盐碱胁迫对花生种子发芽特性影响及盐害综合鉴定评价

随着土壤盐碱地面积不断扩大,盐碱胁迫成为影响花生萌发的重要因素之一。为探究花生品种耐盐碱特性,筛选耐盐碱花生品种,以发芽率、发芽势、发芽指数和盐害率为指标,益花1号、花育25号、花育39号、汾花1号、豫花37号为试验材料,分析NaCl、NaHCO₃和NaCl+NaHCO₃（1∶1）3种盐碱类型,4种胁迫浓度（0.3%、0.6%、0.9%、1.2%）对花生种子萌发的影响,对比分析各指标间的差异,并进行耐盐碱能力评价。研究结果表明,盐碱胁迫抑制种子萌发,随着盐碱溶液浓度增加发芽率、发芽势和发芽指数均呈下降趋势,盐害率呈上升趋势,且NaCl+NaHCO₃（1∶1）胁迫程度大于NaCl和NaHCO₃,0.9%和1.2%浓度下种子不萌发。盐害等级划分结果与隶属函数综合评价结果显示,益花1号在3种盐碱胁迫下耐盐碱水平均较高,花育39号在各盐碱胁迫下耐盐碱性最差;益花1号为盐碱胁迫下的优势品种;新疆盐碱土壤类型主要为混合盐碱,综合各指标考虑,0.6%的胁迫浓度可作为评价各品种的耐盐碱性强弱的参考浓度。     

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。     

小麦DEAD-box基因家族鉴定及其低温下的表达模式分析

DEAD-box RNA解旋酶是RNA代谢途径中的关键酶,在RNA代谢过程中调控植株的生长发育和抗逆性。目前,尚未见有人对小麦DEAD-box基因家族进行系统鉴定与分析。为探究小麦DEAD-box基因的功能,本研究以水稻DEAD-box基因家族基因为参照,从小麦全基因组数据库中共鉴定到134个小麦DEAD-box家族基因,并利用生物信息学对其家族成员的理化性质、基因结构、进化树和共线性进行分析。结果表明,小麦DEAD-box蛋白多数为弱碱性蛋白,亚细胞定位分布广泛,核分布最多;小麦与水稻DEAD-box家族基因亲缘性较高,小麦DEAD-box蛋白结构域与核心基序排列有序稳定,高度保守;小麦DEAD-box家族基因在进化过程中可能发生了节段性复制事件,水稻与小麦DEAD-box基因无序共线性连线,说明DEAD-box基因在进化过程中可能存在染色体异位突变。进一步以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号(Dn1)和东农冬麦2号(Dn2)为材料,对其转录组库中低温差异表达的7个DEAD-box基因进行qRT-PCR分析,结果表明,这7个基因在不同品种和不同组织中表达量均有差异。Dn1中DEAD-box基因的表达量在 -10 ℃达到峰值,而Dn2中DEAD-box基因的表达量在-25 ℃达到峰值。     

干旱胁迫下外源褪黑素对小麦生长和光系统活性的影响

为了从光系统活性探讨褪黑素对干旱胁迫下小麦生长的调节作用,通过石英砂盆栽试验,设置对照（CK）、5 μmol·L^-1褪黑素处理、25 μmol·L^-1褪黑素处理、100 μmol·L^-1褪黑素处理、干旱胁迫处理、5 μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理、25 μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理及100 μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理,分析了根施褪黑素对干旱胁迫下小麦叶片生理和光合作用的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦叶片的相对含水量、地上部生物量及光合效率,抑制了植株的生长,而干旱胁迫下25 μmol·L^-1褪黑素处理最为显著地增加了小麦叶片相对含水量、地上部生物量及叶绿素含量,并显著提高了小麦叶片的净光合速率、气孔导度、光系统Ⅱ（PS Ⅱ）的最大荧光、PS Ⅱ最大光化学效率、远红光适应下的最大P700改变量、光系统I（PSⅠ）的实际光能转换效率及PSⅠ供体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量。相反,CO₂浓度和PSⅠ受体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量下降。蛋白免疫杂交分析表明,外源褪黑素处理可显著减少干旱胁迫下Lhca2蛋白含量的下降。由此表明,干旱胁迫下褪黑素可通过改变叶片的水分状况和提高叶片的光合能力来减轻干旱胁迫对小麦植株生长的抑制作用。     

