呋喃丹处理对拟南芥生长发育及基因组DNA的影响

本实验以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,对呋喃丹不同浓度不同施药频率处理对拟南芥生长发育和生理生化反应的影响,以及植物基因组DNA水平进行了研究。主要结果如下:高浓度高频率的呋喃丹抑制植物的株高、叶片长宽和抽苔率。呋喃丹未诱导产生AFLP检测方法可以检测到的DNA序列变化。     

纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响

[目的]利用3种拟南芥转基因报告系,研究纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响。[方法]将拟南芥分别暴露于2种不同粒径的纳米二氧化钛材料中,检测其生长发育指标的变化,并进一步以DNA损伤修复同源重组频率和表观转录沉默基因(TGS)的激活为遗传学终点,检测纳米二氧化钛对拟南芥基因组稳定性的影响。[结果]在所使用的纳米二氧化钛材料浓度不影响拟南芥生长发育时,可以诱导拟南芥同源重组频率的增加以及同源重组相关基因表达的上调,同时能够激活受TGS调控的TGS-GUS基因、TSI以及180 bp。经ICP-MS分析,钛元素在地上部分的含量并无显著增加。[结论]考虑到纳米二氧化钛材料的局部暴露,推测纳米二氧化钛可能通过间接作用诱导植物基因组不稳定性。     

植物对土壤钼污染的响应及其耐钼机制研究进展

钼是植物、动物和微生物必需的微量元素之一,同时也是一种重金属元素。以往对钼的研究主要关注钼缺乏对农作物产量与品质的影响及危害,对钼污染导致的生态风险及应对策略研究较少。本文在分析我国土壤钼污染现状及其生态风险的基础上,综述了钼污染对植物生长发育的影响、钼对植物的毒害阈值及其影响因子,以及植物对钼污染的耐性机制,并展望了未来土壤-植物系统钼污染的研究方向,以期为土壤钼污染的风险管控及修复提供参考。     

钼提高植物抗逆性研究进展

钼（Mo）作为植物必需的微量元素,在促进植物生长发育和增强植物抗逆性方面发挥着关键作用。植物对钼的吸收转运主要受到钼酸盐转运蛋白基因MOT1和MOT2调控,钼进入植物体内以含钼酶形式参与植物生长代谢,其中对植物抗逆性方面的调控主要表现为：钼通过含钼酶硝酸还原酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶影响植物体内的光合碳氮代谢、激素合成和活性氧代谢进而调控植物抗寒性;钼通过硝酸还原酶和醛氧化酶介导的信号转导过程调控根系发育、养分水分利用及抗旱基因表达,进一步影响脂质合成与代谢调控植物抗旱性;最新研究还发现钼在植物适应盐胁迫、缓解重金属胁迫方面也具有重要作用。这些研究结果为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供了新思路。     

甘蓝型油菜BnaSOT12a基因的抗性作用研究

磺酸转移酶(SOT,EC2.8.2.–)催化的磺酸化反应在植物的生长发育和植物抗逆过程中起着重要的作用。甘蓝型油菜BnaSOT12a基因是与拟南芥中AtSOT12基因同源的一个磺酸转移酶基因。为探寻BnaSOT12a基因的抗性相关功能,对其在油菜中不同部位的表达和在拟南芥中过表达情况下对转基因植株的影响进行了分析。结果显示:BnaSOT12a基因在甘蓝型油菜的根、叶、花芽和花中都有表达,其在花中的表达量最高,而在茎与果荚中没有表达;甘蓝型油菜BnaSOT12a基因在拟南芥中的过表达,能提高转基因植株在发芽和根生长方面对NaCl胁迫的耐受能力,但在盐胁迫下,BnaSOT12a的磺酸化作用并不影响拟南芥中抗病途径的信号传导,与抗病途径无关。     

油菜素内酯对拟南芥和水稻根毛发育的影响

油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是植物生长发育所必需的一类植物激素。本研究以拟南芥和水稻为研究对象,借助BR相关突变体,通过外源施加BR及BR合成抑制剂研究BR和根毛生长发育的关系。结果表明:在双子叶模式植物拟南芥中,BR抑制根毛的生长发育;在单子叶模式植物水稻中,BR对的根毛的发育存在剂量反应,在一定的浓度范围内促进根毛的生长发育。     

不同pH对拟南芥生长发育的影响

[目的]探讨拟南芥生长的最适宜pH值。[方法]以模式植物拟南芥为材料,用人工控制pH值的方法,研究了不同pH值对拟南芥种子萌发及植株生长发育的影响。[结果]当pH值为6.5时,拟南芥种子萌发速度最快,叶片的叶绿素含量和株高最高,分别为53.04spad和24.5 cm;当pH值为5.5时,拟南芥主根相对伸长量最大,为6.2 cm。[结论]拟南芥生长的最适宜pH值为6.5,pH过高或过低均不利于拟南芥的生长。     

