外源钙及其抑制剂对蝴蝶兰幼苗耐热性的影响

为探讨Ca²⁺信号参与调节蝴蝶兰耐热性形成的生理机制,采用适宜浓度的外源Ca²⁺（CaCl₂）、胞外Ca²⁺螯合剂（EGTA）和质膜Ca²⁺通道抑制剂（LaCl₃）溶液喷施蝴蝶兰幼苗植株,以喷施蒸馏水为对照,测定高温胁迫下蝴蝶兰幼苗植株的抗氧化酶活性、丙二醛、渗透调节物质和光合色素含量的变化。结果表明,与对照相比,CaCl₂处理能显著增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,增加脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量,显著降低丙二醛含量,减轻了蝴蝶兰幼苗的高温伤害,而LaCl₃和EGTA处理不同程度地降低SOD、POD和CAT活性,降低脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量,显著增加丙二醛含量,使蝴蝶兰幼苗受害加重。由此认为,Ca²⁺信号可通过参与抗氧化酶活性、脯氨酸和光合色素的代谢过程来调控蝴蝶兰幼苗耐热性的形成。     

温度胁迫下宝莲灯的生理及光合特性

以两年生宝莲灯苗为试验材料,利用植物培养箱对宝莲灯植株进行温度处理,研究不同温度对宝莲灯叶片生理及光合特性的影响。结果表明：与对照相比,高温胁迫下宝莲灯叶片的相对电导率、过氧化氢酶（CAT）活性及可溶性蛋白、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量随着温度的升高呈不同程度的增加,而叶绿素含量显著减少,过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性呈下降趋势;低温胁迫下相对电导率、Pro、MDA含量随着温度的下降呈上升趋势,可溶性蛋白、叶绿素含量、过氧化氢酶（CAT）活性下降趋势不明显,POD、SOD活性显著降低;随着温度的升高或降低,宝莲灯叶片的光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、水分利用率（WUE）均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度（C_i）呈先降低后升高;蒸腾速率（T_r）却随着温度的下降而降低。高温胁迫引起的相对电导率、MDA含量的变化幅度明显小于低温胁迫,而POD、SOD活性高于低温胁迫。说明高、低温胁迫均抑制了宝莲灯的光合作用,宝莲灯对低温胁迫相对较敏感。研究结果对宝莲灯的栽培管理具有指导意义。     

外源亚精胺对铅胁迫下茶树生长的影响

选取龙井43为材料,采用盆栽试验,研究了外施1.0 mmol·L^-1的亚精胺（Spd）对不同浓度重金属铅（Pb²⁺）胁迫下茶树株高、地径和叶片相关抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、丙二醛（MDA）含量、细胞膜透性以及叶绿素含量等生理指标的影响。结果表明,低浓度铅胁迫能够促进茶树生长,而高浓度铅胁迫影响了茶树正常生长;喷施外源亚精胺有效缓解了随着胁迫Pb²⁺浓度升高对茶树造成的伤害,提高了叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量,降低了叶片脯氨酸（Pro）含量、MDA含量和相对电导率（RC）,从而促进茶树生长。表明外源亚精胺对铅胁迫下茶树生长具有积极的促进作用。     

冻害胁迫下水处理对茶树抗寒生理指标的影响

为探究水处理对茶树冻害胁迫的效应,以中茶108为材料,在不同水处理条件下,采用人工气候室模拟冬季冻害的发生,测定茶树叶片中多项生理生化指标的变化规律。结果表明,茶树叶片中过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,脯氨酸、丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白的含量均受低温胁迫诱导,开始降温时,除丙二醛含量下降外,其余均呈上升趋势。“低温—冻害—低温”胁迫过程中,浇水处理的茶树叶片中POD和SOD活性,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均高于不浇水处理,丙二醛含量变化趋势则与之相反,不同处理间差异极显著;CAT活性无显著差异。浇水处理有利于茶树多个抗寒生理指标的改变。     

