柞蚕微孢子虫侵染后柞蚕5龄雌雄个体血淋巴蛋白质含量和组成的变化及差异分析

以柞蚕5龄幼虫为材料添食柞蚕微孢子虫(Nosema pernyi,Np),通过测定与分析不同性别5龄幼虫血淋巴蛋白质含量和组成变化的差异,为探究柞蚕对柞蚕微孢子虫感染的免疫应答提供依据。感染柞蚕微孢子虫的不同性别柞蚕5龄幼虫的血淋巴蛋白质含量随蚕体发育进程出现不同的变化:雌性个体与雄性个体分别在添食Np后24 h与48 h,血淋巴蛋白质含量极显著增加(P<0.01),且持续至添食后96 h,其中雌性个体的血淋巴蛋白质含量又极显著高于雄性个体(P<0.01);在添食Np后120 h,雌、雄个体的血淋巴蛋白质含量与对照组无显著性差异(P>0.05)。SDS-PAGE分析表明,添食Np后的柞蚕5龄幼虫血淋巴蛋白质组成与对照组基本一致,均显示出20条分子质量在20.1～97.2 kD的蛋白条带,其中雌、雄个体在添食后96 h,大小约44 kD的蛋白条带明显加深,大小约28 kD的蛋白条带雌性个体在添食后144 h、雄性个体在添食后120 h明显加深,且雄性个体在添食后120～168 h大小约42 kD的蛋白条带明显加深,但在添食后192 h与对照组无明显差异。研究结果说明Np侵染后,柞蚕5龄幼虫血淋巴蛋白质的含量及组成均产生了一定的变化,并且雌雄个体间的变化存在差异。     

四个春箭舌豌豆品系原种及第三代过氧化物酶同工酶分析

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对引自国际干旱农业研究中心的4个春箭舌豌豆品系原种(F0)和在甘肃省甘南藏族自治州经过3个世代选育的F3代,进行幼苗下胚轴过氧化物酶同工酶分析。结果表明,2505品系F3代在相对迁移率(Rf)为0．725位置和原种相比酶带缺失,而Rf值为其它位置处谱带颜色均较原种为浅;2556F3代在Rf值为0．725处呈现酶带,而原种该谱带缺失,其它位置各谱带明显较原种为深;2560F3代在Rf值为0．211和0．266位置处酶带变宽,颜色加深;2566F3代在Rf值为0．725处呈现酶带而原种该谱带缺失,在Rf值为0．211和0．266处2酶带较原种位置偏上,颜色偏深。供试8个品系过氧化物酶同工酶酶谱与对照品种333／A相比,均存在较大差异。由此对以上4品系原种和F3代呈现出的宏观上的生态适应性提供了分子水平上遗传变异依据。     

外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1mmol·L~(-1) SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

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。     

外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1 mmol·L^-1 SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加 c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

干旱胁迫对不同品种苜蓿POD同工酶的影响

为了研究干旱胁迫对苜蓿的过氧化物(POD)同工酶的影响,试验采用聚丙酰胺凝胶方法,测定了聚乙二醇(PEG)干旱胁迫处理对12种不同品种的苜蓿幼苗POD同工酶酶谱的影响。结果表明:干旱胁迫对不同品种苜蓿的POD同工酶酶带数量和酶活性产生一定的影响,苜蓿各品种间及干旱胁迫处理后的酶带数有所不同,POD同工酶谱带最多有10条,最少有4条。不同苜蓿品种的POD同工酶酶谱在A区的酶带变化较小,酶活性较强;B区出现新酶带,但酶活性较弱;C区酶带变化不同,酶活性最弱。     

桑树半乳糖激酶基因的克隆及序列特征与诱导表达分析

从已构建的桑树幼叶cDNA文库得到一条编码桑树半乳糖激酶(galactokinase)的基因序列片段,通过RT-PCR和RACE获得该基因的完整序列,命名为M-GALK(GenBank登录号:JQ041908)。该基因全长1 400 bp,存在53 bp的5’端非翻译序列(5’-UTR)和51 bp的3’端非翻译序列(3’-UTR),其ORF长1 296 bp,编码431个氨基酸,预测蛋白质分子质量为47.07kD,等电点为6.34。同源性分析表明,M-GALK与葡萄和蓖麻等物种的GALK序列之间具有很高的保守性。基于桑树和其它物种GALK序列的系统进化分析表明,桑树与葡萄、蓖麻、杨毛果的亲缘关系较近。半定量RT-PCR检测M-GALK在桑树不同部位的表达存在一定的差异性,在幼芽、幼嫩叶和幼花中的表达量较高,在根和成熟桑椹中的表达量较低。在低温、盐分、干旱胁迫下和脱落酸(ABA)诱导处理后,桑树幼叶中M-GALK的表达量均发生明显变化:低温胁迫下,M-GALK的表达量在一开始有所减少,但是随着温度逐渐降低,表达量明显增加;干旱胁迫下,M-GALK的表达量逐渐增加,在9 h达到最高后又逐渐恢复到正常水平;盐分胁迫下,M-GALK的表达量先降低后又逐渐增加并保持基本不变,在8 d后又逐渐恢复到正常水平;ABA诱导下,M-GALK的表达量逐渐增加,在24 h达到最高之后又逐渐恢复到正常水平。推测M-GALK可能与桑树的抗逆性有关。     

