扁茎黄芪转录组测序及生物信息学分析

为获得扁茎黄芪转录组信息及功能基因表达特征,以扁茎黄芪的幼苗叶片为材料,利用Illumina HiSeq平台进行转录组测序及生物信息学系统分析.结果显示,共获得扁茎黄芪Unigene 19280条,总长23472470 bp,其中GC含量达42.74％,测序质量和组装效果较好.通过Blast分析后,分别有12541,1...     

干旱胁迫对蒙古黄芪种子萌发及生长生理的影响

目的:以PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,探讨蒙古黄芪种子的萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应,为蒙古黄芪抗旱栽培提供技术依据。方法:采用滤纸做发芽床,清水为对照,用浓度分别为10%、20%、30%的PEG-6000溶液处理蒙古黄芪种子,测定黄芪种子的萌发率、幼苗生长量及叶片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量等抗旱生理指标。结果:10%PEG-6000浸种48 h显著提高了黄芪种子的发芽率,20%PEG-6000浸种48 h显著促进黄芪幼苗的生长。丙二醛、脯氨酸含量均随着PEG-6000浓度的升高而增加;丙二醛含量随着浸种时间的延长而增加,脯氨酸含量与浸种时间无显著相关性。根系活力、可溶性糖、可溶性蛋白含量、叶绿素a、b、a+b含量以及a/b值随着浸种时间的延长显著增加,而随着PEG浓度的升高除叶绿素b含量呈持续下降趋势外,其他各项指标均呈现先升高后降低的趋势。结论:中低浓度的PEG溶液处理蒙古黄芪种子有利于种子萌发和幼苗生长,而浓度过高则会出现抑制作用。可以选择20%PEG-6000浸种48 h处理黄芪种子,提高蒙古黄芪幼苗抗旱性。     

褪黑素浸种对盐碱胁迫下大豆种子萌发的影响

为研究褪黑素浸种对盐碱胁迫下大豆种子萌发的影响,以大豆品种垦丰16为试验材料,研究100μmol/L褪黑素浸种对不同浓度混合盐碱（NaCl和NaHCO₃物质的量按1:1混合,配制为0、25、50、100、200mmol/L的盐碱溶液）胁迫下大豆种子萌发的影响。结果表明：与对照相比,随盐碱浓度提升,大豆种子发芽率、发芽指数、芽鲜重和芽干重呈不断降低趋势,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性呈现先升高后降低的趋势,抗坏血酸过氧化物酶活性呈不断上升趋势;渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量呈现先升高后降低的趋势;膜脂过氧化产物丙二醛、H₂O₂含量、$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ .}^{-}}}$产生速率呈不断上升趋势。褪黑素浸种可提高不同浓度盐碱胁迫下大豆种子发芽率、发芽指数、芽鲜重、芽干重和抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量,降低丙二醛、H₂O₂含量和$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ .}^{-}}}$产生速率。综上所述,褪黑素浸种可以缓解不同浓度盐碱胁迫对大豆种子发芽的抑制作用,并能提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低膜脂过氧化程度。     

水杨酸对镉胁迫下花椰菜种子萌发及幼苗生长的影响

研究了镉胁迫下外施水杨酸(SA)对花椰菜种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明,低浓度(0.01～0.10mmol/L)的Cd2+对花椰菜种子萌发的影响并不显著,但随浓度的增加,发芽率、发芽指数、苗高、根长、活力指数和叶绿素含量均显著降低,丙二醛和脯氨酸含量上升,POD、CAT、APX活性增加.SA处理能有效缓解高浓度镉引起的细胞伤害和氧化胁迫,促进种子萌发和幼苗生长.     