高浓度镉胁迫对茶树生理及吸收积累特性的影响

以名山白毫品种茶苗为材料,通过土壤盆栽实验,研究了高浓度镉胁迫对茶树生长、生理及吸收积累特性的影响。结果表明,土壤添加0~120mg/kg镉,茶树未表现出明显受害症状。但随镉胁迫浓度的增加,各器官生长量、叶绿素合成和光合作用均受到明显抑制;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均逐渐降低;丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量以及相对电导率（RC）大幅上升。茶树各器官镉含量（y）与镉胁迫浓度（x₁）、土壤有效态镉含量（x₂）均呈显著或极显著性正相关关系,各器官镉积累量高低顺序为：细根>粗根>主茎>枝条>叶片>新梢。土壤中有效态镉向茶树迁移是各器官所积累镉的主要来源,镉在茶树体内大部分被细根、粗根固定,向地上部运输的比例较低。     

外源水杨酸甲酯对高温胁迫下茶树光合作用和抗氧化酶的影响

近年来茶园高温灾害频发,而关于提高茶树耐热性的研究相对较少。本文以龙井43为试验材料,利用不同浓度水杨酸甲酯（MeSA）喷施茶苗后,在高温环境下（43℃）处理12βh,随后测定茶树叶片的净光合速率（Pn）,Rubisco最大羧化速率（V_c,max）、RuBP最大再生速率（J_max）,电解质渗透率（EL）,丙二醛（MDA）含量以及抗氧化酶活性等相关指标。结果发现,1βmmol·L^-1 MeSA能够有效缓解高温导致的茶树Pn降低,维持V_c,max和J_max稳定;高温导致茶树叶片EL和MDA含量迅速上升,而适当浓度的MeSA可显著降低高温环境下EL和MDA含量。此外,结果表明1βmmol·L^-1 MeSA能够提高APX和CAT活性,进而减少H₂O₂积累,减轻茶树细胞膜过氧化作用。综上所述,外源施用MeSA能够在一定程度上维持高温条件下植物叶片细胞光合系统稳定,提高茶树叶片的抗氧化酶活性,缓解氧化胁迫,最终提高茶树的耐热性。     

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下茶树叶片光合及生理特性的影响

通过对陕茶1号（耐低温型）和金牡丹（低温敏感型）2个茶树品种在冬季自然低温胁迫下喷施不同浓度（0、10、30、50 mg·L^-1）的外源5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）,探究外源ALA对低温胁迫下茶树叶片光合荧光特性及生理特性的调控作用。结果表明,适宜浓度的外源ALA对低温胁迫下茶树叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、PSⅡ最大光化学效率及PSⅡ潜在活性具有促进作用,能够提高水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、儿茶素类物质、茶氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等生理活性物质含量的累积;外源ALA能够提高低温胁迫下茶树光合作用的能力并改善茶叶品质,其中50 mg·L^-1的ALA处理能有效提高陕茶1号应对低温胁迫的能力,10 mg·L^-1和30 mg·L^-1的外源ALA对金牡丹应对低温胁迫具有较好的缓解效用。     

低温胁迫下不同浓度ABA对4个油棕新品种幼苗生理特性的影响

探讨低温胁迫下不同品种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3表达特性及不同浓度ABA对其幼苗生长和生理的影响,为提高不同品种油棕幼苗抗寒能力提供理论依据。以油棕新品种Ni、C×N、B×E、D×N为材料,对其进行低温胁迫处理（15、10、5 ℃,5 d）,利用实时荧光定量PCR（qPCR）检测4种油棕幼苗的NCED3基因表达特性;然后,10 ℃低温胁迫下对4种油棕幼苗外施不同浓度ABA（50~300 μmol/L ABA）,测定其可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性等生理指标。结果表明,低温胁迫可触发4种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3的过量表达,外施50~300 μmol/L ABA均降低幼苗质膜透性和SOD酶活性,抑制MDA和H₂O₂含量上升,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,提高可溶性蛋白、可溶性糖含量和POD活性,进而提高油棕幼苗抗寒性。4个品种中,B×E材料的耐寒能力较强。     