酿酒葡萄叶片光合生理特性对干旱胁迫的响应

研究PEG-6000模拟干旱胁迫对酿酒葡萄幼苗光合作用的影响,明确酿酒葡萄在逆境环境中的生理生态适应性,为进一步改善酿酒葡萄生长环境,提高酿酒葡萄耐旱性和水分利用效率提供理论依据。以1年生葡萄幼苗‘霞多丽’为材料,在幼苗期对其进行5个胁迫水平(0%、5%、10%、15%、20%)的 PEG-6000人工模拟干旱胁迫,利用 Li-6400 便携式光合作用系统测定干旱胁迫下的光合生理指标,研究干旱胁迫下供试酿酒葡萄幼苗叶片光合参数的变化。结果表明,干旱胁迫会显著影响酿酒葡萄的水分变化及光合特性。不同胁迫水平下,葡萄幼苗叶片的相对含水量(RWC)随干旱胁迫时间的延长而降低;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和RuBPase羧化酶活性均随着干旱胁迫时间的延长表现为先升高后降低趋势,且在同一胁迫时间段内,随着PEG浓度的增大,均表现出递减变化趋势;5% PEG和10% PEG处理下,从胁迫开始至结束葡萄幼苗叶片的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Gi、RuBPase活性均高于对照,表明对光合作用具有一定的促进作用;15% PEG和20% PEG处理下,前期(0-24h)葡萄幼苗叶片的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Gi、RuBPase活性均高于对照,但中后期(24-96h)均远小于对照,表明对光合作用具有一定的抑制作用。该研究结果对酿酒葡萄在干旱区的生产应用以及抵抗干旱逆境有着比较重要的意义。     

柞蚕胚胎发育期蛋白质的2D-PAGE图谱分析

采用SDS-PAGE和2D-PAGE技术分析柞蚕胚胎期不同发育阶段的蛋白质组成和含量变化,为从蛋白质水平探讨柞蚕胚胎发育过程中的基因顺序表达模式积累基础信息。SDS-PAGE电泳结果显示:在柞蚕胚胎的发育过程中共分离到相对明显的32条蛋白带,包括分子质量约70、60、30 kD的高丰度蛋白条带,随着胚胎的发育,这些蛋白质含量逐渐减少,而40、15 kD左右的蛋白质含量逐渐增加,到孵化成蚁蚕(324 h)时,分子质量约70、60 kD的蛋白条带基本消失。进一步分析柞蚕胚胎发育不同时期蛋白质的2D-PAGE图谱:蛋白点数量随胚胎发育逐渐增多,胚胎发育12 h检测到370个蛋白点,胚胎发育300 h的蛋白点达到422个;胚胎发育132 h及276 h的蛋白点与胚胎发育早期36 h蛋白点的匹配率分别为52.4%和28.4%。此外,孵化蚁蚕总蛋白2D-PAGE图谱与胚胎期相比存在较大差异。研究结果提示,柞蚕胚胎发育前期,从胚胎形成期到附肢发生期(12～60 h),蛋白质种类相对较少,且变化不大;胚胎发育的气管形成期(228～276 h)开始,蛋白质种类变化剧烈,偏酸性蛋白质增加,蛋白点的匹配率下降。     

卫星搭载和PEG胁迫对苜蓿愈伤组织两种抗氧化酶的影响

为了进一步研究卫星搭载对苜蓿同工酶的影响,试验对卫星搭载和未搭载的苜蓿愈伤组织进行聚乙二醇(PEG)胁迫,测定过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及同工酶酶谱的变化。结果表明:卫星搭载和PEG胁迫均显著提高了苜蓿愈伤组织POD和SOD活性(P0.05)。卫星搭载的苜蓿愈伤组织POD和SOD同工酶比未搭载分别增加1,2条酶带;经PEG胁迫后,卫星搭载的苜蓿愈伤组织酶谱带均增加1条。说明卫星搭载和PEG胁迫可以提高苜蓿愈伤组织的抗旱性。     

