外源2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下对水稻幼苗生理特性的影响

为探讨外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对盐胁迫下水稻幼苗生理特性的影响。以水稻品种‘湘早籼45号’为试验材料,在盐胁迫下喷施不同浓度外源EBR,研究其对水稻幼苗光合色素及抗氧化系统的影响。结果表明:盐胁迫能显著抑制水稻幼苗光合色素的合成,并对抗氧化系统造成损伤。1μmol/L EBR溶液能有效缓解盐胁迫下水稻幼苗光合色素含量的降低,在盐胁迫24 h时最为明显,其叶绿素a、类胡萝卜素和总叶绿素含量相比对照分别提高51.77%、52.35%、57.62%。同时,1μmol/L EBR溶液喷施能显著提高盐胁迫24 h时的叶片SOD、CAT活性和根系CAT活性,以及盐胁迫恢复后(72 h)的根系SOD活性和叶片POD活性,相比CK2增加了2.91%～24.86%,并且能有效降低MDA含量的积累。因此,在生产上,喷施1μmol/L EBR溶液能有效缓解盐胁迫下水稻幼苗受到的损伤。本研究为盐胁迫下EBR调控水稻幼苗耐盐生理调控机制提供了理论基础。     

UV-B胁迫下Ca 2+对颠茄生理特性与次生代谢产物的调控研究

有害中波紫外线(Ultraviolet B, UV-B; 280~320 nm)辐射影响植物的生长和发育, Ca ²⁺是植物生长发育所必须的大量元素之一, 外源Ca ²⁺不但可以提高植物抗胁迫能力, 还对次生代谢具有调控作用。以颠茄(Atropa belladonna L.)实生苗为材料, 在UV-B辐射(10 μW cm ^-2)背景下, 研究不同浓度外源Ca ²⁺、不同处理时间对颠茄生理特性、氮代谢、次生代谢产物含量以及托品烷类生物碱代谢途径中3个关键酶基因表达量的影响。结果表明, 随着UV-B辐射时间的延长(4 ~12 d), 对颠茄的光合作用、氮代谢以及生物碱的积累产生抑制作用, 加剧了膜脂氧化程度; 经外源Ca ²⁺处理, 叶片初始荧光(F_o)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量呈下降趋势, 叶片最大光化学效率(F_v/F_m)、光合色素(总叶绿素、类胡萝卜素)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈上升趋势, 说明Ca ²⁺有利于缓解UV-B辐射的抑制, 加强对UV-B胁迫的抗性; 在Ca ²⁺处理下, 叶片中硝态氮含量显著降低, 游离氨基酸、可溶性蛋白含量和氮代谢关键酶(NR、GS、GDH)的活性显著提高, 叶片中莨菪碱含量和东莨菪碱含量显著提高; qRT-PCR分析显示, 在外源Ca ²⁺的诱导下, 托品烷类生物碱合成途径中3个关键酶基因(PMT、TR I、H6H)表达量均有不同程度上调趋势。本研究结果可为田间种植提供理论参考。     

表油菜素内酯影响水稻幼苗响应低温胁迫的蛋白质组学分析

表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide, EBR)是一种被广泛研究和应用的油菜素内酯类(brassinosteroids, BRs)植物生长调节剂, 它能有效增强植物对低温的耐受性, 但EBR在蛋白质组水平上对水稻幼苗响应低温胁迫的影响尚不清楚。本研究用0.1 mg L ^-1 EBR和蒸馏水分别浸泡萌发的日本晴种子, 然后提取4°C胁迫培养和26°C正常培养幼苗的总蛋白, 进行质谱非标(label-free)定量分析和平行反应监测(parallel reaction monitoring, PRM)验证。最终共鉴定出5778个蛋白质, 其中, 在有定量信息的4834个蛋白中, 401个上调和220个下调蛋白与EBR影响水稻幼苗响应低温胁迫有关。功能分析和代谢通路富集分析发现, 上调蛋白主要与RNA结合或水解酶活性等分子功能相关, 并富集在碳代谢、叶酸合成和氨基酸生物合成等途径中; 下调蛋白主要与催化活性和氧化还原酶活性相关, 主要涉及卟啉和叶绿素代谢等代谢途径。PRM验证结果和文献证据显示, 分布在碳代谢和苯丙素代谢通路中的NADP-苹果酸酶、过氧化物酶、3-磷酸甘油酸脱氢酶、烯醇化酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶和丙酮酸激酶参与了EBR对低温胁迫水稻幼苗的调控, 提示BRs可通过多种途径影响水稻幼苗对低温胁迫的响应。     

