低养分条件下“碧护”对苹果幼苗生长和养分利用率的影响

为了研究低氮、磷、钾条件下,植物源生长调节剂“碧护”（0.136%芸苔素?吲哚乙酸?赤霉酸）对苹果幼苗生长和养分利用率的影响,为苹果化肥减施增效技术研发提供一定依据。本研究以平邑甜茶为材料,采用土培法,在供应不同氮、磷、钾养分条件下,分析了苹果幼苗生长、氮磷钾养分在根叶中的积累水平与利用率,以及相关酶活性的变化。结果表明：与正常养分供应（N 3.0 mmol?L-1,P 1.5 mmol?L-1,K 0.2 mmol?L-1）相比,低氮（0.6 mmol?L-1）、低磷（0.3 mmol?L-1）、低钾（0.04 mmol?L-1）分别对苹果幼苗造成了不同程度的影响,施加“碧护”（稀释15000倍）后缓解了低养分胁迫对苹果幼苗生长的影响,促进了养分的吸收利用。施加“碧护”显著提高了幼苗根系中硝酸还原酶（NR）的活性和叶中谷氨酰胺合成酶（GS）的活性,使氮素利用率显著增加,同时促进根、茎、叶的氮素积累量的增加;提高了苹果幼苗叶和根系中的Na+/K+-ATP酶活性,钾素的积累量也有所提高;而在低磷胁迫下对苹果幼苗造成的影响虽不显著,但也有一定程度的缓解。说明“碧护”在一定程度上可以促进苹果生长,提高养分吸收利用效率。     

PEG胁迫下紫花苜蓿幼苗内源激素对NO的响应

以紫花苜蓿幼苗为材料,采用聚乙二醇（PEG-6000）为渗透调节物质模拟干旱胁迫,通过外源喷施NO释放剂硝普钠（SNP）和清除剂（cPTIO）,用液相色谱/质谱联用（LC/MS）法分析研究PEG胁迫下紫花苜蓿幼苗叶片和根系中4种内源激素脱落酸（ABA）、生长素（IAA）、水杨酸（SA）和赤霉素（GA₃）对NO的响应。结果表明：1）PEG胁迫下施加外源NO能促进紫花苜蓿叶片和根中NO含量的增加,其清除剂明显降低了紫花苜蓿叶片中NO含量;2）随着处理时间的延长,叶片和根中的ABA和SA含量逐渐增加,而根系中ABA和SA含量的增加较叶片晚。在胁迫第8天,叶中外源NO处理的ABA含量比SA含量高6.68倍,而喷施NO清除剂的ABA含量比SA含量高77.22%,并且叶中外源NO处理的ABA含量明显高于根中;3）NO会在短期内诱导叶片和根系中IAA和GA₃含量增加,在胁迫的第4天,叶片中外源NO处理的IAA含量高于其清除剂1.65倍,而根中喷施NO清除剂的IAA含量比NO处理高8.70%;叶片和根中NO处理的GA₃含量在第2天达到最大值后降低,比喷施NO清除剂的GA₃含量分别高54.49%和84.65%。综上所述,NO可通过诱导紫花苜蓿IAA、ABA、GA₃和SA四种激素的代谢水平及根中的相互转化调控植物的生长与抗逆性,尤其是ABA和SA在紫花苜蓿中的调节。     

重茬土影响苹果生长

正据《中国农业科学》2016年第18期《重茬土对相同砧木不同苹果品种生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响》(作者倪蔚茹等)报道,为研究重茬土对相同砧木不同苹果品种幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,为缓解苹果重茬障碍的品种选择提供依据,以苹果常用砧木"平邑甜茶"(Malus hupehensis)为基砧,嫁接5种不同苹     

苹果连作土壤加入酒糟可减轻连作障碍

据《园艺学报》2017年第6期《苹果连作土壤加入酒糟可减轻连作障碍》（作者王森等）报道,在盆栽条件下,研究了啤酒糟和白酒糟对连作平邑甜茶幼苗生长及其连作土壤中微生物的影响.结果表明,连作土壤添加酒糟可显著提高平邑甜茶幼苗株高、干样质量、鲜样质量等生物量指标.     

