多胺代谢与植物环境胁迫

介绍了植物体多胺的存在状态及其代谢与矿质营养胁迫、渗透水分胁迫、盐胁迫和低温胁迫的关系,并对多胺提高植物抗逆境胁迫能力的作用机理做了简要介绍。     

多胺与植物抗逆性关系研究进展

多胺是广泛分布于植物体内具有调控作用的生理活性物质,其代谢变化与高等植物的生长和发育关系密切。综述多胺与植物的渗透胁迫、低温胁迫、盐胁迫、酸胁迫等逆境胁迫关系的研究进展,并对其研究前景进行了展望。     

多胺参与植物逆境响应过程的作用机理研究进展

多胺是植物的一类生理活性物质,与植物生长发育和逆境胁迫抗性密切相关,强化多胺代谢活动可显著提高植物的综合逆境抗性。在简要介绍多胺组成成分及合成途径的基础上,概括了近年来多胺在植物逆境抗性响应机理中的研究进展。     

多胺与盐胁迫及渗透胁迫关系的研究进展

目前多胺作为植物对逆境胁迫响应的成分而备受关注,多胺预处理可以抵消胁迫引起的负效应,从而缓解胁迫引起的伤害。随着工业发展,盐胁迫及渗透胁迫的范围、程度越来越严重,文章重点综述了近年来有关盐胁迫以及渗透胁迫条件下多胺在植物抵抗逆境胁迫中的重要作用。     

外源乙烯对黄瓜幼苗根系生长及内源多胺含量的影响

精确控制营养液溶氧浓度和外源乙烯浓度,研究了黄瓜幼苗根系在低氧水培时的生长情况以及PAs含量的变化。结果表明,外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的生长有抑制作用,虽然根径增粗,含水量增加,但根系的总根数、总表面积、总体积、干重和鲜重都有所减少,随着乙烯浓度的增加,抑制作用增强;外源乙烯对根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系PAs含量有着明显的拮抗作用,外源乙烯使根际低氧逆境下黄瓜幼苗根系的伤害症状加重。     

水分胁迫下玉米叶片乙烯释放和多胺含量的变化及其与玉米耐旱性的关系

水分胁迫导致玉米叶片乙烯(C2H4)释放和多胺的含量发生变化,轻度和中度胁迫下。玉米叶片的乙烯释放先缓慢增加而后下降,多胺的含量先降后升;重度水分胁迫下,乙烯的释放先是大幅度增加而后迅速下降,多胺则是大幅度下降而后缓慢回升。叶面喷施乙烯合成抑制剂AOAA(Amino oxiacetic acid)时,轻度和中度水分胁迫下,叶片乙烯释放量受到明显抑制,低于对照水平,多胺含量转降为升;重度水分胁迫下,乙烯释放量和多胺的含量均接近对照水平。外源多胺预处理降低了水分胁迫下玉米叶片中叶绿素、DNA和蛋白质含量的下降幅度。乙烯加速了水分胁迫下玉米植株的衰老速率,而多胺则有一个相反的效应。从而可增强玉米的耐旱性。水分胁迫下玉米叶片中存在乙烯和多胺的相互制约关系,多胺可能参与DNA和蛋白质合成的调节。     

乙烯信号转导及其在植物逆境响应中的作用

乙烯是一种与胁迫响应有关的激素,在植物生长发育和对环境信号的反应中起着关键作用。乙烯参与种子萌发、叶片与花的脱落、组织器官衰老、果实成熟、单性花性别决定等生理过程的调控,并且对生物和非生物胁迫的应对有重要作用。综述乙烯生理作用和乙烯生物合成及信号转导的最新研究进展,同时对乙烯在植物逆境响应中的作用进行探讨。     

外源物质干预对逆境胁迫下植物生长代谢的影响研究进展

逆境胁迫是指对植物施加有害影响的环境因子,是目前造成植物减产、品质下降的主要影响因素。植物在遭受逆境胁迫后施加外源物质可显著提升植物对逆境胁迫的抵抗能力。目前,植物遭受逆境胁迫后常用的外源干预物质主要有植物生长调节剂、有机物、无机物和金属离子等,国内外针对植物面临逆境胁迫下利用不同的外源物质对其进行缓解及调控的研究主要集中在生理生化、活性氧、代谢酶、基因变化等细胞和分子水平,针对外源物质对逆境胁迫下植物生长发育的影响机制尚不明确。本文对此进行了综述并提出了今后利用外源物质研究植物抗逆的方向,为后续深入探索外源物质干预对植物应对逆境胁迫的反应机制,从而为改善植物的生长提高植物的产量和品质提供科学依据。     

植物激素与逆境的关系

脱落酸、多胺和乙烯是三种逆境激素,本文就这三种激素在逆境中的变化及其产生的一系列生理生化反应进行简要的综述,为化控技术在生产中的运用提供参考。     

Yield-related agronomic traits evaluation for hybrid wheat and relations of ethylene and polyamines biosynthesis to filling at the mid-grain filling stage