褪黑素与2,4-表油菜素内酯浸种对盐胁迫下荞麦发芽与幼苗生长的促进效应

土壤盐渍化是影响农作物种子萌发出苗以及生长发育的重要限制因素,探究外源激素对盐胁迫条件下荞麦种子萌发与幼苗生长的缓解作用具有重要意义。本试验以荞麦品种西农9976为材料,采用培养皿萌发和盆栽发芽2种方法,研究褪黑素(MT)与2,4-表油菜素内酯(EBR)浸种对不同盐浓度胁迫下荞麦种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性、渗透调节物质的影响。结果表明,盐胁迫增加了荞麦种子和幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率,使荞麦种子胚芽长度、胚根长度和幼苗高度显著下降。MT、EBR浸种荞麦种子可有效缓解盐胁迫危害,使荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率较对照分别增加14.9%～33.3%、11.5%～27.3%和20.0%～46.2%,显著提高荞麦种子胚根长度、胚芽长度、胚芽鲜重和干重、幼苗高度、幼苗鲜重和干重,并显著增加荞麦种子和幼苗叶片中可溶性糖含量和SOD、POD、CAT活性,降低MDA含量。综上所述, MT和EBR浸种均能通过提高荞麦种子保护酶活性、减少活性氧积累、增加渗透调节物质含量,促进盐胁迫条件下荞麦种子发芽及幼苗生...     

外源2,4-表油菜素内酯对高温胁迫下西葫芦幼苗生长和AsA-GSH循环的影响

为研究外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对高温胁迫下西葫芦幼苗生长和As A-GSH循环的影响,本研究以‘德绿808’为研究材料,通过喷施不同浓度(0～2.0 mg/L)外源EBR,而后进行(38±1)℃(昼)/(33±1)℃(夜)的高温胁迫,测定并分析各生长指标和与As A-GSH循环相关的生理指标。结果表明:(1)在高温胁迫下,西葫芦幼苗生物量积累、叶片叶绿素含量显著降低;MDA含量、O_2·-产生速率和H_2O_2含量显著升高;APX、MDHAR、DHAR和GR活性显著增强;As A、DHA、GSH和GSSG含量显著升高,As A/DHA、GSH/GSSG比值显著下降。随着高温胁迫时间的延长,除GSH含量和GSH/GSSG比值呈先上升后下降趋势外,其余各指标都呈持续升高或降低趋势。恢复常温后GSH含量继续降低,APX活性持续升高,其余各指标都有回转趋势。(2)外源EBR处理能够缓解高温胁迫对西葫芦幼苗造成的伤害,其中以0.5 mg/L EBR处理效果最好。与HT处理相比,0.5 mg/L EBR处理下西葫芦幼苗生物量积累、叶绿素含量显著增加,MDA含量、O_2·-产生速率和H_2O_2含量显著降低,APX、MDHAR、DHAR和GR酶活性,抗氧化物质ASA、GSH显著提高,两者还原型物质DHA、GSSG含量显著下降。本研究结果表明外源2,4-表油菜素内酯缓解西葫芦幼苗高温胁迫具有剂量效应,以0.5 mg/L EBR的效果最好,这为西葫芦夏季耐热栽培提供理论依据。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦幼苗光合特性的影响

为探明外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对NaCl胁迫下燕麦光合作用的调控机理,以加燕2号、青引2号燕麦为材料,在100 mmol/L NaCl胁迫下,研究外源EBR对燕麦幼苗光合气体交换参数、荧光动力学参数、光合电子传递速率及PSⅡ光能分配情况的影响。结果表明:NaCl胁迫显著降低了燕麦幼苗的光合色素含量,抑制了PSⅡ反应中心活性,导致燕麦幼苗PSⅡ光化学效率下降,净光合速率(Pn)显著降低。和NaCl胁迫相比较,添加外源EBR后,燕麦幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Chlx·c)含量显著增加;燕麦幼苗的Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)显著升高,胞间CO_2浓度(Ci)显著降低,最大荧光(Fm)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光合效率(ФPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、天线色素转化效率(Fv′/Fm′)、表观光合电子传递速率(ETR)及PSⅡ光化学反应能(P)显著升高,初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)及反应中心耗散能(E)、天线耗散能(D)显著降低。综上所述,外源EBR能够显著提高NaCl胁迫下燕麦幼苗PSⅡ反应中心的实际光化学效率,有效缓解NaCl胁迫对燕麦幼苗所产生的光抑制和PSⅡ反应中心损伤程度,提高燕麦幼苗的碳同化效率和光合能力,说明外源BRs对盐胁迫下燕麦光合作用起到正向调控作用,能够有效缓解盐胁迫对燕麦幼苗所造成的伤害。     

