植物生长调节物质与草坪草及牧草的 非生物逆境应答

非生物胁迫影响了草坪草和牧草体内多种代谢物及通路的变化,抑制植物的生长。外源物质处理可以有效提高草坪草和牧草对逆境的抗性。本文综述了植物激素、生长调节剂、渗透调节物质、气体分子、离子及氨基酸类物质对草坪草和牧草逆境应答的影响。外源物质之间存在协同或拮抗作用,共同调控了草坪草和牧草下游相关基因的表达,改变了生理代谢途径,缓解了活性氧的伤害、减轻了细胞膜的损伤和离子的毒害,从而起到延缓衰老、提高抗逆性和改善草坪品质的效果。针对模式植物上植物激素的研究进展,提出了今后在草坪草抗逆应答方面需要开展的研究工作。     

非生物胁迫下牧草抗逆性研究进展

非生物胁迫(低温、高温、干旱、水涝、盐害等)是影响牧草生长和发育的重要因素，因而探究牧草抗逆性响应特征、指标、评价方法和提升途径，对于提升和稳定牧草生产有重大意义。本文通过文献资料调研和计量分析方法，综述了牧草对温度、水分和盐分等非生物胁迫作用的响应，概述了牧草的形态结构、生理生化和生产性能抗逆性指标，总结了6类牧草综合评价方法的原理和优缺点，综述了4种牧草抗逆性提升途径，并对今后在非生物胁迫下牧草抗逆性方向上需开展的3个方面研究工作进行展望，以期为选取牧草抗逆性指标和评价方法，提升牧草质量和产量提供参考依据。     

低温和干旱胁迫下牧草的抗逆性机制

低温和干旱是限制牧草生长发育和产量的两个非生物胁迫因子。掌握牧草抗逆性机制,选育具有强抗寒性和抗旱性的牧草是寒旱地区草牧业高质量发展和退化草地生态系统恢复的重要基础。在形态学层面,低温和干旱胁迫条件下牧草会形成多种抗逆性形态结构,这些结构的变化能很好地反映牧草对逆境的响应和适应能力。在生理生化层面,牧草通过调节超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、脱落酸、乙烯、赤霉素和细胞分裂素等的响应,以适应低温和干旱胁迫。在分子水平层面,牧草通过信号转导、应答和抵御基因的表达等综合作用,以适应寒旱胁迫。总之,本研究从牧草形态学、生理生化和分子水平三个层面综述了牧草对低温和干旱胁迫的响应和适应机制,以期为全面认识牧草抗逆机制提供重要参考。     

基于组学技术的草坪草抗逆性研究进展

综述了国内外有关后基因组时代的转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术在草坪草抗逆领域研究的最新进展。分析了在不同逆境下,草坪草基因、蛋白和代谢物等分子学层面上的应答调控特性,总结了三种组学技术和相关方法在草坪草上应用的优势。根据研究现状,揭示组学技术在草坪草抗逆研究中的不足。建议采用多组学互作综合研究草坪草的抗逆特性和代谢规律,结合生物信息学技术在草坪草抗逆机制上进行探索。     

DREB/CBF类转录因子研究进展及其在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用

草坪草和牧草是可持续农业的重要组成部分,但它们的生存力、生物量及产量的增长往往受限于各种逆境胁迫因素。作为受多基因控制的数量性状,抗逆性分子基础的研究显得尤为重要。转录因子调控着与逆境相关的多个下游靶基因的表达。其中,DREB/CBF类转录因子能与脱水应答顺式作用元件结合,由DREB1/CBF和DREB2两个亚家族成员组成。前者受低温诱导,后者受干旱诱导。近年来草坪草和牧草的遗传转化技术突飞猛进,通过转化DREB/CBF类转录因子来改良草种的抗逆性是今后草业育种工作的一个重要发展方向。本研究综述了该类转录因子的结构特征及其在植物逆境信号转导中的作用,并对它们在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用作了相关介绍。     

褪黑素调控草类植物生长发育及抗逆性功能研究进展

褪黑素是一种广泛存在于植物体内的小分子吲哚胺类激素，现有研究已明确其合成途径、分解代谢和生理功能。褪黑素作为信号分子可调节植物昼夜节律、种子萌发、根和花发育，还有利于增强植物对各种逆境胁迫的抵御能力。本文总结了褪黑素调控草类植物生长发育的生理功能，重点阐述了褪黑素在草类植物非生物胁迫和生物胁迫响应中的调控作用，并对其在草类植物生长发育与抗逆性功能研究以及在抗逆育种中的应用前景进行了展望，以期为利用褪黑素提高草类植物抗逆性、提升牧草产量和品质提供参考依据。     

