

【目的】测定不同抗倒伏能力甜荞品种在不同时期的茎秆木质素含量及其相关合成酶基因表达量,探讨甜荞茎秆木质素合成积累的关键时期及其关键酶基因,为甜荞抗倒伏育种提供理论依据。【方法】用简并引物扩增得到基因CAD、CCR、F5H、COMT和CCOAOMT的部分CDS序列,在NCBI数据库中进行比对分析;用紫外分光光度法测定4个不同抗倒性甜荞品种在分枝期、盛花期和乳熟期茎秆基部第2节间木质素含量;用荧光定量PCR（qRT-PCR）方法分析木质素合成途径中9个相关基因PAL、4CL、C4H、C3H、CAD、CCR、F5H、COMT和CCOAOMT的表达,用2^-△△CT法计算其相对表达量。用Microsoft Excel 2003整理数据和作图,用SPSS 19软件进行方差分析和相关性分析。【结果】扩增得到CAD、CCR、F5H、COMT和CCOAOMT的CDS序列可用于设计后续荧光定量引物。甜荞茎秆木质素含量从分枝期到乳熟期逐渐增加,不同抗倒性品种间,高抗倒伏品种木质素含量在各个时期均显著高于易倒伏品种。基因PAL、4CL、C4H和CCR表达量在品种间和时期间均差异显著或极显著,CCOAOMT在品种间不显著,时期间显著,F5H在品种间差异显著,时期间不显著,C3H、CAD和COMT在品种和时期间差异均不显著。从分枝期到乳熟期,各品种的PAL、4CL、C4H、CAD、CCOAOMT、F5H和CCR表达量均先增后减,在盛花期达最大值,高抗倒伏品种表达量显著高于易倒伏品种;从分枝期到盛花期COMT表达量逐渐下降,易倒伏品种表达量显著高于高抗倒伏品种,乳熟期高抗倒伏品种显著高于易倒伏品种;从分枝期到乳熟期C3H表达量无明显变化规律。木质素含量与PAL、4CL、C4H、CCOAOMT、CAD和CCR基因表达量呈显著正相关,与C3H呈负相关,与COMT在分枝期和盛花期呈负相关,乳熟期呈正相关,与F5H呈正相关。【结论】木质素含量与甜荞茎秆倒伏密切相关,抗倒伏能力强的甜荞品种其茎秆木质素含量高;盛花期是甜荞茎秆木质素合成积累的关键时期;PAL、4CL、C4H、CAD、CCOAOMT和CCR是甜荞茎秆木质素合成的关键酶基因。     

iTRAQ protein profile analysis of soybean stems reveals new aspects critical for lodging in intercropping systems

Soybean is often intercropped with maize, sugarcane, and sorghum. Because of the shade coming from the latter, the soybean stem lodging is often a very serious problem in intercropping systems. The aim of this study is to characterize the possible mechanisms in the stem of shade-induced promotion of seedling soybean lodging in intercropping systems at the proteome level. We found that the soybean stem became slender and prone to lodging when it was planted with maize in an intercropping system. The inhibition of lignin biosynthesis and lack of photosynthate(soluble sugar) for the biosynthesis of the cell wall led to the lower internode breaking strength. A total of 317 proteins were found to be affected in the soybean stem in response to shade. Under the shade stress, the down-expression of key enzymes involving the phenylpropanoid metabolic pathway inhibited lignin biosynthesis. The up-regulation of expansin and XTHs protein expression relaxed the cell wall and promoted the elongation of internodes. Although the expression of the enzymes involving sucrose synthesis increased in the soybean stem, the lack of a carbon source prevented rapid stem growth. This metabolic deficit is the principal cause of the lower cellulose content in the stem of intercropped soybean, which leads to weakened stems and a propensity for lodging.     

氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素合成的影响及其与抗倒伏性的关系

 【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响,探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料,通过田间试验和室内分析,研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下,与低施氮（225 kg•hm-2）处理相比,高施氮（300 kg•hm-2）处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶（PAL）、酪氨酸解氨酶（TAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）和4-香豆酸:CoA连接酶（4CL）的活性,茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性,木质素含量、茎秆抗折力和抗倒伏指数提高,倒伏面积和倒伏程度降低。相关分析表明,茎秆抗倒伏指数与木质素含量呈显著正相关（r=0.61,P＜0.05）;木质素含量与PAL、TAL和CAD酶活性呈显著正相关,与4CL酶活性相关不显著。【结论】高施氮量处理降低了茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,茎秆抗倒伏能力降低。而施用多效唑显著提高茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,进而增强了茎秆抗倒伏能力。     

马铃薯晚疫病抗性反应中木质素及防御酶活性的变化

以不含R基因的马铃薯水平抗性材料LBr-12和感病品种费乌瑞它(Favorita)为材料,接种马铃薯晚疫病菌 (P．infestand后,对马铃薯叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性以及木质素含量变化进行了研究．结果表明,接种后LBr-12和Favorita的PAL、PPO、POD的酶活性都升高,其中抗性材料与感病品种相比,升高幅度大,持续时同长;同时抗病品种的木质素含量增幅也大于感病品种．     

玉米荫蔽对大豆光合特性与叶脉、气孔特征的影响

目的 探究在玉米-大豆套作模式下,玉米大豆共生期内玉米荫蔽对大豆光合特性及叶脉、气孔特征的影响。方法 在自然光照射下采用两因素完全随机盆栽试验,以强耐荫性品种南豆12和弱耐荫性品种桂夏3号为研究对象,设置T1（2行玉米间隔2行大豆套作）、T2（1行玉米间隔1行大豆套作）和CK（净作大豆）3种空间配置,探究不同处理下大豆光合参数、叶脉和气孔特征参数对光环境的响应。结果 与净作相比,玉米荫蔽下大豆冠层的远红光光谱辐照度显著增加,T1、T2处理下的光照强度分别降低48.62%和77.39%。在玉米荫蔽下大豆的净光合速率、气孔导度、叶脉密度和气孔密度显著低于CK（P＜0.05）,且下降幅度都随着荫蔽程度的增加而增加（由T1到T2处理）。与CK相比,T1、T2处理下南豆12的净光合速率分别显著下降41.00%、44.15%,桂夏3号的净光合速率分别显著下降44.62%、47.93%;南豆12的气孔导度分别显著下降29.19%、39.69%,桂夏3号的气孔导度分别显著下降26.83%、49.50%。同时,南豆12的叶脉密度在T1、T2处理下分别比CK显著下降14.99%、20.01%,气孔密度分别下降12.79%、18.27%;桂夏3号的叶脉密度在T1、T2处理下分别比CK显著下降10.38%、27.62%,气孔密度分别下降15.77%、22.46%。此外,大豆的净光合速率与气孔导度、叶脉闭合度、气孔密度、叶脉密度呈显著正相关关系（P＜0.05）,与叶脉间距呈极显著负相关关系（P＜0.01）;叶脉密度与气孔密度呈极显著正相关关系（P＜0.01）。玉米荫蔽下,南豆12的叶脉密度、叶脉长度、叶脉闭合度、叶脉间距都显著优于桂夏3号。在荫蔽程度更高的T2处理下,除蒸腾速率和叶脉闭合度以外,强耐荫性品种南豆12的光合、叶脉和气孔各参数的变化幅度都小于桂夏3号,且净光合速率更高。结论 在玉米-大豆套作的种植模式中,大豆冠层光环境、叶脉和气孔特征的变化会影响大豆的光合能力,但不同耐荫性大豆品种的叶脉、气孔特征对荫蔽的响应存在差异。     

氯化钾对玉米木质素代谢的影响及其与茎腐病抗性的关系

 【目的】阐明氯化钾（KCl）对玉米木质素代谢的影响，探讨和揭示KCl对提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】通过田间试验与室内分析相结合，研究了KCl对玉米不同抗性品种在接种禾谷镰刀菌（Fursarium graminearum）前后茎基部髓组织木质素含量的影响以及相关酶活性的变化。【结果】抗病品种吉单180茎基部髓组织原生木质素含量低于感病品种吉单327，但诱导木质素高于感病品种；而施用KCl则可降低原生木质素含量，增加诱导木质素含量。抗病品种茎基部髓组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）和酪氨酸解氨酶（TAL）活性高峰出现时间均早于感病品种。虽然KCl降低了接种前玉米茎基部PAL、TAL和过氧化物酶（POD）活性的本底值，却提高了接种后PAL、TAL和POD的活性，尤其是高峰值。而且在接种前后，KCl处理的玉米茎基部髓组织肉桂醇脱氢酶（CAD）活性均保持较高水平。【结论】诱导玉米在接种后PAL、TAL、POD和CAD酶系的快速反应，提高诱导木质素含量，进而增强植株对病原菌的抗性，是KCl增强玉米茎腐病抗性的机制之一。     

