海盐胁迫对苏牧2号象草抗氧化酶活性和MDA含量的影响

以象草苏牧2号和N51(对照)为材料,研究了不同浓度海盐胁迫下幼苗叶片内抗氧化酶活性和MDA含量的变化.结果表明:不同浓度海盐(0～6g/L)胁迫下,苏牧2号和N51的SOD和POD活性在胁迫后第14d、21d和28d随海盐浓度的升高而升高,MDA含量在胁迫后第7d、14d和28d随海盐浓度的升高而升高,CAT活性随海盐浓度的变化与海盐胁迫时间存在交互作用;相同浓度海盐胁迫下,随着胁迫时间的延长(7～28d),苏牧2号和N51的SOD、POD和CAT活性均呈"升-降-升"的变化趋势,第14d达到第一个峰值;苏牧2号的SOD和POD活性均极显著高于N51.除海盐浓度为4g/L和6g/L时,胁迫后第7d苏牧2号与N51的CAT活性无显著差异外,苏牧2号的CAT活性均显著高于N51.除海盐浓度为0g/L时,胁迫后第28d苏牧2号与N51的MDA含量无显著差异外,苏牧2号MDA含量均极显著低于N51;10g/L海盐胁迫下,苏牧2号和N51生长至21d时已全部死亡,苏牧2号7d和14d时的抗氧化酶活性和MDA含量均极显著高于N51.     

六倍体杂交狼尾草体细胞突变体特异性分析

为明确秋水仙素诱导获得的六倍体杂交狼尾草体细胞突变体CHP2009-14的特异性,以CHP2009-14为材料,杂交狼尾草(Tift23A×苏牧2号象草)为对照,进行了综合农艺性状和饲用价值评价、叶片微形态特性分析和流式细胞术鉴定,结果表明,与对照相比,CHP2009-14叶色深绿、叶绿素含量提高10.51% (P<0.05),叶片和叶鞘绒毛明显增多,植株矮化株高降低26.34% (P<0.01)、叶片长度减小了20.06% (P<0.01)、叶片厚度增加了16.41% (P<0.01)、茎叶比减少了43.61% (P<0.01)和分蘖数提高44.62% (P<0.01),叶片宽度无显著差异;体外消化率显著提高6.94% (P<0.05),粗蛋白含量、灰分含量分别提高62.34% (P<0.01)和17.35% (P<0.01);中性洗涤纤维含量显著降低3.35% (P<0.05),酸性洗涤纤维含量提高0.50% (P>0.05)、鲜草产量提高0.87% (P>0.05)和干物质产量降低3.27% (P>0.05);CHP2009-14植株叶片上表皮的气孔器密度减少65.20% (P<0.01),气孔器的长度和宽度分别增加了47.71% (P<0.01)和30.53% (P<0.01),气孔器面积为对照的2.07倍,CHP2009-14植株叶片下表皮的气孔器密度减少了35.71% (P<0.01),气孔器长度和宽度分别增加了51.54%(P<0.01)和34.17%(P<0.01),气孔器面积为对照的1.54倍;流式细胞仪检测结果显示,CHP2009-14植株叶片细胞核DNA含量是对照的两倍。     

海盐胁迫对海滨雀稗植株形态与生长的影响

分别以0、6.8、13.6、20.4、27.2、34.0g/L海盐同1/2 Hoagland营养液混配,用作不同含盐量灌溉处理,研究海盐胁迫对海滨雀稗植株形态与生长的影响.结果表明,随着海盐处理浓度提高,海滨雀稗叶宽变窄,直立茎和匍匐茎变细,海盐质量浓度高于6.8g/L,海滨雀稗生长明显受到抑制,根、茎和叶干物重显著降低;海盐质量浓度为27.2g/L和34 g/L时,无匍匐茎生出,海盐质量浓度在0～20.4g/L范围内匍匐茎节间长度无显著变化;叶宽、直立茎茎粗、匍匐茎茎粗和根、茎、叶干重均与海盐处理液电导率值呈极显著负相关.     

