逆境条件下植物CBL-CIPK信号途径转导的分子机制

非生物逆境条件下,植物细胞中的钙离子浓度会发生变化从而导致独特的钙信号的产生,钙信号通过与各种钙离子结合蛋白作用,从而将信号继续向下游传递.CBL蛋白作为近年来刚发现的一类钙结合元件,通过与一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-CIPK相互作用而形成了一套植物钙信号传递网络,并且在盐、干旱、低钾等非生物逆境的信号传递中起着重要作用.     

逆境胁迫下植物活性氧代谢及外源调控机理的研究进展

逆境胁迫可使植物活性氧代谢失衡,导致活性氧过度积累,从而对植物造成氧化伤害。而外源调控可以缓解这种逆境伤害。从逆境胁迫及外源调控对植物活性氧代谢机制的影响角度,总结了近年来国内外关于逆境胁迫及外源调控对植物活性氧自由基代谢、细胞膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性影响的研究进展。在此基础上指出未来全球变化背景下植物活性氧代谢研究应在分子水平上进一步深入,同时应加强关于CO2、O3等温室气体浓度升高对植物活性氧代谢影响的研究。     

"植物细胞内pH调控系统"是适应环境逆境的一个耐性机制?

本研究把“植物细胞内pH调控系统”与植物抗逆性的关系作为研究对象,并探讨了参与植物细胞内pH调控相关的基因在碳酸盐(Na2CO3,NaHCO3)等逆境下的表达特性,其结果表明：NADP苹果酸酶(NADP—Malic Enzyme,NADP—ME)基因、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate Carboxylase,PEP—Case)基因,还有细胞膜H^ —ATPase(plasmamembrane H^ —ATPase,p—H^ —ATPase)基因、液泡膜H^ —AT—Pase(vacuolar membrance H^ —ATPase,V—H^ —ATPase)基因、液泡膜H^ —PPase(vacuolar membrance H^ —PPase,V—H^ —Ppase)基因等的表达与NaCl逆境、碳酸盐逆境、外界环境pH逆境有应答关系,显示了这些基因在逆境下的表达有被强化的趋势。通过对逆境胁迫后植物根活体切片进行的pH变化趋势的观察,结果表明：植物根细胞在组织学水平上pH有明显的变化。在逆境下水稻根的组织学水平的观察,暗示了根组织有被酸性化的趋势,从而我们推测在逆境胁迫下细胞内pH发生了改变,不正常的细胞内pH会抑制细胞的生长发育,使植物受害。由此,我们提出细胞内pH调控系统是植物在长期的进化过程中获得的抗逆机制。在逆境下强化“细胞内pH调控系统”的调控能力能够提高植物的抗性。     

miR172调控植物生长发育及逆境胁迫的研究进展

microRNA(miRNA)是一类内源性非编码小RNA,在植物整个生长发育过程中都起着重要作用,是基因表达的重要调控因子,而microRNA172(miR172)是众多miRNA家族中的重要的一员。为了更直观的认识miR172在植物中所发挥的作用,笔者归纳和总结了miR172在调控植物生长发育过程和响应逆境的研究进展,具体分析了miR172在植物营养生长阶段转变、开花、花器官发育、节间长度、植物商品器官发育以及逆境胁迫响应等诸多过程中发挥的作用。笔者认为miR172在植物中仍有很多未知的功能尚未发掘,因此未来深入挖掘和研究miR172在植物生长过程中更多的作用是一个重要的研究方向,在此基础上深入解析miR172在此过程中的功能、分子调控机制,为人为利用miR172调控植物生长发育奠定理论基础。     