不同品种西瓜接种辣椒疫霉菌后3种保护酶活性的变化

探讨西瓜苗期疫病抗性与根茎组织中多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的关系.对2个抗辣椒疫霉菌西瓜品种(09-1-1和09-1-2)、1个感病西瓜品种(GS-37)和1个高度感病西瓜品种(G-S-12)进行苗期人工接种辣椒疫霉菌,并分别于接种当天(尚未接种)及接种后第2、4、6、8天...     

外源ABA对低温胁迫下青花菜植株生长及若干生理特性的影响

对低温胁迫下不同品种青花菜生长情况及SOD和POD酶活性进行分析,并以‘翠绿’品种为试材,研究外源ABA对植株低温胁迫的缓解作用.结果表明:(1)低温胁迫抑制株高、茎粗的增长,SOD、POD活性及可溶性糖含量显著降低;不同品种对低温胁迫的响应不同,‘翠绿’、‘蔓陀绿’品种受低温胁迫的影响较大,‘优秀,、‘DICICCO' (AU)品种受低温胁迫的影响较小.(2) 100mg· L-1脱落酸(ABA)处理对提高‘翠绿’的株高、茎粗效果显著; 50、100、150 mg·L-1 ABA处理的植株SOD、POD活性均显著高于对照(0mg·L-1ABA),其中,100 mg·L-1 ABA对SOD、POD活性的提高效果最为显著.(3)外源ABA可显著提高‘翠绿’植株可溶性糖含量,在低温处理15 d并恢复处理15 d后,50、100、150 mg· L-1 ABA处理的可溶性糖含量均显著高于对照并保持在较高水平.     

播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响

【目的】茎秆倒伏是制约我国油菜生产效益提高的重要因素,研究不同播期及密度下油菜茎秆抗倒性变化规律及其生理机制,为油菜高产抗倒栽培提供理论及技术支撑。【方法】本研究以华油杂62和沣油520为材料,设置2个播期（9月25日、10月25日）和4个密度（15×10⁴、30×10⁴、45×10⁴和60×10⁴ 株/hm²）裂区试验,测定产量及其构成,茎秆抗折力、倒伏指数、显微结构、主要成分及木质素合成关键酶活性等指标。【结果】（1）9月25日播种（T1）,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2,油菜单株产量、单株角果数及每角粒数均下降,小区产量在45×10⁴ hm^-2处理达峰值,此时倒伏指数最小,抗倒能力最强,产量及抗倒性协同提高;播期推迟至10月25日（T2）,在任何密度下,小区产量、单株产量、单株角果数及每角粒数均显著降低,但地上部鲜重下降更明显,导致迟播油菜的倒伏指数下降、抗倒性增强。（2）适期播种时,密度增大,株高和茎秆干重均显著降低,倒伏指数呈先降后增的趋势,易倒伏部位从主茎中上部转移至主茎中下部,茎秆维管束长度/髓腔外组织宽度和维管束面积/茎横截面积等指标参数逐渐增加,茎秆木质素和纤维素含量呈先增后降趋势。油菜播期从T1推迟至T2,株高和茎秆干重均显著降低,茎秆木质素、纤维素含量显著下降,但植株地上部鲜重降幅较大,倒伏指数下降,抗倒性增强。逐步回归分析表明木质素是改善输导组织结构、协调倒伏指数及小区产量的关键指标,茎秆木质素含量及群体木质素总量高,可同时获得较强的茎秆抗倒性及较高的小区产量。（3）适期播种,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2时,与木质素合成相关的过氧化物酶（POD）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）酶活性增强,油菜播期从T1推迟至T2,木质素合成酶POD、CAD、PAL、4CL的活性均显著降低。【结论】不同播期条件下,优化种植密度,可显著提高油菜的群体产量;且播期推迟,可通过进一步增大种植密度弥补单株产量的不足,晚播密植条件下茎秆木质素合成能力增强,木质素含量增加,协调了高产和抗倒的矛盾。     