基于转录组测序分析象草木质素合成的研究

采用高通量测序技术Illumlna HiSeq 2000对高木质素的象草品系eg7和低木质素的象草品系eg87(对照)茎组织进行转录组比较测序。测序获得了169630902个序列读取片段(reads),包含13788439920nt碱基信息。对reads进行序列组装,获得87641个单基因簇(unigene),平均长度580nt。从长度分布、GC含量等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。将获得的unigene与Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库进行序列同源性比较和功能分析,62557个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,象草与高粱序列同源性最高。共鉴定出33323个差异表达基因,其中上调基因9704个(29.12%),下调基因23619个(70.88%);GO分析显示39968个unigene归为54个功能类别,大量unigene与细胞进程、代谢过程、催化活性等相关;KEGG pathway分析富集得到127条代谢通路,包括光合作用、betalain生物合成、苯丙烷类代谢、苯丙氨酸代谢等,苯丙烷类代谢途径差异基因富集程度高、差异基因数目最多,达285条,该途径中64条木质素单体合成酶基因表达上调,79条ClassⅢ型植物过氧化物酶基因表达下调、22条上调。挑选9个差异基因进行qRT-PCR验证,9个基因的表达趋势与高通量测序结果一致。为象草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据,对于了解象草茎生物合成与木质素调控基因挖掘和多用途定向育种具有指导意义。     

海盐胁迫对六倍体杂交狼尾草新种质生长及Na+、K+积累和分配的影响

以秋水仙素诱导获得的六倍体杂交狼尾草新种质为材料,采用盆栽法,研究了海盐胁迫下六倍体杂交狼尾草新种质幼苗生长及体内Na+和K+在器官间的区域化分布和运输特性.结果表明:随海盐浓度升高,六倍体杂交狼尾草新种质株高和干重均呈降低趋势,体内Na+含量升高,K+含量降低.相同海盐浓度,胁迫时间为7、14d时,植株各部分Na+含量为茎＜叶＜根,胁迫时间为21、28d时,Na+含量为叶＜茎＜根;植株各部分K+含量为根＜茎＜叶.海盐胁迫时间＜≤21d时,4g/L海盐胁迫14d六倍体杂交狼尾草根系与茎的运输选择性系数显著高于对照外,海盐胁迫28d时,所有海盐处理的显著高于对照,海盐胁迫21d时.6g/L和8g/L海盐处理的茎与叶片的运输选择性系数显著高于对照,其他处理与对照差异不显著(P＜0.05).     

海盐胁迫对苏牧2号象草叶片解剖结构的影响

以苏牧2号象草和N51(对照)象草为材料,研究了不同海盐浓度对其幼苗叶片解剖结构的影响.结果表明:随海盐浓度升高,苏牧2号和N51表皮气孔总密度、刚毛总密度及泡状细胞长度总体呈增大的趋势,其中N51象草气孔总密度在10g/L处理下显著下降；苏牧2号和N51单位面积的维管束数目总体表现为逐渐增大,只有N51的海盐处理6 g/L比4 g/L的维管束数高6.86％.相同海盐浓度胁迫时,6 g/L和10 g/L处理下,苏牧2号气孔总密度显著高于N51,泡状细胞的相对长度和单位面积维管束数目均高于N51,表皮刚毛总密度在10g/L处理下显著高于N51.这一结果表明,在中、高等海盐浓度胁迫下,苏牧2号比N51具有相对较高气孔密度和刚毛密度,提高了其净光合速率,降低了其蒸腾作用,单位面积上维管束数目较多,保证了水分和养分的运输,使其具有较高的抗生理干旱的能力,是其耐盐能力较N51强的部分原因.     

