花生幼苗对UV-B辐射增强的生理生化响应

以“小京生”花生幼苗为材料,通过大田栽培试验,旨在探明花生对增强的UV-B辐射(54μW/cm2)响应的生 理生化机制.结果表明:在补增UV-B辐射处理下,叶片相对电导率,超氧阴离子(O·2 -)、类黄酮和可溶性蛋白质 的含量,以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性较对照显著升高;超氧化物歧化酶(SOD)活性先显著升高 后降低;过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量,以及抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性没有显著变化.可见增强的UV-B能显著提高花生叶片内的活性氧(ROS),O·- 2 是对花生产生氧化胁 迫的主要因素,花生幼苗主要通过提高类黄酮含量以及SOD,CAT和POD活性来抵制ROS的胁迫,AsA-GSH 循 环系统在花生清除ROS中效果不明显.     

绿萝对香烟烟雾的净化与生理响应

为了研究室内观赏植物绿萝(Epipremnum aureum)对香烟烟雾的净化能力及其生长生理响应，从而为香烟烟雾污染防控提供依据，本研究模拟人的吸烟方式，在长、宽、高均为60 cm，密闭或间隔通风的玻璃装置中注入2支香烟，放置绿萝。监测72 h内CO和PM2.5浓度变化，观察植物的表型变化，测定植物叶片生理指标变化。结果表明，绿萝可有效吸收或吸附香烟烟雾产生的CO和PM2.5，净化空气；香烟烟雾处理对植物生长产生了一定的影响，叶片出现水渍状斑块，随时间延长，整叶发黄；植物叶片活性氧（超氧阴离子和过氧化氢）水平显著增加，造成膜脂过氧化加剧，其产物丙二醛含量显著增加；植物启动抗氧化酶系统及时清除活性氧；随胁迫时间延长，抗性减弱。通风可有效加速空气流动，减轻香烟烟雾对植物的伤害。因此，建议在吸烟区摆放绿萝并时常通风，可有效降低香烟烟雾污染带来的风险。     

不同光环境下天台鹅耳枥叶形变化的测定与分析

【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异速生长模式,以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。【方法】研究天台鹅耳枥叶形对不同模拟生长环境光强(低光强LI、中等光强MI和全光照FI)的响应。3月中旬在叶未展开时对天台鹅耳枥进行不同遮荫处理,7月下旬采集成熟叶片。运用几何学形态测定法分析天台鹅耳枥3种光照梯度下叶形之间的差异,基于Tpsdig 2程序将叶片轮廓的17个地标点数字化为标准的图像,用IMP系列软件中的Coordgen软件计算每个梯度种群的标准轮廓坐标数据,用薄板样条曲线图来表示相对形态上的变化,应用PAST3.14软件显示叶形和叶脉方面的差异。环境因素对叶形态的影响采用SPSS 11.5软件进行相关分析。【结果】通过天台鹅耳枥叶的几何学形态测定分析,表明叶片为椭圆形,先端渐钝尖,基部微心形;不同光环境下叶片形态相近,但叶形异速生长较明显。经过主成分分析和多变量方差分析,结果显示3个有意义的叶形状变量,其主成分占总方差的77.48%。相关性分析表明,天台鹅耳枥叶的形态学差异与光合有效辐射(PAR)、地表温度(Ts)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)显著相关(P0.05)。当叶形变化与PAR、Ts和Ta显著正相关、与RH显著负相关时,叶片出现中部的扩张或收缩,变异聚焦于叶基和叶尖交替的伸缩率;生长于弱光环境下,叶片中部出现扩展、叶尖压缩;在强光环境中,叶片中部挤压、叶尖膨大。当叶形变化与PAR、Ts和Ta呈显著负相关、与RH显著正相关时,叶形变化涉及叶柄长度和叶尖伸缩率;在强光和弱光环境下,天台鹅耳枥叶柄伸长、叶尖收缩;在中等光强下,叶柄收缩、叶尖膨大。当叶形变化仅与PAR、Ts和Ta显著正相关时,叶形变化涉及叶片的伸缩率;在中等光强下,叶柄收缩,叶片下半部挤压、叶尖膨大。利用叶形状的主成分数据作相对扭曲图验证,显示由于受光环境的影响,天台鹅耳枥叶柄和叶尖出现上、下扭曲。【结论】不同光环境下天台鹅耳枥叶存在异速生长,随着光照的增强天台鹅耳枥改变叶片形态、调节叶柄位置增加光合能力。天台鹅耳枥叶形变化与光环境的相关分析显示,与其中等光强的林窗环境相适应,天台鹅耳枥叶片椭圆形较为饱满,叶基和叶片下半部收缩,叶尖膨大,较短的叶柄能更有效地传导水分和养料。天台鹅耳枥在自然状态下依赖于特殊的生境,引种栽培天台鹅耳枥时,选择光照较强的林窗环境,可有效恢复和扩大天台鹅耳枥种群。     

