干旱胁迫下八棱海棠PCD特征检测及类caspase基因片段的克隆与分析

【目的】为了探明类caspase蛋白酶参与植物PCD的机制,【方法】以八棱海棠(Malus robusta Rehd.)实生苗为试验材料,对植株进行轻度干旱胁迫,检测叶片PCD的发生,并应用RT-PCR技术克隆类caspase基因。【结果】结果表明,轻度干旱胁迫后3周的叶片出现细胞染色质凝聚、胞质皱缩、细胞核变形等细胞凋亡的形态学特征。提取叶片DNA,观察到DNA呈现明显的"DNA Ladder",表现出典型的细胞程序性死亡的生化特征。在此基础上提取叶片RNA,采用RT-PCR获得长度为555 bp的类caspase基因片段。【结论】经同源性分析该片段与其他果树的同源序列相似性超过80%,提示该区段为保守序列。比对苹果基因组,八棱海棠基因组中存在半胱氨酸蛋白酶基因,该基因为单拷贝,并且存在2个同源基因,这为揭示干旱胁迫下八棱海棠调控PCD的机理及环境适应的分子机制奠定了基础。     

模拟干旱胁迫对八棱海棠根系生理生化指标的影响

以八棱海棠幼苗为试材,研究了不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫对八棱海棠根系生理生化指标的影响。结果表明:不同程度干旱胁迫均使八棱海棠根系丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量增多,过氧化物酶(POD)活性提高;过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质含量在干旱胁迫前期比对照均有不同程度的提高,随着胁迫时间的延长,CAT活性、可溶性蛋白质含量大幅度下降,且下降幅度为:20%PEG15%PEG10%PEG5%PEG;5%PEG、10%PEG、15%PEG胁迫CAT活性和可溶性蛋白含量虽下降,但仍高于对照水平;20%PEG胁迫使CAT活性、可溶性蛋白质含量低于对照水平,这说明干旱胁迫使植物体内正常的蛋白质合成受到抑制,根系可能已经失去了对干旱胁迫的适应性与可调控性,细胞内膜系统受到严重损伤;干旱逆境对膜系统的伤害是脂质过氧化作用增强的结果。     

盐胁迫对不同耐盐性八棱海棠株系生理特性的影响

[目的]探究耐盐性不同的八棱海棠株系叶片生理指标对盐胁迫的响应模式,以期揭示耐盐性较强的八棱海棠株系的耐盐机制.[方法]采用盆栽过量灌溉盐水的方式,以耐盐性较强的八棱海棠(NY)组培株系为试材,普通八棱海棠(PT)组培株系为对照,以不同质量浓度NaCl(0、2、4、6、8、10 g·L-1)处理40 d,测定各处理植株...     

水杨酸对根际低氧胁迫八棱海棠幼苗活性氧代谢的影响

 采用营养液水培系统,以苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)为试材,用叶面喷施的方法,研究了外源水杨酸(salicylic acid ,SA)对根际低氧胁迫下八棱海棠叶片活性氧(ROS)代谢的影响。结果表明：低氧胁迫下八棱海棠叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子 (O₂)、过氧化氢(H₂O₂)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶活性均高于对照,而抗坏血酸(AsA)含量低于对照;外源SA明显抑制MDA和O₂的积累,显著增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。说明SA作为化学诱抗剂,可抑制低氧胁迫下苹果幼苗体内活ROS的产生,提高抗氧化酶的活性,降低膜脂过氧化水平,从而减轻低氧胁迫对植株的伤害。     

八棱海棠常见病害发生规律及防控研究进展

八棱海棠原产于河北省怀来县,是果树优良的砧木,而且其经济、观赏、药用价值也非常高。八棱海棠生长过程中,各种病害的发生对其自身的价值和产业的健康发展造成了巨大的影响。从病害管理的角度出发,总结归纳了八棱海棠病害的主要发生种类及病害的研究进展,分析了目前病害防控过程中存在的问题,提出了综合防治措施,在一定程度上有效控制病害的发生发展,促进八棱海棠田间管理水平的提高。     

八棱海棠转PuNHA基因的遗传转化研究

以八棱海棠茎尖分生组织为外植体,经农杆菌介导将PuNHA基因导入八棱海棠,在MS+BA 4 mg/L+NAA 0.2 mg/L+除草剂4 mg/L+羧苄青霉素500 mg/L的培养基中筛选培养,转化率8.7%。结果表明:经PCR、Southern Blot和Northern Blot分析得出,PuNHA基因已经整合到八棱海棠基因组内,并且可以转录为mRNA,获得了转基因植株;同时将转基因植株进行盐胁迫处理,耐盐能力有显著提高,由原来的耐盐量2‰提高到了3‰,其耐盐能力提高了50%。     

