Exogenous CaCl2 reduces salt stress in sour jujube by reducing Na+ and increasing K+, Ca2+, and Mg2+ in different plant organs

In this study, we investigated the effects of 10 mM CaCl₂ on membrane permeability, malondialdehyde (MDA), reactive oxygen species (ROS), and Na⁺, K⁺, Ca²⁺, and Mg²⁺ concentrations in different organs of sour jujube grown under 150 mM NaCl stress. Our results showed 73% leaf wilting in the Na treatment. The Na treatment significantly increased leaf superoxide (O₂^.?) production rates, hydrogen peroxide (H₂O₂) concentrations, cell membrane permeability, MDA concentrations, and Na⁺ concentrations in roots, stems, and leaves. The Na treatment significantly reduced K⁺, Ca²⁺,and Mg²⁺ concentrations in roots, but increased K⁺ concentrations in stems. Compared with the Na treatment, 39% of the leaves showed wilting symptoms in the Na+Ca treatment. The Na+Ca treatment significantly decreased leaf O₂^.? production rates, H₂O₂ concentrations, cell membrane permeability, and MDA concentrations. Moreover, the Na+Ca treatment (1) significantly reduced Na⁺ concentrations in roots, stems, and leaves; (2) significantly increased root K⁺ concentrations; (3) significantly increased K⁺/Na⁺ ratios in roots; (4) significantly increased Ca²⁺ concentrations in stems and leaves, and Mg²⁺ concentrations in roots. In conclusion, exogenous CaCl₂ reduces NaCl stress in sour jujube by reducing Na+ concentrations and increasing K⁺, Ca²⁺, and Mg²⁺ concentrations in various plant organs.     

睡莲属叶绿体基因组密码子偏好性及系统发育分析

睡莲属植物是具有重要的经济、药用和观赏价值的原始被子植物.分析其叶绿体基因组编码区密码子的使用特征,以22种睡莲的叶绿体基因组为研究对象,对睡莲叶绿体基因组密码子的偏好性及睡莲属植物间的进化关系进行了系统分析.结果表明,22种睡莲植物叶绿体基因组密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)为0...     

外源CO对盐胁迫下加工番茄幼苗光合荧光的影响

以加工番茄品系KT-7为试验材料,研究了不同浓度(0.010、0.025 mmol·L^-1)外源CO对盐胁迫(150 mmol·L^-1)下加工番茄的光合参数、快速荧光动力学曲线、渗透调节物质等生理特性的影响。结果表明,盐胁迫抑制了加工番茄的光合和生长,导致光合同化效率降低和PSⅡ反应中心活性下降,净光合速率P_n、干物质积累量分别降低了72.11%、35.04%。叶片喷施CO供体可不同程度地改变OJIP曲线形状,增加光合色素含量,提高光合同化效率,调控渗透性调节物质含量,降低盐胁迫对细胞膜结构的伤害;其中以Na₁₅₀H₁效果最佳,叶绿素a、叶绿素b含量与盐胁迫处理相比分别提高了10.58%、19.52%,净光合速率、表观CO₂利用效率与盐胁迫相比分别提高了87.24%和152.58%,脯氨酸和可溶性糖含量与盐胁迫相比分别降低了40.16%、25.18%。综上所述,适宜浓度的外源CO提高了叶片的光合能力,激活自我保护机制,降低过量的活化电子对细胞光合膜结构的破...     

调亏灌溉对新疆滴灌春小麦土壤水分、硝态氮分布及产量的影响

2017年和2018年在北疆滴灌春小麦栽培中,额定施氮量为纯氮300kg/hm2,设置3个调亏灌水量(水分不调亏E1:100%ET0;水分中度调亏E2:80%ET0;水分重度调亏E3:60%ET0)和2个小麦品种(水分敏感型X1:新春22;水分不敏感型X2:新春44),灌溉频率为7天1次。研究不同处理对滴灌春小麦土壤水分、硝态氮分布及产量的影响。结果表明:(1)水分重度调亏(E3)可以缓解0—40cm土壤水分和土壤硝态氮向深层流失,减少作物耗水量,提高水分利用效率。(2)新春22和新春44在土壤质量含水量、土壤硝态氮含量指标上无显著的品种间差异,小麦品种对于土壤理化性质的影响较小。(3)在水分中度调亏(E2)处理下,新春44(X2)能在节约大量灌水同时,提高水分利用效率,保持最适的氮素营养指数(NNI),进而使产量得到了显著的补偿,而新春22(X1)通过中度和重度调亏不能使产量得到有效的补偿。(4)在同一灌溉频率、施氮量水平下,品种对滴灌春小麦水分利用效率的影响大于调亏灌溉水平对滴灌春小麦水分利用效率的影响。(5)水分不敏感型品种新春44(X2)更适合在北疆地区采用调亏灌溉模式生产,综合考虑氮素营养指数(NNI)、耗水量、水分利用效率及产量,其最适的调亏灌溉水平为E2。     