外源褪黑素对低温胁迫下菜豆种子萌发及抗性的影响

为了探究褪黑素(Mt)对低温环境下菜豆种子的影响,本研究对菜豆种子进行低温处理(LT)和低温加褪黑素的处理(LT+Mt),并设置常温处理作为对照(CK),对同时期的各项生理指标进行测定。结果表明：Mt可以提高低温胁迫下的种子萌发率,但萌发率要低于对照;同时对渗透调节物质、O₂^-和MDA、抗氧化酶活性进行测定,发现低温增加了渗透调节物质的含量,当加入Mt后其含量进一步增加;低温处理后O₂^-和MDA的含量增加,当加入Mt后其含量明显降低,但是要高于对照;低温处理后抗氧化酶活性略低于对照,当加入Mt后其含量显著升高。研究表明外源Mt有效的减轻了低温对种子萌发的损害,从而促进种子萌发过程中抵御低温的能力。     

褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发特性的影响

低温胁迫严重影响棉花种子萌发,为明确褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发的调控作用,本研究以海岛棉品种‘新海41号’为试验材料,分析不同褪黑素浓度处理对低温胁迫(15℃)下棉花种子的萌发特性、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和过氧化氢含量影响。结果表明,低温下棉花种子发芽率、发芽势和发芽指数较常温对照分别降低17.41%、13.52%和74.96%,胚根长度降低40.35%,SOD、POD、CAT活性略有增高,MDA和H₂O₂含量有所增加。低浓度的褪黑素（10 μmol/L和20 μmol/L）处理显著增加了低温胁迫下棉花种子发芽势、发芽率、发芽指数以及胚根长度,增强抗氧化酶的活性,减少MDA、H₂O₂的产生,其中20 μmol/L褪黑素处理后,与低温对照相比SOD、POD、CAT活性分别上升3.53%、29.47%、3.45%,MDA和H₂O₂含量分别减少13.93%和8.08%。适宜浓度的褪黑素处理能有效缓解低温胁迫对棉花种子萌发的损伤,增强种子耐低温性,其中20 μmol/L褪黑素处理效果最好。     

淹水胁迫下褪黑素浸种对水稻幼苗生长的影响

为研究淹水胁迫下褪黑素浸种对长短中胚轴水稻幼苗期生理和生化性状的影响,采用不同浓度梯度的褪黑素(MT)处理,测定中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量、成活率等相关农艺性状,测定过氧化物歧化酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)含量等生理生化指标。MT浸种对淹水胁迫下水稻生长的影响可分为低浓度缓解胁迫和高浓度加剧毒害;淹水处理下相比短中胚轴品种华航31、DH4040,长中胚轴品种鄂中4号、DH4038具有较高的成活率;在对4个品种添加10,100μmol/L的MT浸种处理时,华航31中MT浸种效果表现均是最好的,其中100μmol/L MT浸种处理在每个品种中均能显著提高幼苗的成活率。随着浓度提高到1 000μmol/L,对所有的品种均表现为抑制成活;MT浸种可降低MDA含量,提高POD、SOD、CAT活性,促进中胚轴长、胚芽鞘长、芽长、鲜质量等农艺性状,100μmol/L MT浸种处理效果最好;1 000μmol/L MT浸种也可以促进相关农艺性状提升并提高酶活性,但成活率显著下降。适当浓度的褪黑素浸种,能提高淹水胁迫下水稻幼苗活力和出苗率,显著降低淹水胁迫对水稻幼苗的毒害作用。     

盐碱胁迫下棉花幼苗对外源褪黑素的生理响应

新疆土壤盐碱化严重影响棉花种子的萌发及幼苗生长,本试验通过分析外源褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗生长指标的影响,了解褪黑素对盐碱胁迫下棉花幼苗的调控效应;通过盆栽试验,分析了盐碱胁迫下喷施外源褪黑素对棉花幼苗生长、抗氧化酶活性及有机酸含量的影响。结果发现,在盐碱胁迫下,棉花幼苗的生长受到了抑制,过氧化氢与丙二醛含量显著增加,过氧化氢酶、超氧化物酶活性降低,有机酸含量提高。在盐碱胁迫下,施用外源褪黑素可缓解棉花幼苗的盐碱毒害症状,增加植株生物量。SOD、CAT的活性显著提高,H2O2与MDA的积累减少,从而减轻了盐碱胁迫对棉花的损害,提高了棉花苗期对盐碱胁迫的耐受性。     

