印度梨形孢对盐胁迫下水稻幼苗生长及抗氧化系统的影响

【目的】探究印度梨形孢(Piriformosporaindica)PI-020对盐胁迫下水稻幼苗生长、抗氧化相关酶活性及基因表达水平的影响。【方法】以不同浓度的PI-020菌丝体悬液接种南粳9108水培苗,显微镜观察及qPCR技术分析PI-020在水稻秧苗根系的定殖能力,并测定水稻叶片丙二醛(MDA)含量,分析水稻秧苗的表型参数、光合色素含量、抗氧化相关酶活性及基因表达的变化。【结果】与对照相比,盐胁迫条件下(100 mmol/L NaCl),PI-020定殖后,水稻叶片MDA含量显著降低。200倍菌丝体稀释液处理的效果最好,MDA含量减少了67.2%。PI-020定殖后,水稻株高、根长、叶面积、鲜质量和干质量分别增加了34.67%、23.62%、58.04%、59.53%和67.25%,与对照相比均差异显著;同时PI-020定殖还显著提高了叶片光合色素含量,抗氧化酶CAT、APX、POD活性及抗氧化相关基因OsCAT、OsAPX2、OsSOD的表达水平。【结论】印度梨形孢PI-020通过提高水稻幼苗抗氧化能力减少盐胁迫引起的氧化损伤,从而降低MDA含量,同时缓解光合色素的降解,保护了...     

外源MeJA对低温胁迫下冬小麦冷响应基因表达的影响

为了探讨外源MeJA(茉莉酸甲酯)处理对低温胁迫下东农冬麦1号(Dn1)叶片和分蘖节中 TaICE41(CBF表达诱导因子)及4个冷响应基因( Wcor14、 Wcor15、 Wcor18、 Wcor413)表达量的影响,了解Dn1强抗寒性是否与JA(茉莉酸)对CBF途径冷响应基因的调节有关,以Dn1为试验材料,叶面喷施1mmol·L~(-1)MeJA,采用荧光定量PCR法检测低温(5℃、0℃、-10℃和-25℃)胁迫下Dn1叶片及分蘖节中 TaICE41及下游4个冷响应基因的表达量。结果表明,外源MeJA处理提高了低温胁迫下Dn1叶片及分蘖节中上述基因的表达量;-10℃下,Dn1分蘖节中 TaICE41、 Wcor14、 Wcor15、 Wcor18、 Wcor413表达量均达到最高值,处理组依次约为对照组的3.3倍、38.0倍、12.7倍、9.4倍、3.5倍,表明JA对CBF途径冷响应基因的调节与低温胁迫下Dn1的强抗寒性有关;-10℃是Dn1抗寒的重要温度节点,分蘖节是影响其越冬性的主要部位。生物信息学分析及预测表明, TaICE41位于3A染色体上,定位于细胞核内,表达产物为无规则卷曲型蛋白,属于HLH蛋白家族成员,与节节麦的ICE1蛋白亲缘关系最近。本研究可为解析激素JA调控植物抗寒性的分子机制提供理论依据。     

盐胁迫对玉米幼苗生长的影响

分别采用不同浓度的盐溶液对2个不同玉米品种的幼苗进行盐胁迫处理,在盐胁迫的第3、4、5 d分别测定植株的根、茎、叶的干重、鲜重、含水量。结果表明:不同浓度盐胁迫对玉米根、茎、叶的干重、鲜重、含水量均有不同程度影响,不同品种间有差异。总体来看,沈玉18的耐盐性强于沈农87。     