低温处理下外源水杨酸和脱落酸与内生真菌互作对醉马草共生体的影响

醉马草是我国西北地区的一种天然烈性毒草,其所携带的内生真菌(Epichloё)能促进共生体的生长和提高共生体的生物与非生物抗性。以5 ℃下正常生长一个月的带内生真菌(E⁺)醉马草幼苗和不带内生真菌(E^-)醉马草幼苗为实验材料,测定了外源SA和ABA处理下醉马草幼苗生理生化指标。结果表明,与对照比较,SA和ABA处理增加了叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,降低了丙二醛含量;SA处理下,在胁迫第4天时,内生真菌显著(P<0.05)提高了脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性,分别提高了51.8%和62.1%。胁迫第6天时,叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量和过氧化物酶活性均达到显著(P<0.05)水平,且SA⁺比SA^-分别显著(P<0.05)提高了23.0%,25.4%,23.7%,18.0%;ABA处理下,内生真菌能显著(P<0.05)提高叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性,但在胁迫第6和8天时,内生真菌却显著(P<0.05)降低了丙二醛含量,ABA⁺比ABA^-分别显著(P<0.05)降低了21.1%和34.3%。表明一定浓度的SA或ABA与内生真菌互作能缓解低温胁迫对醉马草幼苗的伤害。     

中型狼尾草幼苗对PEG、低温和盐胁迫的生理应答

采用PEG-6000、低温和NaCl处理模拟逆境胁迫的方法,系统研究了中型狼尾草幼苗在3种不同胁迫条件下的生理生化特性的变化,并对其抗逆性、各生理生化指标的相关性进行了综合评价与分析。结果显示,1)随着PEG浓度的增加,可溶性蛋白含量表现为先增后降再增的趋势;可溶性糖含量呈现先增后降,在PEG 5%时达到最大;脯氨酸含量显著升高,在PEG 20%时含量是CK的6.0倍;MDA含量呈现“急剧增加—相对稳定—迅速下降”的变化趋势,PEG 5%时MDA累积量达到最大;SOD活性总体上呈“急剧下降—微增—迅速上升”的趋势,PEG 5%时最低,PEG 20%时达到最大。2)低温胁迫过程中,可溶性蛋白和可溶性糖含量均随温度降低总体呈现先升高后下降的趋势;脯氨酸含量随温度的降低均呈升高趋势;MDA含量随低温处理时间的延长而增大;SOD活性随温度的降低总体呈现先升高后下降的趋势。3) 随着NaCl胁迫水平的加强,可溶性蛋白含量表现为先增后降的变化趋势;可溶性糖、脯氨酸和MDA含量均随着NaCl浓度的增大而增加;SOD活性则呈现“微增—缓慢降低—急剧下降”的变化趋势。相关性分析结果显示:PEG胁迫下,脯氨酸含量与可溶性糖含量呈显著负相关;低温4 h胁迫下,MDA含量与可溶性糖含量显著正相关,与脯氨酸含量极显著正相关;NaCl胁迫下,可溶性糖含量与脯氨酸含量和MDA含量极显著正相关,SOD活性与可溶性糖含量、MDA含量呈显著负相关,而与可溶性蛋白显著正相关。以上结果表明,中型狼尾草适应逆境胁迫受到多种生理生化的调节,且各生理生化物质之间存在一定的相关性,其生理指标的动态变化是中型狼尾草应答逆因子胁迫的重要生理调节机制,体现了其抵抗逆境胁迫、减轻伤害的适应性反应。     

模拟酸雨胁迫对罗汉果幼苗生理特性的影响

以罗汉果幼苗为材料,研究不同pH值(2.5,3,4,5)及pH 5.6(CK)对罗汉果幼苗丙二醛、可溶性蛋白、叶绿素含量及CAT、POD、SOD活性的影响。结果表明：各模拟酸雨处理罗汉果幼苗中MDA含量随pH值的降低而升高。罗汉果幼苗叶绿素含量、CAT活性随pH值的减小而显著降低。当pH值大于4时,罗汉果幼苗可溶性蛋白含量随pH值的增大而显著增强,罗汉果幼苗体内POD和SOD活性随pH值增大而降低,当pH值小于4时,随pH值的减小罗汉果幼苗可溶性蛋白含量、POD和SOD活性显著降低。当PH值等于4时,罗汉果幼苗可溶性蛋白含量最高,POD和SOD活性最强。CAT、POD、SOD活性与MDA含量呈极显著负相关,可溶性蛋白与这三种酶呈极显著正相关,叶绿素含量与POD、SOD活性呈极显著正相关。     