垃圾渗滤液暴露对拟南芥的毒效应研究

为研究垃圾渗滤液的综合毒性,通过盆栽实验探讨了渗滤液对拟南芥早期、成熟期和后期生长发育的影响。结果表明:垃圾渗滤液会影响拟南芥整个生命期的生长情况,低浓度(0.1%)、短时间(24 h)的渗滤液暴露会促进拟南芥早期的萌发及根系生长,分别为对照的256%和324%,而高浓度(10%)、长时间(≥48 h)暴露则产生抑制作用,48 h的抑制效应分别为对照的67%和36%;在相同暴露时间下,芽长随暴露浓度变化不明显,仅在48 h呈现出差异,说明拟南芥幼苗的根系比芽更为敏感。不同浓度的渗滤液还会影响成熟期拟南芥的生长发育,诱导叶片氧化损伤并呈现浓度和时间双重依赖性,进而损伤其抗氧化防御系统。此外,高浓度(20%)渗滤液对晚期阶段拟南芥抽薹率和角果数的抑制效应较为明显(P0.01),在暴露15 d后分别为对照的45%和43%。研究结果说明拟南芥可有效、简单、重复性地监测渗滤液的毒性,为渗滤液的植物监测提供理论依据。     

水杨酸和乙烯信号转导对镉胁迫下拟南芥生长发育情况研究

本文以Columbia野生型拟南芥和npr1-1/ein2-1水杨酸、乙烯信号转导阻断双重突变体两种基因型拟南芥为实验材料,探讨在硝酸镉的胁迫作用下,水杨酸和乙烯信号转导对拟南芥生长发育情况研究的影响。结果表明,水杨酸信号转导阻断与乙烯信号转导阻断双重基因的相互作用在下可以缓解镉胁迫抑制拟南芥的生长形态的现象,中对植物干重影响不大,对叶绿素含量的下降有抑制作用。     

拟南芥eceriferm突变体对表皮蜡质合成影响的研究进展

植物表皮蜡质是覆盖在所有陆生植物地上大部分器官表面的一层疏水屏障,它对植物的生长发育以及保护植物免受生物或非生物危害具有重要的作用。综述了模式植物拟南芥中不同的eceriferm突变体对超长链脂肪酸(VLCFAs)合成、初级醇途径和烷烃途径中蜡质合成及成分影响的最新研究进展,并阐述了其中尚不明确的地方以及研究前景。     

利用CRISPR技术鉴定拟南芥miR171a的功能

miRNA是一段长约21 nt的RNA小分子,能够影响多种植物生理生化功能。CRISPR/Cas9是近年发展的可以靶向编辑DNA序列的技术,已广泛应用于多种植物。miR171a是一类保守的miRNA家族,参与对植物生长发育和逆境胁迫的调控。利用CRISPR/Cas9技术鉴定拟南芥miR171a的功能,结果表明基因编辑拟南芥株系中的miR171a表达量降低,靶基因SCL22表达量上调。干旱处理后基因编辑拟南芥株系中的脯氨酸含量上升幅度小于野生型。基因编辑拟南芥株系的叶绿素含量有不同程度的降低,株高和生长势增强。干旱胁迫结果显示对miR171的抑制使得拟南芥抗旱能力减弱,表明利用CRISPR技术鉴定miRNA的功能是有效的。     

Ca2+对拟南芥侧根生长发育影响的递进因子分析

【目的】确定Ca2+在异三聚体G蛋白调控的拟南芥侧根生长发育过程中的作用及可能的信号传递途径。【方法】以拟南芥的野生型(ws)、异三聚体G蛋白α亚基基因GPA1缺失突变体(gpa1-1,gpa1-2)和超表达突变体(wGα,cGα)为材料,在含有不同质量浓度(0~0.2 mg/L)NAA的培养基内,添加无机钙通道抑制剂AlCl3,对拟南芥侧根生长发育的形态进行观测,并对NAA、Ca2+、AlCl3的影响作用大小进行递进因子分析。【结果】相同质量浓度的NAA对5种基因型拟南芥侧根的生长发育无显著影响;Ca2+对5种基因型拟南芥侧根生长发育均有显著影响,侧根数目依次为缺失突变体野生型超表达突变体;AlCl3对5种基因型拟南芥侧根生长发育影响显著;Ca2+和AlCl3是拟南芥侧根生长发育的重要影响因素。【结论】(1)Ca2+通道可能是异三聚体G蛋白α亚基调节的下游效应器,Ca2+可能是下游信号,AlCl3对细胞膜上的Ca2+通道阻断数量可能是按一定比例阻断,而不是一个绝对数量,机制尚不明确。(2)3个处理因素在不同的处理层次中所起的作用不同,对5种不同基因型拟南芥个体侧根生长的影响也不同。递进因子分析结果与实际情况基本一致,是一种科学的、可行的、有创新性的方法,值得推广应用。     

bHLH转录因子对植物形态发生的影响

bHLH转录因子为植物基因组中的一个大家族,在拟南芥中有162种bHLH转录因子,在水稻中则有131种。bHLH转录因子对植物的生长发育、营养吸收、生物合成、信号转导等方面具有重要影响。仅对bHLH转录因子对植物形态发育的影响作综述。     

