CO_2浓度升高对万寿菊生长发育与光合生理的影响

为探究经济花卉万寿菊响应CO_2浓度升高的生理机制,以万寿菊金币品种为试材,利用OTC(open top chamber)系统进行CO_2浓度控制试验,测定了万寿菊形态特征、叶片组织结构、光合色素含量、光合作用及糖类代谢物的变化。结果表明,本试验种植的万寿菊维管束中无"花环状"结构,是菊科中的C_3植物。CO_2浓度升高后,万寿菊叶片栅栏组织增多,栅栏组织内的叶绿体数量增加,光合色素含量增加,净光合速率增强,气孔导度和蒸腾速率在现蕾期和初花期下降,而在盛花期增加,水分利用率在各生育时期均增加。此外,CO_2浓度升高后,万寿菊叶片中还原糖含量、可溶性总糖含量、淀粉含量、纤维素含量均增加。植株的株高、茎粗、单株茎秆重、单株总生物量均有增加,花朵总产量增加27.46%。综上可知,CO_2浓度升高促进了万寿菊叶片光合作用和碳代谢,有利于万寿菊的生长发育。本研究结果有助于揭示万寿菊响应CO_2浓度升高的生理机制,为未来的万寿菊生产开发提供了依据。     

干旱对大豆生理及产量影响的研究

干旱对农业生产影响巨大,开展干旱胁迫对大豆生理及产量影响的研究,将为干旱地区大豆生产提供理论依据。利用塑料整理箱进行了干旱胁迫对大豆光合生理、叶片抗氧化物酶和渗透调节物以及生物量、产量影响的研究,土壤水分为干旱(45%~55%的田间土壤最大持水量)和湿润(80%~100%的田间土壤最大持水量,CK)2个水平,进行了2年的试验研究。结果表明,干旱胁迫使大豆净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均明显下降,使水分利用率增加;干旱胁迫对大豆叶片过氧化酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)含量无显著影响;干旱使大豆叶片丙二醛(MDA)含量、还原糖含量和可溶性总糖含量增加25.00%,47.09%和47.16%。干旱胁迫使大豆株高、节数、茎粗明显下降。干旱使大豆地上部分生物量明显下降,其中2013年下降39.4%,2014年下降69.6%。干旱使大豆籽粒产量明显下降,2013,2014年分别下降46.9%和81.6%。干旱胁迫下,大豆叶片气孔导度显著下降,使CO2供应受到严重影响,降低叶片净光合速率。干旱胁迫还会使大豆细胞膜结构造成一定的破坏,影响植物正常的光合作用,使大豆光合代谢产物下降。虽然大豆可以通过渗透调节物质来保持细胞的水分,但干旱仍然抑制了植株的正常生长,使大豆生物量和产量下降。     

紫甘蓝COP1基因的克隆及表达模式分析

光照是植物生长发育的一个重要的环境因素,COP1是光调控植物发育的一个分子开关。本实验以"早红"紫甘蓝为实验材料,分两组置于光照(光照16h,28℃;黑暗8h,18℃)及完全遮光培养箱培养,至幼苗时提取RNA,进行COP1的cDNA克隆,并通过半定量RT-PCR方法分析COP1在不同处理下的表达情况。结果表明:COP1 cDNA全长为1863bp,编码620aa,分子量为70.325kD;在无光条件下生长的紫甘蓝幼苗虽然仍有少量花青素合成,但是其花青素含量明显低于光照条件下生长的紫甘蓝幼苗;COP1基因在无光条件下的表达量明显强于有光条件,表明COP1对紫甘蓝中花青素的合成起负调控作用。本文旨在探索在不同光照条件下紫甘蓝中COP1基因与其花青素合成的关系,为后期揭示花青素表达调控机制奠定基础。     