外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响

为给外源茉莉酸甲酯(MeJA)在小麦抗旱栽培中的合理利用提供依据,以大面积推广的小麦品种周麦18为试验材料,用盆栽控水的方法模拟干旱胁迫,研究了外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦旗叶叶绿素a、叶绿素b、叶黄素含量及气孔导度和蒸腾速率,提高了PSⅡ初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)及叶黄素循环组分(V+A+Z)含量和(A+Z)/(V+A+Z)值,导致光合速率（P_n）及PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）受到显著抑制,最终表现为叶片瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用率(LUE)显著降低。干旱胁迫下喷施MeJA显著增加了叶黄素、β-胡萝卜素、(V+A+Z)含量及(A+Z)/(V+A+Z)值,从而使F_o和NPQ显著增大,缓解了干旱胁迫下强光对叶绿素产生的氧化破坏,而较低的叶绿素a/b也增强了小麦对弱光的利用效率。喷施MeJA能诱导叶片气孔适当关闭,减少了水分的散失,因而显著提高了灌浆中后期叶片P_n、F_v/F_o、F_v/F_m、Φ_PSⅡ,最终表现为WUE和LUE显著提高。这表明外源MeJA能增强小麦叶片光合系统在干旱胁迫下的稳定性,改善小麦光合作用。     

外源钙对盐胁迫下玉米幼苗不同器官离子含量的影响

以郑单958为试验材料,采用水培法研究盐胁迫下外源钙对玉米幼苗根、生长叶、成熟叶叶鞘和叶片生长的影响及K+、Na+、Mg2+、Ca2+含量,探讨盐胁迫下外源钙对玉米幼苗不同器官离子含量的影响。结果表明,外源钙可缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,促进干物质积累及根冠比的增加。外源钙可明显降低根系对Na+的吸收量,减少Na+向地上部的运输量;增加对K+、Mg2+、Ca2+的吸收量和运输量;降低盐胁迫下玉米幼苗各器官Na+/Ca2+值、Na+/K+值,表明Ca2+可改善玉米幼苗体内的离子平衡,缓解盐胁迫造成的伤害。     

磷对盐胁迫下玉米幼苗脂质过氧化特性及抗氧化酶活性的影响

采用水培试验,研究不同浓度磷对盐胁迫下玉米幼苗生长、叶片和根系中脂质过氧化特性及其抗氧化酶活性的变化.研究表明,盐胁迫下,增施磷可明显缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制,各器官含水量增加,改善植株体内的水分代谢状况.随磷含量增加,玉米幼苗叶片细胞膜透性逐渐降低,叶绿素含量增加,叶片和根系中SOD、CAT和POD活性明显增加...     

硅对盐胁迫下麻疯树种子萌发及幼苗生长的影响

添加外源硅溶液后,研究盐胁迫下麻疯树种子萌发和幼苗生长,测定种子发芽率、发芽指数、活力指数、丙二醛(MDA)含量和酶活性(包括SOD、POD和CAT)等指标,调查硅对盐胁迫下麻疯树的生理影响。结果表明,盐胁迫下外源硅处理可显著提高麻疯树种子发芽率、发芽指数和活力指数。水培营养液中施加外源硅可降低盐胁迫下幼苗叶片的MDA含量,显著提高了SOD和POD活性,部分提高CAT活性(但不显著)。外源硅缓解了盐胁迫的生长抑制作用。外源硅的缓解效应存在浓度差异,终浓度3mmol/L硅的生长缓解作用最好。     

茉莉酸对镉胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究茉莉酸对玉米幼苗叶片抗镉性的影响。结果表明,镉胁迫显著提高玉米叶片丙二醛(MDA)、H_2O_2含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,降低过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,降低叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量。与单独镉胁迫相比,外源茉莉酸处理可显著提高镉胁迫下叶片CAT、POD、APX和GR活性,显著提高叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及生物量,显著降低镉胁迫下叶片MDA和H_2O_2含量,从而缓解其造成的伤害。结果表明,外源茉莉酸可明显提高玉米幼苗叶片的抗氧化能力和光合色素含量,从而增加生物量的积累,缓解镉胁迫造成的伤害。     

外源赤霉素对盐胁迫下水稻幼苗生长及生理基础的影响

采用人工气候箱水培试验,研究了外源赤霉素对盐胁迫下水稻幼苗生长的缓释效应。结果表明:外源赤霉素处理可以缓解水稻幼苗受到的盐伤害,提高了水稻幼苗苗高、主胚根长、地上部和地下部干重,其中50 mg/L GA3处理效果最佳。外源赤霉素处理增加了盐胁迫下幼苗叶片可溶性糖和脯氨酸含量,耐盐品种长白9号脯氨酸增幅远大于盐敏感品种越光。外源赤霉素处理显著提高了越光幼苗叶片SOD和POD活性,而长白9号幼苗叶片SOD和POD活性增加效果不明显,甚至低于单盐胁迫水平。外源赤霉素对耐盐性不同水稻品种的缓释效应存在差异。     