一氧化氮对拟南芥高硼毒害的缓解

硼是植物生长发育所必需的微量元素,当土壤中硼的含量过高时就会对植物的生长产生毒害,高硼胁迫能够抑制植物的生长,降低农作物的产量与品质,因此研究植物抗高硼胁迫的分子机制至关重要。一氧化氮(NO)作为信号分子参与植物的生长发育及多种胁迫反应过程。研究发现高硼胁迫能够诱导拟南芥内源NO含量的升高,外加NO能够提高拟南芥对高硼胁迫的抗性,同时内源NO含量升高的突变体nox1和cue1表现出抗高硼胁迫的表型,而内源NO含量低的突变体noa1则表现出高硼处理敏感的表型,为了进一步研究NO缓解高硼对拟南芥的毒害的机制,测定在不同处理条件下拟南芥中硼的含量变化。结果表明,随着培养基中硼酸含量的增加拟南芥中硼的含量也增加,而外源或者内源NO都能够降低高硼处理条件下拟南芥中硼的含量,降低对植物的毒害。因此,高硼胁迫下降低拟南芥体内硼的含量是NO缓解高硼毒害的重要方面。     

拟南芥和水稻转录因子WRKY同义密码子的偏好性分析

WRKY是植物特有的转录因子家族,主要参与植物的各种防卫反应,调节植物生长发育等。本文运用多元统计分析和相关分析等方法,对拟南芥和水稻WRKY基因的密码子用法进行了分析,发现两个物种WRKY基因的碱基组成不同,水稻基因在密码子第1、2和3位的GC含量均高于拟南芥,第3位差异最大。但两个物种的WRKY基因存在共同的进化趋势,即基因的GC3s逐步增大。对应分析结果显示,拟南芥WRKY基因的密码子使用偏好性受碱基组成等多种因素共同影响,水稻主要受碱基组成和基因表达水平两个因素的影响。最后确定了拟南芥和水稻WRKY基因家族的最优密码子,分别为11个和27个。研究结果为深入开展WRKY基因的进化、表达调控和提高该基因家族新成员预测的准确性等具有重要指导意义。     

高pH对拟南芥萌发和主根伸长的影响

土壤盐碱化严重影响作物的产量。近年来用模式植物拟南芥研究植物对盐响应分子机理的研究已经取得突破性进展。然而,植物对碱胁迫响应的生理、生化研究相对比较落后,对pH信号及胁迫响应分子机理的研究还比较少。试验以模式植物拟南芥为材料,研究了不同pH值对拟南芥种子萌发及幼苗生长发育的影响。结果表明:pH值过高会抑制种子萌发;随着pH值的逐渐增加,根的相对生长量和幼苗叶绿素含量均呈现先增加后减少的趋势;同时,根尖生长素含量随着pH值升高呈现先增加后减少的趋势,表明生长素含量变化可能在植物对碱胁迫的响应中,尤其是在根伸长过程中起着重要作用。因此,工作将加深人们对植物在碱条件下的生理和生化反应的理解,为揭示碱信号转导途径,筛选培育耐碱品种等提供依据。     

钼对油菜生长发育的影响

钼是植物的必需微量元素,油菜是对钼敏感的作物。我国油菜主产区存在大面积的缺钼土壤,缺钼已经成为油菜生产中的障碍因子之一。从油菜缺钼症状、油菜对钼的吸收与分布规律、施用钼肥对油菜的生理代谢过程、生长发育、产量及品质的影响等方面概述了油菜钼营养研究进展。     

气体信号分子H_2S对拟南芥生长发育的影响

硫化氢(H_2S)是继一氧化氮和一氧化碳之后的第3种气体信号分子。对于H_2S调节植物胁迫响应的研究已经有大量的报道,而H_2S在植物发育过程中的影响还有待研究。以NaHS作为外源H_2S供体,观察其对野生型拟南芥生长发育的影响。结果表明,H_2S可延缓拟南芥抽薹,提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(T)、气孔导度(G),降低细胞间隙CO_2浓度(C)。实时荧光定量PCR和半定量PCR结果表明,H_2S可提高拟南芥光合作用相关基因Rubicso,RCA,LHCB3,LHCB2,GPD的表达量。外源生理浓度H_2S可提高拟南芥光合性能,延缓抽薹时间。     

潮霉素对拟南芥幼苗生长的影响

为揭示潮霉素与拟南芥幼苗生长发育的关系,研究了不同浓度潮霉素对拟南芥幼苗叶和根生长的影响.结果表明:拟南芥幼苗对潮霉素的抗性浓度约为30 μg/mL;在30 μg/mL潮霉素的作用下,拟南芥幼苗叶生长、主根伸长和侧根形成受到显著抑制,导致拟南芥幼苗较小.     

植物钼素营养研究及其在烟草上的应用

本文综述了钼元素在植物生长发育中的作用及其对烟叶品质的影响以及钼肥施用技术。