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。     

水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)对盐胁迫玉米幼苗生长的影响

为缓解高盐对玉米幼苗生长的抑制作用,提高其抗盐性。本研究采用150 mmol/L的Na Cl溶液进行浸根方式模拟玉米幼苗在高盐下生长状况,通过施用不同浓度的外源SA和ABA激素,探究盐胁迫下对玉米幼苗生长和抗氧化物酶活性的变化以及外源激素调控的效果,为高盐地区提高玉米苗期耐盐性提供理论依据。实验表明:在高盐胁迫下施用一定浓度水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)处理能显著增加玉米幼苗株高、根长、鲜重、干重,提高了植物体内过氧化氢酶(CAT)、超氧化为歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性,减少了丙二醛(MDA)的含量,保护了膜系统的完整性,增强了幼苗在高盐条件的耐盐性。综合分析认为施用25 mg/L的水杨酸(SA)和2.5 mg/L的脱落酸(ABA)更有助于玉米幼苗在高盐胁迫的适应性。     

盐胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉形成积累及产量的影响

为了探讨盐胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉合成积累的影响,进一步丰富寒地粳稻耐盐研究的生理基础。通过盆栽试验,以耐盐性不同的2个寒地粳稻品种供试材料研究不同浓度盐胁迫下寒地粳稻籽粒淀粉合成关键酶活性变化规律及其与淀粉含量间的关系,揭示寒地粳稻籽粒淀粉合成代谢对盐胁迫的响应机制,研究盐胁迫对寒地粳稻产量及产量构成因素的影响,明确盐胁迫下寒地粳稻产量形成机制。结果表明,与对照相比,盐胁迫下寒地粳稻籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)、ADPG焦磷酸化酶、淀粉分支酶(Q酶)活性降低,籽粒总淀粉、支链淀粉含量下降,而直链淀粉含量升高。同时,随着盐浓度的升高,产量构成因素各指标逐渐下降,盐胁迫主要影响牡丹江30的穗粒数及结实率从而影响产量,影响龙稻5有效穗数及结实率。当土壤含盐量大于0. 075%时,理论产量受到较大影响。就品种而言,与牡丹江30相比,由于盐胁迫下耐盐性品种龙稻5具有相对较高的淀粉合成酶活性,使其籽粒淀粉及其组分含量较高,有利于籽粒干物质积累,确保其产量在盐胁迫下仍能维持在相对较高的水平。因此,籽粒淀粉合成关键酶活性是不同耐盐性品种响应盐胁迫的差异产物,其活性变化规律及高低可作为耐盐性鉴定的指标。     

SNP对盐胁迫下南瓜种子萌发和幼苗光合碳代谢的影响

为探讨外源NO对NaCl胁迫下南瓜种子萌发和幼苗光合碳代谢的影响,以"银辉2号"南瓜品种为材料,在不同强度(0,50,150,250mmol/L)NaCl胁迫下,分别复合(0,30,90,150mmol/L)的SNP浸种6h,研究SNP对南瓜种子发芽率、发芽势;同时采用盆栽法研究SNP对NaCl胁迫下南瓜幼苗叶绿体色素含量、碳代谢相关酶活性及代谢产物的影响。结果表明:150～250mmol/L NaCl胁迫,极显著抑制了南瓜种子的萌发;90mmol/L SNP浸种,显著提高了NaCl胁迫下对南瓜种子的发芽率和发芽势。外源NO通过增加光合色素的含量,明显缓解NaCl胁迫对南瓜幼苗光合作用的抑制。通过提高二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPcase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase),促进了可溶性糖的积累,表明外源NO维持了盐害下南瓜幼苗碳代谢的正常进行,提高了耐盐能力。     

