外源水杨酸对低温胁迫下海滨雀稗抗寒生理特征的影响

为探讨水杨酸(SA)对海滨雀稗耐寒性的影响,以海滨雀稗"白金"品种为材料,分析了外源水杨酸(1 mmol·L~(-1))预处理对适温(30℃/25℃,昼/夜),冷害(8℃/4℃)和冻害(2℃/-2℃)3种温度处理下海滨雀稗生长速率和草坪质量、叶片电导率(EL)和丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数的影响。结果表明,在冷害和冻害下,草坪质量下降,叶片EL增大,MDA含量升高,叶片SOD、POD和CAT活性升高;而外源SA预处理显著缓解低温对海滨雀稗草坪质量的伤害,降低叶片EL和MDA含量,提高SOD、POD和CAT活性。低温下叶片不饱和脂肪酸含量升高,饱和脂肪酸含量下降,而外源SA预处理将进一步显著提高不饱和脂肪酸的含量和脂肪酸不饱和指数。因此,外源SA预处理显著提高冷害和冻害胁迫下海滨雀稗叶片的不饱和脂肪酸含量和不饱和指数,从而维持低温胁迫下细胞膜的稳定性,增强抗氧化能力,缓解低温对植株的伤害而提高耐寒能力。     

4个海滨雀稗对低温胁迫的生理响应及抗寒性比较

为比较不同品种海滨雀稗的抗寒性,以4个品种的海滨雀稗为供试材料,探讨低温胁迫（4℃）对海滨雀稗的生理影响,并对4个品种的海滨雀稗的抗寒性进行了比较。结果表明低温胁迫能够使海滨雀稗的叶绿素含量增加,处理28d后,PL和Sa的叶绿素含量最高。低温胁迫能够使海滨雀稗的相对电导率和MDA含量增加,在处理第28 d时,Sa的相对电导率和MDA含量显著低于其他品种。海滨雀稗的H₂O₂和O₂^-含量随着低温处理而增加,处理28 d后4个品种间的O₂^-含量没有显著差异,PL和SP品种的H₂O₂含量显著低于其他两个品种。低温使海滨雀稗的SOD活性呈现先升后降,然后再升高的趋势,处理后第28 d,4个品种间没有显著差异;低温胁迫能够使海滨雀稗的POD活性升高,但品种间没有显著差异;低温可以降低海滨雀稗CAT和APX的活性,其中CAT活性4个品种之间没有显著差异,而SI品种的APX活性显著高于其他品种。综合各项生理指标,Sa品种的抗寒性较好。     

龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较

以海南野生海滨雀稗和海滨雀稗育成品种Salam作对照,对龙爪茅的抗寒性进行了评价。在实验室模拟秋冬季温度条件下,测定了龙爪茅及海滨雀稗的相对电导率（REC）,氧化物歧化酶（SOD）活性和二醛（MDA）含量的变化,并在南京田间条件下观测了各材料越冬期间的枯黄率。结果显示,25～5℃温度处理,各材料基本不受伤害,REC,SOD活性和MDA含量变化不明显。5-0℃条件下,各材料REC基本不变,但SOD活性下降,MDA含量增加。0--16℃条件下,各材料随温度的降低,REC迅速增加,SOD活性迅速降低,而MDA含量升高。通过拟合Logistic方程分析,龙爪茅,海南野生海滨雀稗和Salam的LT5。分别为-4．2,8．0和-8．1℃。田间自然条件下各材料自10月26日开始逐渐表现出枯黄,其枯黄速度龙爪茅最快,海南野生海滨雀稗次之,Salam最慢。结果表明,龙爪茅耐寒性逊于海滨雀稗,其草坪利用需要进行耐寒性方面的驯化选育。     

2种暖季型草坪草抗性生理指标的对比研究

对华南地区冬季枯黄的暖季型草坪草杂交狗牙根Cynodon dactylon×C.transvaanesis品种天堂草419(Tifgreen 419)和少枯黄的暖季型草坪草海滨雀稗Paspalum vaginatum的一些与抗性有关的生理指标进行了比较研究,以揭示其对冬季低温的抗性。结果表明,与海滨雀稗相比,天堂草419超氧阴离子产生速率较高,生物膜脂质过氧化产物丙二醛含量较高,电解质外渗率较高,导致其在气温较低的冬季叶片容易枯黄。而海滨雀稗则不同,在华南地区秋冬季节,叶片大多仍然青绿,表现为冬季少枯黄。但是海滨雀稗活性氧保护系统较弱,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性及游离脯氨酸含量均低于天堂草419,隆冬季节温度过低时,容易出现冻害,且休眠后返青迟,因此华中地区要慎用海滨雀稗。     

不同温度对马蹄金生理生化特性的影响

在不同温度处理下,马蹄金叶片中还原糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化.结果表明,在温度胁迫下,马蹄金叶片中还原糖含量均增加;可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势;MDA含量在-5℃时最大,在其他温度下均低于对照,随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加;SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降,但在0℃时SOD和POD活性上升.     