海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长及生理特性的影响

本研究以玉米品种“郑单958”为材料,采用水培试验,探究了外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生物量、叶绿素含量、膜脂过氧化、抗氧化酶活性以及渗透调节物质等生长和生理特性的影响。结果表明,与对照处理比较,150 mmol/L的盐胁迫显著降低了玉米幼苗地上部干鲜重、叶面积及叶绿素含量,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白含量增加、质膜相对透性增大,抗氧化酶活性下降。与盐胁迫处理比较,施加10 mmol/L的海藻糖处理显著增加了盐胁迫下玉米幼苗的生物量和叶绿素含量,降低了MDA含量、Pro含量及质膜相对透性,提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,促进了可溶性蛋白含量的积累。上述结果表明外源施加海藻糖对盐胁迫下玉米幼苗生长具有一定的缓解作用,从而增强玉米幼苗对盐胁迫的抗性。     

ABA和GA3对山韭种子萌发、生理特性及内源激素含量的影响

本研究通过不同浓度的脱落酸（Abscisicacid，ABA）和赤霉素（Gibberellins，GA₃）浸种，研究其对山韭（Allium senescens L.）种子萌发特征的影响及促进萌发的生理变化规律。结果表明：100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭种子的发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长和胚芽胚根的鲜重（P<0.05）。与施加蒸馏水处理相比，ABA和GA₃处理均显著提高了可溶性蛋白含量、脂肪酶和蛋白酶活性（P<0.05）；100 mg·L^-1 GA₃处理显著提高了山韭胚芽乙烯（Ethrel，ETH）含量和ABA含量（P<0.05），100 mg·L^-1 ABA处理显著增加了山韭胚芽GA₃的含量而显著降低了ABA含量（P<0.05）。主成分分析和相关性分析表明：山韭种子发芽率、发芽指数和活力指数与可溶性蛋白、可溶性糖含量以及酶活性之间显著正相关。100 mg·L^-1 ABA和100 mg·L^-1 GA₃对山韭种子的萌发及生长均具有显著的促进作用，ABA处理通过提高山韭胚芽内源GA₃含量促进种子萌发，GA₃处理通过提高山韭胚芽内源ETH含量促进种子萌发。     

盐酸处理蚕卵核酸和蛋白质代谢的变化

盐酸处理家蚕滞育性蚕卵后，蚕卵ＲＮＡ和ＤＮＡ的含量在处理后１０小时内未测出变化；以摄入ＲＮＡ的３Ｈ—尿嘧啶量表示的蚕卵ＲＮＡ合成能力在处理后２４小时有微弱上升。处理后４０小时内，蚕卵可溶性蛋白质的含量一直稳定于９２—９８ｍｇ／ｇ·卵；处理蚕卵的蛋白质ＳＤＳ—ＰＡＧＥ图谱与对照未浸酸蚕卵相同，处理卵有一条区带的蛋白质含量比未浸酸卵显著减少，盐酸处理后５小时内，蚕卵酯酶Ａ及酯酶Ａ４的活性有显著地提高，而未浸酸蚕卵仍处低活性状态。说明盐酸处理在激活蚕卵的遗传情报系统大量合成新物质之前，已对蚕卵内存在的某些活性物质产生了影响。     

羊柴种子抗旱抗盐萌发生理研究

利用等渗透胁迫的PEG和NaCl及混合溶液处理羊柴种子,测定种子发芽率、发芽势、活力指数、平均根长,幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性蛋白质、MDA含量。结果表明：随着胁迫强度增加,种子萌发能力下降,幼苗生长指标下降;SOD、CAT活性持续增加,脯氨酸、MDA含量上升,POD活性、可溶性蛋白质含量下降。对3种胁迫条件下生长及生理指标的分析表明：羊柴在种子萌发期和幼苗期有较强的抗旱能力和一定的抗盐能力,萌发幼苗对盐、旱胁迫存在交互适应现象。     

6种高寒牧区禾本科牧草抗旱性研究与评价

本研究选择在高寒地区种植多年的6种禾本科牧草,对其进行种子萌发期和苗期抗旱性试验。用PEG模拟水分胁迫及连续干旱法来研究干旱胁迫对种子发芽率及种子幼苗期生理指标的影响,以此来综合评价六种禾本科牧草的抗旱性强弱。种子萌发期研究结果表明,5%的PEG浓度有效促进种子萌发,高PEG浓度显著抑制种子发芽率。经连续干旱胁迫法处理的苗期牧草,测定其相对含水量、丙二醛含量、可溶性糖含量和叶绿素含量四项生理指标。对两个时期隶属值综合分析可知,六种牧草的抗旱性强弱为：草原看麦娘（Alopecurus pratensis） > 无芒雀麦（Bromus inermis） > 同德短芒披碱草（Elymus breviaristatus） > 同德贫花鹅观草（Roegneria pauciflora） > 大颖草（Roegneria grandiglumis） > 扁穗冰草（Agropyron cristatum）。