6个枇杷品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为探究枇杷对低温胁迫的生理响应,综合评价不同枇杷品种的抗寒能力,本研究以6个枇杷品种为试验材料,研究了低温胁迫对枇杷幼果种胚相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化。结果表明：随处理温度的降低,各枇杷品种幼果种胚相对电导率REC呈现“小-大-小”的“S”型曲线变化,结合Logistic方程得出不同枇杷品种种胚的半致死温度介于-4.759 ~ -2.73 ℃之间,其中,WT（白肉芽变）幼果种胚的半致死温度最低,大五星幼果种胚的半致死温度最高;6个枇杷品种的脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量随低温胁迫均呈现出先升高后降低的倒“V”型变化趋势,但增幅和达到峰值的时间点不同;可溶性糖和可溶性蛋白含量呈逐渐增加的趋势,均在-5 ℃时达到最大值;通过隶属函数综合分析,得出6个枇杷品种材料的抗寒能力表现为WT（白肉芽变）>冠玉>宁海白>龙泉5号>早钟6号>大五星。综上所述,WT（白肉芽变）对低温的胁迫具有较强的适应性,抗寒能力强;半致死温度LT₅₀结合隶属函数法的综合评价能准确鉴定枇杷品种的抗寒性。本研究为枇杷抗寒种质的筛选及寻找提高抗寒性的新途径提供理论依据。     

渗透胁迫下水杨酸诱导的小桐子甜菜碱积累涉及Ca2+/CaM信号

本研究以小桐子幼苗为材料,在水培条件下,研究了外源水杨酸（SA）对PEG 6000胁迫下小桐子幼苗甘氨酸甜菜碱含量、代谢关键酶BADH活性和相关基因表达,以及Ca²⁺和CaM抑制剂对SA诱导甜菜碱积累的影响。结果表明:外源1.5 mmol/L SA处理可显著提高渗透胁迫下小桐子幼苗的甜菜碱含量、增加甜菜碱合成关键酶BADH的活性,以及上调JcCMO和JcBADH的表达水平。与单独用PEG处理的幼苗相比,SA处理也提高了渗透胁迫下小桐子幼苗的钙调素（CaM）活性。此外,CaCl₂处理能增强SA诱导的甜菜碱积累效应,提高BADH的活性和上调JcBADH的表达水平,而Ca²⁺通道阻断剂 LaCl₃、CaM抑制剂CPZ和TFP处理得到相反的结果。这些结果表明,外源SA处理可提高渗透胁迫下小桐子幼苗甜菜碱的生物合成能力,且SA诱导的甜菜碱积累过程可能受到Ca²⁺/CaM信号的调控。     

低温胁迫下冬小麦JA合成相关基因的研究

植物激素JA在植物响应低温胁迫中发挥重要的作用。本课题组前期研究发现,东农冬麦1号(Dn1)的强抗寒性与JA信号转导有关,为了探讨Dn1抗寒性的提高是否与内源JA合成基因的表达有关,以Dn1为试验材料,外施MeJA处理,对不同温度胁迫下JA合成基因(TaLOX1、TaLOX2、TaLOX3、TaAOS、TaAOC、TaOPR2、TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D)的表达量进行实时荧光定量分析,并结合生物信息学分析对TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D蛋白功能进行预测。结果表明,低温胁迫提高了Dn1分蘖节中TaLOX1、TaLOX3、TaAOC和TaOPR2的相对表达量,在-10℃表达量达到最大值;外源MeJA处理显著提高了0℃下分蘖节中TaLOX1、TaLOX2、TaLOX3、TaAOS、TaAOC的相对表达量;TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D基因均位于小麦5号染色体上,编码的蛋白均定位于细胞质中,属无规则卷曲蛋白,结构相似,保守结构域相同,蛋白功能相同或相似。本研究为进一步揭示JA合成基因在冬小麦响应抗寒中的作用奠定了基础。     

