玉米花期耐热性评价指标及防御技术研究

[目的]本文旨在开展不同类型玉米在花期高温胁迫下的耐热性评价,并探求高温胁迫防御技术.[方法]以10个淮北地区常用玉米品种为研究材料,采用2因素裂区试验设计,玉米花期高温为主处理,玉米品种为副处理.利用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对不同类型玉米品种进行耐热性综合评价,筛选出耐热能力强的品种,并研究抗高温调理剂对...     

拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及非生物胁迫下的表达研究

[目的]研究拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及胁迫条件下的表达规律.[方法]研究以拟南芥为材料,以28S rRNA为内参,利用半定量RT-PCR法研究了低温(4℃)、高温(37℃)、NaCl胁迫(200 mmol/L)和与之等渗的PEG(21.5;)干旱胁迫处理在不同组织(叶、薹、花、果)ep BGl的表达情况.[结果](1)正常植株中,BG1在不同组织的表达量不同:花、果>叶>薹.(2)胁迫处理对BGI的表达量有影响.在叶中,盐胁迫不影响其表达,其他处理都使其表达量减少;在薹中,除低温处理使其表达量明显增加,其他情况的表达都减少,37℃和干旱胁迫后几乎不表达;在花中,NaCl胁迫处理后表达量明显增加,PEG处理及高温胁迫后表达量下降;在果实中,BGI在PEG胁迫后表达量稍有增加,而37℃和盐胁迫表达稍有下降.[结论]在正常植株中,BG1的表达具有差异性;BG1对各种胁迫处理的响应不同.     

高温干旱复合胁迫对玉米光合生理的影响

以玉米耐高温品种郑单958和高温敏感品种先玉335为试验材料,采用盆栽试验,研究高温、干旱及高温干旱复合胁迫对玉米苗期叶片光合生理的影响,为培育耐高温干旱的优良玉米品种提供理论依据。结果表明,胁迫处理后郑单958叶绿素含量均较自然环境生长（CK）显著减少,且所有处理间差异显著,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大,先玉335叶绿素含量变化与郑单958一致且受胁迫影响减少幅度更大;郑单958叶绿素a/b在干旱和高温干旱复合胁迫下均大于CK,先玉335仅高温干旱复合胁迫下大于CK。胁迫处理后郑单958和先玉335叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和电子传递速率均下降或显著下降,以干旱胁迫下降幅度最大,且干旱和高温干旱复合胁迫下郑单958下降幅度大于先玉335。高温胁迫显著增加了郑单958叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性;干旱及高温干旱复合胁迫对郑单958叶片中PEPCase活性无显著影响,但显著降低了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性。各胁迫条件下先玉335叶片中PEPCase活性均低于CK,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大;Rubisco活性均显著低于C...     

水稻黄嘌呤脱氢酶基因OsXDH克隆及表达分析

[目的]克隆水稻黄嘌呤脱氢酶(Xanthine dehydrogenase,XDH)基因(OsXDH),分析其生物信息学特性及表达特性,为研究XDH在水稻生长发育和响应逆境胁迫中的调控机制提供理论依据.[方法]以粳稻品种日本晴为材料,采用同源克隆技术克隆OsXDH基因,应用生物信息学方法对其氨基酸序列进行分析.利用实时荧光定量PCR (qPCR)检测OsXDH基因的组织表达特性及逆境胁迫下的表达情况,并对不同转基因株系乳熟期剑叶OsXDH基因表达量、XDH活性和叶绿素含量进行比较分析.[结果]克隆获得OsXDH基因的开放阅读框序列(ORF)(GenBank登录号LOC4333171),其长度为4110 bp,编码1369个氨基酸.OsXDH蛋白分子量大小为150.23 kD,理论等电点(pI)为6.54,与小麦、高粱、玉米、谷子和油菜等作物XDH蛋白氨基酸序列的相似性分别为84.54%、84.07%、81.52%、76.35%和69.22%,表明XDH蛋白氨基酸序列具有高度保守性.OsXDH基因在水稻不同组织部位均有表达,灌浆期的表达量显著高于苗期和分蘖盛期(P<0.05),且受干旱、黑暗、高温和盐胁迫诱导高效表达.OsXDH过表达水稻转基因株系乳熟期剑叶的XDH活性和叶绿素含量高于野生型,OsXDH干扰转基因株系的XDH活性和叶绿素含量低于野生型.[结论]OsXDH基因受水稻生长发育和逆境胁迫因子诱导表达,推测其是调控水稻生长发育和响应逆境胁迫的关键基因.     