库尔勒香梨9个新miRNA克隆鉴定

利用在小RNA高通量测序试验中筛选出的脱萼组与宿萼组差异表达新miRNA基因,采用 Stem-loop法对总体表达量居前20位、在脱萼组和宿萼组中具有显著性差异表达、在子房和萼片组织中具有显著性差异表达的新miRNA进行成熟体的克隆鉴定、前体序列二级结构分析、qRT-PCR试验以及靶基因预测。结果显示,在不同的样本中有9个新miRNA（novel_miRNA）的成熟体序列以及4个novel_miRNA的表达量与高通量测序结果完全一致,并且预测得到大量具有生物学功能的靶基因。新发现的miRNA可能与‘库尔勒香梨’萼片脱落和宿存有密切关系。     

外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗光合特性与膜脂过氧化的影响

【目的】研究NaCl胁迫下外源ALA对酸枣幼苗叶绿素含量、光合特性及膜脂过氧化的影响,筛选缓解NaCl胁迫的最佳ALA处理浓度。【方法】以酸枣幼苗为试材,测定幼苗叶片在150 mmol/L NaCl胁迫下喷施不同浓度的外源ALA(50、75、100和150 mg/L)后第3 d和第6 d的叶绿素含量、光合特性、抗氧化酶活性及MDA含量的影响。【结果】150 mmol/L NaCl胁迫下酸枣幼苗叶片的叶绿素含量、光合特性及抗氧化酶活性均显著下降。喷施外源ALA可以显著提高NaCl胁迫下酸枣叶片叶绿素含量光合指标和抗氧化酶的活性,降低Ci和MDA含量。其中,以ALA处理后第3 d的T3处理的效果最佳,叶绿素a、总叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、SOD、POD和CAT分别增加了67.50%、72.74%、85.71%、135%、87.06％、20.79%、69.59%、和61.25%;Ci和MDA分别降低了22.53%和24.71%。【结论】NaCl胁迫对酸枣造成了明显的损害,抑制其光合作用,破坏了抗氧化酶系统;喷施外源ALA能够通过提高叶绿素含量,增强抗氧化酶活性,促进叶片的光合作用,缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗的伤害,提高酸枣的耐盐性;Chl a、Chl、SOD和CAT可以作为评价喷施不同浓度ALA对NaCl胁迫缓解效果的主要指标;不同浓度的外源ALA均能有效缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗的伤害,并以100 mg/L ALA处理在第3 d缓解效果最佳。     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣苗AsA-GSH循环的影响

以酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)水培实生幼苗为试材,研究了CaCl_2对NaCl胁迫下其根、茎、叶中抗坏血酸—谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明:与对照(日本园试配方营养液)相比,NaCl处理下根和叶中AsA含量升高,MDHAR活性升高,APX活性下降;根、茎、叶中GSH含量升高。NaCl+CaCl_2处理与NaC处理相比,根和茎中AsA含量进一步升高,叶中AsA含量下降,叶中APX下降,根中MDHAR活性进一步升高,茎和叶中DHAR活性升高;根和叶中GSH含量下降。外源CaCl_2可能通过提高酸枣实生苗根、茎和叶中AsA再生关键酶MDHAR和DHAR活性,促进根和茎中AsA的再生与生物合成,从而提高根、茎清除过量H_2O_2的能力,缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗根和茎部的伤害。     

Cloning and identification of novel miRNAs in the flower organs of Korla fragrant pear at anthesis