炭化秸秆对苹果根系的影响

据《中国农业科学》2014年第19期《炭化秸秆对苹果根系一氧化氮生成及根区土壤硝酸盐代谢的影响》（作者闫丽娟等）报道,在春季,将炭化玉米秸秆与土壤按照0.5%~8.0%（W/W）的比例混匀后装入陶盆,然后将生长势相近的3年生＂富士＂苹果幼树（砧木为平邑甜茶）移栽到陶盆中,于移栽120~190天后定期检测苹果根系和根区土壤NO生成速率以及硝酸还原酶（NR）的活性,     

八棱海棠苹果砧耐镉性最强

正据《植物生理学报》2019年第5期《基于指标综合分析的苹果砧木耐镉性评价》(作者岳松青等)报道,以小金海棠、新疆野苹果、崂山柰子、八棱海棠、山定子和平邑甜茶砧木实生苗为试材,经镉处理后检测根长、鲜重、干重、根系活力、细胞死亡数、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,分析叶     

干旱胁迫下荒漠草地植物红砂幼苗对外源ABA的生理响应

以2年生红砂（Reamuria soongorica）幼苗为试材,采用盆栽试验研究了正常水分（CK）及轻度、中度和重度干旱胁迫下喷施0.1,1,10和100 μmol·L^-1 4种浓度外源脱落酸（abscisic acid,ABA）对红砂幼苗生理特性的影响,分析了红砂抗旱性对外源ABA的响应。结果表明：干旱胁迫下外源ABA的喷施促进了红砂体内渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的积累,能明显阻止干旱胁迫后红砂体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化物酶（peroxide enzyme,POD）活性的减弱以及叶绿素含量的降低,抑制受旱红砂叶片丙二醛（malondiadehyde,MDA）增生,从而增强红砂的抗旱性。但是外源ABA对红砂干旱胁迫下的生理调节作用有一定的浓度限制值即10 μmol·L^-1,超过此浓度,作用会减小。外施ABA对红砂抗旱生理机能产生影响并不表现在对某一种生理指标上,而是多个指标的相互关联和相互影响。综合分析表明,干旱胁迫下叶面喷施一定浓度的脱落酸可以维持红砂生长季叶片正常的生理代谢功能,有效控制叶片的衰老进程。     

干旱胁迫及复水对伊犁绢蒿幼苗生长及生理特性的影响

为研究伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）幼苗对干旱胁迫的适应能力,本研究采用盆栽控水法分析了持续干旱胁迫及复水过程伊犁绢蒿幼苗生长及生理指标的变化。结果表明：随着干旱胁迫的加剧,幼苗地上部分生长逐渐减慢,重度干旱胁迫下幼苗株高和地上生物量较对照分别降低了50.29%和50.82%（P<0.01）;幼苗根长、地下生物量和根冠比则持续增加,重度干旱胁迫下各指标较对照分别增加了11.41%,10.69%和125.09%（P<0.05）;叶片相对含水量、叶绿素含量和根系活力持续下降;叶片和根系的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖和脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性逐渐升高,而可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶活性则呈先升高后降低的趋势。综上所述,伊犁绢蒿幼苗可以通过调节生长和生物量的分配,并通过积累渗透调节物质和提高抗氧化酶活性来清除活性氧,维持其在干旱胁迫下的生长;复水后,叶片和根系的渗透调节物质及抗氧化酶活性大多能恢复至中度干旱胁迫水平,表明伊犁绢蒿幼苗具有较强的干旱适应能力。     

盐胁迫对碱茅幼苗叶片内源激素、NAD激酶及Ca2+-ATPase的效应

为了研究盐渍生境对盐生植物碱茅Puccinellia chinampoensis体内部分信号分子的影响,采用不同浓度NaCl溶液处理碱茅植株,对幼苗叶片中部分信号分子及相关蛋白测定和分析.结果发现,低盐下碱茅无胁迫反应,高盐胁迫下,碱茅脱落酸(ABA)含量升高,生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量均下降,细胞分裂素(ZR)含量趋于稳定;碱茅NAD激酶(NADKase)活性升高,提高代谢调节能力;同时Ca2 -ATPase活性增加,是对盐胁迫引起Ca2 浓度升高而做出的胁迫反应.表明了碱茅通过胞间信号相对含量的变化,调节NADKase活性、Ca2 -ATPase活性,提高耐盐能力.     

