节瓜抗镰刀菌酸突变体的筛选和特性研究

枯萎病是节瓜的主要病害之一。为了创新节瓜抗枯萎病资源,利用枯萎病毒素镰刀菌酸（FA）为胁迫剂,以节瓜不定芽为筛选材料,进行了节瓜抗镰刀菌酸变异体离体筛选研究。试验结果表明,FA胁迫的适宜浓度为60~80mg•L-1。筛选出的抗性细胞系继代培养后仍保持对FA抗性,其再生植株的R1、R3代株系对节瓜枯萎病的抗性可以达到中抗至抗病级;与供体材料相比,再生系后代株系除枯萎病抗性增强外,其他主要农艺性状没有明显变化。表明利用抗FA细胞系离体筛选技术改良和创新节瓜抗枯萎病材料是可行的。     

高温胁迫对不结球白菜幼苗生长及生理指标的影响

根据多年夏季露地自然高温下的观察和36℃高温胁迫下的热害指数,筛选出了耐热品系196—3、197—5、196—8和198—9,不耐的品系197—7、196—12以及介于耐热和不耐热之间的品系197—4、197—6,并测定了这8个品系40℃高温胁迫下的膜稳定性;进一步在20℃／12℃（d／n）（ck）、32℃／20℃（d／n）、36℃／28℃（d／n）人工模拟高温胁迫条件下,测定了这8个品系的幼苗生长量、MDA、游离脯氨酸、游离氨基酸、以及总糖相对含量。结果表明：在32~C／22℃（d／n）和36℃／28℃（d／n）处理下,相对生长量、游离脯氨酸、游离氨基酸和总糖的相对含量品系间差异都极显著;相关分析表明,两温度处理条件下相对生长量与热害指数都极显著正相关,而只有32℃／22℃（d／n）处理条件下的游离脯氨酸、游离氨基酸和总糖的相对含量与耐热性存在显著的相关性,其中游离脯氨酸相对含量与耐热性呈极显著正相关（r=0．8083^＊＊）。所以高温胁迫生理指标的研究中采用32℃／22℃（d／n）处理不结球白菜幼苗比36℃／28℃处理更能体现出品种间的耐热性差异。32℃／22℃（d／n）处理条件下的游离脯氨酸、游离氨基酸和总糖的相对含量都可以用来鉴定不结球白菜的耐热性,但是以游离脯氨酸为最好。     

丝氨酸和脯氨酸离体诱导小麦超早抽穗无性变异研究

用丝氨酸和脯氨酸作诱变剂和选择剂,对10个小麦品种的成熟胚和近成熟胚进行离体培养,从97-7的近成熟胚中筛选出优良变异株(抗性-2)。该变异株的后代比亲本抽穗期提早10d左右,且也早于其他早熟品种。     

盐胁迫对大白菜幼苗生理生化特性的影响

为了探讨大白菜耐盐机理、筛选耐盐性鉴定指标,建立苗期耐盐性鉴定方法,选用了６个具有不同耐盐性的大白菜材料,用Hoagland营养液水培方法,研究了不同浓度NaCl胁迫处理下大白菜盐害指数、脯氨酸含量、可溶性糖含量、游离氨基酸含量和丙二醛（MDA）含量的变化规律。结果发现,随着NaCl处理浓度的增加以及胁迫时间的延长,大白菜幼苗叶片中的MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及游离氨基酸含量均呈上升趋势。不同大白菜品种的盐害指数表现出不同程度的增加。盐害指数和MDA含量在不同品种间表现了明显差异,能较好地反映大白菜各品种苗期的耐盐性,可作为大白菜耐盐性的筛选指标。     

