植物淹水胁迫响应研究进展

在概述植物对淹水胁迫各种适应方式的基础上,重点从抗氧化系统、发酵途径、基因表达、蛋白质的合成以及低氧逆境中的二级信号等方面,对近年来植物耐淹水胁迫适应性的研究进展作了综述,提出乙烯诱导程序性死亡以形成通气组织是植物淹水下能否生存的一个重要决定因子。     

植物淹水胁迫响应的研究进展

在概述植物对淹水胁迫各种适应方式的基础上,重点从质外体障碍的形成和根系的向氧性生长,发酵途径、厌氧多肽、植物激素及低氧锻炼等方面,对近年来植物抗淹水胁迫适应性的研究进展作了简要评述.     

野生大豆GsSnRK1.1蛋白激酶在淹水胁迫下功能分析

为明确GsSnRK1.1蛋白激酶在植物淹水胁迫中的作用与功能,在野生型拟南芥(Col-0)中过量表达GsSnRK1.1和突变基因GsSnRK1.1(T176A)、GsSnRK1.1(T176E)、GsSnRK1.1(K49M).当转基因拟南芥植物生长至四叶期时,对其淹水胁迫处理后,测定各种基因型植物叶绿素、SOD和Pro等生理指标,以及ADH1、PDC1等淹水应激反应基因表达模式,同时对proGsSnRK1.1::GUS转基因拟南芥淹水胁迫并染色.结果表明,野生大豆GsSnRK1.1基因对淹水胁迫有响应,且其启动子可感知淹水胁迫.GsSnRK1.1和GsSnRK1.1(T176E)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量升高,ADH1及PDC1基因表达上调;然而GsSnRK1.1(T176A)和GsSnRK1.1(K49M)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量降低,ADH1及PDC1基因表达未发生明显变化.研究为进一步探究大豆抗涝品种选育提供理论依据.     

浅析植物对淹水胁迫的适应机理

淹水引起的土壤氧气缺乏是植物受害的主要原因,耐淹水植物常常可通过形态和生理上的变化来适应淹水环境。本文探究表明,淹水胁迫时耐淹水植物会通过形成不定根、通气组织及茎叶快速伸长生长等形态上的变化来适应淹水环境,同时也会通过渗透调节物质、抗氧化系统和代谢机制等生理上的变化来适应淹水环境,以此提高对淹水胁迫的抗性。     

淹水胁迫下禾本科植物解剖结构研究进展

随着环境的不断恶化,在环境的修复中,对禾本科植物的应用越来越多。本文在概述植物对淹水胁迫下各种适应方式的基础上,重点从解剖结构中的通气组织、细胞以及细胞壁等方面,对近年来禾本科植物的解剖学研究进展作了简要综述。     

淹水胁迫对火龙果植株形态和生理特性的影响

为研究淹水胁迫对火龙果植株生长的影响,以火龙果品种台湾大红为试验材料,探究不同淹水胁迫时间对其表型和生理特性的影响。结果表明:火龙果植株淹水胁迫20 d时,侧根数量开始减少;淹水胁迫30~40 d,侧茎出现褶皱和萎蔫,主茎基部有病斑出现;淹水胁迫40~50 d,主茎基部开始腐烂,主根明显变短。淹水胁迫处理火龙果地上部的SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量显著增加,最高分别为未淹水胁迫的2.46、4.18、10.01、1.72、2.21倍;叶绿素含量基本保持不变,且叶绿素a含量叶绿素b含量类胡萝卜素含量;根系活力显著降低,最低为未淹水胁迫的33.21%。火龙果植株对淹水胁迫有一定的适应能力,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,抗氧化酶活性的增加,以及不定根的产生,可能有利于增强火龙果的淹水胁迫耐受性。     

水涝胁迫对植物的危害

水分胁迫包括干旱胁迫（水分亏缺）和水涝胁迫（洪涝）。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。植物对水的需求是有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。     

淹水胁迫对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响

[目的]为深入研究紫丁香的不耐淹水特性提供理论数据.[方法]在盆栽条件下,研究了紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性对淹水胁迫的响应.[结果]淹水前6d对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响较小,而淹水6d后紫丁香幼苗叶片Fv／Fm和PIABS明显降低.快相叶绿素荧光动力学参数的研究结果表明,PSⅡ光化学活性降低,而电子由Pheo向QA的传递在淹水胁迫下未受明显的抑制.淹水胁迫下紫丁香幼苗叶片单位反应中心吸收光能ABS/RC增加.[结论]PSⅡ光化学活性对淹水胁迫较敏感.长期的淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ发生明显的光抑制.淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ电子受体侧由QA向QB的传递受阻,从而导致QA被过度还原,QA大量积累.淹水胁迫导致紫丁香幼苗有活性PSⅡ反应中心数量降低,通过以剩余有活性反应中心的功能增强的方式来维持淹水胁迫下PSⅡ的光能供应.     

