干旱-低温交叉适应性对茶树抗寒性的影响

为了解干旱-低温交叉适应对茶树抗寒性的影响,以一年生无性系品种舒茶早茶苗为试验材料,用20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱预处理,测定低温胁迫过程中茶树半致死温度、丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素等部分生理指标的变化。结果表明,经过PEG-6000预处理的茶苗半致死温度LT50明显下降。低温条件下,茶苗叶片丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和激素含量整体呈上升趋势。低温胁迫第7天时,与对照相比,PEG-6000预处理的茶苗叶片丙二醛含量下降44.6%,SOD、POD酶活分别升高78%和25%,可溶性蛋白、溶性糖含量分别增加44.6%及20.0%;内源激素ABA与SA含量分别提高97.7%和122.0%。干旱可诱导茶树对低温胁迫的交叉适应性,这种交叉适应性与茶树的抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素的调节能力有关。     

LED补光对水稻秧苗素质及其生理特征和产量的影响

采用发光二极管(light-emitting diode,LED)精确调制光谱能量,研究不同光质对水稻秧苗素质(株高、根长和鲜干重)和生理特征(内源激素、抗氧化酶、可溶性蛋白和丙二醛)的影响,探讨生理特征与秧苗素质和补光移栽后产量的耦合关系。水稻秧苗分别在5种光质下进行补光照射:R (100%红光),B (100%蓝光),RB (80%红光+20%蓝光)RBG_12.5(62.5%红光+25%蓝光+12.5%绿光),RBG₂₅(50%红光+25%蓝光+25%绿光),光量子通量均为1 000μmol·m^-2·s^-1,照射30 d (6 h/d)后采样,并插秧至稻田,以无补光作为对照(CK)。与CK相比,LED补充光源显著(P<0.05)影响水稻秧苗的株高、根长和鲜干重。株高和地上部分干重最大值分别出现在R和RBG_12.5处理,而根长和地下部分干重的最大值均出现在RBG_12.5处理。LED补充光源对内源激素、抗氧化酶、可溶性蛋白和丙二醛的影响程度因光质和植物部位而异。与CK相比,RBG_12.5二显著(P<0.05)提高地上部生长素(IAA)含量和可溶性蛋白含量,B显著(P<0.05)提高地上部超氧化歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量;RBG_12.5和RBG₂₅显著(P<0.05)提高地下部IAA含量,RBC₂₅显著(P<0.05)提高地下部可溶性蛋白含量和MDA含量。补光移栽后水稻产量的变化趋势与光质对水稻秧苗壮苗指数的影响趋势一致:RBG_12.5> RBG25> RB> B> R> CK。逐步回归分析发现,壮苗指数与地上部赤霉素(GA_3)含量和IAA含量及地下部IAA含量和SOD活性显著正相关;补光移栽后产量与秧苗地上部IAA含量及地下部IAA含量和过氧化氢酶(CAT)活性显著正相关。LED补充光源通过调节水稻秧苗生理特征影响其素质,且影响效应延续至水稻成熟期。RBG_12.5光源更利于培育水稻壮苗和水稻增产,适宜用作工厂化育秧的补充光源。     

BNS和BNS366小麦雄性不育与内源激素的关系

【目的】研究BNS和BNS366小麦雄性不育与小孢子发生过程中内源激素含量变化的关系,为激素调控温光敏雄性不育小麦花粉育性提供理论依据。【方法】选用BNS和BNS366为试验材料,分别以矮抗58和郑麦366（BNS366的近等基因系）为对照,进行正常秋季播种（2018年10月10日）和晚播（2018年12月2日）试验,用I₂-KI法测定花粉育性,用国内法和国际法测定自交结实率,采用间接酶联免疫法测定雌雄蕊原基分化期-三核期叶片、雌雄蕊原基分化期-四分体期幼穗和单核中位期-三核期花药中6种内源激素的含量。【结果】在正常秋季播种条件下,BNS和BNS366花粉可育率、国内法自交结实率和国际法自交结实率均为零,达到全不育水平,在晚播条件下,BNS的这三个指标分别为34.74%、43.12%和48.48%,达到低不育水平,BNS366则分别为92.63%、55.37%和67.94%,达到正常可育水平,播种期间差异均达到极显著水平;矮抗58和郑麦366在2种播期条件下,则为82.56%—94.00%、73.90%—82.31%和96.54%—139.26%,均为正常可育,播种期间差异不显著;BNS和BNS366花粉可育率-∆（正常秋季播种条件下比晚播条件下花粉可育率提高百分率）均分别极显著低于矮抗58和郑麦366。分别在2个试验组内进行内源激素含量的多重比较,BNS和BNS366与矮抗58和郑麦366内源激素含量-∆（正常秋季播种条件下比晚播条件下激素含量提高百分率）存在差异,对内源激素含量与花粉可育率、内源激素含量-∆与花粉可育率-∆进行了相关性分析,发现BNS和BNS366不育株在小麦幼穗发育过程中激素含量存在特征性变化。生长素（indole-3-acetic acid,IAA）含量在四分体期（BNS）和雌雄蕊原基分化期（BNS366）叶片中不足,在单核中位期（BNS）和单核靠边期（BNS366）花药中不足,在二核期花药中盈余;赤霉素（gibberellic acid,GA）含量在四分体期幼穗和单核中位期花药中不足;玉米素核苷（zeatin riboside,ZR）含量在叶片、幼穗和花药中均无一致盈亏特征;脱落酸（abscisic acid,ABA）含量分别在四分体期幼穗中存在偏低倾向（BNS）或确定存在不足（BNS366）现象;油菜素内酯（brassinosteroid,BR）含量在叶片、幼穗和花药中均无一致盈亏特征;茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）含量在雌雄蕊原基分化期、四分体期、单核靠边期（BNS）或单核中位期（BNS366）和三核期叶片中不足,在雌雄蕊原基分化期（BNS）或四分体期幼穗（BNS366）中不足,在单核靠边期花药中不足。【结论】正常秋季播种条件下,单核靠边期之前,BNS和BNS366中IAA、GA和ABA的含量不足,尤其是MeJA的含量不足,可能促进了二者雄性不育的发生。     