干旱胁迫对差巴嘎蒿苗期内源激素含量的影响

模拟自然干旱环境条件,采用酶联免疫吸附法对差巴嘎蒿苗期的根系与叶片中内源激素脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA_3)和玉米素核苷(ZR)含量进行测定,探讨差巴嘎蒿苗期的抗旱性与内源激素之间的关系。结果表明:随着基质含水量的减少,差巴嘎蒿苗期的叶片和根系中内源激素ABA和GA3呈增加趋势,IAA和ZR呈减少趋势;IAA/ABA和ZR/ABA的比值降低较为明显,但对GA3/ABA、GA3/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA影响较小,表明差巴嘎蒿幼苗通过调节自身内源激素含量及比例来适应干旱胁迫。     

不同抗旱性狗牙根地上地下表型特征及内源激素对干旱胁迫的响应

为了研究干旱胁迫对不同抗旱性狗牙根形态建成及内源激素的影响,明确不同抗旱性狗牙根响应干旱的表型特征及内源激素差异,探讨狗牙根表型特征与内源激素的相关性,丰富狗牙根抗旱理论以及生产实践中利用外源激素调控其抗旱性提供参考。采用PVC管栽植狗牙根,控制不同水分达到预设梯度维持10 d,对其叶、根相对含水量、相对电导率、内源激素[吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)、油菜素内酯(Br)]、叶部特征(叶长、叶宽、叶面积)、根部特征(总根长、根表面积、根体积、根平均直径、根干重、最长根长、根系活力)进行测定,分析干旱胁迫下不同抗旱性狗牙根叶、根内源激素比例变化及表型特征与激素的相关性。结果表明,随着干旱胁迫加剧,显著降低了2类狗牙根的叶长、叶宽、叶面积、根平均直径,促进了根部生长发育;提高了叶、根ABA含量,降低了IAA、GA₃、ZR、Br含量,且IAA/ABA、GA₃/IAA与叶部指标、根部指标呈相反相关性,这均从侧面表明狗牙根叶、根在干旱胁迫下选择了相反的生存策略,即促进地下部生长,抑制地上...     

矮化型湖北海棠种质资源评价与鉴定

在前人研究基础上对初选出的4个矮化型湖北海棠种质资源,以M系砧木(矮化或半矮化)和普通湖北海棠（乔化）为对照,从无融合生殖特性、矮化相关指标以及作为苹果砧木矮化性比较试验等方面进行检测、分析,并结合SSR分子标记鉴定,发掘出具有无融合生殖特性的湖北海棠半矮化品系‘龙王1号’、‘龙王2号’、‘兴山16号’和矮化品系‘兴山24号’,为苹果矮化栽培提供优良矮化砧木。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

不同基因型菊芋耐盐生理及其生态适应性研究

本研究解析了菊芋耐盐生理及生态适应性的基因型差异,为菊芋抗逆品种筛选与生态建植提供了理论基础。试验以广适性品种河南品种(M1)和南菊芋1号(N1)为材料,设置低盐(100 mmol·L^-1 NaCl)和高盐(200 mmol·L^-1 NaCl)2个盐胁迫处理,观测了不同基因型菊芋品种的表观形态、抗氧化酶、内源激素等变化。结果表明:(1)盐胁迫明显抑制了菊芋苗期的生长发育,致使M1和N1品种植株矮化、根系发育受阻和干物质积累减少;(2)盐胁迫对M1品种叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)和总叶绿素(T-Chl)的合成没有影响(200 mmol·L^-1 NaCl Chl-a除外);而N1品种光合色素合成受阻;(3)低盐胁迫M1和N1品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著增强;高盐胁迫N1品种抗氧化酶活性明显下降,而M1品种较稳定(CAT除外);(4)低盐胁迫N1品种吲哚乙酸(IAA)含量相对稳定,但促进了赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的合成,M1品种内源激素含量均无明显变化;高盐胁迫N1品种IAA和GA₃含量明显降低,ABA无明显变化;M1品种GA₃含量增加,IAA和ABA含量相对稳定。不同基因型菊芋品种间耐盐性差异显著(M1>N1),且通过抗氧化酶活性、内源激素等内反馈调节机制,提高其生态适应性。     

