外源硅调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应

本研究以大田葡萄品种‘梅鹿辄’为试材,采用大田喷施硅酸钾与室内低温处理相结合的方法,测定不同温度下葡萄叶片生理指标的变化,研究外源硅酸钾调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应,探讨其提高葡萄抗寒性可能的作用机制。结果表明:低温胁迫下葡萄Inv活性被抑制,而其它指标则升高;喷施硅酸钾可显著降低低温胁迫下葡萄叶片的MDA含量,且当硅酸钾浓度为0.75%时对低温的损伤缓解作用最大;而脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量、Inv、SPS活性及SS净活性均随硅酸钾浓度的升高而显著提高,但是可溶性蛋白含量在硅酸钾浓度为0.50%时最大,其它指标均在浓度为0.75%时最大;通过葡萄叶片各抗寒指标的隶属度值与综合评价指标看出,始花期0.75%的硅酸钾处理后葡萄抗寒性最强。综合分析,喷施硅酸钾可提高低温胁迫下葡萄叶片渗透调节物质含量,加快蔗糖转运及代谢速率,缓解活性氧累积,增强其耐寒性。     

应急饲料对甘肃高山细毛羊泌乳母羊生长性能、血液生化指标和瘤胃内环境的影响

试验旨在研究应急饲料对甘肃高山细毛羊泌乳母羊体重、血液生化指标以及瘤胃内环境的影响。选取健康、年龄相近、平均体重为(39.8±0.83)kg的甘肃高山细毛羊泌乳母羊18只,随机分成3组,每组6只,试验组A、B分别饲喂应急饲料1(EW)、应急饲料2(EC),对照组C正常放牧,试验期15 d,试验初、末测量体重,于试验末采集血样和瘤胃液。结果表明:相比对照组,①甘肃高山细毛羊泌乳母羊饲喂EW和WC的日增重、瘤胃微生物(白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、产琥珀酸丝状杆菌、真菌和原虫)相对表达量、血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶含量显著提高(P<0.05);②EW和WC对甘肃高山细毛羊泌乳母羊瘤胃液总氮、蛋白氮、氨态氮、尿素氮含量和瘤胃液pH值、挥发性脂肪酸以及血清中总蛋白、蛋白氮、尿素氮、总胆固醇、乳酸脱氢酶、血糖含量无显著影响(P>0.05)。研究表明EW和EC能够促进甘肃高山细毛羊泌乳母羊的生长性能,但对血液生化指标和瘤胃内环境无显著影响,适宜在冬季放牧甘肃高山细毛羊的地区作为应急推广。     

外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1 mmol·L^-1 SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加 c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

不同品种藜麦苗期对海拔变化的生理响应

为研究不同品种藜麦幼苗对海拔梯度变化的生理响应机制,本试验以4个藜麦品种—‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’及‘陇藜4号’为材料,选取甘南州临潭县3个不同海拔(2380 m,2580 m,2780 m)分布区为试验地。通过测定幼苗生物量及生理生化指标,分析不同藜麦品种幼苗在不同海拔试验区的生理响应机制,为建立藜麦品种和环境相适宜的评价体系提供参考依据。结果表明,随海拔升高,藜麦叶片叶绿素、可溶性蛋白以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)含量逐渐降低,海拔2780 m最低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)逐渐升高,在海拔2780 m达到最大值;超氧阴离子(O2·-)产生速率呈现先升高后降低的趋势。不同藜麦品种幼苗生物量随着海拔的升高逐渐降低。说明高海拔下太阳辐射强度增大、温度降低,导致藜麦幼苗植株抗氧化酶活性升高以清除多余活性氧(ROS)自由基,使得植株能够适应高海拔环境而正常生长,但生物量较低海拔仍有降低。因此,不同品种藜麦在低海拔地区受到的胁迫较低,虽然在高海拔区域胁迫加剧,但藜麦幼苗可以正常生长并进行干物质的积累。     

c-GMP诱导对盐胁迫下番茄的转录组分析

以市场常见的番茄为材料,采用Illumina高通量测序技术对NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下番茄幼苗进行转录组测序。结果表明:共获得83.35 Gb的原始数据,Q30碱基百分比在90.91%及以上,分别将各样品的原始读数与指定的参考基因组进行序列比对,比对效率从88.03%到92.74%不等。同时将得到的31 734条序列注释到不同的数据库(GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot和egg NOG),通过GO数据库,将其划分到细胞组分、分子功能以及生物学过程三大注释类别下的51个亚功能组中,通过COG数据库与KEGG数据库将其分别注释到25个类别与128个代谢通路。在NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下共发现SNP位点127 944个,其中仅有22.6%的SNP位点位于非编码区。差异基因结果显示,c-GMP能诱导盐胁迫下更多基因的表达。该转录组测序数据可靠,结果覆盖面广,为番茄c-GMP诱导盐胁迫下基因挖掘与功能研究提供了理论依据。     

