胡杨异形叶抗氧化能力的比较

目的胡杨是我国西部荒漠地区抗逆性较强的树种,具有异叶性。前人的研究发现,胡杨叶片从披针形叶到锯齿卵圆形叶其结构趋于旱生性,且抗性逐渐增强。本文拟从活性氧清除机制着手,深入探讨胡杨异形叶的抗氧化能力,以期阐释其抗逆性的生化机制。方法以成年胡杨披针形叶、卵圆形叶和锯齿卵圆形叶3种典型形态叶为试验材料,对其·O₂?产生速率、MDA含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX、GR）活性和抗氧化物质（黄酮、类胡萝卜素、AsA、GSH）含量随季节（5、7和9月）变化的规律进行了比较研究。结果（1）·O₂?产生速率随季节而变化,·O₂?产生速率在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增,在披针形叶中先增后减;MDA含量在锯齿卵圆形叶中递减,在卵圆形叶中先减后增,而在披针形叶中持续递增。值得注意的是,9月份披针形叶中·O₂?产生速率最低而MDA含量最高。（2）锯齿卵圆形叶与卵圆形叶的SOD活性先降后升而CAT活性先升后降,POD活性持续升高而GR活性递减。APX活性在锯齿卵圆形叶中先升后降,在卵圆形叶中一直升高。而披针形叶的SOD、POD、CAT、APX和GR活性均呈先升后降的变化趋势。整体而言,锯齿卵圆形叶的抗氧化酶活性 > 卵圆形叶 > 披针形叶。其中,POD活性差异最为明显。（3）黄酮和类胡萝卜素在7月份大量积累,9月份AsA含量最高而GSH含量最低。黄酮和类胡萝卜素含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中先增后减,在披针形叶中递增;AsA含量在锯齿卵圆形与卵圆形叶中递增,在披针形叶中先减后增;3种形态叶的GSH含量均递减。（4）锯齿卵圆形叶中·O₂?产生速率与POD活性及AsA含量呈极显著正相关（P < 0.01）,卵圆形叶中·O₂?产生速率与POD和APX活性及类胡萝卜素和AsA含量存在极显著正相关（P < 0.01）,披针形叶中·O₂?产生速率则与POD、CAT和APX活性及黄酮和类胡萝卜素含量都存在极显著正相关（P < 0.01）。结论胡杨3种形态叶的抗氧化能力不同。锯齿卵圆形叶抗氧化能力最强,卵圆形叶次之,披针形叶最弱。3种形态叶随季节变化的抗氧化应答机制也存在差异。夏季锯齿卵圆形叶与卵圆形叶中以POD、CAT和APX作为主要清除ROS的抗氧化酶,秋季则以高活性的SOD和POD作为主要的抗氧化酶。同时,秋季卵圆形叶中APX活性也维持在较高水平。而披针形叶中以SOD、POD、CAT、APX和GR协同清除ROS。此外夏季胡杨叶片大量积累黄酮和类胡萝卜素消除ROS;秋季则通过AsA-GSH循环清除更多的ROS。      

胡杨异形叶蛋白质表达的电泳分析

[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性。[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术。[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异。由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kD处的蛋白谱带差异明显。双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0~6.5,20~40 kD之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点。[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好地适应环境。     

胡杨异形叶的抗旱适应对策

以3种胡杨叶片结构性状与其光合特性间关系为切入点揭示荒漠植物叶的抗旱适应对策.结果表明:(1)胡杨老树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度值在叶形上均表现为锯齿卵形叶＞近卵形叶＞披针形叶,且差异显著;而从幼树到老树发育过程中,叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著增加,胞间二氧化碳浓度没有明显差异.(2)幼树到老树发育过程...     

不同发育阶段胡杨、灰杨异形叶形态结构变化特征

试验采用主成分分析法对同一立地条件下胡杨(Populus euphratica Oliv.)、灰杨(Populus pruinosa Schrenk)9个不同发育阶段(径阶)的异形叶形态结构性状进行分析.结果表明:胡杨、灰杨异形叶16个形态结构性状在9个不同发育阶段间存在显著差异.(1)从变异系数来看,胡杨变异最大的是...     