低温胁迫对玉米幼苗某些生理指标的影响

东北地区玉米的冷害通常是发生在苗期的延迟性冷害。为研究玉米抗冷害机制,筛选适合黑龙江省种植的抗冷害品种,选取东北地区主栽的44份玉米材料,在5℃下进行低温胁迫试验,抗冷性分级后从不同的级别中筛选出4个代表性的品种。采用盆栽方法,在三叶期进行低温胁迫试验,设5个温度梯度,5个胁迫时间。试验结果表明,丙二醛和游离脯氨酸含量均随着低温胁迫时间的延长而快速增加,随着胁迫程度的增强而增加;抗性强的品种,脯氨酸含量增加的幅度大,丙二醛含量增加的幅度小。不同温度下、同一温度不同品种保护性酶有着明显变化和差异。玉米幼苗叶片叶绿素含量均降低,但下降幅度随胁迫程度的加强而增加,抗性强的品种下降幅度小。 ;     

干旱胁迫对蒙古冰草苗期根系特征及生理特性的影响

为了解干旱胁迫下蒙古冰草的根系特征和耐旱特性,本试验采用盆栽断水的方式对蒙古冰草进行模拟土壤干旱胁迫处理,测定根系长度、表面积、根尖数和体积4个特征指标和叶片细胞膜透性、丙二醛和游离脯氨酸含量3个生理指标.结果表明,干旱胁迫下,蒙古冰草根系的长度、表面积、根尖数、体积有增加趋势,干旱胁迫10d时其均达到最大,且根长和根尖数较对照(ck)分别增长了33.55％和78.88％,之后各指标均逐渐下降;细胞膜相对透性、丙二醛和游离脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长均有增加的趋势,干旱胁迫10d后丙二醛和游离脯氨酸含量积累则变缓.     

人工持续低温对园林树木离体休眠枝条渗透物质影响的研究

研究在持续-10℃低温胁迫下,园林树木离体枝条内渗透物质的变化规律,为揭示深休眠离体枝条生理变化提供理论基础。试验以处于深休眠的紫叶矮樱、美国红栌、鸡爪槭、元宝枫为试材,离体枝条在保水条件下,使用冰箱提供-10℃低温胁迫,3次重复。试验结果表明：紫叶矮樱枝条内可溶性蛋白呈现出逐渐降低变化,美国红栌先升高后降低,鸡爪槭和元宝枫呈现出一直上升的变化;3~12天,美国红栌脯氨酸含量逐渐下降,其他3种树木逐渐上升变化,12~15天,紫叶矮樱和鸡爪槭略微下降,其他2种树木表现出上升变化;4种园林树木的离体枝条可溶性糖含量呈现出一直上升的变化,第15天时达到最高值。综合分析认为,处于深休眠期的树木枝条,低温胁迫下其渗透物质变化表现出一定的生理活性,-10℃的低温胁迫在处理的3~9天范围内,渗透物质变化未达到显著差异水平。     

甘蓝枯萎病抗性基因FOC1序列分析及抗性相关变异位点分析

旨在发掘甘蓝抗枯萎病基因FOC1中与抗性相关的特异性单核苷酸多态性(SNP),为进一步开发FOC1特异分子标记提供理论依据。在对11份甘蓝自交系材料枯萎病抗病表型鉴定基础上,通过基因测序,对每份材料中FOC1等位基因及相应的氨基酸序列变异进行分析。结果表明,FOC1等位基因序列之间共存在92处SNP变异和2处Indel变异,其中包含C381A/G等18个在抗、感材料中表现出特异性差异的SNPs。此18个特异的SNP中转换型比率为86.11%、颠换型比率为13.89%,4种碱基变异率以T/C、G/A最高,分别占47.22%和38.89%,而C/G和A/C变异率共占13.89%。本研究也发现抗、感材料中存在4个特异的SNP,可造成3个氨基酸的变化。     

4个野生早熟禾属草种的耐热性研究

以草地早熟禾栽培种“午夜”为对照,通过测定高温胁迫下4个野生早熟禾属草种的几项生理指标,探讨了半致死温度、叶片细胞质膜透性、叶片脯氨酸含量以及叶片丙二醛含量等生理指标的变化特征。结果表明草地早熟禾、硬质早熟禾、细叶早熟禾、早熟禾和“午夜”的半致死温度分别为56.56℃、55.95℃、53.78℃、52.88℃和56.09℃;高温胁迫下,各草种随着胁迫程度和胁迫时间的增加,都表现为质膜透性增大,游离脯氨酸积累先增加后减少,丙二醛含量持续增长。4种草受高温胁迫时伤害的程度存在差异,耐热能力强弱依次为草地早熟禾、硬质早熟禾、早熟禾、细叶早熟禾。     