盐胁迫对膜荚黄芪种子萌发的影响

为了保护并开发膜荚黄芪,同时改良盐碱地,研究了3种不同盐（中性盐NaCl、碱性盐Na₂CO₃和复盐）对膜荚黄芪种子发芽率、发芽势、抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和相对电导率的影响。结果表明,不同盐胁迫对膜荚黄芪种子的影响不同,随着盐浓度的增加,黄芪种子的发芽率和发芽势逐渐降低;低浓度的NaCl和复盐可提高抗氧化酶活性,Na₂CO₃处理随着其浓度增加对抗氧化酶活性的抑制作用增强;各处理均增大了丙二醛含量和相对电导率;NaCl和复盐处理降低了膜荚黄芪种子可溶性蛋白含量,Na₂CO₃处理的可溶性蛋白含量随盐浓度增加而增加,综合各项指标可得同等盐浓度条件下胁迫作用由强到弱为Na₂CO₃>NaCl>复盐。     

PEG胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响

采用PEG-6000模拟干旱,研究了不同干旱胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:不同浓度PEG胁迫处理对板蓝根种子的萌发均有一定的延缓作用.随着干旱胁迫强度的增加,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、抗旱指数、胚芽鲜重均呈现明显下降趋势,板蓝根整株脯氨酸含量呈上升趋势,丙二醛的含量先升后降;胚芽干重在PEG浓度小于15％时变化不大,当PEG浓度高于15％时明显下降.     

膜荚黄芪根水浸液对4种作物种子萌发及幼苗生长的影响

通过室内生物测定法,研究了黄芪根水浸液对4种作物种子萌发及幼苗生长的化感影响。结果表明,黄芪根水浸液对4种作物种子萌发及幼苗生长均有明显的化感作用,其中根受到的化感抑制大于地上部分,种子萌发阶段受到的化感抑制大于幼苗生长阶段。不同受体的发芽势、最长根长和根冠比受到的化感抑制最强。4种作物的化感敏感性为小麦>板蓝根>大麦>大豆。因此,选择与黄芪轮作、套作的作物时,优先选择大豆和大麦,其次为板蓝根。     

钙离子胁迫对3种牧草种子萌发及幼苗生长的影响

以白车轴草、紫云英、紫花苜蓿种子为材料,通过测定发芽率、发芽势、发芽指数、恢复萌发率等指标,研究钙离子浓度对3种牧草种子萌发及幼苗生长的影响,以期为喀斯特地区牧草栽培提供科学参考。研究结果表明:1)低浓度钙离子胁迫(0～0.09 mol·L^-1)对3种牧草种子发芽影响有限,而高浓度钙离子胁迫(0.12～0.15 mol·L^-1)能够明显抑制3种牧草种子萌发,且低浓度钙离子(0.03 mol·L^-1)胁迫可以促进紫花苜蓿种子萌发; 2)白车轴草、紫云英和紫花苜蓿种子发芽指数均随钙离子浓度增加逐渐减小; 3) 3种牧草种子的恢复萌发率表现为紫花苜蓿>紫云英>白车轴草; 4)钙离子浓度明显抑制3种牧草幼苗的生长,低浓度钙离子(0.03 mol·L^-1)有利于紫花苜蓿幼苗生长。可见,紫花苜蓿对高钙环境的适应能力要好于白车轴草和紫云英,是喀斯特地区较为适宜的栽培牧草品种。     

重金属镍胁迫对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同浓度(0.5、1、5、10、50、100 mg/L)镍(Ni2+)处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响..结果表明,低浓度(≤5mg/L)有利于小麦种子的萌发及幼苗生长,中等浓度(5 ～ 10 mg/L)时能正常萌发和生长,而高浓度(＞10 mg/L)则对其有明显的抑制作用,且随浓度增大抑制作用逐渐增强.相对于高浓度Ni2对芽的长度和重量的抑制作用,对根的长度和重量的抑制作用更大.     

PEG胁迫对冷季型草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

本试验采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液,对多年生黑麦草、高羊茅和草地早熟禾种子的萌发情况进行了研究.结果表明,在干旱胁迫下多年生黑麦草和草地早熟禾均推迟了萌发时间且随浓度不断增大推迟时间延长,但对高羊茅影响不大.低浓度(5％)PEG对多年生黑麦草和草地早熟禾种子发芽有一定促进作用,高浓度( 15％ ～ 25％)对3种植物种子的萌发都表现为抑制作用.3种草坪草种子的抗旱性顺序为高羊茅＞多年生黑麦草＞草地早熟禾.     