Because of the yield increase of 3.5–15% compared to conventional wheat, hybrid wheat is considered to be one of the main ways to greatly improve the wheat yield in the future. In this study, we performed a principal component analysis(PCA) on two-line hybrids wheat and their parents using the grain weight(GW), the length of spike(LS), the kernel number of spike(KSN), and spike number(SPN) as variables. The results showed that the variables could be classified into three main factors, the weight factor(factor 1), the quantity factor 1(factor 2) and the quantity factor 2(factor 3), which accounted for 37.1, 22.6 and 18.5%, respectively of the total variance in different agronomic variables, suggesting that the GW is an important indicator for evaluating hybrid combinations, and the grain weight of restorer line(RGW) could be used as a reference for parents selection. The hybrid combination with a higher score in factor 1 direction and larger mid-parent heterosis(MPH) of the GW and its parents were used to carry out the analysis of grain filling, 1-aminocylopropane-1-carboxylicacid(ACC) and polyamine synthesis related genes. The results suggested that the GW of superior grain was significantly higher than that of inferior grains in BS1453×JS1(H) and its parents. Both grain types showed a weight of H between BS1453(M) and JS1(R), and a larger MPH, which may be caused by their differences in the active filling stage and the grain filling rate. The ADP-glucose pyrophosphorylase(AGPase), granule bound starch synthase Ⅰ(GBSSI), starch synthase Ⅲ(SSS), and starch branching enzyme-I(SBE-I) expression levels of H were intermediated between M and R, which might be closely related to MPH formation of the GW. Compared with R and H, the GW of M at maturity was the lowest. The expression levels of spermidine synthase 2(Spd2), ornithine decarboxylase(ODC) and S-adenosylmethionine decarboxylase(SAMDC) had significantly positive correlations with the grain filling rate(r=0.77*, 0.51*, 0.59*), suggesting their major roles in the grain filling and heterosis formation. These provide a theoretical basis for improving the GW of photo-thermo-sensitive male sterile lines(PTSMSL) by changing the endogenous polyamine synthesis in commercial applications.     

内源乙烯与1-MCP互作对番茄成熟和细胞壁物质代谢的影响

【目的】探讨内源乙烯与1-MCP的相互作用对贮藏过程中番茄成熟和细胞壁代谢的影响。【方法】将破色期番茄("佛罗里达47")果实分为4组,其中2组经低压低氧(8kPa,1.7kPaO2)处理6h后,分别立即使用50μg/L液态1-MCP(HH+1-MCP)或去离子水(HH)浸泡1min;另外2组未经HH处理的番茄果实,也分别使用50μg/L1-MCP(1-MCP)或去离子水(对照)浸泡1min,测定处理后果实在贮藏(20℃)过程中成熟相关生理指标及细胞壁组分的变化。【结果】番茄果实经HH处理后,内源乙烯含量(IEC)急剧降低至对照水平的75.6%,且对1-MCP的反应敏感性有所提高。HH+1-MCP处理显著抑制了果实硬度的下降,其硬度值在贮藏第4～16天中,平均分别较对照和1-MCP处理高29.8%和15.6%;HH+1-MCP处理果实的呼吸和乙烯峰出现时间均较对照推迟4d,较1-MCP处理推迟2d,但对峰值影响未达到显著水平;与1-MCP处理相比,HH+1-MCP处理对多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)、α-半乳糖苷酶(α-Gal)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)等细胞壁降解酶活性的变化影响较大,对PG的影响尤为明显;HH+1-MCP处理还显著地抑制了番茄果实贮藏期水溶性和CDTA溶性糖醛酸(UA)含量的增加,其水溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较对照和1-MCP处理低37.3%和21.9%,其CDTA溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较1-MCP处理果实低31.4%和20.5%;凝胶渗透色谱分析结果显示,1-MCP和HH+1-MCP处理延缓了番茄果实多聚糖醛酸分子的降解过程,且后者效果更为明显。此外,本试验HH处理各项测定指标与对照无显著差异。【结论】内源乙烯含量是调节1-MCP反应能力的重要因素,解释了不同跃变型果实在成熟起始后对1-MCP反应敏感性差异的原因。     

大麦根中多胺含量和转化与耐盐性的关系

用0、50、100、200和300mmol·L-1NaCl对2个耐盐性不同的大麦品种鉴4(J4,耐盐性较强)和科品7号(KP7,耐盐性较弱)幼苗处理8d后,其干重均随着NaCl浓度增加而显著下降,叶片MDA含量和相对电导率相应增加。与对照相比,J4干重的降低要小于KP7,MDA含量和相对电导率也比KP7低。在盐胁迫下,大麦幼苗根系的多胺含量和种类也有显著的变化,随NaCl浓度的增加,腐胺(Put)含量先下降后上升,而亚精胺(Spd)含量的变化则相反,这种多胺含量变化的盐浓度阈值J4大于KP7。多胺合成抑制剂D-Arg、二氟甲基鸟氨酸(DFMO)和甲基乙二醛双(鸟嘌呤腙)(MGBG)可以显著降低盐胁迫下多胺含量,不同程度上加重了盐胁迫的伤害,表明植物体内多胺在盐胁迫适应中具有重要的作用。     

壳聚糖对采后黄花梨果实膜脂过氧化和乙烯生成的影响

以黄花梨果实为试材,测定了经壳聚糖涂膜处理的果实在常温贮藏过程中膜脂过氧化和乙烯生成的变化.结果表明:壳聚糖涂膜使果实SOD活性维持在较高水平,LOX活性较低,细胞膜稳定性增加、透性变小,MDA含量显著减少,乙烯释放跃变不很明显且较低.而对照处理的果实SOD活性很快下降,LOX活性初期和后期较高,乙烯释放量较大,并在采后第11日左右出现明显的跃变峰.     