不同温度对马蹄金生理生化特征的影响

在不同温度处理下,马蹄金叶片中还原糖含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化。结果表明,在温度胁迫下,马蹄金叶片中还原糖含量均增加;可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势;MDA含量在-5℃时最大,在其他温度下均低于对照,随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加;SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降,但在0℃时SOD和POD活性上升。     

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。     

不同温度对马蹄金草坪生理生化特性的影响

在不同温度处理下，马蹄金叶片中还原糖含量，可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均发生明显的变化。结果表明，在温度胁迫下，马蹄金叶片中还原糖含量均增加；可溶性蛋白质含量在低温胁迫下呈下降趋势；MDA含量在-5℃时最大，在其他温度下均低于对照，随温度处理时间的延长MDA含量逐渐增加；SOD、POD和CAT活性在温度胁迫下均下降，但在0℃时SOD和POD活性上升。     

低温胁迫对结缕草抗氧化酶活性和脂肪酸含量的影响

为探讨不同纬度来源结缕草（Zoysia Willd）对低温的响应,本研究以两份结缕草种质LT-40（高纬度）和LT-22（低纬度）为材料,分析了适温（30℃/25℃）、亚适温（18℃/12℃）、冷害（8℃/2℃）和冻害（2℃/-4℃）4种温度对叶片电导率（Electrolyte leakage,EL）、叶绿素和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量、抗氧化酶活性、叶片脂肪酸含量及不饱和指数的影响。结果表明,随着温度的降低,EL增大,叶片中叶绿素含量降低、MDA含量升高,且在LT-22中变化更大;叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均随着温度的下降而逐渐升高,且在LT-40中表现更为显著;低温下叶片中棕榈酸含量呈下降趋势,而硬脂酸含量只在LT-40叶片中显著下降,棕榈油酸和油酸含量在LT-40叶片中显著低于对照,而亚麻酸含量在LT-40叶片中却显著高于对照,不饱和指数在LT-40叶片中显著高于对照。高纬度来源的结缕草在低温胁迫下具有较高的抗氧化能力和较好的质膜稳定性,因而其耐寒性更好。     

低温驯化对海滨雀稗抗寒生理的影响

海滨雀稗Supreme(SP)品种为供试材料,通过测定叶片叶绿素含量、相对含水量、电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子等指标,探明了低温驯化对海滨雀稗抗寒性相关生理指标的影响。结果表明,海滨雀稗在低温胁迫下电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子含量明显升高,相对含水量和叶绿素含量明显下降。经过低温驯化后,能够有效减少电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子含量的升高,缓解叶绿素含量和相对含水量的下降,从而提高海滨雀稗对低温胁迫的耐受程度。     

7个暖季型草坪草品种对低温胁迫的抗性差异研究

本研究以假俭草（Eremochloa ophiuroides ）、海滨雀稗（Paspalum vaginatum）、结缕草（Zoysia japonica）、‘天堂草419’（Cynodon dactylon ‘Tiffgreen 419’）和普通狗牙根（Cynodon dactylon）等5种暖季型草坪草种的7个品种为供试材料,研究了在25℃（CK）和15℃,10℃,5℃3个低温胁迫下的生理生化特征。结果表明：7个品种在低温胁迫下坪用性状指标不同程度下降,随胁迫温度的降低,草坪草叶片中丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率上升,叶绿素含量快速减少;海滨雀稗在5℃低温胁迫3 d枯黄,沟叶结缕草在5 d枯黄。综合7种暖季型草坪草品种的生长表现与生理指标,其抗寒性由强到弱依次为普通狗牙根 > ‘天堂草419’ > 中国假俭草 >‘兰引三号’结缕草 > 中华结缕草 > 沟叶结缕草 > 海滨雀稗。     

水杨酸和硝普钠处理增强柱花草抗寒性

以35～40 d的柱花草(Stylosanthes guianensis)幼苗为材料,探讨单独或复配喷施外源水杨酸(SA)和NO供体硝普钠(SNP)对柱花草低温胁迫抗性的影响。结果表明单独使用外源SA或SNP均能提高柱花草叶片抗氧化酶活性,提高可溶性总糖、脯氨酸含量和叶片相对含水量,使叶片相对电导率及丙二醛(MDA)含量降低,减轻低温胁迫对幼苗的伤害;而SA和SNP复配喷施,对柱花草低温胁迫抗性的提高效果更佳。说明SA和NO可通过信号系统来调节柱花草的低温胁迫抗性。     

