外源褪黑素对盐胁迫下苦菜幼苗生长的影响

为了研究外源褪黑素对盐胁迫后苦菜的影响,选择对幼苗生长发育、光合色素影响显著的NaCl溶液作为盐胁迫处理,然后使用不同浓度的外源褪黑素对幼苗作用,检测苦菜幼苗的生长发育、光合色素、抗氧化酶、膜质及渗透调节物等指标。结果表明,0.3 mol/L NaCl溶液对苦菜幼苗有显著胁迫效应,其根长、叶长、鲜质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均出现显著降低;0～50μmol/L浓度的外源褪黑素对盐胁迫后苦菜生长发育和叶绿素含量有显著提升作用,浓度大于50μmol/L后,类胡萝卜素含量显著增加;较低浓度(25μmol/L)褪黑素处理即可显著降低盐胁迫后苦菜幼苗的丙二醛含量、相对电导率,这2个指标分别降低了4.9%、14.3%;浓度小于75μmol/L的褪黑素均可提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性;50μmol/L褪黑素可显著增加盐胁迫后苦菜幼苗的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量,分别较对照提高了34.1%、29.5%、36.8%;对不同指标检测值的相关性分析发现,苦菜幼苗生长发育与叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量均呈显著正相关,类胡萝卜素含量、丙二醛含量、电导率与生长发育指标...     

杨庙雪菜低盐发酵工艺探究

通过对比发酵温度、发酵容器、原料是否堆黄和脱水等不同工艺条件下的发酵结果,并参考顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法(SPME-GC-MS)分析传统杨庙雪菜的主要风味物质,研究杨庙雪菜低盐工业化生产工艺的可行性。试验感官评价结果表明,新鲜雪菜堆黄2 d,腌制盐度4%~6%,发酵时间21 d左右,pH值可达4.2以下。采用脱水冷冻储存工艺,解冻后较传统工艺发酵雪菜风味好,并能解决生产过程中异物控制及污水处理等问题。     

盐胁迫对薄壳山核桃幼苗光合作用及叶绿体超微结构的影响

以薄壳山核桃品种Pawnee幼苗为试材,探讨不同浓度NaCl（0、0.3%、0.6%和0.9%）处理对其叶绿素含量、光合作用、荧光参数及叶绿体超微结构的影响。结果表明,短期内低浓度水平（0.3%NaCl）处理可能使植株叶绿素的含量有所增加,但长期盐胁迫均会导致所有处理组中叶绿素含量的降低;NaCl胁迫显著削弱其光合作用,而0.3%NaCl处理下的净光合速率、细胞间隙CO₂浓度、气孔导度的变化趋势基本相同,气孔因素可能是抑制其光合作用的主要因素。此外,不同浓度的NaCl处理均对叶绿体和类囊体等结构造成一定程度的损坏,且随着NaCl浓度和处理时间的增加而越发明显。     

2022 年 2 期目录

  目的  SPL（SQUAMOSA promoter binding protein-like）是植物特有的转录因子,参与植物幼年期向成年期的转变、营养生长向生殖生长的转变、花发育、孢子发生、叶片和根发育、逆境响应等多个过程,在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。探究白桦中BpSPL6基因启动子区的顺式作用元件,以及该启动子在正常和胁迫条件下的表达模式,可为进一步研究BpSPL6基因的功能提供参考,也可为了解白桦的抗逆机制提供依据。  方法  以本实验室组培白桦的总DNA为模板,经PCR克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,用PLACE和Plant CARE在线软件分析启动子区的顺式作用元件。构建BpSPL6基因启动子驱动GUS报告基因的植物表达载体并转化拟南芥,探究其组织表达特性和胁迫条件下的表达模式。  结果  PCR成功克隆了BpSPL6基因上游1 703 bp的启动子序列,对启动子区的顺式作用元件预测发现除了含有核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还包括2种特异组织表达元件（根、花粉）,10种激素响应元件（生长素、赤霉素、水杨酸、脱落酸）,4种脱水响应元件等。对转基因拟南芥进行GUS染色结果表明,BpSPL6基因启动子驱动的GUS基因在转基因拟南芥中的表达具有时空特异性。在拟南芥的整个发育过程中,BpSPL6基因启动子驱动GUS基因在真叶叶片中表达,但是表达部位不同。随着叶片的生长,首先在叶片的顶端表达,随后扩展到叶片的叶脉并直至整个叶片,并且表达量逐渐升高。同时BpSPL6基因启动子驱动的 GUS 基因在拟南芥营养生长时期的根部都有表达。并且经氯化钠和甘露醇胁迫后其表达量降低。对比两种胁迫,受到氯化钠胁迫后GUS基因的表达量变化更大,说明对氯化钠胁迫的响应更加强烈。  结论  BpSPL6基因可能参与了植物的叶片、根发育以及对盐和干旱胁迫的响应。      

