转录因子调控番茄抗旱性研究进展

番茄原产自热带地区，是全世界栽培面积最大的蔬菜之一。农业生产上，干旱胁迫是限制番茄产量和品质的主要制约因素。因此，挖掘抗旱基因用于番茄抗旱育种意义重大。番茄的抗旱性状是由多基因控制的复杂性状，而转录因子能通过转录级联效应同时调控干旱胁迫响应通路上的多个基因来调节植物的抗旱性，是培育抗旱番茄品种的重要遗传资源。本文对近年来有关转录因子调节番茄抗旱性和参与干旱胁迫响应的最新研究成果进行了归纳总结，综述了bHLH、MYB、NAC、bZIP、ERF、WRKY、HD-Zip等家族转录因子调控番茄响应干旱胁迫的研究进展。在干旱胁迫下，这些转录因子参与的调节网络主要涉及脱落酸(ABA)和活性氧等相关通路。对转录因子在培育番茄抗育品种中的应用进行了讨论，提出增强转录因子遗传改良在时空水平的特异性用于抗旱番茄品种选育的方法，旨在为番茄抗旱育种研究提供新思路。     

转TaDREB3a基因大豆抗旱筛选鉴定

研究利用转TaDREB3a基因株系T4代大豆植株与野生型植株开展PEG模拟干旱处理和PCR鉴定,获得5个阳性TaDREB3a过表达株系。于苗期和花期分别干旱处理,根据表型及相对含水量、相对电导率、叶绿素含量等生理指标,利用抗旱隶属函数值对5个转基因株系划分抗旱级别,同时分析株高、根长、荚数、粒数等农艺性状差异显著性。结果表明,大豆株系花期极其敏感,不适合在花期鉴定抗旱性,苗期适合抗旱材料鉴定;通过各生理指标与抗旱级别划分以及相关农艺性状显著性分析,最终确定株系HL16-16-6、HL16-17-1为高抗品系,为抗旱材料鉴定及抗旱品种培育奠定理论基础。     

太原市五种园林地被植物抗旱性评价及抗旱指标筛选

以5种地被植物为试材,采用盆栽控水模拟干旱胁迫(连续干旱0、5、10、15、20 d),分别测定5种地被植物的叶片相对含水量(RWC)、电导率(REC)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质含量(SPC),并利用隶属函数分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析、逐步回归分析对其抗旱性进行综合评价及抗旱指标筛选,以期为太原市园林地被植物的合理养护和筛选应用提供参考依据.结果表明:干旱条件下,不同生理指标所反映供试植物的抗旱性不同,且部分指标之间呈显著相关.主成分分析将12个单项指标归纳成3个综合因子,分别为伤害程度因子、叶绿素因子、水分状况和光化学效率因子,代表了抗旱性97.422％的数据信息,"金冠"玉簪和德国鸢尾分别在3个主因子上抗旱性最强.通过聚类分析,将5种地被植物分为3类,其中"金冠"玉簪、德国鸢尾和八宝景天归为抗旱型类群.逐步回归分析表明,RWC、离体叶片失水速率(RWL)、SPC和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)可作为评价参试地被植物抗旱性的重要指标.     

大豆GmGolS基因的原核表达及抗旱性分析

肌醇半乳糖苷合成酶(galactinol synthase,简称GolS)是棉子糖系列寡糖(raffinose family oligosaccharides,简称RFOs)生物合成途径中的关键酶,在植物应对非生物胁迫的过程中发挥着重要作用。通过逆转录(RT)-PCR从大豆叶片cDNA中扩增得到编码肌醇半乳糖苷合成酶的基因GmGolS,再将GmGolS基因构建到原核表达载体pET28上,然后将载体导入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,对其进行异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalacto pyranoside,简称IPTG)诱导。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,简称SDS-PAGE)结果表明,在诱导时间为3 h、IPTG浓度为0.1 mmol/L的条件下,可以获得大量重组蛋白,分子量约为40 ku。对表达GmGolS蛋白的大肠杆菌进行抗旱性分析的结果显示,GmGolS基因在大肠杆菌中的过表达降低了重组菌的生活力,使其对干旱胁迫更加敏感。     

7种绿肥作物种子萌发期抗旱性的研究

【目的】为筛选适宜北京地区种植的抗旱萌发的绿肥品种提供参考。【方法】以小麦为对照,对红三叶、田菁、黑麦草、紫云英、毛叶苕子、油菜和白三叶7种绿肥作物分别进行标准发芽试验和15%PEG-6000模拟干旱条件下抗旱萌发试验,测定种子发芽势、发芽率、发芽指数和平均发芽时间,并计算其相对值,利用模糊隶属函数法进行抗旱能力的综合评价。【结果】干旱处理降低了7种绿肥作物种子的活力,发芽势、发芽率、发芽指数均不同程度的降低,而发芽天数增加。种子萌发指标的相对值显示7种绿肥作物种子萌发期抗旱性存在显著差异。【结论】黑麦草、油菜种子的抗旱萌发能力强于小麦,而毛叶苕子、红三叶、白三叶、紫云英、田菁种子的抗旱萌发能力弱于小麦。     