水杨酸对匍匐翦股颖耐热性的影响

配制成0、5、10、20、40μmol／L水杨酸（SA）浇灌处理匍匐翦股颖（Agrostis stolonifera）品种,摄政王（Regent）,在连续38℃／30℃（昼温／夜温）下培养6d,检测其叶片日均生长速率、叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性、活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量的变化。结果表明,在高温胁迫下,10扯mol／LSA浇灌处理叶片日均生长速率显著大于对照（P〈0．05）;5～20μmol／L浇灌处理SOD活性显著高于对照（P〈O．05）,而ROS含量和MDA含量显著低于对照（P〈O．05）。SA浇灌后叶片SOD活性升高,可能是降低匍匐翦股颖热伤害的重要原因之一。5～40μmol／L处理中,以10μmol／L处理改善匍匐翦股颖耐热性的作用最好,可作为草坪管理的券者浓度。     

使它隆对几种草坪草生理特性的影响

通过对狗牙根Cynodon dactylon,杂交狗牙根C.dactylon ×C. transvaalensis品种Tifgreen(328)、Tifway(419)、Tifdwaf以及海雀稗Paspalum vaginatum,两耳草P.conjugatum,百喜草P.notatum,地毯草Axonopus compressus,类地毯草A.affinis,金叶钝叶草Stenotaphrum secundatum,竹节草Chrysopogon aciculatus,假俭草Eremochloa ophiuroides,匍匐剪股颖粤选1号Agrostis stolonifera cv. Yuexuan No.1新品系叶面喷施使它隆溶液,测定了部分生理指标.结果表明,使它隆对百喜草安全,0.1%使它隆溶液可用于狗牙根、海雀稗、两耳草、金叶钝叶草及假俭草草坪;高浓度使它隆总体上使草坪草叶片叶绿素含量降低、膜透性增加、可溶性糖和可溶性蛋白含量增加.     

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花叶片活性氧水平及抗氧化系统的影响

本研究以小冠花幼苗叶片为材料,用0.25,0.5,1和2 mmol/L外源水杨酸(SA)对植株进行叶面喷施,通过盆栽模拟干旱胁迫处理,测定幼苗叶片在连续干旱下膜脂过氧化指标、抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量,研究外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花幼苗活性氧水平及抗氧化系统的影响。结果表明,0.5~2.0 mmol/L的水杨酸显著降低了干旱胁迫下小冠花叶片中超氧阴离子(O₂^-·)的产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、丙二醛(MDA)含量及细胞膜透性,显著提高了过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,提升了抗氧化指数,但对抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响不显著。在干旱胁迫第11天,1 mmol/L SA处理的小冠花叶片O₂^-·产生速率、MDA含量、细胞膜透性显著低于干旱处理79.78%,34.42%,36.96%(P<0.05);CAT酶活性显著高于干旱处理2.45倍(P<0.05);到干旱胁迫第 16天,SOD、POD酶活性比干旱处理提高了3.85和3.63倍。表明外源水杨酸能够降低干旱胁迫下小冠花叶片的活性氧水平,提高小冠花叶片抗氧化能力,缓解干旱胁迫造成的细胞膜脂过氧化损伤,提高了小冠花的抗旱性,尤其以1 mmol/L水杨酸效果最佳。     

污泥和吲哚丁酸对草地早熟禾的生长和耐旱性的影响研究

污泥中含有丰富的矿质营养和生物活性物质,经无害化处理后可以作为良好的土壤改良剂和植物肥料。试验旨在研究并对比污泥和外源吲哚丁酸(IBA)对草地早熟禾生长及耐旱性的影响。污泥取自北京市酒仙桥污水处理厂。试验采用裂区设计,主处理包括:充分浇水和干旱处理,副处理包括污泥处理、外源IBA(2 μmol·L^-1)处理和对照。草地早熟禾播种生长3个月后干旱处理组不再浇水,至土壤水分含量降到25%田间持水量时复水,一个月后再次不浇水干至25%田间持水量,再复水一个月。在每次干旱开始和结束时,测定草地早熟禾坪观质量、叶片相对含水量、叶绿素和类胡萝卜素含量、脯氨酸、脱落酸、吲哚乙酸及丙二醛含量。结果表明:在充分浇水条件下,污泥和IBA能改善草地早熟禾的坪观质量,提高叶片叶绿素含量和IAA含量(P<0.05),且污泥的作用比IBA更持久;干旱胁迫下,污泥和外源IBA处理均能显著提高草地早熟禾的坪观质量,降低萎蔫度,提高叶片相对含水量和叶绿素含量(P<0.05)。2次干旱处理结束后,对照、污泥和IBA处理的脯氨酸含量分别为433,385和254 μg·g^-1,脱落酸含量分别为1.74,0.68和0.70 μg·g^-1,丙二醛含量分别为62.39,40.08和25.38 nmol·g^-1,污泥和IBA处理的草地早熟禾叶片中脯氨酸、脱落酸和丙二醛含量均显著低于对照(P<0.05)。试验结果说明污泥和外源IBA能促进草地早熟禾的生长,污泥能提高草地早熟禾的抗旱性,IBA能提高其对干旱胁迫的耐受性。     