盐胁迫对野生和栽培大豆中抗氧化酶活性的影响

盐胁迫会对植物产生次级的氧化胁迫,抗氧化酶对自由基的清除具有重要意义.通过对盐胁迫下耐盐性强的野生大豆Antisalt和耐盐性弱的栽培大豆HN40中的抗氧化酶活性的测定与分析,探讨了大豆的耐盐性机理.结果表明:盐胁迫下Antisalt通过快速的应答反应,较高的维持抗氧化酶活性水平的能力,表现出比HN40更强的耐盐性.     

外源NO对NaCl胁迫下玉米幼苗脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养法,以硝普钠（SNP）为外源NO供体,分析不同浓度外源NO对NaCl胁迫下玉米幼苗叶片电解质渗出率、叶片和根系中MDA含量和SOD、POD、CAT活性的影响。研究结果表明,盐胁迫下不同浓度SNP处理可以降低玉米幼苗叶片的电解质渗出率,使叶片和根系中MDA含量降低,不同程度增加玉米叶片和根系中SOD、POD、CAT活性;对玉米叶片和根系中3种保护酶活性的影响具有不同的剂量效应。适量外源NO能够缓解NaCl胁迫带来的伤害,增强叶片和根系抗氧化能力。     

玉米自交系苗期冷胁迫miRNA表达谱研究

以冷敏感自交系B73和耐冷自交系W9816为材料,分析供试材料在冷胁迫条件下的miRNA表达谱。冷处理后,有10种miRNA上调表达,包括miR156、miR166b/c/d、miR171d/e、miR398a/b、miR399e和miR408等;有21个miRNA下调表达,包括miR159a、miR166h、miR167a/b/c/d/h/i、miR319b/d、miR393a/c和miR399a/b/c/h等。对部分miRNA的荧光定量检测与测序结果基本一致。基于生物信息学的预测,差异表达的miRNA共有84个靶基因,GO分析表明,这些靶基因参与了基因转录和能量代谢过程,并响应胁迫刺激。结果表明,冷处理差异表达miRNA及其靶基因在玉米冷胁迫响应中具有重要的生理作用。     

干旱胁迫下氮肥对玉米叶片生理特性的影响

采用盆栽控水试验,研究干旱胁迫下氮肥水平对玉米光合作用及保护酶活性的生理响应。结果表明,与正常灌水处理相比,干旱胁迫降低玉米叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子产量(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);增加胞间CO2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)和丙二醛(MDA)含量;保护酶活性(SOD、POD和CAT)升高。干旱胁迫下适量施氮(225 kg/hm2)提高玉米叶片的Gs、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和qP;降低Ci和qN;同时显著提高保护酶活性(SOD、POD和CAT),降低膜质过氧化程度,全面改善叶片光合功能和内在的生理特性。不施氮肥和过量施氮(450 kg/hm2)均表现出与适量施氮处理相反的变化趋势。     

EBR对盐胁迫下玉米幼苗生理指标及抗氧化酶和水孔蛋白基因表达量的影响

以玉米自交系Mo17为材料,用不同浓度的EBR处理150 mmol/L NaCl胁迫的玉米幼苗,测定其叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和根系活力等指标,同时通过荧光定量PCR测定CAT酶基因和ZMPIP2-4基因的表达。结果表明,EBR处理后,玉米幼苗的POD酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和根系活力增加,MDA含量降低。EBR处理浓度为0.1 mg/L时,可溶性糖、过氧化物酶和根系活力显著增加;EBR浓度为0.001 mg/L时,酶(CAT)基因的表达量有明显上升。EBR浓度为0.1 mg/L时,在生理层面可有效增加玉米抗盐胁迫的能力;0.001 mg/L时在基因层面可显著增加玉米幼苗抗盐胁迫CAT和ZMPIP2-4基因表达量。有效缓解盐胁迫的最适EBR浓度为0.1 mg/L。玉米幼苗抗胁迫基因表达后调控具体机理尚不清楚,需进一步探究。     