八棱海棠与苹果种子苗的区别

不同的苹果砧木苗,在土壤的适应能力、抗根部病害以及抗旱、耐涝、耐盐碱方面差距很大。用苹果种子作砧木,属于共砧,其根部病害,特别是白绢病发生严重,且结果后树势衰退,寿命缩短。在所有的海棠根系中,以八棱海棠根系在抗旱、抗涝、抗根部病、耐盐碱方面最为理想,因此在生产中应用最多。在购买苗子时,选准八棱海棠根,显得尤为重要。     

八棱海棠肌动蛋白基因(MrACT)的克隆及分析

以八棱海棠(Malus micromalus Makino)为材料,抽取RNA,反转录成cDNA。采用cDNA末端快速扩增(RACE)方法,5’-RACE获得长度1121bp的片段、3’-RACE获得883bp的片段,再通过设计引物扩增得到八棱海棠中一种肌动蛋白基因的cDNA的全长序列。该序列全长1134bp,推测其编码377个氨基酸,等电点为5.16,其编码的氨基酸与拟南芥(Arabidopsis thaliana)actin7编码的氨基酸只有2个氨基酸差别。通过对八棱海棠MrACT基因的表达分析,发现在不同组织中,该基因的表达水平没有明显差异,本文为进一步利用RT-PCR技术,以MrACT基因为内标,研究八棱海棠其他基因的丰度打好基础。     

八棱海棠的播种育苗技术及其在园林绿化中的应用

八棱海棠对于园林绿化工作的利用价值极高,其外形优雅寿命长,可大幅度降低园林绿化系统树木更替的资金投入。优化八棱海棠种植策略,完善其在园林绿化系统中的应用举措,可助推二者共同发展。针对八棱海棠在园林绿化中的应用形式及播种育苗技术进行研究,阐明其现存问题,提出改进措施,详述优化策略,以供借鉴。     

八棱海棠耐盐株组培方法及其后代的耐盐性研究

以八棱海棠耐盐植株为试材,建立和优化其组培快繁体系,并对组培后代进行耐盐性鉴定。结果显示:诱导芽萌发的最佳培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,茎尖膨大,叶片正常展开;最佳增殖培养基为MS+0.5～1.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,苗壮,增殖系数为2.9～3.8;最佳生根培养基为1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA,生根株率可达95.5%;在日光温室进行强光和开口炼苗后,移栽至装有灭菌基质的营养钵中,罩小拱棚保持温湿度,移栽成活率达90%。增殖培养基中附加不同浓度的NaCl(0、0.15%、0.3%、0.45%、0.6%、0.75%),培养14 d后,除对照外,耐盐株系各处理的盐害指数均低于普通株系。     

水分胁迫诱导八棱海棠和平邑甜茶细胞程序性死亡的研究

 以苹果属抗旱能力较强的八棱海棠(Malus robusta Rehd. ) 和较弱的平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp.) Rehd. ] 水培幼苗为试验材料, 利用细胞形态学、DNA ladder等技术, 用20% PEG 6000模拟水分胁迫进行诱导细胞程序性死亡研究。经DAP I染色后荧光显微镜观察发现两个苹果属材料均呈现细胞染色质凝集、细胞核缩小、变形、解体等细胞程序性死亡的形态学特征; 同时, DNA琼脂糖凝胶电泳可观察到明显的“梯状”DNA条带(DNA ladder) 。由此表明, 水分胁迫诱导苹果属植物具有明显的细胞程序性死亡的典型形态及生化特征, 是一种主动的细胞死亡过程, 八棱海棠细胞程序性死亡持续的时间长于平邑甜茶。     

苹果砧木八棱海棠和新疆野苹果耐盐性的比较

新疆南疆盐渍化土壤苹果栽培极需抗盐砧木,作者以八棱海棠(Malus robusta Rehd)和新疆野苹果(Malus sieversii Roem)为试材,在不同盐浓度胁迫下盆栽,研究其若干生理生化指标和叶片的解剖结构。结果表明,在不同胁迫强度下,从叶片细胞质膜透性看,八棱海棠比新疆野苹果耐盐潜力略高;从可溶性蛋白含量看,八棱海棠具有比新疆野苹果更强的抑制细胞脱水能力。叶片解剖观察表明,与新疆野苹果相比,八棱海棠的叶片组织结构在高盐胁迫下表现更稳定。     

干旱胁迫对卷柏光合日变化的影响

以卷柏为试材,从卷柏的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度与大气CO2浓度比值(Ci/Ca)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)5个生理指标入手,研究了不同程度的干旱胁迫对卷柏光合日变化的影响。结果表明:正常浇水的卷柏光合速率日变化曲线为双峰,具有明显午休现象;干旱胁迫使得卷柏的光合速率、气孔导度、蒸腾速率降低,对植株的光合日变化影响明显;轻度干旱胁迫条件下,卷柏的光合作用日变化与CK基本一致;中度干旱胁迫条件下,卷柏光合速率日变化曲线仍表现出双峰现象,但全天净光合速率值明显下降;重度干旱胁迫条件下,卷柏光合速率日变化曲线的"双峰"和"午休"现象消失,气孔导度、蒸腾速率的数值变化范围较小,且接近于零。     