转基因地被菊晚粉抗旱生理特性研究

对转太行菊OtMYB基因晚粉进行干旱胁迫和复水处理,以野生型晚粉和野生太行菊为对照,测定不同水分胁迫下叶片的叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖的含量和膜透性,比较外源OtMYB基因表达对转基因晚粉抗旱性的影响.结果表明:随胁迫时间的延长,三者叶片中叶绿素含量均呈下降趋势,丙二醛含量、游离脯氨酸含量和相对电...     

OsRPK1基因过表达和RNA干涉对水稻苗期耐盐性的影响

水稻OsRPK1基因属于富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶,在盐胁迫下其表达量暂时升高后出现明显下降。前期研究表明, OsRPK1基因过表达会造成拟南芥非生物胁迫耐受性明显降低。本研究对OsRPK1基因在水稻中实现过表达和RNA干涉,进而对OsRPK1的抗逆性功能加以探究。结果表明, OsRPK1基因表达量增加时,水稻幼苗表现为耐盐性下降;RNA干涉则使水稻幼苗表现为耐盐性增加。盐胁迫后OsRPK1过表达植株脯氨酸含量低于野生型、MDA含量和相对电导率显著高于野生型,而OsRPK1-RNAi水稻植株的脯氨酸含量显著高于野生型、MDA含量和相对电导率显著低于野生型。因此, OsRPK1基因的表达量对水稻耐盐性具有明显影响,脯氨酸含量及细胞质膜受破损程度的改变可能是造成转基因水稻耐盐性变化的内在原因。本研究为进一步阐明OsRPK1基因的抗逆作用机制奠定了基础,对于通过调整该基因表达改良水稻的耐盐性具有重要意义。     

转PvP5CS1基因拟南芥植株对干旱和盐胁迫的反应

为探索普通菜豆脯氨酸合成酶基因P5CS1在植物渗透胁迫中的作用,本研究应用农杆菌介导法,将PvP5CS1基因转入拟南芥,获得6株阳性转基因株系;通过检测转基因植株与野生型植株在干旱和盐胁迫下种子发芽率,幼苗脯氨酸含量、株系电导率、相对根长和成株死亡率,分析了PvP5CS1基因的表达对改善拟南芥抗渗透胁迫的效应。结果表明,在150 mmol L^-1 NaCl和150 mmol L^-1甘露醇渗透胁迫下,转基因植株平均相对发芽率分别是野生型的1.6倍和1.62倍;150、250 mmol L^-1甘露醇和150 mmol L^-1 NaCl处理下,转基因拟南芥植株平均脯氨酸含量分别是野生型的2.68、1.30和1.30倍;平均相对电导率分别是野生型植株的85%、77%和85%;平均相对根长分别是野生型植株的1.2、1.3和1.2倍;300 mmol L^-1 NaCl处理下,转基因植株的平均死亡率为42%,显著低于野生型(90%)(P<0.05);干旱胁迫下,转基因植株的平均死亡率为56%,显著低于野生型(70%)(P<0.05),说明PvP5CS1基因在拟南芥中的表达明显改善了转基因植株的抗旱性和耐盐性。     

Increased frost tolerance and amino acid content in leaves,tubers and leaf callus of regenerated hydroxyproline resistant potato clones

Summary A number of previously selected hydroxyproline (hyp) resistant cell lines of a diploid potato (Solanum tuberosum L., clone H²578, 2n=2x=24) could be regenerated into plants which were further analysed. Hyp resistance, although lower than in the originally selected calli, was still present in regenerated shoots and in callus initiated from these shoots and it was not lost upon (mini)tuber propagation. Regenerated shoots showed a wide range of phenotypic variation. The chromosome number, analysed in 4 clones, appeared to be hypotetraploid (44 or 45). Tuber-propagated regenerants generally showed increased frost tolerance both at the plant and the cell level. In leaves this seemed to be associated with increased levels of both proline and total amino acid content. However, in callus only the total amino acid content but not proline was still elevated. In the wild type the frost tolerance of the tubers appeared to be lower than that of the leaves. Between tubers of wild type and the hyp resistant regenerants no differences in frost tolerance were found, although proline and total amino acid content tended to be higher in tubers from the regenerants.     