连续2代铜胁迫处理对海州香薷种子形态大小、萌发及幼苗生长的影响

以经过实验室连续2代重金属铜胁迫处理的海州香薷种群和对照种群的种子为供试材料,探讨铜胁迫对海州香薷种子形态、萌发以及幼苗生长的影响。结果表明:连续2代铜胁迫处理的海州香薷种群的种子表面积、周长、长度和宽度均显著低于对照种群;在多数铜浓度下,铜胁迫处理种群的种子活力指数明显低于对照种群;在铜浓度为5、100μmol/L时,铜胁迫处理种群后代的胚轴长度显著低于对照种群;在铜浓度为5、500μmol/L时,铜胁迫处理的海州香薷种群幼苗的胚根长度显著高于对照种群;在铜浓度为5、20、100、250μmol/L时,铜胁迫处理种群后代的胚轴鲜质量要显著低于对照种群;在铜浓度为100、500μmol/L时,铜胁迫处理种群后代的胚根鲜质量显著低于对照种群。     

二穗短柄草BURP家族基因的鉴定与分析

BURP是一类植物特有蛋白,在生长发育和逆境防御中起着重要作用。为给后续的基因克隆、表达和功能验证奠定基础,根据二穗短柄草的基因组和蛋白质序列,利用生物信息学手段对BURP基因家族成员进行鉴定、染色体定位、序列分析和系统发育研究。结果表明,二穗短柄草有12个BURP基因,位于1~4号染色体上,在5号染色体上未见分布;BURP基因的全长为621~3 350 bp,具0~3个内含子,编码区全长621~2 316 bp,编码206~771个氨基酸,推导蛋白的等电点为5.02~9.51;12个BURP基因编码的蛋白分为5组,分别定名为RD22、PG1β、BURP-V、BURP-VI和BURP-VII,没有USP和BNM2类型的BURP蛋白;此外,根据4个半胱氨酸-组氨酸重复所间隔的氨基酸数量,二穗短柄草的BURP蛋白结构域可用CH/R-X10-CH-X25-36-CH-X22-25-CH-X8-W/F表示。     

大叶栀子对PM2.5的净化与生理响应

以大叶栀子(GardeniajasminoidesEllisvar.grandifloraNakai.)、红叶石楠(Photinia×fraseriDress)和锦绣杜鹃(RhododendronpulchrumSweet)为研究对象,在自制的长、宽、高均为60cm的玻璃装置中,以煤炭、蜡烛和香烟的混合物模拟PM_2.5的产生,研究植物对PM_2.5的净化能力与生理响应。结果表明,大叶栀子的滞尘能力显著大于锦绣杜鹃和红叶石楠。大叶栀子可在24h内有效净化密闭气室中的PM_2.5,使之符合空气质量标准。PM_2.5会在一定程度上抑制大叶栀子叶绿素a和b的合成,但短期内并未造成显著的氧化胁迫,丙二醛含量和超氧阴离子产生速率及超氧化物歧化酶活性等与未经PM_2.5熏气处理相比差异不显著,而过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化酶活性显著增强。研究表明大叶栀子利于空气净化,并有较强耐受性,对园林绿化和室内空气净化均具有重要的生态意义和应用价值。     