胡杨与灰叶胡杨的叶片光谱特征对比分析

本研究以塔里木河流域的胡杨与灰叶胡杨为研究对象,通过对叶片进行光谱测试,并结合室内化验分析数据,揭示胡杨及灰叶胡杨叶片的光谱特征,并研究二者之间的相关性。结果表明,胡杨与灰叶胡杨的叶片光谱反射率走向相似,但差异较明显;通过二者之间的两条反射光谱曲线的光谱相似性相关数值的计算,证明胡杨与灰叶胡杨的光谱相似性不高;胡杨与灰叶胡杨的包络线去除光谱的两个吸收谷位置走向一致,但差异显著性检验证明,二者的吸收斜率差异极显著。通过胡杨与灰叶胡杨的光谱位置特征进行对比筛选,判断不同胡杨品种的吸收特征参数,并通过筛选敏感波段反映光谱与色素的相关性,体现色素吸收光谱变化的强弱程度,更能体现色素含量变化的差异。为利用遥感技术监测胡杨与灰叶胡杨的健康状况提供技术支撑,进而为干旱区荒漠生态系统的恢复及植被重建提供理论基础。     

胡杨异形叶性状与其个体发育的关系

目的叶片是植物适应环境的重要器官,叶片结构性状的改变影响植物光合作用等生理过程,探讨胡杨叶形变化规律及其影响因素对理解其适应特性具有重要意义。方法为明确胡杨异形叶结构性状特征与其个体发育之间的关系,在额济纳人工胡杨林内调查不同树龄、繁殖期与非繁殖期胡杨树冠下层叶片的长与宽以分析其叶形的变化规律。结果胡杨异形叶形成是一个渐变的过程,随着树龄增加,胡杨叶长减小,叶宽增加,叶长宽比减小;树龄对叶片长、宽和长宽比变异的解释率分别为53.1%、38.6%和66.1%。繁殖期对胡杨叶形变化具有显著影响,6年生胡杨繁殖期叶长和叶长宽比显著小于非繁殖期叶片,而叶宽显著大于非繁殖期叶片。非繁殖期的胡杨叶形则随树龄增加由条形叶向卵形叶逐渐转变。胸径与胡杨叶片形态特征显著相关,随着胸径增大,胡杨叶长与叶长宽比减小,叶宽增大;在一元回归分析中,胸径对胡杨叶片形态特征的解释率均大于0.5(R2>0.5,P < 0.000 1),而在多元回归中,胸径单独的解释率为8.6%(叶长)、13.1%(叶宽)、3.4%(叶长宽比);此外,胸径与树龄对胡杨叶片结构性状特征具有显著的交互影响。结论胡杨异形叶的发生与其个体生长发育之间具有密切关系,随着树木的生长,胡杨叶形由条形叶向卵形、阔卵形叶转变以适应干旱高温的环境;此外,繁殖期加速胡杨叶形的转变,可能是胡杨应对繁殖期能量需求的适应性策略。      

胡杨、灰叶胡杨光合、蒸腾作用比较研究

在自然条件下对塔里木河流域主要建群树种胡杨 (PopuluseuphraticaOliv)、灰叶胡杨 (P .pruinosaSchrenk)的气体交换特性进行了比较研究。结果表明胡杨和灰叶胡杨光合速率 (Pn)日变化为单峰曲线 ,蒸腾速率 (E)和水分利用率 (WUE)为双峰曲线。胡杨日平均光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度均高于灰叶胡杨 ,它属于高光合、高蒸腾、高水分利用型树种。胡杨和灰叶胡杨 (12 :0 0～ 14 :0 0 )Pn 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而午后 (14 :0 0～ 2 0 :0 0 )的Pn 降低则主要取决于非气孔因素。Pn、E与环境因子相关分析表明 ,各因子作用大小依次为光照强度 (PPFD) >大气温度 (Tair) >大气相对湿度 (RH) >非环境因子 ,胡杨属光湿型而灰叶胡杨属光温型树种 ,它们在长期的适应环境过程中产生了不同的生理生态对策。     

胡杨和灰叶胡杨营养器官的解剖学研究

胡杨和灰叶胡杨营养器官的解剖学研究表明,一年生根由周皮,次生维管组织和根中央的初生木质部组成,具发达的机械组织和输导组织.包括发达的本质部导管.一年生胡杨茎由周皮、皮层、维管组织和髓组成.一年生灰叶胡杨茎表皮具表皮毛和角质层,表皮下有一层粘液细胞.两种植物的叶为等面叶.具下皮层、发达的栅栏组织、叶脉系统和机械组织.根、茎和叶中具大量粘液细胞.灰叶胡杨根、茎、叶早生结构特征与胡杨相比较更为明显.     