拟南芥AT2G14260基因功能及其表达特异性分析

拟南芥AT2G14260基因编码脯氨酸亚氨基肽酶，基因芯片表达谱数据显示该基因响应高盐、低温等非生物胁迫。为研究其功能和表达特性，本研究采用野生型和突变体植株pip-1进行低温、干旱和盐胁迫处理，结果显示在正常培养基中野生型与pip-1植株表型没有区别。而在逆境处理下pip-1植株的根比野生型明显短，且在干旱胁迫下，突变体的叶子比野生型植株明显变黄萎蔫。在正常环境、冷、干旱、盐胁迫下，野生型植株脯氨酸含量的平均值分别是突变体的1.11、1.23、1.10和1.34倍，这说明AT2G14260基因对提高非生物胁迫的耐性具有一定的作用。同时分离了该基因的启动子，构建了表达GUS基因的载体并转化拟南芥，结果表明该启动子在正常环境中不表达。胁迫处理时从两叶期开始在根、叶、茎中表达，到达花期后，干旱处理下的花瓣、花枝和冷处理下的花柱头中也有表达。GUS相对活性试验也证明对胁迫的响应能力。可见AT2G14260基因启动子是逆境胁迫诱导表达启动子，同时具有组织表达特异性，因此，AT2G14260基因及其启动子在转基因工程育种中具有潜在的应用价值。     

Ectopic expression of GmPAP3 enhances salt tolerance in rice by alleviating oxidative damage

GmPAP3, a purple acid phosphatase from soybean (Glycine max), was previously shown to alleviate salt stress in BY‐2 cells and Arabidopsis thaliana by reducing oxidative damage. To make use of GmPAP3 for crop improvement, we investigated whether the protective function of GmPAP3 is persistent in rice. Compared with the untransformed wild type, the transgenic rice plants exhibited enhanced germination rate, longer shoots and roots, and higher survival rate under salt stress, when compared to the untransformed control. In addition, the transgenic plants also showed increased activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), proline content, water content and chlorophyll content, but decreased electrolyte leakage and malondialdehyde content in leaves. These results indicate that the expression of GmPAP3 could be used to enhance salt tolerance in rice.     

羽毛生物降解液对盐胁迫下小白菜生长的生理调控作用

为研究羽毛生物降解液(FBL)在缓解盐胁迫作用上应用,以小白菜为实验材料,采用盐土盆栽法,分析含不同游离氨基酸浓度(0、0.1、0.2、0.4、0.8 g/L)的FBL对盐胁迫(0.4%NaCl)下小白菜生长和生理指标的影响。结果表明,盐处理下,与不浇施FBL处理相比,浇施FBL后小白菜地上部鲜重显著提高,与无盐处理差异不显著,游离氨基酸浓度为0.4 g/L时生长指标最佳。施加FBL显著降低了叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高;脯氨酸(Pro)浓度随着FBL中游离氨基酸浓度增加显著升高。施加FBL后叶片可溶性蛋白含量显著升高。综上,外源施加FBL可以提高叶片抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,缓解盐胁迫对小白菜的伤害,最适宜的游离氨基酸浓度为0.4 g/L。实验结果可为次生盐渍化的土壤和盐碱地小白菜生产和种植提供一定的理论依据。     

Chemical priming with urea and KNO<Subscript>3</Subscript> enhances maize hybrids (<Emphasis Type="Italic">Zea mays</Emphasis> L.) seed viability under abiotic stress

