外源亚精胺对烤烟幼苗干旱胁迫的缓解效应研究

为揭示外源亚精胺（Spd）对不同干旱胁迫程度烤烟幼苗的缓解效应,以云烟87为供试材料,探究叶面喷施0.40mmol/L Spd对不同干旱胁迫程度下烤烟幼苗生物量、光合特性、根系活力、渗透调节物质含量、膜质过氧化物和抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了烤烟幼苗的生长发育,尤以重度干旱抑制效果最为显著。轻度干旱胁迫下喷施外源Spd能够显著提高烤烟幼苗的生物量、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和叶绿素含量,同时增强抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性和根系活力,提高渗透调节物质（可溶性蛋白、脯氨酸）含量,降低胞间CO₂浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量和O^-₂·产生速率,有效缓解轻度干旱胁迫造成的损害,而重度干旱胁迫下,喷施外源Spd对于提高烤烟幼苗生物量和光合能力没有显著效果。综合来看,叶面喷施0.40mmol/L Spd能够有效提高烤烟幼苗的抗旱能力,尤其对轻度干旱的烤烟幼苗作用最为显著。     

亚精胺预处理对渗透胁迫下小麦幼苗抗氧化能力的影响

以小麦绵农4号幼苗叶片为试材,以－0.6 MPa聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理造成渗透胁迫,研究了外源亚精胺（Spd）预处理对小麦相对含水量(RWC)、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。在渗透胁迫处理     

亚精胺缓解渗透胁迫对玉米胚芽鞘的氧化伤害

选用抗旱性不同的两个玉米品种农大108(抗旱性强)和掖单13(抗旱性弱)为材料,探讨外源亚精胺(Spd)缓解渗透胁迫对玉米胚芽鞘的氧化伤害机理。结果如下:渗透胁迫下,掖单13的质膜NADPH氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量的上升幅度明显大于农大108,而农大108的Spd含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)活性的上升幅度明显大于掖单13;Spd浸种,掖单13胚芽鞘中Spd的含量和3种抗氧化酶活性显著提高,而其质膜NADPH氧化酶活性的上升幅度显著下降,Spd浸种对农大108影响不大。这些结果表明,Spd浸种通过提高渗透胁迫下抗旱性弱的玉米品种胚芽鞘中Spd含量,导致胚芽鞘细胞质膜NADPH氧化酶活性下降和抗氧化酶活性升高,从而缓解活性氧的伤害。     

亚精胺对小麦幼苗耐冷性的影响

文中对亚精胺(spermidine，Spd)在耐冷性不同的小麦品种中的作用进行了研究。研究发现，耐冷品种周麦16号在冷胁迫处理时，其叶片中的Spd含量明显大于不耐冷的温麦6号。用Spd合成的抑制剂MGBG处理周麦16号，则导致Spd含量下降和耐冷性降低，外源Spd又可逆转MGBG对周麦16号在冷胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高温麦6号的叶片内Spd含量，并相应提高其耐冷性。以上结果表明，冷胁迫下，Spd可以提高小麦幼苗的耐冷性。     

亚精胺提高大豆幼苗的抗旱性

对亚精胺（spermidine,Spd）在抗旱性不同的大豆品种幼苗中的作用进行了研究。结果表明,抗旱品种豫豆24号在渗透胁迫处理时,其叶片中的Sod含量明显大于不抗旱的豫豆6号。用Spa合成的抑制剂MGBG处理豫豆24号,则导致Spd含量下降和抗性的降低,外源Spd又可逆转MGBG对豫豆24号在渗透胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高豫豆6号的叶片内SN含量,并相应提高其抗性。以上结果表明,SN可以提高大豆幼苗的抗渗透胁迫能力。     

亚精胺浸种对玉米幼苗根系核蛋白体上结合态多胺含量的影响

用高压液相色谱（HPLC）方法检测了渗透胁迫下,玉米幼苗根系核蛋白体（deoxyribonucleic acid-protein：DNP）上的非共价结合态多胺（noncovalenfly conjugated polyamines：NCC-PAs）的含量。两个品种的NCC-spa（亚精胺）和Ncc-spm（精胺）含量都因渗透胁迫而上升,而且抗旱性强的农大108上升幅度明显大于抗旱性弱的掖单13,在两个品种中未检测到NCC-Put（腐胺）。亚精胺浸种处理明显促进了渗透胁迫下掖单13核蛋白体上NCC-Spd和NCC-Spm含量的上升,也提高了掖单13幼苗对渗透胁迫的抗性。结果表明：亚精胺浸种处理,通过提高玉米幼苗根系核蛋白体上NCC-Spd和NCC-Spm的含量,从而增强玉米幼苗适应渗透胁迫的能力。     