6-苄基腺嘌呤对香云幼苗淹水胁迫下光合作用的缓解机制

为探究6-苄基腺嘌呤(6-BA)对香云幼苗淹水胁迫下光合作用的缓解机制,以泥土麸糠混合基质栽培的香云幼苗为材料,研究喷施外源6-BA(1.5mg/L)对淹水胁迫下香云幼苗叶片的叶绿素含量的影响。结果表明,淹水胁迫显著降低了香云幼苗的叶绿素(Chl)含量;外源6-BA处理提高了淹水胁迫时香云幼苗的Chl含量。说明通过喷施外源6-BA可缓解淹水胁迫对香云幼苗叶绿素的破坏,进而保护光合色素维持淹水胁迫时香云幼苗的光合作用,提高其对淹水胁迫的抗性。     

荷花淹水胁迫下实时定量PCR内参基因的验证

旨在筛选荷花淹水胁迫过程中表达稳定的内参基因,使不同胁迫处理下荷花目标基因的定量更为准确。以不同淹水胁迫时间的荷花叶片为材料,利用实时定量PCR技术验证5个植物常用内参基因,包括18S rRNA(18S)、actin(ACT)、elongation factor 1α(EF1α)、Histone H3(HIS)及β-tubulin(TUB)的表达水平,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper软件对结果进行分析,对其表达稳定性进行评价。将优选的2个内参基因(18S和ACT)应用于荷花转录因子基因ERFB2-1(ethylene responsive factor B2-1)和ERFB2-2的淹水胁迫表达,结果显示表达趋势一致,验证了可靠性。本研究对荷花淹水胁迫过程中关键基因表达的qRT-PCR分析有重要的应用价值。     

气候变化对植物逆境适应性影响研究

随着气候变化的不断加剧,植物逆境适应成为作物学前沿领域的热点问题。本文以气候变化对植物逆境适应性影响为研究主题,通过了解气候变化的背景、阐述植物逆境适应产生的原因及生理原理,探索分析植物存在的逆境胁迫问题,展望了植物逆境适应性未来的发展方向和应用前景。以期为提高植物逆境抗性和实现农业可持续发展提供重要支撑。     

干旱胁迫下竹子光合作用研究进展

对近年来关于竹子光合生理特性的研究以及部分禾本科植物在干旱胁迫下的光合特性研究进展进行了综述,指出了在干旱胁迫下竹子光合特性研究中所存在的问题,并对今后竹子光合特性研究提出了建议。     

植物忍耐低磷胁迫机理的研究进展

利用和挖掘作物自身磷高营养效率的能力,以改良作物磷营养性状,已成为植物磷素营养研究的重点和热点。论述了低磷胁迫下植物根系形态、根系分泌物以及磷的跨膜运输和体内转运等方面的适应性变化,总结了目前与磷高效营养性状有关的基因定位和克隆的研究进展,进而揭示出植物低磷胁迫忍耐机理。     

An Overview on Exogenous Compounds That Mitigate Heat Stress in Crops

With the global warming and climate change in recent years, heat stress has become one of the major abiotic factors constraining production and productivity of crops in many regions around the world. Although the plants have developed some adaptive behaviors and avoidance mechanisms against heat stress, they wil be hurt under extreme high temperature. Exogenous compounds could enhance plant growth and development, antioxidant enzymes activities, chlorophyl and nutrient contents under stress conditions. Meanwhile, application of exogenous compounds sustains physiological and biochemical process and prevents plants from physiological changes under stress conditions. ln this review, effects of heat stress upon crops, and the functions of hormones in plant adaptation to heat stress are simply stated. Then, we intend to appraise how various phytohomrnones that are related to plant adaptation to heat stress. The role of abscisic acid (ABA), salicylic acid (SA) and polyamines (putrescine and spermine) under heat stress conditions are mainly discussed.     