盐胁迫下益生菌对玉米的促生效应研究

为提高盐渍化农田作物的耐盐性,从生长于高盐土壤的玉米根际中分离促生潜力的菌株,在NaCl胁迫下,测定其对玉米发芽率、发芽势、促生长和电导率的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌NY-06、巨大芽孢杆菌YJ-1和解淀粉芽孢杆菌YJ-3有很好益生效果。在1.5%NaCl和2.0%NaCl胁迫下,3个菌株发酵液处理后的玉米株高分别增高16.3%、9.5%、16.7%和18.9%、8.3%、19.9%,地上部鲜重分别增加28.8%、21.5%、34.0%和29.3%、22.8%、36.3%,根系鲜重分别增加32.7%、15.5%、18.3%和51.9%、58.6%、56.8%,玉米叶片相对电导率分别降低11.1%、9.2%、8.0%和6.4%、9.5%、14.2%。     

外源丙三醇对干旱胁迫下玉米幼苗抗逆调控作用

以郑单958幼苗为试验材料,设置空白对照(CK)、正常水分条件下1 mmol/L丙三醇(Gly)处理玉米幼苗叶片、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(PEG)、20%聚乙二醇模拟干旱胁迫+1 mmol/L丙三醇(PEG+Gly)处理玉米幼苗叶片4个处理展开试验。结果表明,干旱胁迫下外源施用1 mmol/L丙三醇能显著提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)积累减少;最大光量子效率(F_v/F_m)和光系统Ⅱ潜在活性(F_v/F_o)显著提高,玉米幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)、相对含水率及生长指标均显著提高,胞间CO₂浓度(C_i)降低。因此,外源施用丙三醇能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善...     

苯肽胺酸对低温胁迫下玉米幼苗抗氧化系统和氮代谢的影响

以玉米品种郑单958为试材,设常温下喷施清水（CK）、常温下喷施苯肽胺酸（PA）、低温下喷施清水（LT）和低温下喷施苯肽胺酸（LT+PA）4个不同处理,低温处理7 d后将玉米幼苗移入常温环境下恢复3 d,测定各处理幼苗生长情况、细胞质膜透性、活性氧（ROS）、抗氧化酶活性和氮代谢相关指标。结果表明,低温胁迫下,幼苗叶片活性氧和丙二醛（MDA）含量显著增加,膜透性增大,胁迫前期会诱导酶促抗氧化防御系统活性增强,随胁迫时间延长,抗氧化酶活性均呈下降趋势;氮素吸收量逐步减少,氮代谢相关酶活性呈明显降低趋势,玉米幼苗生长受到严重抑制。叶面喷施苯肽胺酸可显著减少膜损伤来促进根系对NO₃^-的吸收和提高抗氧化酶活性,同时氮代谢关键酶活性的上升和GS/GOGAT代谢途径的正常运行在氮代谢中发挥积极作用。     

外源亚精胺对盐胁迫下大豆幼苗叶片光合性能和抗氧化代谢的调控效应

为了探讨亚精胺提高大豆幼苗抗盐性的内在机理,以郑豆30为材料,采用沙培法,研究了在100 mmol·L~(-1)盐胁迫下,不同浓度(0.1,0.5,1.0和1.5 mmol·L~(-1))的亚精胺对大豆幼苗叶片光合特性和抗氧化代谢的影响。结果表明:在盐胁迫下,大豆幼苗相对干物质增长速率(RDMIR)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性和光合参数(Pn、Ci、Tr和Gs)下降,相对电解质渗透率(RELR)、超氧阴离子产生速率(O~-_2·)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量上升,但经过不同浓度的亚精胺处理后,大豆幼苗叶片RELR、O~-_2·、H_2O_2和MDA含量下降,而RDMIR、抗氧化酶活性和光合参数却上升,且以0.5 mmol·L~(-1)的Spd处理效果最显著。这些结果表明亚精胺能通过提高大豆幼苗叶片的抗氧化酶活性而降低幼苗叶片的O~-_2·产生速率、H_2O_2和MDA含量,通过提高光合相关参数指标提高幼苗叶片的光合效率,从而减轻盐胁迫的伤害,促进大豆幼苗生长。