干旱胁迫下水杨酸和内生真菌对多年生黑麦草的影响

本试验研究了温室盆栽条件下带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的多年生黑麦草喷施不同浓度水杨酸(SA)后,持续干旱胁迫15 d和对照水分两种条件下,多年生黑麦草的叶片相对含水量(RLWC)、叶绿素含量(Chl)、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量等生理指标的变化,以明确干旱胁迫下SA和内生真菌对多年生黑麦草的影响。结果表明,在干旱胁迫下,感染内生真菌的多年生黑麦草叶片相对含水量、叶绿素含量、POD活性、SS含量显著(P<0.05)高于未感染内生真菌的多年生黑麦草植株;一定浓度的 SA增加了多年生黑麦草叶片相对含水量、叶绿素含量、POD活性、SOD活性、Pro和SS含量,降低了MDA含量,且最适水杨酸浓度为0.25和0.50 mmol·L^-1;内生真菌与SA互作显著(P<0.05)提高了多年生黑麦草SOD活性、POD活性和叶绿素含量。该结果说明内生真菌与SA都能提高多年生黑麦草的抗旱性,即内生真菌和SA通过提高寄主的渗透调节和活性氧清除系统进而提高了寄主的抗旱性。     

低温胁迫对狗牙根生理及基因表达的影响

以耐寒性差异较大的杂交狗牙根品种运动百慕大、天堂419和普通狗牙根品种保定狗牙根为试验材料,分析了昼夜温度为适温(30 ℃/25 ℃)、亚适温(18 ℃/12 ℃)、冷害(8 ℃/4 ℃)和冻害(4 ℃/-4 ℃)4种温度处理下,低温对狗牙根生长速率和草坪质量、MDA含量、叶绿素荧光(F_v/F_m)、光合作用(P_n、G_s、C_i、T_r)、H₂O₂和O2·-含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、抗氧化酶及耐寒相关基因(CBF1、COR、LEA)表达的影响。结果表明,随着温度的降低,狗牙根草坪质量、生长速率、F_v/F_m和光合作用显著下降,但在耐寒性强的运动百慕大中下降幅度较小;低温下叶片MDA和H₂O₂含量及O2·-产生速率显著升高,其中在耐寒性弱的保定狗牙根中升高程度更大;狗牙根叶片抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达水平随着处理温度的下降而显著升高,其中在运动百慕大中更为明显;狗牙根CBF1、COR和LEA基因表达量随着温度的下降而显著升高,尤其是在耐寒狗牙根运动百慕大中更为显著。低温诱导的抗氧化酶和耐寒相关基因上调表达,增强了细胞内的抗氧化防御,有助于狗牙根植株维持较高的光合作用和细胞膜稳定性,延缓叶片的衰老,从而提高了狗牙根的抗寒能力。     

海滨雀稗自交结实突变体及野生型幼穗组织的转录组分析

二倍体海滨雀稗Adalayd作为自交不亲和的暖季型草坪草,在环境保护及修复上发挥着重要的作用,但由于自身自交不亲和性减缓了其大面积推广。至今海滨雀稗自交不亲和的机制尚且未知并且基因数据库资源十分匮乏。为了研究海滨雀稗自交不亲和的机制,以二倍体海滨雀稗自交亲和体细胞突变体SP2008-3和自交不亲和野生型Adalayd为材料,采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术进行转录组测序。获得2个材料幼穗组织的表达谱,共获得68175654个Raw reads片段,测序结果de novo拼接获得117619个单基因簇(Unigene),其中50%的Unigene被注释。比较两个基因表达谱,发现1303个差异表达基因并对这些差异基因进行了基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分类,筛选出了22个与植物自交不亲和反应相关的基因,其中14个钙离子信号通路(钙调素、钙依赖蛋白激酶、类钙调素互作蛋白激酶)、3个F-box和5个硫氧还蛋白(thioredoxin)基因在体细胞突变体SP2008-3和野生型Adalayd之间存在差异表达,测序结果获得了很多与海滨雀稗自交不亲和相关的遗传资源信息。本研究首次将转录组学研究应用于海滨雀稗自交不亲和研究,为海滨雀稗自交不亲和进一步研究提供了宝贵且有价值的基因信息基础。