植物逆境生理研究

一、小花碱茅抗盐性机理分析 小花碱茅（Puccinellia tenui flora）是禾本科盐生植物，抗盐能力很强，与禾本科作物有较近的亲缘关系。为了研究小花碱茅的抗盐机理，彭彦辉等以中等抗盐植物小麦（Triticum aestivum L．）为对照材料，应用离子分析和X-射线微分析技术检测了盐胁迫下小花碱茅根茎K^＋、Na^＋的含量和分布情况。研究表明，小花碱茅对K^＋／Na^＋具有很高的选择性吸收能力，无论在正常条件还是在盐胁迫下，小花碱茅吸收和累积钾的能力都很强。在盐胁迫下，小花碱茅根钾含量迅速增加2至3倍，钾元素主要分布在共质体和木质部，而盐分主要分布在内皮层以外的质外体；即使在低钾处理下，木质部中K^＋含量仍然较高。基于平面脂双层膜（PLBs）技术的电生理分析表明小花碱茅根细胞质膜的K^＋透性与K^＋／Na^＋选择性均远高于小麦。经内整流钾通道抑制剂Cs^＋和TEA处理后，小花碱茅吸收K^＋的能力明显下降，钾元素主要分布在小花碱茅根部的皮层细胞内；木质部中钾元素含量明显下降，K^＋／Na^＋显著下降。内皮层细胞有可能是钾通道抑制剂作用的主要部位，控制了K^＋、Na^＋进入木质部的过程。所有结果表明，钾通道的K^＋／Na^＋选择性和凯氏带造成的质外体阻障很可能是小花碱茅在根系与地上部间维持相当大的钠浓度梯度以及正常的植株钾浓度的关键因素。     

mRNA差别显示技术及其在植物逆境胁迫研究中的应用

mRNA差别显示技术是近年发展起来的一种用于分离和克隆正常与异常细胞之间差异表达基因的PCR方法,是目前筛选差异表达基因的有效方法之一。在此,介绍了mRNA差别显示技术的原理、步骤、优缺点及其发展,并着重对其在植物逆境研究中的应用现状及前景做了探讨。     

植物逆境诱导启动子mwcs120的克隆及表达特性研究

以小麦基因组DNA为模板,通过特异PCR扩增,克隆逆境诱导表达启动子mwcs120。序列分析表明,该启动子与冷诱导启动子wcs120的序列同源性为97.1%,有2个位点发生了突变,但逆境调控保守元件的序列未发生改变。瞬时表达实验表明,在单子叶和双子叶植物中,mwcs120启动子均受低温和高盐逆境诱导,使GUS基因的表达增强。因此,mwcs120启动子在作物抗逆基因工程中具有较好的应用前景。     

鸭梨果实采后逆境伤害发生机理的研究进展

对国内外鸭梨采后贮藏中出现的逆境伤害(果实褐变)现象,生产中的防治技术措施,以及发生机理方面的研究进展进行了综述.     

3种植物生长调节剂对套作大豆氮素积累、分配及籽粒品质的影响

为了探究植物生长调节剂对套作大豆籽粒品质的影响,以玉米-大豆套作模式为研究对象,采用二因素裂区设计。主因素为3种大豆品种:贡秋8号、南豆25、桂夏3号;副因素为3种植物生长调节剂:6-苄基腺嘌呤(6-BA)、2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)、烯效唑(S3307),并以喷施等量清水作为对照(CK)。结果显示:R8时期,与CK相比,DTA-6处理显著提高了大豆籽粒的氮素含量与氮素积累量。R6时期,DTA-6处理的叶片氮素积累量增加17.7%～63.1%,茎秆氮素积累量增加7.0%～60.9%;R8时期,DTA-6处理的籽粒氮素积累量增加15.4%～24.9%。喷施调节剂促进了氮素向籽粒的转移与蛋白质合成。R8时期,与CK相比,DTA-6、S3307处理显著提高了南豆25和桂夏3号的大豆籽粒氮素占比;DTA-6处理后的贡秋8号、南豆25、桂夏3号中的籽粒蛋白质总量分别较CK增加45.8%,47.1%,29.0%,蛋脂总量较CK增加42.2%,45.2%,24.0%。喷施植物生长调节剂可改善大豆花荚期叶片氮代谢,促进氮素积累与向荚果分配,提高大豆籽粒蛋白质含量和蛋脂总量,改善大豆籽...     