硅对盐胁迫下黄瓜幼苗细胞膜伤害及其保护酶活性的影响

以抗盐性不同的两个黄瓜品种为材料,研究硅对NaCl胁迫下黄瓜幼苗细胞膜伤害及其保护酶活性的影响。结果表明:盐胁迫下细胞的膜质过氧化程度明显加剧,丙二醛(MDA)含量显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性均有不同程度的下降。外源硅降低了幼苗叶片质膜透性,提高了盐胁迫下黄瓜幼苗体内SOD、POD酶活性,但对CAT活性影响不大。     

赤霉素对盐胁迫下泡桐种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨外源赤霉素(GA_3)对NaCl胁迫下泡桐种子萌发及幼苗生理特性的影响,以毛泡桐、台湾泡桐和白花泡桐种子为试材,于不同浓度的GA_3溶液中浸种12 h,在0.3%NaCl胁迫下研究泡桐种子发芽参数和幼苗抗氧化酶活性变化,以及对丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和叶绿素(Chl)含量的影响。结果表明,NaCl胁迫明显抑制了泡桐种子的萌发和幼苗生长,适宜浓度GA_3浸种处理提高了NaCl胁迫下泡桐种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,促进泡桐根和芽的生长,增强了NaCl胁迫下幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,降低了MDA含量,促进Pro和Chl的含量,明显缓解NaCl胁迫对泡桐种子和幼苗生长的抑制作用,且不同品种间存在差异,毛泡桐、白花泡桐和台湾泡桐分别在400、600 mg·L~(-1)和600 mg·L~(-1) GA_3处理时缓解盐胁迫效果最好。     

外源褪黑素对干旱胁迫下绥农26大豆鼓粒期叶片碳氮代谢调控的途径分析

鼓粒期是大豆碳氮代谢最复杂的阶段,干旱胁迫必然限制鼓粒期大豆碳氮同化、分配和转移,影响大豆产量的形成。在我们前期的研究中,明确了外源褪黑素对干旱胁迫下鼓粒期大豆抗旱和碳氮代谢的生理调控效应。本研究通过转录组和代谢组分析来确定褪黑素对大豆干旱条件反应的一些重要的碳氮代谢基因和途径。转录组分析表明,与干旱胁迫处理相比,正常供水和干旱胁迫下喷施外源褪黑素处理的大豆叶片共同上调和下调的基因分别有37个和493个。上调的基因中存在着直接和间接参与碳氮代谢的功能基因,包括正向调控的参与半胱氨酸合成、光合作用、碳水化合物代谢和葡萄糖代谢等途径关键基因。代谢组分析发现,与干旱胁迫处理相比,正常供水和干旱胁迫下喷施外源褪黑素处理的大豆叶片共同上调和下调的代谢物分别有17个和43个,上调的代谢物中绝大部分(14/17)属于氨基酸、脂质、有机酸和碳水化合物,进一步揭示了外源褪黑素能够提高大豆碳氮代谢与抗旱的能力。结合转录组和代谢组分析发现,褪黑素通过调节氨基酸代谢和淀粉蔗糖代谢途径,促进干旱胁迫下b-葡萄糖苷酶基因表达,提高了L-天冬酰胺和6-磷酸葡萄糖代谢物的含量,最终提高了大豆的抗旱性。     

转外源Trxs基因大麦耐盐性有关生理生化特性分析

以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦株系(LSY-11-1-1)及其非转基因对照(CK)为试验材料,研究了50mmol/L盐胁迫条件下,Trxs过量表达对大麦幼苗耐盐性有关生理生化特性的影响.结果显示:盐胁迫下转基因大麦的鲜重与干重高于对照,而丙二醛(MDA)与羰基含量低于对照.盐胁迫下转基因大麦幼苗叶片的过氧化物歧化酶(SOD)活性与过氧化氢酶(CAT)活性普遍高于对照.转基因大麦类囊体中铁蛋白大量积累的持续时间比对照长.由此可以推测,Trxs至少可以通过两条途径缓解盐胁迫对大麦幼苗生长的抑制作用:一方面增强抗氧化酶活性、有效清除过量产生的活性氧;另一方面能促进铁蛋白含量的增加、抑制Fenton反应来减少活性氧的过量产生,从而赋予转基因大麦幼苗更强的抗盐胁迫能力.     

