MaHSFA1和MaHSP70在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用

【目的】探讨MaHSFA1和MaHSP70基因在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用,为有效延长香蕉贮运期提供参考依据。【方法】从香蕉基因组数据库(http://banana-genome.cirad.fr/)中搜索到MaHSFA1和MaHSP70基因序列,分别设计特异引物,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测这2个基因在香蕉热处理和低温贮藏中的表达情况。【结果】MaHSFA1基因与其他物种的HSFA1基因同源性较低,仅在HSF DNA-bind区域的保守性很高;MaHSP70基因含有一个HSPA1-2,6-8-like NBD区域,且与其他物种的HSP70基因同源性很高。7℃冷藏诱导香蕉果实的MaHSFA1和MaHSP70基因表达量整体上呈下降趋势。经52℃热水处理诱导的MaHSFA1基因表达增强,且在热激处理后0.5 h有一个小高峰;在7℃低温贮藏过程中,经热处理后的MaHSFA1基因表达量在贮藏4.0 h时迅速升高至最大值,之后又迅速下降;MaHSP70基因表达量在热激处理后0.5 h迅速升高至最大值,约是对照处理(未经热激处理)的4倍,之后逐渐下降。在整个试验过程中除7℃贮藏120.0 h外,其他时段热激处理的MaHSFA1和MaHSP70基因表达量均高于对照处理。【结论】采后香蕉果实的抗冷性与MaHSFA1和MaHSP70基因表达增强密切相关,生产上可通过热处理提高香蕉果实的抗冷性,进而延长贮运期。     

活性氧在热处理诱导香蕉耐冷性中的作用

【目的】探讨活性氧在热处理诱导果实耐冷性中的作用。【方法】采用10 μmol•L-1的活性氧合成酶NADPH氧化酶的专一性抑制剂二苯基碘（diphenylene iodonium, DPI）预处理香蕉果实,然后于52℃热水处理3 min,之后置于7℃低温贮藏,测定冷害指数、叶绿素光化学效率Fv/Fm、过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（ ）含量、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及其基因表达。【结果】与单独热水处理香蕉果实相比,热处理前预先用DPI处理的香蕉果实具有较高的冷害指数和较低的Fv/Fm值;在冷藏前3 d减少了由热处理导致的H2O2含量和 产生速率的快速积累;降低了CAT和APX的活性;抑制了MaCAT和MaAPX基因的表达。【结论】DPI预处理减少了香蕉果实由于热处理而导致的活性氧的迅速积累,相应地也减弱了热处理诱导的耐冷效果,表现为冷害症状加剧。推测热水处理诱导的早期活性氧爆发为香蕉果实的耐冷诱导所必需,其可能作为信号分子参与了此过程。     

MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的作用

【目的】研究香蕉CaM在温度胁迫及香蕉果实后熟过程中的表达模式,了解CaM在增强香蕉果实对温度胁迫的适应性作用,解释CaM参与调控香蕉果实褪绿转黄的机制。【方法】通过比对NCBI数据库中已有物种的CaM氨基酸序列,设计兼并引物。采用热硼酸法,从香蕉果皮中提取总RNA,通过RT-PCR与RACE方法扩增目的基因。利用DNAMAN软件和NCBI网站对CaM的氨基酸序列进行氨基酸比对和同源树分析。利用地高辛探针合成试剂盒（PCR DIG Probe Synthesis Kit）合成特异基因带有DIG标记的探针,使用Northern杂交法对MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的表达规律进行分析。钙离子螯合剂EGTA及钙信号恢复处理采用香蕉果皮离体培养,采用真空渗透的方法对香蕉果皮进行试剂处理,利用色差计测定颜色h值。【结果】从香蕉果皮中克隆得到一个CaM,长648 bp,编码138个氨基酸,命名为MaCaM（登录号：HM061077）,序列分析表明,MaCaM包含4个EF-Hand钙离子结合区域,与MaCaM、OsCaM、ZmCaM、AtCaM3、TaCaM1-2等基因同源性极高。Northern杂交结果表明,热激（52℃,3 min）处理香蕉果实0.5 h后,MaCaM表达迅速增强;香蕉果实在冷害温度（7℃）下放置10 d,MaCaM在冷藏的第7-10 d表达逐渐增强,当采后香蕉果实先经热激处理再放入7℃下贮藏,MaCaM表达在第4天和第7天强于7℃处理;乙烯催熟处理诱导香蕉MaCaM表达逐渐增强;30 mmol·L^-1钙离子螯合剂EGTA处理在一定程度上抑制了香蕉果实的后熟,同时也抑制了MaCaM的表达。而在EGTA处理的同时,利用30 mmol·L^-1 CaCl₂进行钙信号恢复处理,能一定程度地恢复香蕉果实的正常后熟,也恢复了MaCaM的表达。【结论】MaCaM能增强香蕉果实对温度胁迫的适应性;MaCaM作为一种调控因子参与了香蕉果实后熟的褪绿转黄过程。     