胡杨和灰叶胡杨繁殖技术研究现状

胡杨 (ＰｅｕｐｈｒａｔｉｃａＳｅｈｒｅｎｋ)和灰叶胡杨 (ＰｏｐｕｌｕｓＰｒｕｉｎｏｓａｓｃｈｒｅｎｋ)是杨属中最古老、最原始的树种。胡杨在内蒙古、甘肃、新疆、宁夏、青海、山西、陕西、河北等地都有自然分布 ,但主要分布在新疆 ,尤其是在南疆塔里木河流域分布最广、最集中。灰叶胡杨仅产新疆塔里木河、叶尔羌河、喀什河、和田河沿岸及准噶尔盆地。胡杨、灰叶胡杨是十分珍贵的木本植物抗逆种质资源 ,具很强的抗旱、耐盐碱、防风、固沙等能力 ,是塔里木河流域自然植被建群种及优势种 ,对塔里木河流域的生态平衡起着至关重要的作用。…     

胡杨异形叶蛋白质表达的电泳分析

[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性.[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术.[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异.由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kDa处的蛋白谱带差异明显.双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0～6.5,20～40 kDa之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点.[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好的适应环境. Abstract： [Objective] This study was to elucidate the cellular and molecular mechanism of the development of heteromorphic leaves of Populus euphratica Oliv.[Method]By employing SDS-PAGE and 2-demensional electrophoresis (2-DE) techniques,proteins in various heteromorphic leaves from the same adult tree of P.euphratica were isolated and separated to the electrophoresis technique suitable for the separation and analysis of proteins in leaves of P.euphratica tree.[Results]There were significant differences in the expressions of proteins in various heteromorphic leaves of P.euphratica tree.SDS-PAGE pattern showed that bands of proteins with molecular weight of 57.2,13.2,30.2,23.9 and 33.3 kDa were remarkably different.2-D electrophoresis pattern presented that proteins in leaves of P.euphratica tree mainly belong to acidic proteins distributed at pH value of 5.0-6.5 and with molecular weight of 20-40 kDa;totally 73 different protein spots were observed,of which 51 were up expressed and other 22 were down expressed in the serrated ovate leaves. [Conclusion] Based on these results,we speculate that regulated gene expression in leaves of P.euphratica tree results in the generation of different shapes of leaves,in order to adapt to the surroundings better.     

胡杨杂交育种试验初报

[目的]研究胡杨与青杨派和黑杨派、白杨派杂交的难易程度,获得具有胡杨遗传特性的杂交品种.[方法]以胡杨为母本与青杨派和黑杨派、白杨派的杨树的杂交,采用树上套袋立木授粉法,以胡杨作为父本与青杨派和黑杨派、白杨派的杨树的杂交,采用切枝水培法.杂种苗的培育采用了营养杯育苗法.[结果]获得以胡杨为母本杂交种苗组合4个,以胡杨为父本杂交种苗组合3个.[结论]以胡杨为父本和母本的各杂交组合亲和力的顺序是:密叶杨×胡杨最强,青杨派和黑杨派间杂交种次之,白杨派最差,为以后胡杨改良打下了坚实的基础.     

不同水分处理下胡杨、俄罗斯杨光合特性的研究

[目的]以克拉玛依农业综合开发区防护林胡杨和俄罗斯杨为试材,探讨不同水分处理下不同树种叶片的光合特性.[方法]试验设置2种不同灌水量处理(50 m3/(667 m2·次)(处理一)和100 m3/(667 m2·次)(处理二)),对胡杨和俄罗斯杨进行光合特性指标测定.[结果]胡杨和俄罗斯杨的Pn、WUE、Gs日变化呈单峰或双峰曲线,在12:00时胡杨的Pn略微降低,Ci日变化呈近V字型曲线;在相同的试验条件下,胡杨的Pn、WUE、Gs、Tr、Ci均高于俄罗斯杨;比较不同水分处理下Ci - Pn、Ci - WUE、Ci - Gs、Ci - Tr光合曲线可知,胡杨、俄罗斯杨Pn、WUE随Ci的增加而增大,Gs和Tr值随Ci的增加而减小,差异显著.[结论]不同水分处理下,处理二两树种的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)高于处理一;处理二两树种的胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)低于处理一;同一水分处理下胡杨能高效利用水分,同时又保持较高的光合能力,是抗旱能力较强的材料.     

