马铃薯 HSP90基因家族的全基因组鉴定及高温干旱胁迫下的表达分析

热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用。从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个 HSP90基因,包含马铃薯的11个 HSP90基因,马铃薯 HSP90基因与番茄属植物的亲缘关系最近。马铃薯HSP90蛋白质基序较为保守;马铃薯 HSP90基因启动子分析发现其包含植物激素、高温胁迫、干旱胁迫响应等顺式作用元件。通过对高温、干旱胁迫条件下的马铃薯 HSP90基因进行qRT-PCR分析,热激后大多数 HSP90基因显著上调,4个 HSP90基因表达量极高;干旱胁迫下多数 HSP90基因也呈上调趋势,其中1个 HSP90基因表达量极高。STRING数据库预测出HSP90蛋白的22个伙伴蛋白,其功能涉及逆境胁迫应答、生长发育、信号转导等生物学过程;蛋白质互作网络分析发现5个高表达量 HSP90基因参与调控内质网未折叠蛋白反应（UPR,unfolded protein response）、细胞内蛋白质降解与活性氧（reactive oxygen species,ROS）生成,在抵抗极端逆境胁迫中发挥重要作用。     

不同时期喷施NaHS对盐碱地裸燕麦农艺和产量性状的影响

采用田间试验,分别在2020年裸燕麦不同生育期和2021年裸燕麦抽穗期喷施不同浓度H₂S供体硫氢化钠(NaHS),分析H₂S对盐碱胁迫下裸燕麦农艺和产量性状的影响。2020年试验结果表明：喷施时期对裸燕麦株高、单株粒数、单株产量、收获穗、千粒重和产量具有显著影响;NaHS浓度对株高和千粒重无显著影响,而对单株粒数、单株产量、收获穗和产量产生显著影响;二者的交互作用除对株高影响不显著外,对其余上述指标均具有显著影响。株高、单株粒数、单株产量、收获穗、千粒重和产量均以抽穗期喷施最高;单株粒数、单株产量、收获穗和产量随NaHS浓度增大整体呈先增加后下降的变化趋势,其中以喷施200 μmol·L^-1NaHS的产量最高。单株粒数和单株产量分别以抽穗期喷施100 μmol·L^-1和50 μmol·L^-1NaHS最高;收获穗数和千粒重分别以抽穗期喷施200 μmol·L^-1和50 μmol·L^-1NaHS最大;产量以抽穗期喷施200 μmol·L^-1NaHS最优。隶属函数综合分析显示：抽穗期喷施200 μmol·L^-1NaHS提高裸燕麦农艺产量性状的效果最佳。2021年试验结果表明：抽穗期喷施不同浓度NaHS对裸燕麦株高、收获穗和千粒重的影响不显著;与喷施0 μmol·L^-1 NaHS相比,喷施25~400 μmol·L^-1 NaHS可不同程度提高裸燕麦穗铃数、穗粒数和产量,其中喷施200 μmol·L^-1 NaHS的效果最显著。综上所述,抽穗期喷施200 μmol·L^-1 NaHS可有效促进裸燕麦穗铃数和穗粒数等农艺性状并提高产量。     

糖料作物对干旱胁迫的形态、生理及基因响应研究进展

在糖料作物的生长发育过程中,干旱缺水会对其正常生长造成一定的影响。在干旱条件下,糖料作物会产生相应的形态特征与生理生化特性的变化,此外,干旱胁迫还会诱导特定基因的表达,这些形态特征与生理生化特性的变化以及相关基因的表达减轻了糖料作物在干旱胁迫条件下所受到的伤害。本文对糖料作物在干旱胁迫下形态特征与生理生化特性的响应以及耐旱调节基因的相关研究进展方面进行了阐述,综述文献表明,目前发现的调控糖料作物干旱胁迫的主要基因类型有：钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因、AVP1基因及DREB、NAC、WRKY等转录因子基因。可为提高糖料作物耐旱性研究提供参考。     

硫化氢对盐碱胁迫裸燕麦脯氨酸和精氨酸代谢的影响

采用盆栽土培试验,在裸燕麦抽穗期喷施50μmol/L硫氢化钠(Na HS,硫化氢供体)溶液,研究硫化氢对盐碱(水溶性盐浓度3.18 g/kg,Na Cl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃∶Na HCO₃=12∶8∶1∶9)胁迫下叶片脯氨酸、精氨酸代谢和产量构成因素的影响。结果表明：盐碱胁迫下,喷施Na HS后第7 d显著提高了裸燕麦叶片Δ¹-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸-δ-氨基转移酶(δ-OAT)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性和脯氨酸、亚精胺含量及(亚精胺+精胺)/腐胺比值,显著降低了鸟氨酸(Orn)含量和精氨酸酶(ARG)活性;第14 d,喷施Na HS裸燕麦叶片脯氨酸含量、精氨酸含量、亚精胺含量、(亚精胺+精胺)/腐胺比值和ARG活性显著提高,而脯氨酸脱氢酶(Pro DH)和二胺氧化酶(DAO)活性、Orn和一氧化氮(NO)含量显著降低。另外,喷施Na HS显著缓解了盐碱胁迫下裸燕麦穗粒数和籽粒产量的下降。表明外源硫化氢能够通过调控脯氨酸和精氨...     