Seed priming is a method to improve germination and seedling establishment under stress conditions. The effect of seed priming in chemical solutions such as urea and KNO₃, on protein and proline content, germination, and seedling growth responses of four maize (Zea mays L.) hybrids under drought and salt stress conditions was studied in a controlled environment in 2010. Treatments included stress type and intensity at five levels: moderate drought (MD), severe drought (SD), moderate salt (MS), severe salt (SS), and control (C1, without stress), three seed priming types including water (C2, as control), KNO₃, and urea (as chemical priming), and four maize hybrids including Maxima, SC704, Zola, and 307. The results showed that the highest germination percentage (Ger %), germination rate (GR), seedling length (SL), radical length (RL), and seedling to radical length ratio (S/R) were achieved in no stress treatments and most proline content in SD treatment. Urea priming led to more Ger%, GR, and SL compared to other primers and treatment under KNO₃ priming resulted in higher RL compared to other primers. Chemical priming had no effect on S/R and proline content. Also, in terms of most traits, no difference was found among the four hybrids. Results showed that salt stress could affect GR and RL more than the drought stress. Drought stress affected germination percentage and S/R more than the salt stress. Both stresses decreased all measured parameters, except protein and proline content which were increased remarkably, and more under drought compared to salt stress. Based on proline content, hybrid 304 appeared to be more resistant to stress than other hybrids. Generally, KNO₃ and urea alleviated effects of both stresses and led to increased germination and seedling growth as well as the root length. Therefore, priming could be recommended for enhancing maize growth responses under stressful conditions.     

盐胁迫下野大麦耐盐生理机制初探

以盐生植物野大麦、甜土植物中国春小麦为材料,研究了NaCl胁迫对野大麦、小麦幼苗叶片质膜透性、含水量、地上和根部离子含量、脯氨酸含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性的影响。结果表明,随盐胁迫浓度增加,野大麦的细胞膜透性、Na 含量、脯氨酸含量、Na /K 、PEPCase活性增加,含水量、K 含量下降;但在相同盐胁迫条件下野大麦地上部和根部Na 含量明显低于小麦,而根中K 含量高于小麦,表明野大麦可能具有拒绝吸收Na 和维持高K 含量的能力;野大麦的脯氨酸含量增加幅度小于小麦,表明在盐胁迫下野大麦不是通过脯氨酸的积累来达到体内渗透平衡的;野大麦PEPCase活性增加明显高于小麦,说明提高光合效率可能是野大麦实现盐适应的主要措施之一。     

转大豆GmPRP和SbPRP基因烟草对非生物胁迫耐受能力分析

为实现PRPs基因在植物抗逆基因工程中的应用,将大豆中的2个脯氨酸富集蛋白基因GmPRP和SbPRP构建到植物表达载体pRI101上,通过叶盘法转化烟草。共获得GmPRP阳性转基因烟草2株,SbPRP阳性转基因烟草4株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明,高盐处理后,SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量和可溶性糖含量分别显著和极显著高于野生型,丙二醛含量极显著低于野生型。干旱处理对GmPRP和SbPRP转基因烟草脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量的影响均不明显。低温处理后,GmPRP和SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量均极显著高于野生型,丙二醛含量均低于野生型。由此推测SbPRP可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性,GmPRP可以提高转基因烟草的耐寒性,为后续SbPRP和GmPRP的应用奠定基础。     

两种黄瓜砧木（南瓜）幼苗对NaCl胁迫的渗透调节响应

摘要: 以两种黄瓜砧木中国南瓜(Cucurbita moschata)杂交种“360-3×112-2”和黑籽南瓜（C. ficifolia）的幼苗为试材,在营养液培养的条件下进行80mmol?L-1 NaC1胁迫,研究了南瓜幼苗的生长、相对含水量、各器官的渗透势和叶片中渗透调节物质含量的变化。结果表明,NaCl胁迫后,两种南瓜幼苗的生长显著受到抑制,“360-3×112-2”幼苗的耐盐性比黑籽南瓜强,“360-3×112-2”幼苗的相对含水量降低较少,各器官的渗透势降低较多,叶片中渗透调节物质含量增加较多。较高的耐盐性与它具较强的渗透调节能力有关。