Responses of carbon metabolism and antioxidant system of summer maize to waterlogging at different stages

A field experiment was performed to explore responses of carbon metabolism, antioxidant system and endogenous hormone content of summer maize hybrids DengHai605 (DH605) and ZhengDan958 (ZD958) to waterlogging at the third leaf stage (V3), the sixth leaf stage (V6) and the 10th day after the tasselling stage (10VT). Results showed that waterlogging significantly decreased the contents of zeatin riboside (ZR), indole‐3‐acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA), compared to those of CK. However, leaf abscisic acid (ABA) content was significantly increased by waterlogging at different stages, with the most significant increase was found in the treatment of waterlogging at V3 (V3‐W), with an increase of 30% and 29% for DH605 and ZD958, respectively. Waterlogging significantly decreased antioxidative enzyme activities, accelerating leaf senescence, resulted in the disorder of leaf gas exchange parameters and chlorophyll fluorescence parameters. In addition, waterlogging decreased key enzyme activities of carbon metabolism (ribulose bisphosphate carboxylase and phosphoenolpyruvate carboxylase), with the most significant reduction in V3‐W, with a decrease of 46% and 49% for DH605, and 53% and 55% for ZD958, respectively. Visibly, waterlogging disturbed carbon metabolism, affected plant endogenous hormone content, accelerated leaf senescence and eventually resulted in a significant reduction in photosynthetic characteristic and grain yield. V3 was most susceptible to waterlogging, followed by V6 and 10VT.     

暗纹东方鲀冻藏品质劣化的原因解析

通过比较冰晶、内源蛋白酶以及氧化对冻藏暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)品质的影响，确定冻藏暗纹东方鲀品质劣化的关键因素。实验通过液氮浸渍快速冻结抑制鱼肉组织中冰晶增长、碘乙酸浸泡前处理抑制鱼肉内源蛋白酶活性、复合抗氧化剂浸泡前处理抑制蛋白/脂质氧化作用的设计，区分冰晶、内源蛋白酶和氧化3种因素对冻藏鱼肉品质的影响；并以硬度、解冻流失率、蒸煮损失率、挥发性盐基氮含量、K值、Ca2+-ATPase活性、肌原纤维小片化指数和肌纤维长度作为鱼肉品质的评价指标。结果显示，冻结过程中控制冰晶增长对暗纹东方鲀冻藏品质的改善作用最大，冻藏24周后，速冻组的硬度比内源蛋白酶抑制组和氧化抑制组分别提高了26.8%和20.5%，解冻流失率分别降低了44.2%和44.8%，且该处理组TVB-N、K值和Ca2+-ATPase活性变化更慢，24周后分别为10.5 mg/100 g、6.8%和1.43 μmol Pi/mg/10 min。综合各项指标发现，冰晶、内源蛋白酶和氧化对冻藏暗纹东方鲀品质劣化均有影响；其中，冰晶作用是导致暗纹东方鲀在冻藏过程中品质下降的最主要影响因素，内源蛋白酶和氧化对冻藏暗纹东方鲀品质的影响次之，且二者对品质影响无显著性差异。     

转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。     

糜子愈伤诱导及再分化最适条件研究

研究旨在应用组织培养技术探究愈伤诱导及再分化的最适条件,以期为糜子建立遗传转化体系奠定基础。采用5种不同类型的糜子品种研究愈伤诱导及再分化的最适条件。利用植物激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)诱导茎尖愈伤组织,筛选出发芽率高,愈伤组织诱导率高,染菌率低的品种,并对诱导愈伤最适激素浓度及配比进行了鉴定。结果显示,冀黍2号出芽率高、愈伤组织诱导率高、染菌率低,适宜进行组织培养；2,4-D对冀黍2号愈伤诱导效果最好,最适浓度为2.5mg/L,诱导率达86.67%,淡黄色块状,结构紧密,质地较硬,继代培养后形成的胚性愈伤组织状态更好。再分化过程中,2,4-D浓度为2.5mg/L+TDZ浓度为3.5mg/L时出现明显的嫩芽。该试验获得冀黍2号愈伤诱导及再分化的最适条件,可为糜子再生体系的构建提供参考。     

低磷胁迫对红豆草光合、叶绿素荧光及内源激素的影响

为探究低磷胁迫对红豆草(Onobrychis viciaefolia)光合作用、叶绿素荧光以及内源激素的影响,本试验采用营养液沙培法,以耐低磷5号和磷敏感1号红豆草为试验材料,设置常磷(1.00 mmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(0.01 mmol·L^-1 KH₂PO₄)胁迫处理,于不同胁迫天数后测定形态、光合以及内源激素含量变化。结果表明：低磷胁迫抑制红豆草生长和光合作用,在低磷胁迫下,除非光化学淬灭系数外,供试红豆草叶绿素荧光参数均下降。随着胁迫时间的延长,2份红豆草材料地上和地下部玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)及其之间的比值变化趋势不一致,耐低磷红豆草地上和地下部ZT,GA₃,IAA,ABA耐低磷系数大于磷敏感材料。相关性分析表明,IAA与光合作用和叶绿素荧光显著相关,ABA与IAA,ZT,GA₃呈负相关。研究结果可为红豆草耐低磷特性研究提供...