H2S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片脂肪酸组成的影响

脂肪酸是细胞膜脂的重要组成成分,信号分子硫化氢(H₂S)在植物响应盐碱胁迫中发挥着重要作用。为探讨H₂S对盐碱混合胁迫下裸燕麦脂肪酸组成的效应,采用盆栽砂培试验,研究了外施H₂S供体硫氢化钠(NaHS)和H₂S生成抑制剂羟胺(HA)对50 mmol·L^-1盐碱混合胁迫下裸燕麦品种定莜9号植株生长、叶片细胞膜脂氧化和脂肪酸组成的影响。结果表明：（1）喷施50 μmol·L^-1 NaHS可显著缓解盐碱混合胁迫下定莜9号植株干重的下降和叶片超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量的提高;增添HA后逆转了喷施NaHS缓解盐碱混合胁迫抑制定莜9号植株生长和叶片膜脂氧化损伤的作用。（2）盐碱混合胁迫导致定莜9号叶片50种脂肪酸中的部分组分含量发生显著改变,使总脂肪酸含量和脂肪酸不饱和程度显著降低。喷施50 μmol·L^-1 NaHS使盐碱混合胁迫下定莜9号叶片5种脂肪酸组分棕榈酸(C16∶0)、岩芹酸 (C18∶1N12)、异油酸(C18∶1N7)、亚油酸(C18∶2N6)和α-亚麻酸(C18∶3N3)含量显著降低,其余45种脂肪酸组分含量变化不大;增添HA后5种脂肪酸月桂酸(C12∶0)、反-10-十五烯酸(C15∶1T)、亚油酸 (C18∶2N6)、α-亚麻酸(C18∶3N3)和二十三烷酸(C23∶0)含量提高,8种脂肪酸硬脂酸(C18∶0)、反异油酸(C18∶1N7T)、岩芹酸(C18∶1N12)、异油酸(C18∶1N7)、顺-11,14-二十碳二烯酸(C20∶2)、HOMO-γ-亚麻酸(C20∶3N6)、神经酸(C24∶1)和顺-7,10,13,16-二十二碳四烯酸(C22∶4)含量下降,其余37种脂肪酸含量无显著变化。（3）喷施50 μmol·L^-1 NaHS显著降低了盐碱混合胁迫下定莜9号叶片饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和总脂肪酸含量及脂肪酸不饱和度和双键指数,添加HA后显著逆转了NaHS降低不饱和脂肪酸和总脂肪酸含量及脂肪酸不饱和度和双键指数的作用。综上所述,H₂S通过降低活性氧积累导致的细胞膜脂氧化损伤和参与脂肪酸组分调控及降低脂肪酸含量和脂肪酸不饱和程度提高裸燕麦适应盐碱胁迫的能力。     

陇东地区油污土壤紫花苜蓿(Medicago sativa)和金鸡菊(Coreopsis lanceolata) ——植物修复效应比较

对陇东黄土高原地区油污土壤紫花苜蓿（Medicago sativa）和金鸡菊（Coreopsis lanceolata）植物修复效应进行分析比较。经5个月场地修复试验,相关植物生理、土壤理化及微生物指标分析结果表明：（1）金鸡菊和紫花苜蓿根区土壤总石油烃（Total Petroleum Hydrocarbons, TPH）去除率最高可达75.33%和69.88%;(2)7%和9%油污土壤对金鸡菊生理特性的抑制作用相对较小,且其根区土壤p H、脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于紫花苜蓿（P<0.05）;(3)金鸡菊根区土壤中食烷菌属（Alcanivorax）、嗜盐单胞菌（Halomonas）和类诺卡氏菌属（Nocardioides）等相对丰度显著高于紫花苜蓿（P<0.05）;(4)油污浓度增加抑制了紫花苜蓿植物生理进而限制其根区TPH去除率,而土壤理化和微生物的共同作用使得金鸡菊根区土壤TPH去除率高于紫花苜蓿。     

外源H2O2对NaCl胁迫下豌豆种子萌发和幼苗抗氧化酶活性的影响

以豌豆种子为试验材料,研究不同浓度(0 mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L和80 mmol/L)外源H₂O₂对170 mmol/L NaCl溶液处理的豌豆种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：与CK相比,170 mmol/L NaCl处理的豌豆种子的萌发和幼苗生长都受到显著抑制,发芽指标和生理指标均显著降低。在170 mmol/L NaCl胁迫下,低浓度外源H₂O₂浸种处理,能够提高豌豆种子的发芽指标,促进幼苗根和芽的生长,促进脯氨酸和可溶性糖含量的积累,降低丙二醛含量,提高了根和芽中SOD、CAT和POD的活性。说明,外源H₂O₂能够通过调控渗透调节物质的积累和抗氧化酶活性来提高豌豆耐盐性,其中外源5 mmol/L H₂O₂处理显著缓解NaCl胁迫对豌豆种子萌发和幼苗生长的毒害,缓解效果最好。     