磷酸二氢钾对香蕉幼苗抗冷性的影响

以香蕉主要栽培品种巴西蕉的幼苗为试材,研究了不同浓度的磷酸二氢钾对提高蕉苗抗冷性的影响.结果表明,在低温胁迫下,香蕉幼苗叶面喷施不同浓度的磷酸二氢钾均能显著降低香蕉幼苗叶片相对电导率和丙二醛(MDA)含量,维持较低的膜透性,提高蕉苗叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸和叶绿素含量及提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,从而提高了香蕉幼苗的抗低温胁迫能力,在本试验设置的4个浓度处理中以磷酸二氢钾15 mmol/L处理的效果最佳.     

外源水杨酸对黄瓜幼苗抗冷性的诱导作用

在黄瓜3叶1心时期,叶片喷施1．0、2．0、3．0、4．0 mmol／L水杨酸（SA）溶液,进行10℃／6℃低温处理,研究外源水杨酸对黄瓜幼苗抗冷性的影响。结果表明：低温胁迫导致黄瓜幼苗丙二醛含量逐渐增加,但适宜浓度SA处理能显著降低膜脂过氧化程度,维持膜的稳定性,提高黄瓜幼苗的抗冷性,其中以2．0 mmol／L SA处理效果最佳;在低温胁迫下,对照幼苗叶绿素含量降解较快,受低温影响严重,渗透调节能力降低,可溶性糖含量增幅较小也影响其渗透调节能力。喷施2．0 mmol／L SA溶液可缓解低温胁迫对幼苗的伤害,提高黄瓜幼苗的抗冷能力,延缓叶绿素降解。     

过氧化氢诱导采后香蕉耐冷性的研究

为了探讨过氧化氢(H2O2)诱导香蕉耐冷性的作用,本试验研究了外源H2O2、茉莉酸甲酯(MJ)和水杨酸(SA)处理对采后香蕉果实冷害的影响.结果表明:SA、MJ和H2O2处理在不同程度上减轻了香蕉果实的冷害症状,延缓了果实硬度和PPO活性的提高,维持了果皮颜色,延缓了细胞膜透性的提高和抑制了冷害诱导的呼吸强度的提高,推测H2O2 可作为信号分子诱导采后香蕉果实的耐冷能力.     

外源甜菜碱对香蕉幼苗抗冷性的影响

研究了外源甜菜碱对香蕉幼苗抗冷性的影响,结果表明,外源甜菜碱能提高香蕉幼苗叶片的脯氨酸(Pro)含量,减少O2·-的积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)的活性,维持质膜的稳定性,从而有效地提高香蕉幼苗的抗冷能力,其中以甜菜碱10.0 mmol/L的保护效果最好.     

热激处理对香蕉幼苗抗冷性的影响

以巴两香蕉幼苗为材料,研究了热激处理对香蕉幼苗抗冷性的影响.结果表明,经过42℃、2 h热激处理的香蕉幼苗抗冷性明显提高,其细胞质膜透性、MDA含量低于对照,而可溶性蛋白含量和SOD活性与对照相比均保持在较高水平.     