NaCl和PEG胁迫对不同大小刺槐种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】研究盐和干旱胁迫下不同大小刺槐种子的萌发规律,提出合适种子大小与胁迫程度的选配建议,为刺槐优良苗木的培育提供参考。【方法】利用土壤筛,将种子分为大粒、中粒和小粒3个等级,明确每个等级种子大小特征、千粒质量和吸胀率。用NaCl和PEG 6000模拟盐和干旱胁迫,配制不同渗透势(0、-0.05、-0.15、-0.30、-0.49 MPa)的NaCl、PEG溶液。将不同大小的种子放置在光照培养箱内进行萌发试验,分析种子的萌发特征、幼苗生物量和根系发育,并比较不同大小种子在萌发中的可塑性。【结果】1)大粒和中粒种子的吸胀率显著大于小粒种子,中粒与小粒种子的千粒质量对比大粒种子分别降低22.01%、61.72%。2)随胁迫程度的增加,发芽率、发芽指数、活力指数显著降低,平均发芽时间显著增加;幼苗含水量、生物量、根长、根表面积、比根长、比根表面积显著降低。盐胁迫处理比干旱胁迫有着高的发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗含水量,但在根干重、根冠比、根长、根表面积、比根长、比根表面积上低于干旱胁迫的。在各个指标的胁迫指数上,盐胁迫高于干旱胁迫的。3)在整个萌发过程中,大粒和中粒种子与小粒种子相比,...     

微波辅助硫酸水解肉骨粉的工艺条件优化

为充分利用病死动物尸体资源,以病死畜禽经高温发酵法无害化所得肉骨粉为原料,经萃取剂去除油脂后,分别在无微波和有微波辅助下经硫酸水解获得含氨基酸水解液,筛选水解最优条件,并进行最优条件下水解前后物料中大中微量植物营养元素及重金属元素的物料平衡及其在水解产物中的分布分析。结果显示：最佳萃取剂为正己烷,在固液比1∶10,油脂萃取率达100%,萃取剂回收率达97.06%;常规硫酸水解肉骨粉最佳条件为：硫酸浓度5 mol/L、固液比1∶4、温度90 ℃、水解时间7 h,此时水解液中总氮的转化率为93.42%,氨基酸态氮转化率为42.63%;微波辅助硫酸水解肉骨粉的最佳条件为：微波功率 550 W、硫酸浓度5.0 mol/L、水解时间60 min,此时水解液中总氮的转化率为90.12%,氨基酸态氮转化率为82.13%;2种工艺在最佳条件下,各元素在水解液相和固相残渣的分布差异不大,其中N、P、K、Fe、Cu、Zn元素有66%~93%分布在水解液中,Ca、Mg、Mn元素32%以上分布在残渣中,而重金属元素Pb、Cr、Cd超过58%进入水解液,但未超出相关肥料产品农业行业标准限值。结果表明,微波辅助显著提高水解液中氨基酸态氮转化率并缩短水解时间,大、中、微量植物营养元素大部分进入液相,在制作氨基酸水解液方面具有明显的优越性。     

沙地柏根际促生耐寒短杆菌SDB5的分离和功能鉴定

从沙地柏根中分离到1株根际促生菌,并对其特征进行鉴定。为明确其功能,以水稻为试验材料,用梯度Na₂CO₃模拟盐碱胁迫,研究该菌对水稻种子萌发及生理指标的影响;并在盐碱地中研究该菌对水稻农艺性状的影响。结果显示：（1）该菌为杆状,菌落呈白色,革兰氏阳性,长约2 667 nm,宽约906.7 nm,16S rDNA测序表明,其属于耐寒短杆菌属,命名为SDB5 (Brevibacterium frigoritolerans SDB5)。菌体内生长素含量为 356.90 ng/g,细胞分裂素主要是异戊烯基腺苷和异戊烯基腺嘌呤,含量分别为2.13 ng/g和48.57 ng/g。该菌能在0~1 mol/L的NaCl或pH 6~11的培养基上正常生长。盐碱复合胁迫与上述单独胁迫结果类似,说明SDB5菌有耐盐碱能力。（2）在梯度Na₂CO₃模拟盐碱胁迫下,该菌能使水稻种子萌发率提高 15.2%,叶片中叶绿素含量、过氧化氢酶活性和脯氨酸含量分别提高90%、95%和73%,说明SDB5菌能提高水稻的耐盐碱性。（3）在土壤含盐量0.22%、pH 8.4的盐碱地上,该菌能使水稻出苗率提高20%,穗基直径增粗48%,穗长增加12.4%,根长增加43%,根面积增加34.8%,根体积增加25.7%,说明SDB5菌能促进水稻的生长;穗实粒数显著增加,理论产量增加18.2%。综上,耐寒短杆菌SDB5可以提高水稻的种子萌发率及植株耐盐碱性,并在轻度盐碱地中使水稻的生长势增强,产量提高,在农业生产上有重要意义。     

