木本植物逆境胁迫研究进展

木本植物(Woody plant)具有多年生、木质部发达和茎坚硬等特点,能抵御复杂多变的外界环境。本综述归纳了木本植物逆境胁迫的几个重要方面,例如盐胁迫、干旱胁迫和低温胁迫。归纳并总结了与应激有关的基因、蛋白质、转录因子和应激反应机制,并简要概述了木本植物在植被保护、园林绿化和土壤改良等方面的应用价值,最后对木本植物研究的局限性和存在的不足进行了讨论。蒙古柳(Salix linearistipularis)作为松嫩平原盐碱地区唯一具有群落分布的木本植物,是研究逆境胁迫的重要树种材料。因此,本综述着重介绍了耐盐碱木本植物蒙古柳对盐等逆境胁迫的研究进展,以期为木本植物逆境胁迫研究提供一定的理论基础;并针对目前研究存在的不足,为进一步研究提供了参考方向。     

苏打碱胁迫对玉米自交系苗期生长及生理特性的影响

为进一步分析实验室前期获得的耐盐玉米自交系种质,本实验通过形态观察和生理指标测定来进行评价。结果表明,苏打碱胁迫7 d后,4个自交系株高均有所降低,只有郑58降低显著;郑58和WD郑58叶绿素含量显著提高,美-2叶绿素含量提高但不显著,黑玉米叶绿素含量略有降低但不显著;4个自交系丙二醛(MDA)含量均有所提高但都不显著,脯氨酸、可溶性糖含量和POD活性并没有显著上升。分析以上结果可能是实验胁迫强度或者胁迫时间不够,对这4个自交系细胞膜结构没有产生严重破坏,细胞没有产生过多的渗透调节物质以及保护酶来抵抗逆境胁迫。该实验结论可为以后玉米自交系盐碱胁迫鉴定提供参考。     

盐旱胁迫下侧柏幼苗的生理响应及水杨酸的调控作用

以侧柏(Platycladus orientalis)幼苗为材料,采用根灌外施水杨酸的方式,探讨盐(200mM NaCl)旱(15%PEG6000)胁迫下侧柏幼苗的生长、叶绿素、活性氧代谢和渗透调节物质含量的响应变化以及水杨酸(0.5mM SA)对其的调控。结果显示:NaCl、PEG6000和NaCl+PEG6000三种胁迫处理抑制了侧柏幼苗的生长、叶绿素、抗氧化物酶(SOD和POD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量显著增加,可溶性蛋白则降低,且均表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,除GSH外,影响程度均为NaCl>NaCl+PEG>PEG;外施低浓度0.5mM水杨酸可提高侧柏幼苗的生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和GSH含量、渗透调节物质含量,并降低了H_2O_2和MDA积累。研究发现,盐旱复合胁迫对侧柏幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,盐旱复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对侧柏幼苗生长的影响;一定浓度水杨酸同样能够有效缓解盐旱单一或复合胁迫对侧柏幼苗造成的生理伤害,提高其抗性。     

结缕草Zjlea3基因逆境响应模式及抗逆功能鉴定

为揭示结缕草LEA蛋白在植物逆境胁迫应答过程中的作用与功能,利用RT-PCR方法从日本结缕草Meyer中克隆得到一个lea基因,命名为Zjlea3,对其进行生物信息学分析。蛋白质理化性质分析结果表明:该基因编码产物包含177个氨基酸,预测分子质量为18.3 ku,理论等电点(pI)为5.63,为亲水性蛋白,含有9个特征性的11氨基酸基序,属于LEA蛋白中的第3组成员。聚类分析结果表明:Zjlea3蛋白与高粱、石茅等耐高温物种的同源蛋白亲缘关系最近。荧光定量PCR分析显示:在低温、干旱和高盐胁迫下,Zjlea3基因表达量均有上调,表达量峰值分别出现在72,24,72 h,其中受低温诱导上调幅度最大。转基因酵母抗逆性分析显示:转化Zjlea3基因的酵母细胞对冷冻、高盐和高渗胁迫的耐受能力显著提升。由此推测Zjlea3蛋白参与结缕草抵御低温、干旱和高盐等非生物胁迫的调控。     

不同水稻种质中渗透胁迫抗性基因DREB2A的遗传多样性分析

本研究旨在分析转录因子DREB2A基因在不同水稻种质中的遗传多样性,以期为水稻耐渗透胁迫遗传改良提供分子工具。利用单倍型分析、系统进化树、遗传距离和密码子偏好性分析,对85份不同类型水稻种质中DREB2A基因的功能性核苷酸序列变异及遗传多样性进行了研究。共鉴定出55个核苷酸变异位点,其中12个位于编码区,43个位于非编码区;鉴定出12个DREB2A等位基因型,其中来自非洲栽培稻(Oryza glaberrima)的3个等位基因型表现大片段变异;根据DREB2A基因的序列变异鉴定出39个单倍型,其中33个为新单倍型;将所有单倍型分为三组（Group I、II和III）,其中非洲栽培稻(Oryza glaberrima)中的10个单倍型单独分为一组(Group III);系统进化树、遗传距离和密码子偏好性分析均表明Group III与其他两组具有较大差异。对85份不同类型水稻种质中DREB2A基因的序列分析表明,非洲栽培稻(Oryza glaberrima)中的DREB2A等位基因在序列变异、系统进化关系和密码子偏好性方面均明显不同于其他种质材料中的等位基因。     

一氧化碳(CO)在植物体内的生理生化作用研究进展

为了促进一氧化碳(CO)在植物生理生化方面的研究,本文归纳了CO在植物体中的生物合成途径,CO作为信号分子对植物各种生理功能的调控,以及CO与其他信号分子之间的相互作用。经过分析得出,CO在植物生物胁迫过程中的作用及其作用机制方面的研究还很少,因此,CO在这方面的研究将会成为今后的研究重点。