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶 光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征，在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料，研究了秸秆带状覆盖栽培（BS）、地膜覆盖栽培 （PF）和无覆盖露地栽培（CK）3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明：与CK相比，BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率，且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK，而PF仅生育前期发挥正效应，生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO₂浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK，前者分别高出2.8%~8.2%和6.7%~11.3%，后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前，BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶F_v/F_m、F′_v/F′_m、ΦPSⅡ、qP、ETR，降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率，2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数，提高了产量，较CK增产35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率，促进干物质积累转运，从而达到增产的效果。     

酿酒葡萄越冬抗寒生理机制

【目的】探明酿酒葡萄越冬期枝条中蔗糖代谢动态变化.【方法】以砧木‘SO4’‘贝达’和接穗‘梅鹿辄’‘黑比诺’为材料,对不同越冬时期枝条中蔗糖和淀粉含量以及相关代谢酶活性进行测定与分析.【结果】砧木品种蔗糖含量在越冬中期达到最小值,而接穗品种在越冬前期就达到最小值,也即砧木蔗糖含量具有延迟降低的特点,淀粉含量在越冬期整体呈现下降的趋势;SS活性在越冬初期显著下降并达到最低,此后时期在砧木中呈现"显著增加→保持不变",在接穗中呈现"显著增加→显著降低"的趋势,SPS活性在越冬前期至越冬中期保持较高的水平,Inv活性在越冬期呈现"显著降低→显著增加→显著降低"的趋势,Amy活性在越冬期整体呈现逐渐增加的趋势.相关性分析显示,蔗糖含量与地表温度和SS活性呈正相关性,与SPS和Inv活性呈负相关性,淀粉含量与地表温度和Amy活性呈负相关性.对砧木和接穗进行比较后发现,越冬期砧木枝条中蔗糖和淀粉含量大于接穗,在SS活性变化最大的越冬前期,接穗大于砧木,在越冬中期至越冬后期,砧木Inv活性大于接穗,而Amy活性则相反,SPS活性越冬期在砧木和接穗之间无明显差异.【结论】越冬期酿酒葡萄越冬枝中蔗糖代谢动态变化与抗寒性密切相关,砧木和接穗对低温的响应存在明显差异.     

牦牛成纤维细胞敲低HO-1基因后对相关基因表达的影响

血红素加氧酶1(heme oxygenase1,HO-1),是血红素分解代谢过程中的限速酶,起到重要的抗氧化损伤作用,HO-1活性的改变直接影响抗氧化损伤能力的变化。为研究HO-1基因在牦牛高海拔低氧适应的氧化损伤功能,通过构建HO-1基因的siRNA序列,转染牦牛胎儿成纤维细胞,试验前期发现HO-1基因过表达后与CYGB(胞红蛋白)、eNOS(内皮型一氧化氮合酶)基因相关。通过qRT-PCR和蛋白免疫印记(Western blot)检测转染HO-1 siRNA序列的牦牛成纤维细胞在正常条件和低氧条件(5%氧气)下0,24,48,72 h相关基因和蛋白表达变化。结果显示:siRNA转染牦牛成纤维细胞后,试验组HO-1的表达量显著低于空白组和阴性组(P0.01),试验组CYGB表达量也低于空白组和阴性组(P0.01),且HO-1、CYGB蛋白表达量在72 h最低,试验组eNOS mRNA表达量显著低于空白组和阴性组,eNOS蛋白未见表达。结果揭示:牦牛成纤维细胞敲低HO-1基因后,HO-1基因和蛋白表达量明显下调,且对携氧蛋白CYGB及eNOS信号通路的表达具有相同的影响。该结果为牦牛HO-1的功能及其在牦牛缺氧保护机制的研究提供理论依据。     

稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性，选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液，旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料，以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度，分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液，测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少，马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%；马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下，当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时，马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%，MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%，抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%，成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量，增强抗氧化酶活性，减少自由基的积累，缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤，提高植株生产力，增强抗旱性。