外源24-表油菜素内酯对低温胁迫下棉花幼苗光合生理的影响

【目的】研究外源24-表油菜素内酯(24-Epibrassinolide,EBR)对低温胁迫下棉花幼苗光合生理的影响,为EBR作为生长调节剂提高棉花耐冷能力提供依据。【方法】以中棉所60、鲁棉研28和泗棉3号为试验材料,在中棉所试验农场东场(河南省安阳县)进行大田试验,棉花苗期第一次低温来临前叶面喷施蒸馏水(CK)和不同浓度的EBR(0.1 mg·L~(-1)和0.2 mg·L~(-1)),3 d后测定叶片的相对电导率、叶绿素含量和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)及荧光参数。【结果】低温胁迫下,中棉所60、鲁棉研28和泗棉3号喷施EBR后相对电导率较对照下降17.7%~32.8%,中棉所60和鲁棉研28不同浓度EBR处理没有显著差异,但泗棉3号0.2 mg·L~(-1)EBR处理较0.1 mg·L~(-1)EBR处理叶片相对电导率显著降低;棉花叶片喷施EBR后叶绿素a和叶绿素b含量较对照分别提高9.7%~32.6%和15.0%~18.9%,光系统Ⅱ(PhotosystemⅡ,PSⅡ)最大光化学效率(FV/FM)和基于吸收光能的性能指数(PIABS,Performance index on absorption basis)显著提高,其中中棉所60在0.1 mg·L~(-1)EBR处理后PIABS提高幅度最大为75.6%,鲁棉研28和泗棉3号喷施0.2 mg·L~(-1)EBR后PIABS增加幅度最大,分别提高101.1%和265.6%,单位受光面积吸收的光能(ABS/CSm)、单位有活性反应中心将电子传递到电子传递链QA下游其他电子受体的能量(ETo/RC)和将电子传递到QA下游电子受体的概率(φEo)显著提高。【结论】外源EBR可以降低低温胁迫下棉花幼苗的相对电导率,通过提高叶片光能捕获能力、光合电子传递能力和叶绿素含量缓解低温对棉花光合作用的抑制,其中中棉所60喷施0.1 mg·L~(-1)EBR处理效果较好,鲁棉研28和泗棉3号喷施0.2 mg·L~(-1)处理效果较好。     

低硼及高硼胁迫对棉花幼苗生长与脯氨酸代谢的影响

以‘鄂抗10号’棉花品种为材料,采用营养液培养,设置不加硼(B0, 0 mg L~(-1))、低硼(B0.002, 0.002 mg L~(-1))、适硼(CK, B0.2, 0.20 mg L~(-1))、高硼(B50, 50 mg L~(-1)) 4个硼(Boron, B)水平,探究低硼和高硼胁迫处理下棉花幼苗生长及脯氨酸代谢的响应。结果表明, B0、B0.002及B50处理较CK显著抑制植株生长,表现出较低的植株鲜重和干重,根系伸长受到抑制。在供硼处理下,随着硼浓度的升高,棉花幼苗根、茎和叶中硼含量均呈梯度性上升,其中,B0.2和B50处理下叶片中硼含量均高于根和茎;而在B0和B0.002处理下,根中的硼含量高于叶和茎。低硼和高硼处理下叶片中脯氨酸含量明显增加,而根中脯氨酸含量显著减少。进一步分析叶片和根中脯氨酸合成代谢相关酶活性发现, B0.002和B50处理较CK增加棉花幼苗叶片Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylatesynthetase,P5CS)和鸟氨酸转氨酶(Ornithine-δ-aminotransferase,OAT)活性而降低脯氨酸脱氢酶(Prolinedehydrogenase,ProDH)的活性;叶片中Δ~1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate reductase, P5CR)活性在B50处理下显著高于CK,而B0.002处理下该酶活性变化差异不显著。另外, B50处理较CK显著降低棉花幼苗根中OAT和P5CR酶活性,而B0.002处理显著增加根中P5CS和ProDH的活性。表明低硼和高硼胁迫均抑制棉花幼苗的生长。硼胁迫条件下,脯氨酸主要积累在棉花幼苗叶片中,根中脯氨酸含量显著降低。缺硼和硼毒害时,棉花幼苗叶片中脯氨酸的积累主要是通过调节脯氨酸Glu和Orn途径中的关键酶(OAT、P5CS合成酶和ProDH分解酶)活性,使得脯氨酸的合成速度高于其降解。而在根中,缺硼胁迫下主要是促进脯氨酸的降解导致根中脯氨酸含量降低,高硼胁迫下主要是通过降低OAT和P5CS合成酶以及ProDH分解酶活性来抑制脯氨酸的合成及其分解,但是对脯氨酸合成的抑制作用远大于其降解,最终导致根系脯氨酸含量降低。     