干旱胁迫下外源硒对小麦幼苗抗旱性的影响

通过对小麦幼苗进行叶面喷施亚硒酸钠,研究不同浓度外源硒对模拟干旱胁迫(PEG-6000)下小麦幼苗形态和生理特性的影响,为探究外源硒对小麦幼苗抗旱性的影响提供理论依据。试验以舜麦1718、晋太102、京冬17、S1204(品系)4个小麦品种(系)为材料,设置4个供硒水平,包括蒸馏水对照(CK)、20(Se20)、40(Se40)、60 mg/L(Se60)Na2SeO3处理。待小麦幼苗第二片真叶展开时,对其进行叶面喷硒后继续培养2 d。随后进行20%PEG-6000模拟干旱处理,继续培养7d后测定其形态指标和生理指标。结果表明:外源硒处理可以显著提高不同品种(系)小麦幼苗的株高、根长、根数、鲜重、干重(P0.05);外源硒处理可以降低小麦幼苗超氧阴离子(2O?-)和丙二醛(MDA)的含量。随外源硒浓度的提高,除晋太102的MDA含量外,其余品种(系)小麦幼苗的2O?-和MDA含量均显著低于CK(P0.05);同时,外源硒处理可以显著提高小麦幼苗超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性。随外源硒浓度的提高,除京冬17的SOD活性和S1204的POD活性外,其余小麦品种(系)的SOD和POD活性均显著高于CK(P0.05)。隶属函数法综合分析可得:舜麦1718、晋太102、京冬17、S1204对应的适宜处理分别为Se40、Se60、Se20、Se60,对硒的敏感性排序为:京冬17舜麦1718S1204晋太102。因此,4个小麦品种(系)对硒的敏感性存在差异,适宜浓度外源硒叶面处理有效增加小麦幼苗POD、SOD等保护酶活性,降低体内活性氧积累,缓解膜脂过氧化损伤,增强小麦幼苗的抗旱能力,促进干旱胁迫下小麦幼苗的生长和发育。外源硒叶面处理可作为一种缓解小麦幼苗干旱胁迫的有效措施。     

磁化等离子体处理大豆种子的生物学效应

利用不同剂量的磁化等离子体处理晋豆20种子,分析被处理种子发芽率、幼苗生长、呼吸与能量的代谢以及同功酶谱的变化,为探讨磁化等离子体对种子的作用机理提供依据。结果表明,经不同剂量磁化等离子体处理后,种子的发芽率和幼苗的根长、干重没有显著变化;2.0～3.0A处理组苗高、鲜重比对照分别增加17.8%～26.9%和12.70%～17.08%;2.0A处理侧根数比对照显著增加,增幅为11.8%。当处理剂量为2.5A时,根系活力提高60.9%,叶片和根系的呼吸速率分别提高43.68%和38.92%,ATP含量分别提高37.79%和47.68%。磁化等离子体处理大豆种子后幼苗同工酶谱没有特异性条带的产生,但POD和酯酶同工酶的活性得到了普遍提高,其中2.5A处理后POD活性最高。综合分析指标表明2.5A的磁化等离子体处理对刺激种子活力、促进种子发芽和幼苗生长效果最佳。     

银杏试管苗的雌雄鉴别与调控

用不同浓度的赤霉素和乙烯利调控银杏试管苗的性别分化,通过SOD、POD及酯酶同工酶和ATP含量对银杏的雌雄株进行早期鉴别。结果表明:银杏雌雄株间SOD同工酶、酯酶同工酶和ATP含量不存在差异,POD同工酶谱带有明显而稳定的差异,可作为银杏试管苗性别鉴定的指标。离体培养时,试管苗在90d时性别已分化;赤霉素和乙烯利可改变银杏试管苗雌雄株数的比例,且与激素的浓度有关,当GA3浓度为10mg.L-1时,雄株的比例最大,为86.67%,乙烯利在浓度为5 mg.L-1时雌株比例最大,达90%。     