燕麦植物激素信号转导通路中响应干旱胁迫的关键基因

植物激素信号转导通路是响应胁迫的重要通路，该通路中基因的表达调控作物的抗旱性。为挖掘燕麦植物激素信号转导通路中响应干旱胁迫的关键基因，本研究对燕麦幼苗进行不同干旱胁迫处理，取叶片进行转录组测序，分析不同处理下基因的表达。结果表明，与正常水分条件相比，轻度干旱胁迫（PEG 10%）诱导624个基因表达发生显著变化（DEGs），重度干旱胁迫（PEG 20%）诱导13 063个。GO富集分析显示，重度干旱胁迫下，DEGs主要富集在对胁迫反应的调节；KEGG分析显示，轻度干旱胁迫下，植物激素信号转导通路中1个ARF和2个CRE1基因表达显著下调，表达量较高，可能为燕麦在该通路中响应轻度干旱胁迫的基因；而重度干旱胁迫下，植物激素信号转导通路富集169个DEGs，其中生长素和脱落酸信号转导过程DEGs较多，分别占植物激素信号转导通路总DEGs的20.7%和15.9%；在8条激素信号转导过程中筛选出12个表达量较高的基因，可能为燕麦在该通路中响应重度干旱胁迫的关键基因。本研究将为今后燕麦抗旱基因的克隆和验证提供依据。     

钙提高水稻幼苗抗旱性的研究

 将水稻种子用CaCl₂溶液浸种18 h后催芽、播种,培养13 d后进行渗透胁迫处理。Ca²⁺浸种的水稻幼苗在-0.5 MPa的渗透胁迫下地上部相对含水量提高,质膜相对透性降低,表明提高了抗旱性。异丙嗪(CPZ)和CPZ + Ca²⁺浸种亦提高了水稻抗旱性。渗透胁迫1 d后,Ca²⁺浸种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量均提高。实验结果表明,Ca2+处理提高膜脂过氧化的保护能力和膜的稳定性可能是其提高水稻幼苗抗旱性的原因。     

玉米苗期根部比较转录组分析揭示耐盐性差异机制

以耐盐自交系郑58和盐敏感自交系昌7-2为材料,分析供试材料在无胁迫(CK)和200 mmol/L NaCl溶液胁迫下5 h的转录组数据。与无胁迫(CK)相比较,在郑58和昌7-2分别鉴定出390和421个上调、390和421个下调差异基因。对耐感材料间共同上调和郑58特有上调DEGs进行GO富集、REVIGO分析和KEGG富集分析以及重点通路分析结果表明：郑58和昌7-2间共同上调DEGs显著富集的条目包括对活性氧代谢过程的调节、内质网应激反应等GO条目;郑58特有上调显著富集含氧化合物的反应、对化学物质的反应等GO条目。共同上调DEGs仅在共单萜生物合成的代谢通路上显著富集;郑58特有上调DEGs在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成等6个通路上显著富集。在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成两个通路上分别有9和7个相关基因,耐盐自交系郑58上调的转录因子在MYB和NAC家族分布数量较多。植物激素信号转导、苯丙烷生物合成通路相关的基因以及MYB和NAC家族基因可能与玉米耐盐性密切相关。     

采后黄瓜响应低温胁迫的转录组学分析

采后黄瓜对低温敏感,在低温贮藏期间很容易发生冷害,会造成较大的采后损失。本研究采用转录组测序结合生物信息学分析的方法,分析了采后黄瓜在短时冷害温度处理后的转录组变化。结果显示,采后黄瓜在5℃贮藏期间,冷害指数和相对电导率逐渐增加,叶绿素荧光逐渐降低,表明采后黄瓜在5℃贮藏期间产生了明显的冷害。与处理前相比（0 h）,处理12 h导致1500个基因差异表达,其中706个基因表达上调,794个基因表达下调。与0 h相比,处理72 h导致7799个基因差异表达,其中3995个基因表达上调,3804个基因表达下调。KEGG富集结果显示,低温处理导致的差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙氨酸代谢、植物与病原菌互作和苯丙烷素合成途径中。GO富集分析的结果显示,在生物过程分类下,差异表达基因主要参与以DNA为模板的转录调控、蛋白磷酸化和跨膜转运等过程;在细胞组份分类下,差异表达基因主要富集在细胞膜组份和细胞核;在分子功能分类下,差异表达基因主要与ATP结合、蛋白苏氨酸/丝氨酸激酶活性、DNA结合和转录因子活性等功能有关。在低温处理12 h时,与激素信号有关的基因显著表达。但在低温处理72 h...     