GSH/GSSG对盐胁迫下番茄幼苗谷胱甘肽化修饰和抗氧化系统的影响

以营养液栽培‘中蔬四号’番茄(Solanum lycopersicum Mill.)为研究材料,研究不同时期的盐胁迫下叶面喷施5 mmol/L还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和1 mmol/Lγ-谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂(inhibitor of gamma-glutamylcysteine synthetase,BSO)对番茄幼苗叶片GSH和抗坏血酸(ascorbic acid,As A)水平、抗氧化酶活性及谷胱甘肽化抗氧化酶活性的影响。结果表明:盐胁迫、盐胁迫+BSO两种处理下喷施外源GSH显著升高了番茄幼苗叶片中GSH和As A含量、GSH/GSSG和As A/DHA比率以及超氧化物歧化酶(superoxidase dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性(NaCl+GSH处理除15 d的MDHAR活性;NaCl+BSO+GSH处理除15 d的DHAR活性);添加GSSG诱导的谷胱甘肽化修饰使盐胁迫下番茄幼苗叶片的SOD、MDHAR(15 d)、DHAR(5和15 d)、GR(5和10 d)、GPX(5和15 d)活性显著增加,同时GSH处理能够诱导上述酶发生去谷胱甘肽化修饰,从而维持细胞内的氧化还原平衡。由此表明外源GSH能够通过蛋白质谷胱甘肽化修饰对植物进行氧化还原(Redox)调控,以维持番茄体内Redox平衡,从而缓解盐害对番茄幼苗叶片造成的氧化胁迫,减少NaCl对植株造成的伤害。本研究为明确GSH/GSSG与番茄耐盐性的关系及其潜在生理机制,有效缓解番茄盐害提供了一定的理论支持。     

糖浸种对盐胁迫玉米种子萌发和幼苗生长的影响

以耐盐玉米品种伟科702和盐敏感玉米品种蠡玉16为试验材料,在150 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下,采用不同浓度(5、10、15 g·L~(-1))外源糖(葡萄糖、果糖、蔗糖、壳聚糖、海藻糖)浸种处理,分析外源糖对玉米种子发芽指标、幼苗生长、叶绿素含量、SOD活性、POD活性和MDA含量的影响。结果表明,外源糖处理后两个品种的发芽势、发芽率、最终发芽率、发芽指数、生物量、叶绿素含量、SOD活性和POD活性均显著增大,且随着糖浓度的增加呈先升高后下降的趋势,浓度为10 g·L~(-1)时最高;平均发芽时间和MDA含量减小,且随着糖浓度的增加呈先下降后上升的趋势,浓度为10 g·L~(-1)时最低。不同糖处理间比较,果糖处理的各项指标显著优于其他糖处理。因此,外源糖浸种能有效改善盐胁迫下玉米幼苗生长状况,10 g·L~(-1)果糖的改善效果最好。     

钙诱导黄瓜幼苗耐盐性效应

本试验以黄瓜为试材,研究了在100 mmol•L-1NaCl胁迫下,添加外源钙对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果显示,盐胁迫下黄瓜幼苗生物量显著下降,叶绿素含量和保护酶活性显著降低,同时脂质过氧化指标MDA含量显著增加,幼苗生长受抑制;添加外源钙能在一定程度上缓解盐害,表现为植株生物量增加,叶绿素含量、SOD和POD活性显著提高,MDA含量显著下降,同时游离脯氨酸含量显著上升,渗透调节能力增强,不同钙处理水平,效果有差异,以40 mmol•L-1 CaCl2处理效果最好,说明外源钙可缓解盐害对黄瓜幼苗生长的抑制作用,诱导其耐盐性的提高。     

不同氮效率茄子氮代谢相关酶活性的差异

以3个不同氮效率基因型茄子为供试材料,采用大田培养,研究了正常供氮和低氮胁迫下,茄子幼苗期到结果期的氮代谢相关酶活性,探讨氮代谢相关酶活性的差异.结果表明,与正常供氮相比,低氮胁迫下,不同氮效率基因型茄子的硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性均降低,且大多数指标达到显著水平.与低氮高效基因型07-860及氮双低效基因型07-857相比,氮双高效基因型07-862具有较强的氮代谢相关酶活性.在供氮水平相同条件下,通过对幼苗期至结果期不同氮效率基因型进行GS及NR活性测定,选择具有相对高活性GS及NR的氮效率基因型是对氮高效基因型的有效早期选择.