干旱胁迫对柳枝稷幼苗生理特征的影响

柳枝稷（Panicum virgatum L 。）是一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究水分胁迫对柳枝稷幼苗生理特性的影响,可为其在干旱地区大面积栽培种植提供依据。研究结果表明,柳枝稷幼苗叶片水分随着停水时间延长逐渐降低,但是叶片含水量下降趋势较为平缓,在试验时段内,柳枝稷叶片具有一定保水能力。干旱胁迫下,柳枝稷幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照相比均表现为明显减少,干旱对叶绿素a的影响要明显高于叶绿素b;干旱胁迫后期,柳枝稷植株体内游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,丙二醛含量也有明显增加,可见,柳枝稷幼苗能通过增加游离脯氨酸及提高可溶性糖含量来缓解土壤干旱胁迫的伤害,表现出一定的抗干旱特性。     

水分胁迫下菊苣航天诱变新品系保护酶活性变化

[目的]该研究旨在了解航天诱变对菊苣不同品系保护酶活性的影响,为南方喀斯特地区筛选耐旱植物提供科学依据。[方法]以‘实践八号’育种卫星搭载选育出的菊苣新品系和目前主推的菊苣品种为研究对象,对SOD活性、POD活性、CAT活性以及丙二醛含量进行测定。[结果]随着水分胁迫时间的增加,PA-82、普那菊苣和PA-43的丙二醛含量逐渐升高,在处理12 d时,分别上升了0.575、0.72和0.844μmol/g;SOD、POD和CAT活性迅速升高,在处理9 d时,PA-82、普那菊苣和PA-43的SOD分别上升了878.9、809.2和711.1U/g,上升幅度为139.1%、136.7%和121.1%;POD分别上升了4 397、3 754和2 767 U/（g·min）,上升幅度为265.84%、257.65%和204.06%;CAT分别上升了402.1、277.1和170.9 KU/L,上升幅度为73.08%、39.69%和26.20%;之后3种保护酶均出现大幅度下降,12 d时,PA-82、普那菊苣和PA-43的SOD分别下降1 206.5、1 144.7和1 108.6 U/g,POD分别下降3 145、2 876和2 753 U/（g·min）,CAT分别下降587.2、698.1和584.1 KU/L。[结论]经综合评价,3种菊苣的抗旱能力为PA-82〉普那菊苣〉PA-43。     

Ca^2＋和抗坏血酸对水分胁迫下杉木无性系生理特性的影响

为研究水分胁迫对杉木造成的伤害及外源物质对杉木抗旱性能的影响,采用人工模拟干旱胁迫下添加外源Ca^2＋和AsA的方法,研究渗透胁迫下不同浓度Ca^2＋和AsA对杉木幼苗质膜透性、MDA含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影响。结果表明：水分胁迫严重影响叶片质膜系统的稳定和渗透调节物质的含量,造成杉木叶片质膜透性和MDA含量上升,可溶性糖含量先上升后下降,可溶性蛋白含量先上升再下降后又上升,均与对照达到极显著差异（P＜0.01）;适宜浓度的外源Ca^2＋和AsA可保护质膜系统,抑制质膜透性增加,降低电导率和MDA含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白含量,提高杉木幼苗的抗逆境能力,有效增强杉木的抗旱性。     

植物对盐胁迫生理反应的研究综述

该文综述了盐胁迫对植物种子发芽及幼苗生长、细胞膜透性、光合作用以及植物体内活性氧的影响。     

多花黑麦草对水涝胁迫的生理响应

采用盆栽法,研究在不同水涝胁迫条件下,2个多花黑麦草品种‘Maximus’和‘Hercules’的生理生化抗性表现。结果表明：在轻度水涝胁迫条件下（水位与土层平齐）,脯氨酸含量‘Maximus’比对照上升225.6%、‘Hercules’比对照上升509.7%,其他指标与对照组相比差异不显著（P〉0.05）;在重度水涝条件下（水位在土层上4cm）,2个品种叶片中叶绿素含量‘Maximus’比对照下降23.5%、‘Hercules’下降63.5%;丙二醛含量‘Maximus’比对照上升48.9%、‘Hercules’上升76.2%;脯氨酸含量‘Maximus’增加405.9%、‘Hercules’增加531.8%;过氧化物酶活性分别上升204.0%和74.1%,与对照组相比差异显著（P〈0.05）,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均表现为先升后降。在轻度水涝胁迫时,各个指标变化不显著或从处理第7d开始变化显著;在重度水涝胁迫4d后各个指标开始剧烈变化。因此认为多花黑麦草在轻度水涝时可正常生长7d,在重度水涝时可正常生长4d。     

波斯菊种子萌发期的耐盐性评价

以波斯菊种子为试材,研究了种子萌发期对Na2CO3胁迫的适应性。结果表明,低浓度(≤5 mmol/L)Na2CO3盐溶液对种子的伤害程度较小,而随着胁迫浓度的升高,波斯菊种子受盐害程度加重;波斯菊种子在萌发期的耐盐适宜浓度、耐盐半致死浓度、耐盐极限浓度分别为9.57,15.71,26.06 mmol/L。