创新林业经营体制与森林资源保护的关系探索

在过去,林业经营的发展与森林资源保护似乎是一对水火不容的矛盾,发展林业经济必然损害森林资源的保护。但如今,以科学发展观的角度探索林业经营体制与森林资源保护的关系,可以发现创新林业经营体制,利用社会主义市场经济的杠杆,可以有效地将林业经济的发展与森林资源保护结合起来,使二者相互促进、共同发展、达到共赢。我国要平衡林业经济与森林资源保护之间的取舍关系,促进森林资源的可持续发展,从而达到“既要金山银山,也要绿水青山”的目标。     

低温胁迫对菜用大豆生长、叶片活性氧及多胺代谢的影响

选用两种耐低温性不同的菜用大豆品种——‘沪宁95-1’(耐低温)和‘台湾75’(低温敏感),对低温胁迫下两者的生长、叶片活性氧及多胺代谢进行了比较。结果表明,低温胁迫后两者生物量积累显著受到抑制,但‘沪宁95-1’受抑制程度显著小于‘台湾75’;低温胁迫下两者叶片抗氧化酶活性、O·-2生成速率、H2O2和MDA含量均显著升高,但‘沪宁95-1’叶片抗氧化酶活性显著高于‘台湾75’,O·-2生成速率、H2O2和MDA含量则显著低于‘台湾75’;低温胁迫后‘沪宁95-1’叶片不同形态腐胺、亚精胺和精胺含量均显著上升,‘台湾75’叶片不同形态腐胺含量显著下降,游离态、结合态亚精胺和精胺含量显著上升,束缚态亚精胺和精胺含量变化不显著。以上结果表明,低温胁迫下不同形态腐胺、束缚态亚精胺和精胺与‘沪宁95-1’较低的生长抑制、较低的氧化损伤以及较高的保护酶活性有关,可能在菜用大豆耐寒性方面发挥重要作用。     

以电阻抗谱法研究植物细胞膜透性生物学

电阻抗谱法作为植物生理学研究的一种方法,把植物组织看作一个等效电路,电阻抗谱参数的变化可以反应植物组织的生理学变化,表征植物细胞膜透性变化.通过研究电阻抗谱参数与植物细胞膜透性相关生理指标之间的关系,描述植物生理状态,具有方便、快捷、非破坏性等特征.近年来,电阻抗谱法在植物膜透性相关生理学研究中的应用正在不断扩大.因此,对电阻抗谱法在植物细胞膜透性生物学领域的逆境胁迫、果实成熟、蔬菜贮藏、嫁接成活和根系形态等方面的研究进展进行了综述.     

干旱胁迫下杏叶片膜脂脂肪酸组分和乙烯释放及LOX活性的变化

自然干旱条件下,杏叶片相对含水量和脂肪酸不饱和指数(IUFA)随干旱时间的延长而逐渐下降,细胞质膜透性增大,乙烯释放率和脂氧合酶(LOX)活性均表现出"先上升后下降"的趋势.恢复灌水后这些指标有不同程度的恢复.抗旱性强的品种"冰佳娜丽"在干旱条件下能维持较高的叶片相时含水量,较低的细胞质膜透性、乙烯释放率及LOX活性.     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对番茄细胞膜透性及谷光甘肽过氧化物酶活性的影响

采用温室有机土盆栽试验研究了不同盐浓度(N aC l浓度分别为5和10 g/L)胁迫下,丛枝菌根真菌(AM F)对番茄氧自由基(O2.-)产生速率,丙二醛(M DA)含量,细胞膜透性,谷胱甘肽过氧化物酶(G SH-Px)活性和叶片相对含水量(RW C)等生理指标的影响。结果表明,在盐胁迫下,接种和未接种AM F的番茄均随盐浓度的增加和盐胁迫时间的延长,叶片和根系中M DA含量、叶片中O2.-产生速率和细胞膜透性持续增加,RW C下降;与未接种番茄相比,接种AM F能显著减少番茄植株叶片中M DA的积累,降低O2.-产生速率和细胞膜透性,增加RW C,因而减缓了盐胁迫对番茄细胞膜的伤害,增强了番茄的耐盐性。盐胁迫下,接种AM F番茄的G SH-Px活性显著高于未接种株,可见接种AM F增强了番茄叶片的G SH-Px活性,减轻了活性氧对植株细胞膜的伤害,提高了番茄的耐盐性。