甘肃民勤野生黑果枸杞果实营养成分分析

以甘肃民勤野生黑果枸杞为材料,测定了其水分、灰分、脂肪、蛋白质、总黄酮、多酚、总花色苷和氨基酸等成分含量。结果表明,民勤野生黑果枸杞果实含水分795 g/kg、灰分57.254 g/kg、脂肪0.490 g/kg、蛋白质0.084 83 g/kg、总黄酮25.90 mg/g、总多酚27.51 mg/g、总花色苷1.27 mg/g。氨基酸总量为21.33 mg/g,其中必需氨基酸有7种,占总氨基酸的27.1%;药效氨基酸9种,占总氨基酸的65.8%。药用氨基酸谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸含量较高,具有较高的药用价值。     

外源硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦矿质元素吸收、运输和分配的影响

为了解硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下裸燕麦矿质元素吸收、运输和分配的调控效应,以裸燕麦品种定莜9号为材料,采用盆栽砂培试验,研究抽穗期喷施50 μmol·L_-1 H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液对50 mmol·L_-1盐碱混合胁迫下裸燕麦根、茎和叶中29种矿质元素和4种阴离子含量及矿质元素选择性运输、质膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因 SOS1和液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因 NHX1表达和植株生物量的影响。结果表明,在裸燕麦根、茎和叶中未检出硒元素和CO^2-₃。盐碱胁迫下,外源H₂S对裸燕麦效应：(1)对根、茎和叶中HCO^-₃、Cl^-和SO^2-₄含量无显著影响,可显著缓解盐碱胁迫下裸燕麦根系和地上部干重的下降。（2）显著降低茎、叶中Na含量,对根中Na含量和叶片 SOS1基因表达无显著影响,显著提高叶片 NHX1基因表达量。(3) 提高根、茎和叶中Ca、Mg、P的含量,抑制K的吸收和运输;促进S的吸收,但抑制S的转运;降低根、茎中Si含量,通过提高Si从茎向叶转运而提高叶中Si含量。(4) 显著提高根、茎和叶中Co含量;促进Ni的转运及Fe从根向茎、Zn从茎向叶的转运,提高根中Mn、Zn和茎中Fe及叶片Ni、Zn含量;抑制B、Mn、Cu、Zn从根向茎和Mo从茎向叶的转运,降低茎中B、Mn、Cu、Ni、Zn和叶片中B、Mn、Cu、Mo含量。(5) 显著提高根中Li、Sr、Ag和茎中Li、Sr及叶片Sr、Ag含量,降低根中Ba和叶片Rb含量。(6) 对根、茎和叶中重金属元素Cd、Hg、Pb、Cr和As含量的影响存在差异,对根、茎和叶中Al含量的升高有显著缓解作用。由此可见,外源H₂S参与盐碱胁迫下裸燕麦矿质元素吸收、转运和分配的调控,能够增强裸燕麦的耐盐碱性。     

硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响

【目的】研究硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响,为揭示H₂S增强裸燕麦耐盐碱性机理提供理论依据。【方法】以盆栽砂培裸燕麦品种‘定莜9号’为材料,在抽穗期灌根施用50 mmol/L的盐碱溶液,同时喷施50 μmol/L H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液或结合灌根施用1 mmol/L H₂S合成抑制剂羟胺(HA),研究H₂S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶黄素循环色素含量和相关基因相对表达量、卡尔文循环关键酶活性及植株生长的影响。【结果】盐碱混合胁迫下,喷施NaHS可显著缓解裸燕麦叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、水分利用效率(WUE)的下降和胞间CO₂浓度(C_i)的提高;显著提高光化学淬灭系数(qL),紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)基因相对表达水平以及转酮醇酶(TK)活性;降低紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量和叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)活性;缓解裸燕麦根系和地上部干质量的下降幅度;而对裸燕麦叶片叶绿素含量、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子产量［(F_m-F_o)/F_m］、实际光化学量子产量［Y(Ⅱ)］、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量［Y(NO)］、调节性能量耗散量子产量［Y(NPQ)］和相对电子传递速率(ETR),以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性无显著影响。增施HA后部分或完全逆转了上述喷施NaHS的作用。【结论】H₂S通过加快叶黄素循环运转、提高光系统Ⅱ反应中心开放程度、协调卡尔文循环关键酶活性,缓解盐碱胁迫对裸燕麦光合作用和生长的抑制作用,从而增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力。