115份贵州茶树资源氨基酸和茶氨酸分析与特异资源筛选

为筛选高氨基酸和高茶氨酸茶树资源,探明贵州茶树资源氨基酸和茶氨酸特性,本研究分别利用分光光度法和高效液相色谱法测定115份贵州地方茶树资源春季一芽二叶生化样的氨基酸总量和茶氨酸含量。结果表明:115份茶树资源的氨基酸总量在0.95%~7.96%,平均值为3.40%;茶氨酸含量在0~3.80%,平均值为1.58%;茶氨酸占比在0~67.66%,且集中分布于40%~<60%。在这115份茶树资源中,发现特异高氨基酸(氨基酸总量≥5%)茶树资源11份、特异高茶氨酸(茶氨酸含量≥3%)茶树资源3份。不同地方的茶树资源,其氨基酸总量和茶氨酸含量存在较大差异,其中,贵定、黎平和石阡的茶树资源表现出较高的氨基酸总量和茶氨酸含量,而三都和普安的茶树资源氨基酸总量和茶氨酸含量显著(P<0.05)低于其他地方。来自三都的突肋茶(Camellia costata)资源表现出更原始的生化性状,均未检测出茶氨酸。聚类分析结果显示,115份茶树资源可分为5类,其中,石苔14号以远高于其他资源的氨基酸总量和茶氨酸含量单独分为一类。     

耐盐促生芽孢杆菌的筛选及其对盐胁迫下燕麦生长的影响

从河北省秦皇岛滨海盐生植物根际土壤分离筛选耐盐促生芽孢杆菌,研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的促生效果,以期为研发耐盐促生菌剂和菌肥提供菌种资源。采用pH值9.0和NaCl质量分数分别为5%、10%、15%的LB培养基筛选、分离耐高盐的芽孢杆菌菌株,用功能培养基从中筛选具有促生能力的细菌菌株,用Salkowski比色法定性定量分析其产IAA的能力,采用盆栽试验研究其在盐胁迫条件下对燕麦生长的影响,运用16S rDNA序列分析法对促生效果好的菌株进行鉴定。结果显示,本研究共分离得到13株耐高盐的芽孢杆菌菌株,其中3株芽孢杆菌（YP2、YP4、SM12）可耐受10%（质量分数）的NaCl,且均有解磷、解钾、固氮能力,具有较强的产IAA能力。接种这3株菌株均能在盐胁迫条件下促进燕麦生长,提高其抗盐能力,其中菌株YP2的效果最优,与对照相比,其株高、茎粗、地上部鲜重、总根长、根系总表面积、根尖数分别显著（P<0.05）增加72.02%、42.58%、186.11%、392.35%、378.07%和518.85%,燕麦叶片中的丙二醛含量显著（P<0.05）降低43.34%,叶绿素含量、脯氨酸含量,及过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别显著（P<0.05）提高了312.20%、124.10%、274.09%和198.60%。经16S rDNA序列分析,将菌株YP2初步鉴定为弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）。该菌株作为盐碱地专用生物菌剂具有较大的开发应用潜力。     

中国辣椒 BCAT 基因家族鉴定、表达分析及克隆

【目的】了解中国辣椒（Capsicum chinense Jacq.）BCAT 基因家族成员的分布、性质及表达模式。中国辣椒是辣椒的 5 个主要栽培种之一,果实通常具有由支链酯类形成的浓郁果香。支链氨基酸转氨酶（BCAT,Branched-chain Aminotransferase）负责催化支链氨基酸合成相应 2- 氧代酸,是催化合成支链酯类的第一步反应酶。【方法】使用生物信息学分析和实时荧光定量 PCR 等方法对中国辣椒的 BCAT 基因家族成员进行鉴定、表达分析和克隆。【结果】获得 5 个 BCAT 基因家族成员,分别命名为 CcBCAT1、CcBCAT2、CcBCAT3、CcBCAT4和 CcBCAT5,随后对其进行生物信息学分析并克隆 CcBCAT1~CcBCAT4。生物信息学分析显示,这些基因分布于辣椒的 4 条染色体上,蛋白均为亲水性蛋白,氨基酸长度在 184~557 aa,分子量为 20.29~89.60 ku,等电点为 5.57~8.34。亚细胞定位预测结果显示,CcBCAT1 定位于叶绿体和线粒体,其他基因家族成员均位于叶绿体。CcBCATs 基因时空表达分析显示,CcBCAT1-4 基因具有组织表达特异性,CcBCAT2~CcBCAT4 相对表达量随着辣椒的成熟呈现逐步上升的趋势,其中 CcBCAT4 最为明显、CcBCAT1 则相反、CcBCAT5 未检测到表达。【结论】明确中国辣椒 BCAT 基因家族的表达模式,推测 CcBCAT4 参与辣椒果实相关次生代谢物合成。