4个核桃类树种苗木应对持续干旱的生理响应

采用自然干旱法，对引种栽培的美国黑核桃‘北加州黑核桃’和美国山核桃‘波尼’以及乡土核桃树种（漾濞大泡核桃和旺核2号）的2年生苗木进行干旱胁迫处理，测定其生理生化指标，对比分析其抗旱性。结果表明：(1) 4个树种的根系活力、叶片相对含水量、叶片水势和超氧化物歧化酶均随干旱胁迫的增强而呈下降的趋势，叶片相对电导率呈上升的趋势，叶片丙二醛含量呈先增加后下降最后上升的趋势，可溶性糖含量呈先增后减的趋势。（2）叶片可溶性糖含量在第14天时发生显著变化；根系活力在第17天时发生显著变化；叶片相对含水量和丙二醛含量以及超氧化物歧化酶活性在第19天时开始发生显著变化；叶片相对电导率、叶片水势均在第23天时发生显著变化。 (3) 4个树种的抗旱隶属值排序为：‘北加州黑核桃’>‘波尼’>‘旺核2号’>漾濞大泡核桃，说明引进种对干旱的适应性要高于乡土树种。     

引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子萌发的影响

为探究提高烟草种子萌发初期和抗逆境性能力的有效方法,采用0.6 mmol/L氯化钙(CaCl_2)、0.3 mmol/L赤霉素、8.0 mmol/L甜菜碱(GB)、60 mmol/L脯氨酸(Pro)、0.5 mmol/L水杨酸(SA)、0.06 mmol/L硝普钠(SNP)和5.0 mmol/L海藻糖(TH)7种引发剂混合引发烟草种子并对其进行包衣丸化,研究在不同胁迫处理的烟草种子发芽和幼苗生长表现的特性。结果表明,多种引发剂混合引发并包衣丸化可以使烟草种子的发芽势、发芽率、发芽指数分别提高61.3%、35.1%、34%,平均发芽时间缩短2.6 d,并能提高幼苗生长及幼苗抗逆境性的能力。     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-2,N240)共4个施氮水平,分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性.结果表明,随着不同施氮水平的增加,柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)整体呈现先升后降的趋势,均在施中氮(N120)处理下达到峰值.与无氮添加(N0)处理相比,施低氮(N60)、中氮(N120)和高氮(N240)处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73％、18.71％和8.86％,净光合速率(Pn)平均提高了5.55％、17.02％和12.41％,气孔导度(Gs)平均升高了7.87％、56.18％和39.33％,细胞间隙CO2浓度(Ci)平均增加了7.86％、30.71％和13.81％.柳枝稷叶片蒸腾速率(Tr)在高氮(N240)处理下达到最大值,叶片水分利用效率(WUE)随着不同施氮水平的增加而逐渐下降.隶属函数分析结果表明,施中氮(N120)处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大.因此,本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm-2.     

干旱胁迫对山桐子种子萌发及幼苗生理特性的影响

以‘鄂选1号’、‘鄂选2号’及‘川桐32号’3个山桐子(Idesia polycarpa)品种为试验材料,采用聚乙二醇6000(PEG-6000,简称PEG)模拟干旱胁迫(0%PEG、10%PEG、15%PEG、20%PEG和25%PEG)的方法,通过对种子萌发期的发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽和胚根的长度、幼苗生长量、幼苗根系活力、幼苗根系呼吸速率等指标进行测定,探讨干旱胁迫对山桐子种子萌发及幼苗生长的影响,了解不同品种山桐子抗旱性特征。结果表明,随着PEG浓度的提高,各品种山桐子的种子萌发参数均明显下降,同时籽苗胚根、胚芽生长和籽苗鲜重均受到明显影响。在连续的PEG干旱胁迫下,山桐子幼苗根系活力和呼吸速率反映极为敏感,各浓度PEG处理中均下降明显。当PEG浓度提高到25%时,种子萌发籽苗胚轴无法生长,盆栽幼苗干旱处理到第7天时,部分枯萎焉死。     

茶园间作技术的抗旱性研究

茶园间作技术是茶叶生产过程中创造良好经济和生态效益的重要措施,以江南茶区为例着重于探究茶园间作技术与抗旱性能间的关系,分析该茶区在夏暑季节出现大面积持续旱热灾害成因,并提出间作技术的改良办法,为预防此类灾害的复发和促进茶叶生产持续健康发展提供参考。