玉米蔗糖转运蛋白基因ZmSUT4克隆及其低温胁迫下的表达模式

[目的]克隆玉米蔗糖转运蛋白基因ZmSUT4,并明确其组织表达特性及在低温胁迫下的表达模式,为深入研究SUT4基因响应低温胁迫的作用机理提供理论依据.[方法]以玉米自交系黄早四幼苗为材料,采用RT-PCR克隆其ZmSUT4基因,分析其生物学信息,构建系统发育进化树,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其组织表达特异性及低温胁迫(4℃)下不同组织中的表达模式.[结果]克隆获得的ZmSUT4基因(GenBank登录号MK541991)全长为1621 bp,开放阅读框(ORF)长度为1506 bp,编码501个氨基酸,编码蛋白的分子量53.36 kD,理论等电点(pI)8.84,具有12个跨膜结构,定位于细胞膜上,既属于易化扩散载体(MFS)家族成员,也属于蔗糖/H+共转运体(GPH)超家族成员,其中第25~447位氨基酸是MFS家族蛋白的保守结构域,第17~484位氨基酸是GPH超家族成员的蔗糖运转子保守结构域GPH-sucrose.ZmSUT4蛋白的氨基酸序列与单子叶植物SUT4蛋白同源性较高,为86%~96%,聚集在同一分支上;与双子叶植物SUT4蛋白同源性较低,为62%~65%,说明该类蛋白在不同物种间高度保守.ZmSUT4基因在玉米的根、茎和叶中均有表达,以根中的表达量最高,其次是叶,茎中的表达量最低.低温胁迫下,ZmSUT4基因在不同组织中表达量模式不同,根和叶中ZmSUT4基因表达量均在胁迫24 h达最大值,分别是低温胁迫前(0 h)表达量的2.21和2.62倍,茎中的ZmSUT4基因表达量在胁迫6 h达最大值,是低温胁迫前表达量的3.01倍.[结论]ZmSUT4基因受低温胁迫诱导表达,推测其是调控玉米响应低温胁迫的关键基因.     

外源Ca2＋对盐胁迫下玉米幼苗生理指标的影响

[目的]分析外源Ca2对玉米幼苗在盐胁迫下的缓解效果.[方法]以玉米为试验材料,用100 mmol/L NaCl对玉米进行盐胁迫处理（对照组）,试验组在此基础上加入20 mmol/L CaCl2溶液,待玉米幼苗长至三叶期后测定其生理生化指标.[结果]施加了外源Ca2＋后玉米幼苗叶片中POD活性在0.05水平显著升高,可溶性糖和叶绿素含量在0.05水平显著增加;MDA和脯氨酸含量在0.05水平显著降低.[结论]外源Ca2＋对玉米幼苗NaCl盐害有一定的缓解作用.     

基于时积温的水稻耐热性鉴定方法研究

[目的]研究水稻受高温危害时时积温与其颖花相对结实率的关系,探讨水稻耐热性鉴定方法,为指导水稻耐热新品种鉴定选育提供参考.[方法]以超级稻桂两优2号、优质杂交稻良丰优339和耐热品种N22为材料,利用人工气候室进行控温盆栽,设置不同温度胁迫水平(35和38℃)及胁迫持续时间(2、4、6、8和10d),产生不同的危害时积温,采用实时抽出穗标记法测定高温胁迫处理下的颖花结实率,以自然条件生长植株的结实率为对照,测定颖花相对结实率.[结果]随高温胁迫的加重,各水稻品种的颖花结实率均逐渐降低;采用32 ℃为危害温度阈值,时积温与相对结实率间呈负指数关系(Y=116.7e-0.01x,r2=0.84*,P<0.05),以相对结实率为50%测算的时积温约85℃·h,其对应的温度胁迫处理为35℃连续处理5 d或38℃连续处理3d,此时的实际时积温为90℃·h.[结论]利用人工气候室进行水稻开花期高温处理,在自然光照、相对湿度80%条件下,38℃高温连续处理3d,每天9:30~15:30温度恒定连续处理6h,达到危害时积温90℃·h,以自然条件下生长植株的结实率为对照,计算其相对结实率.该指标可科学有效地鉴定区分水稻品种间的耐热性差异.     

盐胁迫下小黑麦碳酸酐酶基因表达及其酶活性分析

[目的]探究盐胁迫下小黑麦中碳酸酐酶(CA)基因表达特点及酶活性变化规律.[方法]采用0.15M NaCI对两个六倍体小黑麦品种幼苗进行胁迫处理,通过实时荧光定量PCR对胁迫条件下CA基因表达量的变化进行检测,并利用pH计法对相应材料中的碳酸酐酶活性进行测定.[结果]盐胁迫条件下两个小黑麦品种幼苗中的CA基因表达量及酶活性均较对照有所增强.随胁迫时间的不同,参试的两个小黑麦品种中CA基因表达量及酶活性变化的幅度有一定差异.[结论]盐胁迫对小黑麦中CA基因的表达量和酶活性均具有促进作用.     

氯化钙对高温胁迫下叶用莴苣幼苗生理生化特性影响

[目的]探索高温胁迫条件下,氯化钙对叶用莴苣耐热品种与不耐热品种幼苗生理特性的影响.[方法]日光温室内自然高温胁迫条件下,用不同浓度的氯化钙分别对四叶一心叶用莴苣幼苗(耐热品种瑞比特,不耐热品种罗莎绿)进行连续25 d叶面喷施,然后取样测定生物膜保护酶活性、游离脯氨酸含、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、电导率等指标.[结果]结果表明,喷施氯化钙后,叶用莴苣的保护酶活性、可溶性蛋白含量及游离脯氨酸含量均较高,丙二醛含量及相对电导率均降低.[结论]氯化钙可以改善叶用莴苣幼苗在高温胁迫条件的生理机能,提高幼苗对热胁迫的适应能力.     

抗旱型玉米苗期根系性状的主基因+多基因遗传模型分析

[目的]揭示抗旱型玉米苗期根系表型性状的遗传特性,为玉米根系耐旱性状的定向改良提供理论依据.[方法]以干旱敏感型材料WN897(母本)、抗旱型材料WU109(父本)及其杂交和回交产生的F1、B1、B2和F2为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型,对干旱胁迫和正常条件下玉米的总根长、根表面积、根投影面积和根体积进行遗传分...