植物细胞程序化死亡响应非生物逆境胁迫反应机理

细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD)不仅在植物发育进程中具有非常重要的作用,而且是植物抵御不良环境胁迫的重要方式。本文对植物PCD的主要类型、特征及信号传递途径、植物PCD响应环境胁迫反应的研究进展进行了综述,并对植物PCD如何参与抗逆反应及其意义进行了讨论,为深入研究PCD参与植物环境适应性的机理提供参考。     

植物氮素营养诊断的进展与展望

根据植物氮素营养诊断的发展脉络,总结了化学诊断和无损测试技术的主要内容,重点阐述了植株硝酸盐快速诊断、叶绿素仪和遥感技术在作物氮素营养诊断及氮肥推荐中的应用原理、优缺点以及发展现状,提出可将叶绿素仪和遥感技术结合使用、利用叶绿素荧光技术诊断植物氮素营养以及将植物氮素营养诊断技术应用于森林生态系统健康和生态系统服务功能的评估。     

小麦氮素营养特征与施肥技术的初步研究

为改进贵州小麦氮肥施用技术,提高小麦产量,利用盆栽试验研究了小麦氮素的营养吸收特征特性,探讨了小麦不同的的施肥模式.结果表明:1)小麦氮素吸收最大营养效率期在幼穗分化期,占最大吸收量的46.81％.2)6种不同施肥模式处理的小麦平均产量差异极显著,施肥模式不同,小麦产量亦不同.其中以N2(基肥30％,分蘖肥40％,稳肥30％)处理的产量最高,达到117.6g/盆.N2与N1产量差异不显著,与N4之间差异显著,与N5、N3、N6之间差异极显著.说明重视小麦穗肥的追施,符合小麦的氮素营养吸收特性,能使氮肥在小麦最大营养效率期发挥作用,从而提高产量.     

棉花氮素营养特性研究进展

氮素是棉株体内的主要结构元素,是限制棉花高产的主要因子之一。综述了氮肥运筹对棉花生物质积累、叶绿素SPAD值、产量构成因素、磷钾吸收与分配以及纤维品质的影响,结合近期有关棉花氮肥后移效应的研究进展,得出在一定范围内,提高氮肥用量有利于棉株生物质积累和功能叶片较高的叶绿素SPAD值;不同种植密度下,适量的氮肥用量,有利于单株铃数和单铃重提高,对衣分影响较小;适量的氮肥用量,有利于提高棉株对磷钾的吸收利用效率;氮肥可以影响纤维品质,不同学者结果存在差异;适量的氮肥后移,有利于延缓棉花衰老,延长花铃期。     

钾素营养对烟株氮代谢及烟叶品质形成的影响

摘 要：本试验通过不同钾肥施用量(K2O)（0kg/hm2,90kg/hm2,180kg/hm2,270kg/hm2,360kg/hm2）田间试验,研究了钾营养对烤烟氮代谢及烟叶品质形成的影响。结果表明,在0～270 kg/hm2范围内,烟叶硝酸还原酶活性和全氮含量、蛋白质含量在烤烟生长前期随着施钾量的增加而增加,而在生长后期随着施钾量的增加而减少;烟叶烟碱含量随着施钾量的增加而减少。钾营养促进了烟株碳氮代谢的协调,有利于优质烟叶的形成。在本试验条件下,烤烟的适宜施钾量为270kg K2O/hm2。     