牧草和草坪草耐热性研究进展

对近年来牧草和草坪草耐热性方面的研究进行了综述,包括高温对牧草和草坪草生理生化指标及形态结构的影响;高温胁迫下牧草和草坪草对高温的响应,包括细胞膜热稳定性、水分状况、碳氮素代谢、光合及呼吸作用、热激蛋白诱导、内源激素等基本耐热影响因素的变化情况,旨在为耐热品种筛选奠定基础。对抗热基因的差异表达、分离克隆,热胁迫下信号转导、热激蛋白及蛋白差异表达情况方面的研究进展做了综述。并对今后此领域的研究方向和应用前景进行了讨论。     

植物外向整流K+通道SKOR研究进展

维持K⁺稳态是植物抵御非生物胁迫的重要策略之一。外向整流K⁺通道(stelar K⁺outward rectifier,SKOR)是一类定位于植物根中柱细胞质膜的K⁺外向整流通道。该通道介导细胞质K⁺外流以及木质部K⁺装载，一方面可以调节细胞内K⁺稳态，另一方面通过控制木质部K⁺流以维持植物根部和地上部的K⁺平衡，在植物响应盐胁迫、干旱胁迫、营养胁迫等过程中起着决定性作用。因此，对SKOR功能、调控的研究及其应用对作物生产和抗逆性增强有着重要的意义。对SKOR的发现、结构与分类、表达调控、生物学功能及其非生物胁迫响应等方面的研究成果加以综述，并对该通道未来研究方向进行了展望，以期为农作物品质和抗逆性的遗传改良提供理论依据和基因资源。     

植物应答非生物逆性的代谢组学研究进展

代谢组学技术是研究植物代谢的理想平台,成为揭示植物遗传多样性、植物发育、组织器官分化、植物适应非生物和生物逆境的适应机制及植物与共生微生物互作的潜在作用机理的主要技术手段。植物在整个生命周期内所产生的代谢产物不论从种类和含量,还是生理生化作用方面均呈现出多样性,研究植物在逆境条件下代谢产物变化规律将在解析植物生长适应性调控机制方面具有重要意义。基于此,本文综述近年来利用代谢组学分析方法解析植物应答非生物逆境下植物体代谢过程和路径等方面的研究进展,从而深入了解代谢产物在植物抗逆性提升方面的潜在作用机制,为作物抗逆性育种提供理论基础。     

WRKY转录因子家族在植物响应逆境胁迫中的功能及应用

WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中。WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用。本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角。本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路。     

草坪草抗性研究进展

草坪是人类生态系统的重要组成部分之一。近年来,随着我国人民生活水平的提高和观念的改变,草坪业发展迅速,草坪得到广泛应用。本文从种子发芽、根系构型、光合特征和生理生化参数等角度综述了草坪草在抗旱性、抗涝性、抗热性、抗寒性、抗盐性等方面的研究现状,草坪草的上述抗性的强弱因草坪草的品种和试验条件的不同而有明显的差异。同时,还综述了通过施用肥料、添加微生物和生长调节物质来提高草坪草的抗性,为进一步开展抗性研究提供一些思路,为提高植物抗性提供有效途径。     

禾本科牧草与草坪草转基因研究进展

禾本科牧草和草坪草在饲料作物、城市绿化、生态环境保护方面发挥着积极作用.笔者总结了近10年来国内外对此类植物资源的转基因技术研究工作,从转化方法、受体系统、筛选体系等方面探讨了包括黑麦草、高羊茅、鸭茅、早熟禾、剪股颖、结缕草、狗牙根、雀稗等属的一些常用牧草和草坪草的遗传转化体系的建立和完善,所取得的研究成果包括改善营养品质,增加禾本科草对各种逆境的适应能力,提高对各种虫害、病害和除草剂的抗性等.     

草坪草抗旱性研究现状

概述了草坪草抗旱机理和抗旱性鉴定的研究现状,抗旱主要包括御旱性和耐旱性;抗旱性鉴定主要包括反复干旱法、质膜透性、叶片含水量、草坪质量评分、脯氨酸含量和抗氧化酶含量与活性.阐述了当前草坪草抗旱性研究方向.     