CaCl对盐胁迫下小白菜生长和相关生理特性的影响

采用CaCl2根际注射结合叶面喷施的方法,研究了不同浓度（0、5、10、20、30 mmol/L ）CaCl2对盐胁迫下小白菜（Brassica campestris ssp. chinensis L.）幼苗生长及其生理生化特性的影响。结果显示,10 mmol/L CaCl2处理显著提高了幼苗的株高、单株干重、单株鲜重和展开叶片数等,降低了叶片丙二醛（MDA）含量,增强了叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护酶活性,显著提高盐胁迫下小白菜叶片的光合色素含量、净光合速率等。表明适宜浓度的外     

陕西茶树种质资源抗寒性综合评价

综合评价陕西茶区原产茶树种质资源的抗寒性，对抗寒性茶树的筛选和利用具有重要意义。以23个陕西地方茶树品种、6个外地引进品种共29份茶树种质为材料，测定离体叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性、 过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白质含量及-10 ℃冷胁迫条件下电解质外渗率等4个生理生化指标，用主成分分析法结合隶属函数值法综合评价抗寒性。结果表明，抗寒性综合评价值D范围为0.201~0.933，采用最长距离法对D值进行层次聚类分析，强抗寒品种中抗寒性最强的前3个品种为：西乡大河6号、紫阳圆叶种和西乡大河8号，均     

水稻萌发期激素信号转导和谷胱甘肽代谢转录分析

【目的】利用转录组测序技术,探究水稻萌发过程中激素信号转导和细胞内部氧化还原平衡的调控机理,以期增加对萌发过程中复杂调控机制的理解,促进萌发期基因组转录调控网络的构建,并挖掘调控种子萌发的相关基因,为水稻直播稻新品种选育提供理论参考。【方法】利用萌发0、24和48 h的种子进行动态转录组测序分析,以差异倍数≥2、错误发现率≤0.05为阈值筛选差异基因,并利用Gene Ontology(GO)和KEGG Pathway数据库对萌发不同阶段的差异基因进行分析注释;同时利用实时荧光定量PCR对测序结果进行验证;最后运用String蛋白互作数据库以combined_score≥0.9为阈值分析差异基因的蛋白互作网络。【结果】在种子萌发前期鉴定到8719个差异基因,而在萌发后期仅鉴定到3480个。GO和KEGG富集结果均显示与激素信号转导相关的基因主要在萌发前期被诱导,特别是生长素信号转导途径中的GH3家族基因在萌发前期均受到显著诱导;而谷胱甘肽代谢途径中的基因在萌发后期转录更为活跃,其中谷胱甘肽-S-转移酶基因富集最多。此外,两个异柠檬酸脱氢酶基因在萌发过程中被显著诱导,经蛋白互作预测发现两个异柠檬酸脱氢酶基因与GH3家族基因可能存在相互作用。【结论】在种子萌发前期,生长素信号转导途径中的GH3家族基因可能在减弱生长素信号以及降低生长素活性方面发挥着重要作用,其高表达能降低生长素对种子的休眠作用,促进萌发启动;在种子萌发后期,谷胱甘肽代谢途径中的谷胱甘肽-S-转移酶基因可能在细胞抵抗氧化胁迫中发挥主要作用;此外,在整个萌发过程中,GH3和异柠檬酸脱氢酶家族基因的相互作用可能在实现激素转导途径和谷胱甘肽代谢途径的交互串联作用、共同调控种子萌发方面具有重要意义。     

亚精胺提高玉米幼苗抗寒性的研究

以玉米品种农大108为试验材料,当玉米幼苗2叶1心时,一部分在常温下(25℃/18℃)培养,另一部分在低温下(10℃/4℃)培养,以叶片喷施0.4 mmol/L亚精胺为处理组,喷施蒸馏水为对照组,研究亚精胺在玉米幼苗冷胁迫过程中的作用。结果表明,低温胁迫抑制了幼苗生长,加剧了叶片中超氧自由基和过氧化氢的产生,提高了膜脂过氧化水平,降低了叶绿素含量。叶片喷施亚精胺,显著缓解了冷胁迫导致的生长抑制、叶绿素含量下降、活性氧积累和膜脂过氧化,提高了幼苗可溶性糖和脯氨酸含量,使抗氧化酶活性显著提高。此外,亚精胺处理提高了冷胁迫条件下幼苗热激蛋白HSP70和HSP90的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,外源亚精胺能提高玉米幼苗的抗寒性。