NaCl胁迫对胡杨幼苗叶生理生化指标的影响

[目的]研究不同NaCl浓度胁迫下胡杨幼苗叶生理生化指标变化特征,探讨胡杨幼苗的耐盐生理机制,为胡杨造林与资源的合理利用提供理论依据.[方法]采用盆栽沙培,以2年生胡杨实生苗木为试验材料,设置5个NaCl浓度0.3;、0.6;、0.9;、1.2;和2;进行盐胁迫试验,测定胡杨幼苗叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Na+、K+和Cl-的含量.[结果]随着NaCl浓度的增加,胡杨幼苗叶片中脯氨酸、MDA、Na+和Cl-的含量增加,K+含量和K+/Na+值降低,SOD活性和可溶性蛋白含量则呈先降低后上升的趋势.高盐处理对以上测定生理指标有较大影响.[结论]NaCl胁迫下,胡杨幼苗叶片生理生化过程对盐分具有一定的适应性:(1)盐胁迫下,脯氨酸含量显著增加,是胡杨幼苗抵御盐胁迫重要的渗透调节物质;(2)盐胁迫下,可溶性蛋白明显降低,对胡杨幼苗抗盐胁迫贡献较小;(3)较高盐分浓度胁迫下,叶片中SOD活性增加,增强了胡杨幼苗抵御盐胁迫的能力;(4)在较低盐胁迫下,胡杨幼苗仍保持较高的K+的吸收水平,具有一定的抗盐胁迫能力.     

用同工酶研究胡杨天然群体遗传结构

通过对胡杨８个天然群体的ＭＤＨ,ＥＳＴ,ＡＣＰ和ＳＫＤ４种酶系统的分析。结果表明,在胡杨群体被测定位点中,多态性位点百分率为５９．３８％,等位基因平均数为１．８１,平均期望杂合度为０．３２９。有效等位基因平均数为１．３８２。由遗传距离得知,吉木萨尔和尉犁不同的亲缘关系最近。     

胡杨叶总黄酮提取工艺及抗脂质过氧化活性研究

以胡杨叶为研究对象,优化胡杨叶中总黄酮的提取工艺条件,研究其体外抗氧化性能。结果表明,超声波提取胡杨叶中总黄酮的最佳提取工艺条件为：提取剂为75%的乙醇,超声时间25 min,料液比1∶25,总黄酮提取率为11.20%。提取物对抑制脂质过氧化作用的测定结果表明,胡杨叶总黄酮提取物对抑制脂质过氧化能力较弱。     

干旱环境下胡杨叶片形态和微观特征的研究

为了探究胡杨应对干旱的适应机制,本研究从宏观方面对叶片形态和面积进行观察,到微观角度对栅栏组织细胞、气孔分布等进行观察,对比分析胡杨过渡类型叶片(胡杨披针形叶片、胡杨阔卵形叶片)和加拿大杨阔卵形叶片的差异性。结果表明,胡杨冠层叶片叶形种类多、表面蜡质皮质层厚、气孔稀疏且下陷、叶脉密度大、碳含量高等特点为胡杨在干旱条件下生存提供了生理基础;同时,确定了维持胡杨节流储水功能的内部和外部形态结构特点,揭示了胡杨应对干旱的适应机制。     

胡杨叶总黄酮提取物的体内抗氧化活性研究

[目的]以胡杨叶子为研究对象,测定其总黄酮提取物的体内抗氧化活性.[方法]用超声辅助法提取胡杨叶中的总黄酮,并采用CCl4肝损伤小鼠模型测定胡杨叶中的总黄酮提取物的体内抗氧化活性.[结果]胡杨叶中的总黄酮提取物可以显著提高小鼠血清和肝组织中SOD、GSH -PX的活性,并降低它们的MDA含量.[结论]胡杨叶中的总黄酮提取物具有一定的体内抗氧化活性,为其进一步研究提供了参考依据.     

胡杨悬浮细胞系的建立

[目的]建立快速稳定生长的胡杨(Populus euphratica Oliver)细胞悬浮系,为进一步制备胡杨原生质体及林木抗旱耐盐体细胞杂交育种研究奠定基础.[方法]以胡杨胚性愈伤组织为材料,建立胡杨悬浮细胞系,利用正交试验法优化悬浮细胞系的培养条件,在优化培养条件下测定细胞的生长特性.[结果]以胡杨胚性愈伤组织成功地建立了胡杨悬浮细胞系,正交优化试验表明:MB+0.1 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA+50 g/L蔗糖+300mg/L CH+146 mg/L Gln为最优培养基组合,接种量为30 g(FW)/L时,干重增长速率最高,达 2.44 g/(L·d).胡杨悬浮细胞系生长曲线基本呈S形,生长周期为10 d,其中3～7 d为对数生长期.在一个生长周期内,培养液pH变化趋势是先下降,后上升并逐渐趋于平稳.[结论]在上述优化培养条件下,胡杨悬浮细胞系干重增长速率最快,细胞生长状态最佳.