水杨酸诱导黄瓜幼苗抗冷性的基因表达

水杨酸(Salicylic acid,SA)能诱导植物提高抗生物胁迫和非生物胁迫(冷胁迫等)的能力.为研究SA对非生物胁迫下植物基因表达的影响;以黄瓜("新优30")幼苗为试材,用SA(3 mmol/L,pH6.0)溶液和蒸馏水处理后,经7℃冷胁迫48 h,提取叶片总RNA并反转录cDNA,利用mRNA差异显示技术分离出12个差异表达cDNA片段.经反向斑点杂交验证其中2个(SICCL 1和SICCL 2)为高差异表达片段.序列测定和Blast分析表明,SICCL 1与甜瓜中黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic Virus,CMV)相关基因AM734282有88%同源性;SICCL 2与毛柽柳中NaHCO,胁迫相关基因THL24h-106有86%同源性.由此推测,SA诱导植物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的能力可能是通过诱导植物某些相同基因的表达来实现的.     

活性氧参与氨基三唑诱导的香蕉果皮耐冷性研究

采用过氧化氢酶(CAT)专一性抑制剂氨基三唑(Aminotriazole,AT)处理采后香蕉果皮,以探讨AT对香蕉果实耐冷诱导效果及其对活性氧代谢的影响.结果表明:与对照香蕉果皮相比,AT处理果皮的冷害指数较低、细胞膜透性增加缓慢;AT处理诱导了果皮H2O2含量和O2·产生速率的提高,并维持了前7d的高水平;AT处理降...     

7种诱导剂诱导香蕉抗香蕉枯萎病初步研究

7种诱导剂诱导香蕉对香蕉枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)的抗病性试验结果表明:诱导效果最好的是BTH,在浓度为200 mg/mL时达到了最好的44.27%;效果相对较差的是禾甲安,在浓度为100倍时仅为9.67%。碧护在20 000倍时达到最好防效27.86%,CTS在0.04 g/株时达到最好防效24.62%,好润在100倍时达到最好防效22.58%。     

热处理提高芒果抗冷性与内源ABA的关系

 观察了 38℃热空气处理持续时间对 2℃下贮藏 12d的芒果抗冷性的影响 ,结果表明 ,在 12h以内 ,芒果的抗冷性随热处理时间的延长而提高 ,至 12h抗冷性最强 ;继续延长热处理时间至 72h ,抗冷性保持不变。说明使芒果抗冷性达到最强的热处理持续时间是一个跨度较大的区间。热处理 72h的芒果在低温贮藏的 12d内果皮的细胞膜透性保持不变 ,而未经热处理的对照果膜透性随低温贮藏时间的延长而升高 ;与此同时经热处理的芒果在低温贮藏期间内源ABA含量高于对照。表明冷藏期间芒果组织中的ABA浓度高则其抗冷性较强。     

热处理提高采后果蔬抗冷性的机理分析

低温贮藏是采后果蔬最有效并且应用最广泛的一种保鲜技术,但是一些对低温敏感的水果和蔬菜,在低温贮藏中容易发生冷害现象,给采后果蔬造成重大的损失.热处理作为一种安全高效的物理处理措施,已被广泛应用于提高采后果蔬的抗冷性.目前多数研究集中在热处理对采后果蔬贮藏品质的影响以及对采后果蔬生理生化的影响,而热处理提高果蔬抗冷性的机理以及关键信号途径尚不太清楚.对热处理提高采后果蔬抗冷性可能存在的机理进行分析,表明热处理诱导的果蔬抗冷性与细胞膜完整性、活性氧信号、热激蛋白、精氨酸途径、糖代谢等因素相关.这些因素具有共同的特点:热处理最终均是通过诱导增强抗氧化酶体系的活性、维持细胞膜的完整性,从而提高了果蔬的抗冷性.     