外源亚精胺对高温胁迫下萝卜幼苗生长发育的影响

为探索亚精胺(Spd)对高温胁迫下萝卜幼苗生长的影响,解决萝卜高温生长受抑制的问题,以‘满身红’(耐热型)萝卜为试验材料,采用水培培养,在3叶1心时,将幼苗放入温光培养箱中进行昼夜40℃/30℃的高温胁迫处理,并在不同的处理时间里喷施1 mmol/L Spd。通过测定幼苗生长量、叶片叶绿素含量、丙二醛、抗氧化酶活性等抗逆指标,研究高温对萝卜幼苗生长发育的影响以及Spd对幼苗生长的促进作用。结果表明,随着高温处理时间的延长,植株生长受到极大地抑制,叶绿素、可溶性蛋白质出现大幅度下降,MDA含量升高,过氧化酶活性出现先升高最后降低的规律。喷施Spd能有效促进萝卜幼苗的生长,提高叶绿素和可溶性蛋白质含量,降低MDA的含量,增强过氧化酶的活性,达到清除细胞内产生的活性氧、维持细胞膜结构和细胞内物质的稳定的目的,最终提高萝卜抗高温能力。     

外源亚精胺对镉胁迫下玉米幼苗抗氧化酶系统的影响

为了研究亚精胺提高玉米幼苗抗重金属毒害的内在机理,采用营养液培养法,研究了1.0mmol·L^-1亚精胺对不同浓度镉胁迫下玉米幼苗光合作用和抗氧化酶的影响。结果表明:1)叶绿素含量在镉的胁迫下先升后降,可溶性蛋白含量持续下降,外源亚精胺处理高于相应的对照;2)玉米幼苗丙二醛(MDA)和过氧化氢含量及O2^-.产生速率随着Cd浓度的增大而升高,外源亚精胺处理后低于相应的对照;3)随着Cd浓度的升高玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升后降,外源亚精胺处理高于相应的对照。试验结果说明亚精胺能够增强玉米幼苗抗Cd毒害能力。     

外源亚精胺对盐胁迫下甜高粱(Sorghum bicolor)幼苗的影响

为探究外源亚精胺(spermidine,Spd)对盐胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化的影响,以‘辽甜1号’甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.5 mmol/L,1.0 mmol/L,1.5 mmol/L)的Spd喷施处理165 mmol/L NaCl胁迫下的甜高粱幼苗,测定处理7 d和15 d后甜高粱幼苗的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(intercellular CO2 concentration,Ci)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性等生理生化指标,测定处理15 d后甜高粱幼苗的株高、鲜重、干重及幼苗相对含水量。结果表明,盐胁迫显著抑制了甜高粱幼苗的生长及生理生化指标,喷施不同浓度Spd可提高盐胁迫下甜高粱幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr,降低Ci,提高可溶性糖、可溶性蛋白和Pro含量,降低MDA含量,提高SOD、POD、CAT和APX活性。说明在盐胁迫下外源喷施Spd能够增强甜高粱幼苗的光合作用,促进幼苗生长,同时增加渗透调节物质含量,提高抗氧化物酶活性以稳定细胞内环境,从而增强甜高粱幼苗的耐盐性,其中1.0 mmol/L的Spd处理效果最佳。本研究为利用外源Spd缓解植物盐胁迫伤害提供科学依据,为提高甜高粱幼苗的耐盐性提供一种新的手段。     