射频等离子体对小麦种子萌发的影响

为了系统、深入的了解等离子体对作物影响的作用机理,采用射频等离子体处理小麦种子,测定了不同强度等离子体处理后的种子活力、萌发过程中淀粉酶活性、呼吸速率以及幼苗的根系活力的变化。结果表明,较低强度等离子体处理(80～200W)能提高小麦萌发过程中淀粉酶活性和呼吸强度,促进碳水化合物的转化和运输,使小麦种子的发芽率、发芽势和发芽指数分别提高30.0%、107.7%和53.5%。80～200W等离子体也能够提高小麦幼苗根系活力、促进根系发育,其中以160W等离子体作用效果最强,使根系活力提高39.65%、侧根数增加19.81%、根长增加7.85%。等离子体强度过高(240W)则表现出一定的抑制效应。     

等离子体对干旱胁迫下小麦种子萌发的生物学效应

用80～240W射频等离子体处理小麦种子,在聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫条件下,研究了不同功率等离子体对小麦幼苗生长及抗旱性的影响。试验结果表明:不同功率的等离子体处理对干旱胁迫条件下小麦幼苗生长的影响效果不同,80～200W处理对幼苗生长有不同程度的促进作用,根数、根长、株高、幼苗干重和根冠比各项指标均比对照有不同程度的提高,而240W处理对小麦幼苗生长产生了抑制效应。其中160W处理小麦种子在干旱胁迫下小麦幼苗根数、根长及干重分别比对照增加14.29%、16.94%和9.76%;丙二醛(MDA)含量及质膜透性比对照明显降低,防止或降低了膜质过氧化作用对膜的伤害;SOD、POD活性及脯氨酸含量均比对照高,表明保护性酶系统增强,一定程度上缓减了干旱胁迫对小麦幼苗的伤害,提高了其抗旱性。     

不同品种谷子种子萌发期对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性评价

对4个品种的谷子晋谷28、晋谷45、晋谷42和晋谷77-322进行种子萌发期抗旱性研究。试验首先筛选出合适的PEG浓度模拟干旱胁迫条件;在正常供水和模拟干旱条件下测定了种子发芽特性及生长、生理生化等指标。结果表明:18%PEG浓度为合适的干旱胁迫条件;随着干旱胁迫的加强,谷子的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数和抗旱指数都呈下降趋势。在18%PEG的胁迫下,谷子的可溶性蛋白、脯氨酸含量、SOD和POD活性、MDA含量都有所升高,差异较显著。其中,晋谷45的脯氨酸含量、蛋白质含量、SOD、POD活性比对照分别提高462.34%、34.17%、113.84%、61,22%,晋谷28的SOD活性提高266.35%。晋谷42的POD活性比28、45、77-322三个品种分别降低了9.9%、7.5%、19.5%,MDA含量28增幅最小,42增幅最大比CK增加98.7%。经过隶属函数法分析谷子萌芽期抗旱性的强弱顺序为:晋谷45晋谷28晋谷77-322晋谷42。研究为谷子抗旱种质资源鉴定评价及品种选育提供理论依据。     

干旱胁迫下聚丙烯酰胺浸种对谷子种子萌发及幼苗期抗旱性的影响

为探讨聚丙烯酰胺(PAM)浸种对谷子抗旱萌发的影响,本研究通过聚丙烯酰胺(PAM)浸种晋谷21种子,用18%的PEG 6000溶液模拟土壤干旱,研究了不同浓度的PAM溶液(0.1%、0.5%、1.0%、5.0%、7.0%、10.0%)浸种对干旱胁迫下谷子种子萌发及幼苗生长中各项生理指标的影响。结果表明:干旱胁迫下的谷子发芽能力显著低于正常水分条件,幼苗中SOD、POD、CAT的活性、Pro、O2-以及MDA的含量均增加,但可溶性蛋白的含量降低;1.0%~7.0%的PAM溶液浸种可明显促进干旱胁迫下谷子种子的萌发和幼苗生长,有效提高幼苗活性氧清除系统中抗氧化酶的活性,增加渗透调节物质的含量,减少O2-和MDA的积累。综合分析,筛选出用于谷子浸种的最佳PAM浓度为5.0%。结果表明,适当浓度的聚丙烯酰胺浸种可缓解干旱胁迫对谷子萌发和幼苗生长造成的伤害,增强谷子的抗旱性,这为PAM在生产实践中的应用提供了理论依据。