七种草本植物对台州滩涂盐渍土的改良效果

为评价常见耐盐植物对滨海盐渍土的改良效果,在台州滩涂围垦区构建紫花苜蓿(Medicago sativa)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、草木樨(Melilotus officinalis)、甜高粱(Sorghum dochna)、高丹草(Sorghum bicolor×Sorghum sudanense)、黑麦草(Lolium perenne)和田菁(Sesbania cannabina)7个人工种群,测定了植物种植后0～10 cm土壤的理化性质、微生物数目和土壤酶活性等指标。结果表明,种植土壤含盐量、pH和土壤容重随时间增加而逐渐降低,与对照(裸地)相比,90 d时分别降低6.9%～12.2%、7.5%～10.5%和28.5%～42.5%;种植土壤有机质、全氮、全磷含量和硝酸还原酶活力随时间增加而逐渐升高(个别例外),与对照相比,90 d时分别增加24.5%～72.3%、10.2%～90.8%、78.9%～181.1%和428.6～533.0%;与对照相比,90 d时种植土壤细菌数目和过氧化氢酶活性随时间增加均无显著性变化;90 d时仅种植甜高粱、高丹草和田菁土壤放线菌数目显著高于对照;通过主成分分析将植物对土壤改良效果相关的10个单项指标转换为5个综合指标,代表了全部信息的97.32%,以此计算各植物种植土壤的隶属函数值,并以主成分的贡献率进行加权,最终获得土壤性质的综合评价值(D),7种草本植物对台州本地盐渍土改良效果表现为紫花苜蓿草木樨高丹草黑麦草甜高粱田菁盐地碱蓬。     

粗山羊草和二穗短柄草SOD基因成员的鉴定与比较分析

为给超氧化物歧化酶(SOD)基因克隆和功能研究奠定基础,以粗山羊草和二穗短柄草的基因组序列为材料,利用生物信息学手段对SOD基因家族成员进行鉴定和分析。结果表明,两种植物总共鉴定出12个SOD基因,其中二穗短柄草7个,粗山羊草5个;它们的编码区全长327~2 145bp,编码108~714个氨基酸,保守基序数量1~4个,等电点4.84~9.25;Cu/Zn-SOD、Fe-SOD与Mn-SOD的数量分别为8、3和1个,在粗山羊草基因组中没有鉴定到Mn-SOD基因;3种不同类型的SOD在进化树上处于不同分支。除Bradi2g30580.2和Bradi1g50550.1外,其他二穗短柄草的SOD基因在粗山羊草中均有同源基因。     

盐胁迫对濒危植物夏蜡梅生长及光合生理特性的影响

以濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)幼苗为材料,研究不同浓度梯度NaCl溶液(0.15%、0.30%、0.45%、0.60%)处理90 d后对其生长和光合生理指标的影响,以分析夏蜡梅的耐盐生理机制。结果表明,(1)在盐胁迫下,夏蜡梅幼苗的株高、基径、比叶面积、根长、根表面积、根体积、根直径、根冠比、生物量均受到抑制;除0.15%盐浓度的主根长、根冠比与对照差异不显著外,其余各项指标均明显低于对照(P0.05),0.60%盐处理的各项指标均明显低于其他3个处理(P0.05)。(2)夏蜡梅幼苗叶片的P_n、T_r、G_s随着盐浓度的增加而下降,不同盐浓度处理与对照均差异显著(P0.05)。叶片的P_(nmax)、LSP均随着盐浓度的增加而呈下降趋势,而LCP则呈增加趋势,低盐浓度处理(0.15%)与对照差异不显著,高盐浓度(0.60%)与对照差异显著。(3)叶片相对叶绿素含量随盐浓度增加而降低,不同盐浓度处理与对照差异均显著(P0.05);0.60%盐浓度的叶绿素荧光参数(F_v/F_m、F_v/F_0)均比对照显著降低。由此可见,不同浓度盐胁迫对夏蜡梅测定的各项指标均有影响,其中高盐浓度(0.60%)对夏腊梅的生长抑制最明显。     

花生RuBPCase小亚基基因的克隆与序列分析

根据已知植物的核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(RuBPCase)小亚基基因序列设计简并引物,采用RT-PCR技术从花生叶片中克隆得到RuBPCase小亚基基因,命名为AhrbcS,Genbank登录号为KF607110,该基因编码区长度为549 bp,编码182个氨基酸.序列比对结果表明,AhrbcS编码蛋白与绿豆、菜豆、大豆、短绒野大豆和烟豆等具有较高的相似性.