水杨酸对渗透胁迫下玉米种子萌发和幼苗生长的影响

分别采用不同浓度的甘露醇和水杨酸处理玉米种子。结果表明:水杨酸处理对玉米种子的发芽率以及苗高、根长、根数、苗鲜重、根鲜重及根冠比都得到提高,说明水杨酸对玉米种子发芽和幼苗生长的有促进作用,可以在一定程度上解除渗透胁迫。     

Effects of Melatonin on the Antioxidant Enzyme Activities and Seed Germination of Cotton (Gossypium hirsutum L.) under Salt-Stress Conditions

[Objective] Cotton (Gossypium hirsutum L.) seed germination, in which melatonin plays an important regulatory role, is seriously affected by soil salinization. Cotton seed germination, antioxidant enzyme activity levels and other physiological indicators were analyzed to clarify the regulatory effects of exogenous melatonin on cotton seed germination under salt-stress conditions. [Method] The experiment was conducted in a greenhouse of Hebei Agricultural University in Baoding City, Hebei Province from 2018 to 2019 using Guoxin Cotton 9 as the material. The germination rate, germination potential, seed biomass after germination, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities, as well as the malondialdehyde (MDA) content, of cotton seeds were measured after exposure to different melatonin concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μmol·L^－1) and 150 mmol·L^－1 NaCl treatments. [Result] After germination, the germination rate, germination potential, radical length and seed biomass significantly decreased, as did the SOD, POD and CAT activities. However, the MDA content significantly increased under salt-stress conditions. Low exogenous melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the germination potential, germination rate and biomass of cotton seeds, and promoted the elongation of radicals; however high melatonin concentrations (50 and 100 μmol·L^－1) inhibited cotton seed germination and decreased seed biomass after germination. Low melatonin concentrations (10 and 20 μmol·L^－1) increased the SOD, POD and CAT activities and decreased the MDA content in cotton seeds. [Conclusion] Low melatonin concentrations could promote germination and improve the salt tolerance of cotton seeds, while high melatonin concentrations could inhibit their germination. A 20 μmol·L^－1 melatonin concentration is appropriate for regulating cotton seed germination under salt-stress conditions.     

镉胁迫对矮生四季豆种子萌发和幼苗生长发育的影响

以水培法研究了不同浓度的Cd2＋溶液对四季豆种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明：当Cd2＋浓度较低时,Cd2＋对种子萌发及幼苗生长发育毒害作用较小,一定浓度范围内（0.05～0.5mg/L）还有促生作用,高浓度Cd2＋(5～100mg/L)能严重抑制四季豆幼苗根及下胚轴的生长;Cd2＋胁迫对四季豆幼苗体内过氧化物酶 (POD),超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化氢酶（CAT）活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且同一浓度的Cd2＋对四季豆幼苗POD、CAT活性的抑制作用表现为根系大于下胚轴,Cd2＋浓度＞0.5mg/L时,根系SOD活性大于下胚轴中的活性;Cd2＋胁迫下,四季豆下胚轴和根的丙二醛（MDA）含量增加,且根部含量大于下胚轴的量。     

种子引发对水分胁迫下水稻发芽及幼苗生理性状的影响

不同基因型稻种经水引发及聚乙二醇(PEG)渗透胁迫引发处理均能降低稻种丙二醛(MDA)含量,促进可溶性总糖(SS)降解,加快稻种内部糖代谢进程,提高相溶性溶质脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白质(SP)含量,也有利于提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,引发效果较明显。且适度PEG引发稻种的效果明显好于水引发,杂交籼稻在PEG浓度为20%的条件下引发效果最优,而常规粳型水稻在PEG浓度为10%~15%的引发条件下效果较好,但超出最高PEG引发浓度的阈值,会对稻种产生危害,影响其正常萌发。引发处理后的稻种对不同程度水分胁迫程度的响应表明,适当强度的引发处理利于激发稻种物质代谢、利于各水稻品种的萌发、幼苗形态指标及保护性酶等生理指标的显著提高,而严重的水分胁迫均不利于稻种萌发;表明引发处理虽能提高水分胁迫条件下种子活力,但稻种激发自身对外界萌发环境的协调能力有限,且不同品种间存在明显差异,籼稻优于粳稻。