持续低温胁迫下甜樱桃枝条电导率变化研究

用电导法测定了5个甜樱桃和1个酸樱桃的枝条细胞在经历持续低温胁迫的过程中电解质渗出率(即电导率)的变化,研究了5个甜樱桃品种的抗寒性。结果表明:所有樱桃品系的枝条细胞在接受持续-20℃低温胁迫处理过程中,细胞电解质渗出率先升高后降低,即细胞在接受临界致死温度附近的低温胁迫过程中,在一定的较短时间内细胞的自身恢复能力会快速提高。比较各品种之间电解渗出率的相对大小与分析细胞自身恢复能力情况得出,酸樱桃CAB、红艳和龙冠的抗寒力相对较强,是抗寒性较强品系、品种,红蜜、红灯和茉莉抗寒力相对较弱,是抗寒性较弱品种。     

外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗中几种氮代谢酶的影响

以平邑甜茶水培幼苗为试验材料,采用20%的PEG6000模拟水分胁迫,进行了外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗中几种氮代谢酶的影响研究。试验结果表明：水分胁迫下幼苗叶片NR、GS、GOGAT活性均大幅度下降,而300 和500 μmol·L^-1SNP处理对NR、GS和GOGAT活性下降明显缓解;不同处理前期均不同程度提高了GDH活性;300 和500 μmol·L^-1SNP处理显著提高了幼苗叶片可溶性蛋白含量和显著降低了叶片内肽酶活性。由此表明：不同外源NO浓度处理均具有缓解效应,300 和500 μmol·L^-1SNP处理缓解明显,其中以300 μmol·L^-1SNP处理效果最好。     

干旱胁迫下外源山梨醇对平邑甜茶耐旱性影响

测定了干旱胁迫下外源喷施50 mg/L和100 mg/L山梨醇后平邑甜茶叶片光合特性、叶片水势和新梢生长速率.结果表明:叶面喷施山梨醇可以改善受胁迫植株的光合状况,减缓叶片水势下降,减轻新梢生长受抑,提高植株耐旱性.     

叶面喷施褪黑素对干旱胁迫下苹果抗旱生理生化指标的影响

为探讨褪黑素对干旱胁迫下苹果生理生化指标的影响,以盆栽山定子砧1年生"红富士"苹果为试材,用不同浓度(50、100和200 mg/kg)褪黑素分别进行叶面喷施(连续喷3次,间隔期7 d)处理(以清水为对照)后,测定了控水(干旱胁迫)下各处理叶片水势、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等3种抗性相关酶活性的变化。结果表明,随着干旱胁迫程度(控水时间)增加,叶片水势下降,MDA含量、Pro含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈上升趋势,复水后则基本恢复。喷施褪黑素能缓解叶片水势的下降,能降低叶片MDA含量,能进一步提高Pro含量、SOD活性、POD活性和CAT活性,且100和200 mg/kg处理的效果好于50 mg/kg处理,但100和200 mg/kg处理之间没有明显差异。叶面喷施褪黑素可以缓解干旱对苹果幼苗的影响,提高苹果幼苗的抗旱性。综合抗旱效果和经济因素,推荐褪黑素使用浓度为100 mg/kg。     

湖北海棠的研究进展及应用前景

现对湖北海棠生物学特性、植物区系、居群特征、起源、遗传多样性、抗逆性及育苗与栽培方面研究现状以及在分类学中的地位进行了综述,并对野生湖北海棠资源现状调查与保护、种质保存以及资源利用等方面提出了一些见解,同时对湖北海棠的市场开发进行了前景展望.     

干旱胁迫下内生真菌对铁皮石斛抗旱性的影响

以连城冠豸山的铁皮石斛(Dendrobium officinale)为试材,把内生真菌(瘤菌根菌属)菌液浇灌到铁皮石斛盆栽苗中,并共同培养6个月后进行干旱胁迫,研究了干旱胁迫后铁皮石斛的表型、存活率以及生理生化指标的变化,以期为揭示干旱胁迫下内生真菌(瘤菌根菌属)与铁皮石斛抗旱的关系提供参考依据。结果表明:接菌共培养后的石斛苗长势较好,干旱胁迫后存活力高,与未接菌的对照呈显著差异;接菌后的石斛叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性都显著高于对照,而质膜相对透性(PMP)和丙二醛(MDA)含量显著下降,这表明了接菌能够降低膜脂过氧化的伤害,提高了铁皮石斛的存活率和抗旱能力。