脱落酸对混合苏打盐碱胁迫苜蓿幼苗营养器官矿质元素含量的影响

为了探究外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对混合苏打盐碱胁迫下紫花苜蓿（Medicago sativa L.）幼苗营养器官离子含量的影响,本试验以WL343HQ苜蓿种子为试验材料,对苜蓿幼苗进行150 mmol·L^-1混合苏打盐碱胁迫和25,50,75和100 μmol·L^-1ABA缓解处理,采用原子吸收法测定ABA缓解混合苏打盐碱胁迫下苜蓿幼苗根、茎和叶中钠（Na⁺）、钾（K⁺）、钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子含量的变化。结果表明：混合苏打盐碱胁迫导致苜蓿幼苗各器官的Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺含量产生不同的变化;其中根中Na⁺和Ca²⁺含量增加,K⁺和Mg²⁺含量降低,茎中Na⁺,K⁺,Mg²⁺含量增加,Ca²⁺含量降低;叶中Na⁺和Mg²⁺含量增加,K⁺和Ca²⁺含量降低。经不同浓度的ABA处理的混合苏打盐碱胁迫后苜蓿幼苗各器官中,根中Na⁺含量、根和叶K⁺含量、根和叶Ca²⁺含量、根、茎和叶Mg²⁺含量均随ABA浓度增加而增加,茎和叶Na⁺含量随着ABA浓度的升高而下降,茎中K⁺和Ca²⁺含量随着ABA浓度的升高无明显变化。各器官中的Na⁺/K⁺,Na⁺/Ca²⁺和Na⁺/Mg²⁺比值均随着ABA浓度的升高而下降。可见,混合苏打盐碱胁迫影响苜蓿幼苗对Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺在根、茎、叶营养器官的分布,与苜蓿幼苗的抗盐碱有一定的相关性。     

新牧1号苜蓿两种抗逆相关启动子的功能分析

前期已成功克隆了新牧1号苜蓿MvP5CS与MvNHX1基因和二者的启动子序列。在此基础上,本试验分别构建了含有Mvp5cs和Mvnhx1启动子的调控GUS报告基因的植物表达载体,并通过农杆菌介导法得到了含有Mvnhx1与Mvp5cs启动子的转基因烟草植株。PCR检测证明了两种启动子已稳定的整合到烟草基因组中;GUS组织染色证明两种启动子均具有启动基因表达的功能。通过测量GUS活性来探究两种不同的诱导型启动子在4种非生物胁迫下(干旱、盐、脱落酸、赤霉素)的表达活性。结果表明,1)Mvnhx1与Mvp5cs启动子均响应盐、脱落酸、赤霉素、干旱胁迫,与CaMV35S启动子相比,差异显著。2)Mvnhx1启动子在盐胁迫、脱落酸胁迫下所起诱导作用要优于Mvp5cs启动子。在48 h 100 mmol/L、150 mmol/L NaCl胁迫处理时,Mvnhx1启动子GUS活性分别是Mvp5cs启动子的2.03和3.23倍,差异显著。在25 μmol/L、 50 μmol/L ABA处理下,Mvnhx1启动子的活性整体高于另两种启动子,差异显著。3)Mvp5cs启动子在干旱胁迫、赤霉素胁迫所起诱导作用优于Mvnhx1启动子。干旱胁迫时,Mvp5cs启动子的GUS活性在36 h是同时间Mvnhx1启动子的2.22倍。70 μmol/L GA处理时,Mvp5cs启动子在36 h达到最大值,是同时间段Mvnhx1启动子的1.79倍。     

外源脱落酸对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响

醉马草为多年生禾本科草本植物,广泛分布于我国西北干旱-半干旱草原,其与内生真菌形成的互惠共生体具有较强的抗逆性,在自然生境中具备一定的竞争力。种子萌发及幼苗生长是植物生活史最重要的时期,决定植物未来的竞争力。通过发芽和盆栽试验,以携带(endophyte-infected, E+)和未携带(endophyte-free, E-)内生真菌的醉马草为材料,设置5个不同脱落酸(ABA)浓度,研究外源喷施ABA对醉马草内生真菌共生体幼苗建植过程的影响。结果表明:2.0 mg·L^-1的ABA浓度对醉马草种子的发芽率、胚芽长、胚根长有显著的促进作用;1.0 mg·L^-1 的ABA浓度较CK组对醉马草的净光合速率、根冠比、根表面积、根直径、根体积和根头数有显著的促进作用,但当ABA浓度为4.0 mg·L^-1时表现为抑制作用。上述结果说明内生真菌具有对外源ABA的利用能力,但这与外源ABA的浓度有很大关系。     