三江平原白浆土型水稻土氮磷钾养分平衡的研究

154026黑龙江省佳木斯市东郊,黑龙江省水稻研究所     

氮肥运筹对水稻养分累积特性的影响

为了实现作物产量和氮肥效率的协调提高,以辽星1号为研究对象,通过田间试验分析了不同生长发育阶段氮肥运筹模式对水稻干物质量及NPK养分累积的影响。结果表明,施氮明显提高了水稻干物质及NPK的累积量及累积速率,且这种影响越到生育后期越大。随着生育期推进,水稻干物质及NPK的累积量均增加。干物质及N累积量的增加幅度在拔节期-乳熟期期间较大,而PK累积量的增加幅度在乳熟期以前较大。表明生育中前期是水稻吸PK的关键时期,生育中后期是吸收N和干物质累积的关键时期。综合考虑籽粒产量、氮肥效率和养分累积特性,N 210 kg/hm²后移施用（40%基肥+40%分蘖肥+20%穗肥）为试验条件下的最佳氮肥运筹模式。     

Advances in the Study of Nitrogen and Phosphorus Removal Mechanisms in Constructed Wetlands

Constructed wetlands are wastewater treatment ecosystems composed of substrata, plants, microorganisms and water. We summarize herein recent research findings about nitrogen and phosphorus removal mechanisms in wastewater treated by constructed wetlands and the influencing factors, such as substrata, plants, microorganisms, hydraulic loads, temperature and dissolved oxygen. To increase the nitrogen and phosphorus removal efficiency and extend the fields of constructed wetland application, nitrogen and phosphorus removal mechanisms, influencing factors and techniques must be studied intensively in the future.     

棉花叶片不同位点SPAD值与植株氮营养相关性研究

为了确定最能代表棉花氮素营养水平的叶片SPAD值测定位点,采用水培试验方法,设7个供氮水平,分3次测定棉花6片主叶（倒1叶至倒6叶）17个不同位点的SPAD值,对棉花不同叶位及同一叶片不同测定位点SPAD值与棉株氮素营养水平的相关关系进行研究。结果表明,倒4叶SPAD值与棉株地上部氮含量的相关性最好,相关系数为0.6524,达到了显著水平,可认定倒4叶为棉花的功能叶。而棉花倒4叶17个测定位点中,叶片上缘位置SPAD值与地上部氮含量的相关性较靠近叶柄的部位更好,其中S3位点即叶尖位置的相关系数最高,为0.4597,达极显著水平。可以初步确定棉花倒4叶叶尖位置为测定SPAD值以判断棉花氮素营养水平的最佳位点。     

利用叶绿素计对短季棉氮素营养诊断的初步研究

研究了以叶绿素计诊断短季棉的氮素营养。结果表明，不同生育时期功能叶叶绿素计读数与叶绿素含量、全氮含量(Na，Ndw)及施氮水平呈极显著线性正相关，其中对Na的正相关高于Ndw；与光合强度呈极显著指数相关；与产量、三桃数呈极显著二次曲线回归。获得了不同生育时期叶绿素计诊断指标。叶绿素计变动1格的参考施氮量为23.3~25     

Study on Hyperspectral Diagnosis of Nitrogen Nutrition Index among Different Cotton Varieties under Drip Irrigation

[Objective] To explore the feasibility of rapid and accurate diagnosis of nitrogen nutrition index investigeted nitrogen nutrition index and hyperspectral index in different varieties of drip irrigation cotton. [Method] Five cotton varieties with different characters were selected as the research object under different fertilization conditions, the correlation between nitrogen nutrient index and 17 spectral indices was explored. Then the diagnosis model of nitrogen nutrition was established and verified. [Results] The difference of nitrogen nutrition index among different cotton varieties of drip-irrigation was significant, the hybrid cotton could approach the best condition of nitrogen nutrition level more quickly. In the multiple regression model of nitrogen nutrition index based on hyperspectral analysis, Lumianyan 24 had the highest R², which reached the high level of 0.8. The precision of the model established by Lumianyan 24 was the highest under two years' data verification. [Conclusion] The hyperspectral monitoring model based on nitrogen nutrition index can be used to monitor nitrogen nutrient status of plant. The results of this experiment can provide theoretical basis for precision fertilization in later stage agriculture.