牧草和草坪草同工酶研究现状及存在问题

对同工酶在牧草及草坪草抗性、活性、亲缘关系鉴定和遗传育种等方面的研究结果和应用情况进行了较为全面的综述；并就其中存在的问题和局限性及其发展前景提出了几点建议，认为：在我国同工酶技术应用方面还存在一些问题，生理研究还不够深入细致，还需在杂种优势、品种鉴定、基因定位等方面做大量的工作。     

草坪植物与温度

温度是草坪植物的重要环境因素之一,温度胁迫会引起草坪植物体内糖类、脂类、蛋白质等大分子物质的代谢作用、呼吸作用、光合作用等生理过程,以及细胞膜、细胞器等结构的变化。通过分析温度胁迫对草坪植物的影响,并提出了一些改善草坪植物抗性的方法和途径。     

野生卵穗苔草泛素结合酶基因片段的克隆与序列分析

苔草(Carex L.)是我国极具研究开发潜力的乡土草坪草种质资源。采自内蒙古大青山的卵穗苔草(Carex duriuscula)具有较强的抗旱性和耐贫瘠力,是草坪草抗性育种的重要基因源之一。本研究从野生卵穗苔草干旱抑制性消减杂交的cDNA文库中测序获得一条长度为291 bp、编码50个氨基酸的cDNA基因片段,对该基因片段进行序列分析,确定其属于泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme,E2s)蛋白家族,命名为Cd-UBC2。该基因生物信息学分析结果表明:氨基酸组成中不含吡咯赖氨酸(Ply)和硒半胱氨酸(Sec),这与其他物种UBC蛋白成分非常接近。二级结构预测表明该蛋白主要由α螺旋和无规则卷曲组成,约占92%。从野生卵穗苔草中成功获得了泛素结合酶基因片段,为克隆野生卵穗苔草泛素结合酶基因全长及最终分离、克隆苔草抗性基因,草坪草遗传改良和新品种选育奠定了基础。     

紫花苜蓿bZIP转录因子MsbZIP1的克隆、表达特性和遗传转化分析

bZIP（Basic leucine zipper）是植物中一类非常重要的转录因子,参与植物从生长发育到抗性调控的多个生物学过程。为了了解紫花苜蓿（Medicago sativa）中bZIP转录因子的特性,解析紫花苜蓿MsbZIP1基因的生物学功能,从而阐述MsbZIP1基因响应紫花苜蓿抗逆调控机制,本研究利用RACE技术从紫花苜蓿中获得1个MsbZIP1基因的全长cDNA,该序列全长1 176 bp,编码361个氨基酸,预测分子量为42.3 kD,等电点为6.5。分析发现,该蛋白含有bZIP家族典型的BRLZ碱性结构域和亮氨酸拉链,属于bZIP家族蛋白。进化树分析表明,该蛋白属于bZIP转录因子C亚族,与拟南芥（Arabidopsis thaliana）的AtbZIP63具有很高的同源性,推测可能具有与该类蛋白相似的功能。qRT-PCR分析表明,MsbZIP1基因对干旱、高盐、高温、低温,以及脱落酸（Abscisic acid,ABA）和生长素（Auxin,IAA）处理都有不同程度的响应,推测该基因可能参与调控紫花苜蓿多种非生物胁迫。本试验通过构建表达载体PCAMBIA3301-MsbZIP1,以农杆菌介导的花序浸染法转化拟南芥,经后代筛选、扩繁和分子检测,得到7株超表达的转基因拟南芥。本研究第一次分离了紫花苜蓿C亚族bZIP转录因子,初步确定紫花苜蓿MsbZIP1基因响应多种逆境胁迫的反应,并获得了阳性转基因材料,并为进一步探索该类转录因子在紫花苜蓿抗逆性调控中的作用奠定了基础。     

草坪草引种与质量评定

介绍了国外 7个草种 18个品种在上海的引种表现 ,观察研究了各草种的出苗情况 ,草坪草质地、抗热性、抗寒性、抗病性。经过质量评定 ,认为暖季型草狗牙根抗性最强 ,但草色较浅。在冷季型草中 ,以高羊茅表现较好 ,有一定的推广价值 ,多年生黑麦草可作为混播草种使用。     

画眉草研究进展

画眉草Eragrostis pilosa是重要的牧草和草坪草,世界上许多国家都对画眉草进行了系统的研究,而国内对画眉草研究的报道较少。我国对画眉草的研究起步比较晚,主要集中在种子发育、抗性方面的研究,国外对画眉草的种子发育、利用方式、栽培方式、抗旱性、施氮量对画眉草产量的影响、画眉草叶片光合特性、遗传多样性等方面都进行了系统的研究。对国内外画眉草的研究和栽培种植的现状介绍,旨在为今后我国画眉草种质资源的进一步开发、利用提供科学合理的理论指导和借鉴依据,以供国内画眉草研究工作者学习和借鉴。