The objective of the study was to learn more about some newly identified miRNAs related to calyx persistence in Korla fragrant pear (Pyrus sinkiangensis Yu). Small RNAs were subjected to high-throughput sequencing after extraction from the ovaries and sepals of flowers with either a deciduous or a persistent calyx. Differentially expressed miRNAs were screened, and 73 new miRNAs were obtained. Twenty of these new miRNAs were selected to further validate all of the new miRNAs. Their mature miRNAs were cloned and identified, the secondary structures of the precursor miRNAs (pre-miRNAs) were analysed, and then qRT-PCR analysis was conducted. The results showed that the mature sequences of nine new miRNAs (novel_miRNA) in different samples were consistent with the results of high-throughput sequencing. Overall, this study improved current methods for the molecular cloning and identification of fruit tree miRNA. Nine new miRNA types were identified. This study laid a good foundation for elucidating the biological functions of these new miRNAs.     

外源Ca2+对盐胁迫下加工番茄幼苗快速叶绿素荧光和820 nm光反射动力学的影响

  【目的】  探讨外源钙对盐胁迫下加工番茄幼苗快速叶绿素荧光和820 nm光反射动力学的影响,揭示外源钙缓解蔬菜作物盐害的光合生理机制,为外源钙在蔬菜生产中的应用提供理论依据。  【方法】  水培试验以耐盐性强的加工番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)自交品系‘KT-7’为试材,在Hoagland营养液中添加100 mmol/L NaCl进行盐分胁迫。将4叶1心的番茄植株移入盐分胁迫营养液中,同时叶面分别喷施0、5、10、15、20 mmol/L CaCl₂溶液。于处理第3、6、9天后利用M-PEA植物效率仪测定快速叶绿素荧光和820 nm光反射动力学,于处理后第9天测定各项生长指标。  【结果】  盐胁迫9天显著降低加工番茄幼苗的生长量,外源施加15 mmol/L CaCl₂处理下幼苗生长形态指标、地上部与地下部生物量高于其他钙浓度处理。随盐胁迫时间延长,叶片快速叶绿素荧光诱导曲线I、P相逐渐降低,K、J相逐渐上升,820 nm光反射动力学曲线振幅减小,原初光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光能吸收性能指数(PI_abs)、PSⅡ向下游传递电子的能力(Ψ_o)、电子传递量子产额(φE_o)、单位叶截面积电子传递的能量(ET_o/CS_m)、单位反应中心传递电子的能量(ET_o/RC)、单位叶截面积表观量子通量(ABS/CS_m、TR_o/CS_m、ET_o/CS_m)、单位叶截面积活性反应中心数量(RC/CS_m)、PSI氧化还原性能(ΔMR_fast/MR_o、ΔMR_slow/MR_o、V_ox、V_red)呈下降趋势,J点相对可变荧光(V_J)、热耗散的量子效率与能量通量(φD_o、DI_o/CS_m、DI_o/RC)呈增加趋势,与盐胁迫下未施加外源CaCl₂处理相比,施加外源CaCl₂后加工番茄幼苗各指标变幅均发生变化,其中15 mmol/L CaCl₂处理显著提高F_v/F_o、F_v/F_m、PI_abs、Ψ_o、φE_o及PSI氧化还原性能,显著降低V_J和热耗散。对处理9天得到的19个参数进行主成分分析,提取特征值大于1的两个主成分,第一、第二主成分特征值分别为15.769、1.632,贡献率分别为82.996%、8.591%,累积贡献率达91.587%,表明这两个相互独立的主成分能够反映19个参数91.587%的信息,符合分析要求。依据主成分综合得分排序,外源CaCl₂对加工番茄盐胁迫缓解能力由高到低为15 mmol/L>10 mmol/L>5 mmol/L>20 mmol/L。  【结论】  盐胁迫显著抑制加工番茄幼苗生长,破坏光系统结构和功能,施加外源15 mmol/L Ca2+能够改善盐胁迫下加工番茄生长,保护光合机构,提高光化学反应效率,优化PSⅡ反应中心能量利用,进而提高植物耐盐性。     

果树耐盐性研究进展

综述了盐胁迫对果树的伤害和不同果树的耐盐性,从细胞膜透性、保护酶系统、光合作用和渗透调节4 个方面概括了果树对盐胁迫的生理生化响应,总结了果树应答盐胁迫的功能基因和调控基因,并对今后果树的盐胁迫研究作出了展望,旨在为进一步开展本领域研究提供信息。