外源亚精胺对干旱胁迫下谷子幼苗光合作用及碳水化合物积累的影响

以干旱敏感的谷子品种‘狼尾巴’为试验材料,在营养液栽培模式下,采用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱,研究了外源亚精胺(Spd)对干旱胁迫下谷子幼苗光合特性、碳水化合物积累以及蔗糖、淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了谷子幼苗光合作用和碳水化合物积累,抑制植株的发育,而外源Spd处理能在一定程度上逆转这种效果,0.1mmol/L亚精胺处理后,谷子幼苗光合参数、叶绿素荧光参数均比干旱胁迫处理显著升高,同时蔗糖磷酸合成酶、淀粉合成酶等酶活性升高,并最终促进了蔗糖、可溶性总糖以及淀粉等破水化合物的积累,缓解了干旱胁迫对谷子幼苗生长发育的抑制。以上结果表明,干旱胁迫下,外源Spd能缓解叶片气孔的关闭,促进植株对CO2的吸收,提高植物的光合作用和碳水化合物积累能力,并最终提高了谷子幼苗的抗旱性。     

外源硼酸对铀胁迫下四季豆生理以及铀富集的影响

为了研究外源硼酸对铀胁迫下四季豆生理生化以及铀富集能力的影响,笔者以四季豆(Phaseolus vulgaris L.)为材料,通过盆栽控制试验,在含有铀污染的土壤中分别施加0、10、20、30、40、50 mg/kg的硼酸,在温室中种植培养四季豆,待四季豆开花前取样测定其生理指标和铀富集含量。结果表明:(1)随着硼酸浓度的升高,最大光化学效率(FV/Fm)和光合性能指数PIABS以及单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的能力(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心耗散的能量(DIo/RC)均呈现先升高后下降的趋势;叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸也呈现先上升后下降的趋势;丙二醛(MDA)呈现先下降后升高的趋势;(2)随着外源硼酸浓度的升高,四季豆地上部和地下部铀含量以及植物铀含量都升高。说明了外源施加适宜浓度的硼酸可以提高四季豆对重金属铀的抗性,增加四季豆对铀的富集能力和转移能力。     

低温胁迫对茄子幼苗叶片光合特性的影响

以茄子702幼苗为试材,研究了低温胁迫对茄子幼苗光合特性的影响.结果表明,低温胁迫下,茄子幼苗的叶绿素含量、叶绿素a/b、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)、CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)和RuBP最大再生速率均下降;光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)均上升;胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高.以上结果表明,低温胁迫伤害了茄子幼苗的光合机构.     

低温胁迫对茄子单性结实材料生理特性的影响

为有效评价茄子单性结实材料,用于新品种的选育应用,以单性结实材料D-11和非单性结实材料00-13为试材,在人工可调环境下,研究低温胁迫(5℃)对茄子幼苗生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,单性结实材料冷害指数低,膜脂过氧化产物丙二醛含量(MDA)少,抗冷性强;随胁迫时间的延长,幼苗叶片的净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)和CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)、RuBP最大再生速率等均下降;而光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)具有上升趋势;胞间CO2浓度(Ci)先升高后降低。实验表明,低温胁迫主要影响茄子幼苗光合机构的活性,单性结实材料的抗冷优势明显,光合参数变化幅度小。     

低温胁迫下高粱幼苗对外源脯氨酸的响应

以冷敏高粱晋303为试验材料,幼苗三叶期用不同浓度的脯氨酸处理后, 2~4℃低温胁迫,测定相关生理指标,探讨外源脯氨酸处理对高粱幼苗耐冷性的影响。结果表明,外源脯氨酸处理可以提高低温胁迫下高粱叶片SOD、POD的活性,分别在3 mmol·L^-1和5 mmol·L^-1浓度脯氨酸的处理提高幅度最大。外源脯氨酸处理能降低低温胁迫下高粱叶片MDA的含量,以5 mmol·L^-1脯氨酸的处理效果最好。外源脯氨酸处理对叶片可溶性糖含量的增加也有作用,在本试验脯氨酸浓度设置范围内,可溶性糖含量随处理浓度的增加而增加。外源脯氨酸处理可以维持高粱幼苗中较高的叶绿素含量,喷施5 mmol·L^-1浓度脯氨酸时幼叶叶绿素含量最高。说明外源脯氨酸处理可有效缓解低温胁迫对高粱幼苗的伤害,提高幼苗的耐冷能力。     