水杨酸诱导非洲菊不同基因型的抗冷性研究

对非洲菊冷敏感程度不同的两个基因型WR6(冷敏感)和YR6(较抗冷)的幼苗进行了不同浓度(100、300和500 mg/ L)水杨酸(Salicylic acid ,SA)预处理,低温胁迫(10±1 ℃)2 d,常温恢复(25 ℃)4 d,测定并比较了该过程中叶片细胞活力、抗氧化酶系活性、丙二醛和可溶性糖含量的变化.结果发现YR6基因型具有比WR6高的抗氧化酶系活力和强的渗透调节能力,表现出较强的抗冷性;SA预处理提高了低温胁迫下两基因型的细胞活力,提高抗氧化酶系的活力,降低了膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量,从而提高抗冷性;SA诱导非洲菊抗冷性的最佳浓度是300×10-6.     

过表达MdCBF1基因提高植物抗冷性

本试验将从‘嘎啦’苹果中克隆的MdCBF1转化到‘王林’苹果愈伤组织和野生型拟南芥幼苗中,进行低温冷处理,观察并比较分析野生型与转MdCBF1材料在成活率和表达量间的差异,以研究MdCBF1基因对植株抗冷性的影响。结果显示,低温处理后,与野生型植株相比,转基因苹果愈伤组织抗冷性更高,转基因拟南芥成活率更高,抗冷性相关基因表达水平更高。可以看出,MdCBF1过表达能够显著提高植株的抗冷性,表明其在植物的冷胁迫响应过程中发挥着重要作用。     

抗枯萎病的基因改良香蕉育成

澳大利亚昆士兰大学经研究获得抗香蕉枯萎病的基因改良植株。将抗香蕉巴拿马病害（即香蕉枯萎病）的单个基因插入香蕉基因组中,该基因能阻止香蕉细胞在受到病菌攻击后凋亡。该研究将给非洲贫困国家的香蕉种植业带去希望。但在澳大利亚本土,蕉农却反对将基因改良香蕉商业化。香蕉枯萎病已经导致澳大利亚北部地区香蕉业瘫痪,一旦传至昆士兰和新南威尔士等地区,将会产生同样的后果。该病害可通过土壤和水传播。     

脱落酸、水杨酸和钙对黄瓜幼苗抗冷性的诱导效应

为了探明脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和氯化钙(CaCl2)对黄瓜幼苗抗冷性的影响及其生理机制,以津优35号黄瓜幼苗为试材,叶面喷施0.1 mmol.L-1 ABA、1 mmol·L-1 SA和10 mmol·L-1 CaCl2,以喷洒去离子水为对照(CK),在光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃,光量子通量密度为100μmol.m-2·s-1)处理.结果表明,低温胁迫可使黄瓜幼苗的冷害指数、电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显著升高.随着胁迫时间的延长,过氧化物酶(POD)活性逐渐升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性先升高,后降低;脯氨酸与可溶性糖含量明显增加.胁迫前经ABA、SA和CaCl2预处理,黄瓜幼苗的冷害指数分别比CK降低50.0％、40.0％和47.1％,EL和MDA含量的增加幅度明显减小,胁迫初期H2O2含量增加幅度大于CK,但24 h后呈下降趋势,72 h时分别比CK降低27.9％、27.5％和34.4％;抗氧化酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量显著高于CK.说明ABA、SA和CaCl2对黄瓜幼苗抗冷性有明显的诱导效应,这种效应与抗氧化酶活性提高和渗透调节能力增强有关.     

外源水杨酸诱导对番茄幼苗抗冷性的影响

水杨酸是植物体内的内源激素之一,它的调节作用对于抵御植物生长发育过程中遇到的非生物胁迫起重要作用。在低温条件下,对植物体喷施适宜浓度的外源水杨酸,能有效减轻低温对植物的伤害,使植物在低温环境中也能继续生长。为了研究不同浓度的水杨酸对番茄幼苗抗寒性的影响,测定相关生理指标和相关基因表达量变化,为今后番茄的合理化生产提供理论依据,用不同浓度的外源水杨酸喷洒在叶片上以诱导番茄4叶1心期幼苗,对水杨酸诱导后的番茄幼苗进行低温处理。结果表明,水杨酸能有效提高番茄幼苗的抗低温能力,使其叶绿素、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性升高,相对电导率、可溶性蛋白含量、MDA含量降低;对低温敏感的CBF1、ICE1、COR15a基因表达量增加。其中,以350 mg/L浓度的SA处理6 d效果最佳。