白三叶TrSAMDC1克隆及表达分析

S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)在植物抵御逆境胁迫中发挥着重要作用。通过分子生物学技术克隆得到一个全长为1559 bp的白三叶S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因,并命名为TrSAMDC1。对该序列进行生物信息学分析表明:TrSAMDC1开放阅读框长度为1077 bp,编码358个氨基酸;预测其编码的蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽,二级结构的主要构件为无规则卷曲,三级结构为同源二聚体,可能定位于细胞质中;系统进化树表明TrSAMDC1与其他豆科植物SAMDC亲缘关系很近,在进化上高度保守。分析该基因在重金属镉(CdSO₄)、低温(4 ℃)、高温(35 ℃)、干旱(PEG-6000)和盐(NaCl)等非生物胁迫以及100 μmol·L^-1脱落酸(ABA)和1 mmol·L^-1生长素(IAA)等激素处理下的表达模式发现TrSAMDC1的表达具有组织器官和时空特异性:所有处理都能显著上调叶片的相对表达量,并且在大多数处理12 h后达到峰值。而根系表达量虽较对照有差异,但对各种处理的敏感程度显著低于叶片。推测该基因能在调节植物的生长发育以及植物应对非生物胁迫尤其是高温和重金属镉胁迫中发挥重要作用,以上结果为进一步研究该基因奠定了基础。     

长叶红砂钙依赖蛋白激酶RtCDPK16的非生物胁迫应答分析

植物受到逆境刺激后,钙离子结合蛋白能够感知钙信号并将其解码,激活下游靶蛋白,从而引发胁迫应答反应,钙调蛋白激酶在其中发挥了重要作用。长叶红砂为东阿拉善-西鄂尔多斯特有的珍稀泌盐植物,对干旱、盐碱等环境胁迫具有极强的适应性。本研究基于转录组数据,克隆了长叶红砂钙调蛋白激酶RtCDPK16的开放阅读框（open reading frame, ORF）,氨基酸序列比对和进化分析显示,其与拟南芥的同源性为78.46%,与葡萄VvCDPK16同源性最高（80.97%）。基因表达特性分析显示,RtCDPK16在根茎叶中均表达,且在根中表达量最高,同时其表达水平可被氯化钠（NaCl）/聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）/冷胁迫（cold stress, cold）/脱落酸（abscisic acid, ABA）等多种环境胁迫和氯化钙（calcium chloride, CaCl₂）显著诱导。构建植物表达载体并转化拟南芥,对野生型拟南芥（WT）和过表达拟南芥（OE）株系进行干旱、盐和脱落酸胁迫,发现胁迫处理下OE株系的根长、鲜重和叶绿素含量等表型指标均显著高于WT,表明RtCDPK16的超表达使转基因株系获得了更强的胁迫耐受性;生理生化指标检测显示,胁迫处理下各株系中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）和过氧化氢酶（catalase, CAT）等抗氧化酶活性及脯氨酸（proline, Pro）、可溶性糖（soluble sugar, SS）等渗透调节物质的含量均被显著诱导,且超表达株系显著高于WT,而过氧化氢（hydrogen peroxide, H₂O₂）/超氧阴离子（superoxide anion, O₂^-）的积累量显著低于WT;实时荧光定量（quantitativereal-time, qRT-PCR）检测发现,胁迫条件下OE株系的相关抗氧化酶基因、ABA合成和信号途径关键元件基因及脯氨酸合成基因均被显著诱导。以上结果表明,RtCDPK16在拟南芥中的超表达通过调控转基因植物中抗氧化和渗透调节系统相关基因的表达和酶活性,促进转基因植物的渗透平衡和活性氧（reactive oxygen species, ROS）稳态的维持,进而提高转基因植物的胁迫耐受性,这一过程可能是通过依赖于ABA信号的途径实现的。