海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性分析

以海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3和Adalayd(对照)为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和RAPD技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性。结果表明,与对照Adalayd相比,SP2008-3匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小34.77%和11.76%,叶片长度、宽度分别显著增加22.55%和11.11%,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加20.58%,气孔器长度和宽度分别显著减小9.64%和6.31%;叶片下表皮气孔器密度显著增加40.62%,气孔器长度和宽度分别显著减小6.73%和5.33%。SP2008-3体细胞染色体数目为2n=20,与对照Adalayd染色体数目相同。RAPD结果显示,采用随机引物S369扩增,SP2008-3缺失1条约1 100 bp的条带,表明其在DNA水平上与Adalayd存在差异。     

象草和杂交狼尾草细胞壁组分及乙醇理论产量动态分析

本试验系统研究了南京地区苏牧2号象草和杂交狼尾草细胞壁各组分含量、总量和木质纤维素乙醇理论产量(CEY)随生长天数的变化规律。结果表明,随着生长时间的延长,两品种茎和叶中纤维素(CEL)含量逐渐降低,茎中半纤维素(HMC)和酸性木质素(ADL)含量逐渐上升。不同生长阶段,两品种叶中CEL含量显著(P<0.01)高于茎,HMC含量显著(P<0.01)低于茎,象草叶中HMC含量显著(P<0.01)高于杂交狼尾草。移苗后114~173 d,象草茎中CEL含量显著(P<0.05)低于杂交狼尾草,而HMC(P<0.01)和ADL(P<0.05)含量显著高于后者。移苗后83~114 d,两品种细胞壁各组分总量和总CEY均稳步增加;茎和叶组织之间,两品种之间的CEL和ADL总量均无显著差异(P>0.05);HMC主要集中在茎组织中;两品种间总CEY以及来源于叶的CEY无显著差异,但两品种来源于茎的CEY显著(P<0.01)高于叶。移苗后114~173 d,细胞壁各组分总量和总CEY急剧增加,增加的产量更多来源于茎组织;两品种之间,HMC和ADL总量以及来源于叶的CEY均无显著差异,但杂交狼尾草纤维素总量和总CEY显著高于苏牧2号象草(P<0.01)。     

镉胁迫下杂交狼尾草微量元素Fe、Zn、Mn、Cu的吸收和转运

为探究杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P. purpureum)对镉(Cd)胁迫的响应机制,采用盆栽试验,研究了不同浓度Cd胁迫下必需微量金属元素铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)的吸收、转运。结果表明：Cd处理下杂交狼尾草株高、分蘖数和生物产量均显著降低(P <0.05),70 mg·kg^-1 Cd处理下杂交狼尾草仍保持21.26%的生物量。与对照相比,26 mg·kg^-1 Cd处理对根中Fe、Zn、Mn、Cu含量无显著影响(P> 0.05),60 mg·kg^-1 Cd处理下根中Fe、Zn含量显著增加、 Mn含量略有增加,70 mg·kg^-1 Cd处理下根中Fe、 Zn、 Mn含量均显著增加,增幅分别高达97.69%、45.14%和13.00%。Cd处理显著降低地上部分Mn含量,对地上部分Fe、Zn、Cu含量无显著影响。Cd胁迫增大了根部Fe和Zn吸收系数、减小了地上部分Zn和Mn吸收系数,降低了Fe、Zn、Mn向上运输的能力。60～70mg·kg<...     

海滨雀稗体细胞突变体犛犘SP２００８-３的特异性分析

 以海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３和Ａｄａｌａｙｄ（对照）为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和ＲＡＰＤ 技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３的特异性。结果表明,与对照Ａｄａｌａｙｄ相比,ＳＰ２００８-３ 匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小３４．７７％ 和１１．７６％,叶片长度、宽度分别显著增加２２．５５％和１１．１１％,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加２０．５８％,气孔器长度和宽度分别显著减小９．６４％和６．３１％;叶片下表皮气孔器密度显著增加４０．６２％,气孔器长度和宽度分别显著减小６．７３％和５．３３％。ＳＰ２００８-３体细胞染色体数目为２n＝２０,与对照Ａｄａｌａｙｄ染色体数目相同。ＲＡＰＤ 结果显示,采用随机引物Ｓ３６９扩增,ＳＰ２００８-３缺失１条约１１００ｂｐ的条带,表明其在ＤＮＡ 水平上与Ａｄａｌａｙｄ存在差异。