烟草品种防御酶活性对黑胫病菌响应差异

 以不同抗、感黑胫病烤烟品种云85（高抗）、K326(中抗)、净叶黄（中感）和红花大金元（高感）为供试材料,采用人工接种方法研究了黑胫病菌诱导的这些品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性差异及其与品种抗性的关系。结果表明,接种黑胫病后不同抗性品种SOD,POD,PPO和PAL活性与对照相比均出现明显提高,抗病品种SOD和POD活性较感病品种上升快且维持较高活性水平,且抗病品种POD酶活高峰较感病品种出现得早;抗病品种PPO和PAL较感病品种活性上升幅度更大,维持时间更长。相关性分析表明,SOD,POD,PPO和PAL活性与品种的黑胫病抗性呈正相关关系。     

采后苹果酸处理对梨果实苯丙烷代谢相关酶活性及终产物积累的诱导

研究了采后用50 mmol.L-1苹果酸浸泡处理对梨果实苯丙烷代谢相关酶及主要产物的影响.结果表明:苹果酸处理显著诱导了果实苯丙烷代谢相关酶如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,同时也提高了苯丙烷代谢终产物如总酚、类黄酮和木质素的含量.用扩展青霉(Penicillium expansum)损伤接种可进一步增强处理果实的PAL、POD和4-香豆酰-辅酶A连接酶(4CL)活性,提高总酚、类黄酮和木质素的含量.     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

Rejuvenating soybean(Glycine max L.) growth and development through slight shading stress

The impact of increased shading stress on agronomic traits, photosynthetic performance and antioxidants activities in leaves of two soybeans cultivars(D16 and E93) was studied. Soybean seedlings were grown in pots and exposed to no shade(S0), slight shade(S1), moderate shade(S2), and heavy shade(S3). Our findings showed that under the S3 in both cultivars, leaf fresh weight(LFW), specific leaf area(SLA) and leaf thickness decreased significantly, accompanied by a reduction in photochemical parameters including the maximum quantum yield(F_v/F_m) and electron transport rate(ETR). Furthermore, compared to S0, S1 significantly increased the ETR, sucrose content and the activity of catalase(CAT) in both D16 and E93 cultivars while S2 and S3 decreased the activity. However, under all treatments of shading stress, the antioxidant activities of superoxide dismutase(SOD) and peroxidase(POD) were lowered in both cultivars. Such morphological and physiological plasticity to adapt S1 compensates for the decrease in biomass and leads to seed weight compared to that obtained with an amount of normal light. Through configuring the space in the intercropping systems, S1 could be helpful for optimum growth and yield. Redesigning photosynthesis through S1 for the intercropping systems could be a smart approach.     

干旱胁迫对花荚期大豆叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以2个不同耐旱性大豆品种为材料,研究了干旱胁迫对大豆花荚期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响。结果表明:随着干旱胁迫的增强,质膜透性和MDA含量逐渐增加,SOD、POD和CAT活性表现为先升后降趋势;耐旱性品种比不耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性;重度干旱胁迫下POD活性高于SOD、CAT活性。     

水杨酸诱导辣椒抗疫病生化机制的研究

对水杨酸(SA)处理及其挑战接种辣椒疫霉菌的4个抗性不同的辣椒品系体内木质素含量和多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定结果表明:SA诱导的供试品系与未经诱导的相同品系相比,木质素含量增高,PPO、POD、PAL活性增强,其中木质素的含量与抗病性呈显著正相关;挑战接种后两者相比,SA处理的供试材料的木质素含量和PPO、POD、PAL活性的增强幅度更大,其中抗、耐病品系的增加早且增加幅度高于感病、高感品系。值得注意的是,经SA诱导的各供试品系接种后木质素含量与抗病性也呈显著相关。木质素含量与相关酶活性的上述变化趋势与SA对各品系的诱抗效果完全吻合。