外源谷胱甘肽对低温胁迫下玉米幼苗的影响

试验旨在研究外源谷胱甘肽增强玉米幼苗防御低温胁迫的效应。选取生产上大面积推广的‘郑单958’品种为试验材料,采用土培法,设置6组处理,分别为CK、LT、G1、G2、G3、G4,每个处理3次重复。将培养至三叶一心的玉米幼苗分别进行叶面喷施3天后,在人工气候箱中采用10℃低温胁迫,并对玉米幼苗生长及相关生理指标进行分析。结果表明,喷施外源谷胱甘肽能够显著减轻低温胁迫对玉米幼苗苗高、叶片含水量及叶绿素含量的影响。低温胁迫5天后,谷胱甘肽通过增强过氧化物酶活性缓解低温胁迫对玉米幼苗的伤害,G3与LT处理存在明显差异,提高了79.25%;在低温天数的增加下,玉米叶片细胞内可溶性糖及丙二醛含量逐渐升高,胁迫7天后,LT处理与胁迫后第5天相比,可溶性糖及丙二醛含量分别增加了106.97%、25.33%。综合来看,外源谷胱甘肽能提高低温胁迫下玉米的生长能力,主要通过提高抗氧化酶和光合调控能力,保持细胞渗透平衡。     

低温胁迫对不同藜麦幼苗生理生化特性的影响

为探究低温胁迫对藜麦幼苗生理生化特性的影响,以红藜、白藜、黑藜3种不同藜麦为实验材料,采取小盆暗萌发、营养土育苗的方法,在人工模拟低温胁迫环境下(4℃)分别处理不同的时间。结果表明:1)白藜和红藜游离脯氨酸含量随着低温胁迫时间的延长先上升后下降,黑藜的脯氨酸含量随着时间的变化逐渐上升。2)不同藜麦的丙二醛含量随时间的变化均呈先上升再下降的趋势,出现最大值的时间不同,但波动都比较小,恢复条件之后含量均相对上升。3)不同藜麦幼苗过氧化物酶(POD)的活性在低温期间持续上升,解除胁迫后活性下降。4)随着低温胁迫时间的延长,不同藜麦幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降,在48 h达到最大值。实验表明:低温胁迫不同的时间对3种藜麦生理生化指标影响程度不同,随着时间的延长,各指标的变化趋于稳定。抗寒性强弱依次为:黑藜、白藜、红藜。     

Introgression of Phaseolus acutifolius A. Gray Genes into the Phaseolus vulgaris L. Genome

The tepary bean (Phaseolus acutifolius A. Gray) is a desirable genetic resource for incorporation of improved disease, pest, and stress resistance into common bean (P. vulgaris L.). Reproductive barriers separate the two species and the degree to which tepary genes may be introgressed into the common bean genome has not been well described. Greenhouse studies of gene introgression through recurrent back-crossing to common bean were performed using two first backcross (BC₁) and nine second backcross (BC₂) populations. The truncate primary leaf characteristic of tepary bean was readily observed but the short primary leaf petiole and narrow bract tepary traits were infrequently observed in both BC₁ and BC₂ populations. In one BC, population high frequencies of adaxial stomata (characteristic of P. acutifolius) and the presence of a 30 kD cotyledon polypeptide from P. acutifolius were also observed; however, a diapho-rase isozyme from P. acutifolius appeared to be eliminated from BC₁ progeny at a high rate whereas 6-phosphogluconate dehydrogenase alleles appeared to be transmitted normally. The expression of tepary primary leaf truncate morphology and bract width were correlated with decreased fertility in one of the two BC₁ populations. Given suitable parental genotypes and population sizes it should be possible to transfer genes from P. acutifolius to P. vulgaris, especially in regions of the genome which are not associated with inviability or sterility. It will be difficult to transfer factors from certain regions of the tepary genome which are preferentially eliminated during introgression.     

低温胁迫下聚糖萘合剂对玉米幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验, 以郑单958和丰单3号为材料, 研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响, 以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明, 低温胁迫下, 玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制; 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低; 过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、光系统II光化学的最大效率(F_v/F_m)、叶绿素含量(Chl a+Chl b)。低温处理7 d, ZDTR和FDTR的P_n、G_s、F_v/F_m、Chl a+Chl b分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1 741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%; PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低, 低温胁迫7 d, PKN处理使郑单958和丰单3的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%; 同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。