不同形态氮素对水稻和旱稻响应水分胁迫的影响

为比较不同氮素形态下水稻与早稻对水分胁迫的响应状况,采用营养液培养,通过供应不同形态氮素及PEG(6000)模拟水分胁迫的方法,对水稻、旱稻生长状况及相关指标进行了分析和评价。结果表明:(1)水分胁迫条件下,铵态氮营养水稻(或旱稻)叶片和地上部干重与正常水分条件下的相应处理相比无明显差异,而其余两种氮形态营养水稻与早稻的叶片和地上部干重明显低于正常水分条件下的相应处理;(2)铵态氮营养水稻(或旱稻) 在受到水分胁迫后,其吸水量的降低幅度明显小于硝态氮营养水稻(或旱稻);(3)水分胁迫条件下,硝态氮营养水稻和旱稻伤流液pH值低于正常水分条件下的相应处理,铵态氮和铵硝混合营养水稻和旱稻的伤流液pH值则均较正常水分条件下的相应处理有所升高。因此,可通过供应不同形态氮素调节水稻(或旱稻)对水分胁迫的适应性。     

Priming: A promising strategy for crop production in response to future climate

Anticipated more frequent extreme events due to changes in global climatic variability requires adaptation of crop species to multi-occurrence abiotic stresses hereby sustaining the food security. Priming, by pre-exposure of plants to an eliciting factor, enables plants to be more tolerant to later biotic or abiotic stress events. Priming induced "stress memory" exists in both present generation and the offspring. Thus, priming is suggested to be a promising strategy for plants to cope with the abiotic stresses under global change scenarios. In this review, the underlying physiological and molecular mechanisms of priming induced enhancement of stress tolerance to the major abiotic stresses of drought and waterlogging, and high and low temperature in crop plants were discussed, and the potential to utilize the priming effect for sustaining crop productivity in future climates was also suggested.     

Effects of Partial Rootzone Drying on the Growth of Vitis vinifera cv. Malvasia Grafted on Different Rootstocks

To lay a biological foundation for rootstocks and alternate irrigation （AI） popularization, the effects of partial rootzone drying （PRD） on the growth of the grapevine Malvasia grafted on different rootstocks were investigated. Biological effects of 1/2 divided root irrigation on three combinations, i.e., Malvasia/420A, Malvasia/3309C, and Malvasia/110R, were studied by wood-boxed plants. All the plants were separated into three groups for different irrigation strategies. Mass growth of new root in alternate-irrigated plants was remarkably promoted by about 7.8-22.2% higher than the well- watered ones. However, new shoot growth, especially the internode was reduced by alternate irrigation. The average root-shoot ratio of all the three combinations was increased from 1.1 to 1.46. New root growth and internode length were decreased by fixed partial rootzone irrigation （FI） at different amount, M/3309C at 37.9 and 36.9%, M/110R at 18.4 and 22.5%, respectively. Total biomass of all the three combinations under FI decreased at the rate of 19.2-34.3% compared with well-watered ones. Water stress adaptation of grapevine mainly depends on rootstock. 110R is more efficient than 3309C and 420A in water stress adaptation. PRD-AI benefited root growth, thus improved the drought-resistant ability of grapevine.     

二氧化硫对植物生理特性影响的研究进展

SO2是一类典型的大气污染物,当其超过一定阈值时,植物的生理特性指标如超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性糖、游离脯氨酸等物质将会增加,从而引起枝叶甚至植株死亡。但迄今为止,其相关研究存在一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,对植物地下部分的研究较少;多数是集中时间内模拟SO2胁迫的单独观察,缺少长期受污染状态下遗传后代发生变异的系统综合分析;针对某种植物的独立分析较多,与近缘种的比较研究较少;植物对伤害反应研究较多,对适应性的研究较少。为进一步系统阐明SO2胁迫机制,应注重警示植物的开发与群落应用,将其用于监视环境的变化;注重抗性强植物的选育,以提高城市植物的抗污能力。     

植物交叉适应研究进展

综述了植物交叉适应的概念、普遍性,植物交叉适应与活性氧代谢、ABA和SA等有着密切的关系,概括了研究的最新进展。交叉适应普遍存在具有非常重要的意义,应该在交叉适应的机理方面加强研究。     

CBL家族在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用

钙离子作为第二信使,参与植物体中生长发育和逆境胁迫的调节。钙调磷酸酶B类似蛋白CBLs作为钙离子感受器,通过与其互作蛋白激酶作用解密钙信号。CBLs在植物逆境胁迫以及生长发育调控方面起重要作用;近年来,这方面研究工作取得了重要进展。针对CBL家族结构特征及其在植物逆境胁迫和生长发育中的调控作用进行简要概述。