Acid,cold, and drought tolerance in cereals

The response of plants to low temperatures has been determined in cereals differing in tolerance to environmental acidity, aluminum ions, and drought in the seedling stage. An interrelation is found between acid, drought, and cold tolerance in spring wheat and barley. It is shown that cold tolerance can be a dynamic indicator of one of the types of stress.     

Assessing the effect of temperature stressors on maize plants from the change in antioxidative activity

The effect of low (3°C) and high (44°C) temperatures on stress indices in young maize plants is examined. Unfavorable temperatures cause inhibition of the growth of axial organs, intensification of lipid peroxidation, and reduction of antioxidant activity, from the degree of suppression of which the intensity of the stress effect of abiotic factors on plants can be judged.     

钙和IAA对弱光胁迫下番茄生长发育及产量和品质的影响

为了研究钙和IAA对番茄耐弱光特性的凋控作用,以耐弱光番茄(L.esculentum.Mill)品系W为试材,在桶栽条件下,分别以自然光(CK,实测光通量密度为1160～1340μmol·m~(-2)·s~(-1))和50%遮光(CKz,实测光通量密度为556.8～656.61μmol·m~(-2)·s~(-1))为对照,研究了50%遮光条件下全株喷27mmol·L~(-1)钙(Z+Ca~(2+))和钙+IAA(Z+Ca~(2+)+I)处理对植株生长发育及产量和品质的调控效应.结果表明:50%遮光的弱光胁迫下叶面唢施CaCl_2处理促进了番茄植株生长,与CKz处理相比,番茄株高、茎粗及干物质积累均显著增加,单果重、单株产量、果实内Vc含量、可溶性糖含量、可溶性同形物以及糖酸比等均显著和极显著提高,其中糖酸比和Vc含量比CKz处理提高了17.8%和18.58%:且Z+Ca~(2+)+I处理的效果比Z+Ca~(2+)处理效果更明显.可见,Ca~(2+)可增强番茄植株对弱光胁迫的耐受性,对减轻弱光胁迫有积极的正凋控作用;而且IAA可增强Ca~(2+)的正调控作用.     

玉米萌发期种子耐低温鉴定指标的筛选

16个玉米品种通过建立5、10℃低温下萌发的种子活力指标综合体系表明,玉米种子萌发对低温的敏感期在萌发后12 h,玉米耐低温萌发能力鉴定可在此期间进行。根据5℃和10℃低温对各品种种子萌发的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的综合变化,郑单958和吉单415为萌发期耐低温强的品种,铁单18和辽单632为耐低温性差的品种。10℃低温下4项指标可以构建综合活力指标,郑单958和吉单415能维持低温下细胞膜结构和功能的稳定性,铁单18和辽单632种子萌发的低温耐性弱,细胞膜受到损伤。低温耐性强的品种在萌发早期积累高水平的可溶性糖和脯氨酸,维持细胞膜的渗透压,以抵御低温伤害,低温耐性弱的品种在后期脯氨酸含量的大幅度升高可能是受到低温伤害所致。     

植物耐旱性及其机理

本文综合评述了植物的各种耐旱机理。依据植物对干旱胁迫的反应行为,把植物的耐旱机理分为3个基本类型:(1)逃避干旱;(2)高水势延迟脱水耐旱;(3)低水势忍耐脱水耐旱。逃避干旱的植物(如沙漠短生植物)具有在严重的干旱胁迫发生之前就完成其生命周期的能力,但它们的特点本文未加以讨论。而着重讨论了忍耐干旱的植物的耐旱特点。高水势延迟脱水的植物是以保持水分吸收和减少水分丧失为其主要的耐旱特征。而低水势忍耐脱水的植物则是以保持膨压和原生质忍耐脱水为其主要特征。     

Temperature tolerances of some closely related tropical atlantic and pacific fish species

Species of Pacific shallow-water fish are more tolerant of low temperatures than Atlantic species are. At high temperatures Atlantic species are more tolerant than Pacific species. For species pairs of Bathygobius differences in the tolerance of low temperatures are small and can be removed by acclimation to 23 degrees C. Differences in the tolerance to low temperature in transisthmian species of Apogon, however, are large and persist after acclimation to 23 degrees C. Some Pacific species adapt to the cooler temperatures of their habitat through increasing their rates of oxygen consumption at ambient temperatures or decreasing the dependence of oxygen uptake rate on temperature, or both.     

根癌农杆菌介导转化获得耐逆性增强的高羊茅转基因植株

 为改良草坪型高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）的耐逆性，以成熟种子来源的胚性愈伤组织为受体材料，通过农杆菌介导法将拟南芥（Arabidopsis thaliana）耐逆相关CBF1基因导入4个供试品种的基因组，经GUS染色、PCR检测和Southern杂交分析验证，获得了112株转基因植株，转化频率为0.92% ~2.87%，不同品种间存在差异。试验表明，在高盐与高渗胁迫下，转基因植株具有显著生长优势，存活率极显著高于非转化对照植株，经低温、高温、干旱和高盐等逆境胁迫处理后的叶片相对电导率平均较对照植株低25% ~ 30%，证明转基因植株的耐逆性有所增强。考察发现，非胁迫条件下CBF1基因的组成型超表达使转基因植株的生长受到抑制。     

北方主要造林树种耐旱机理及其分类模型的研究(Ⅰ)——苗木叶水势与土壤含水量的关系及分类

本文详细研究了我国北方部分主要造林树种苗木叶水势与土壤含水量的关系,结果表明:①苗木叶水势Ψ_w与土壤含水量SWC呈明显的“反J型”关系,应用双曲线方程y=a+b/x和指数方程y=ae~(b/x)拟合效果最优.②不同树种Ψ_w随SWC下降的变化差异很大,从而表明不同树种对土壤干旱胁迫的反应和适应不尽相同.依据Levitt和Kramer以及李吉跃等人对植物适应干旱方式的分类方法,应用系统聚类法将21个树种分为两大类4个亚类,即高水势延迟脱水树种(包括油松、樟子松、长白松、白皮松,华山松),亚高水势延迟脱水树种(包括二白杨、火炬树、华北落叶松),亚低水势忍耐脱水树种(包括文冠果、杜仲、沙枣、栾树、花椒、白榆、新疆杨.毛条、胡杨、红柳、侧柏),低水势忍耐脱水树种(包括山杏和山桃).相应于每一类为其建立了Fuzzy模式识别模型.这一模型可以在更为广阔的范围内判别其它树种的耐旱机理及其类型.     

陆地棉COR基因在低温胁迫下的表达分析及功能鉴定

【目的】分析低温胁迫条件下陆地棉中COR家族成员的表达特性,研究参与低温胁迫信号途径的COR基因。【方法】通过Real-time PCR分析低温胁迫条件下,陆地棉COR基因家族成员的表达情况,利用VIGS技术鉴定响应低温胁迫的COR基因功能。【结果】对8个COR基因家族成员在低温条件下的表达分析显示,基因序列号为Gh_D12G0215的COR基因受低温诱导表达水平不断上调,并在处理48 h后表达量较对照上调了近9倍;与之相反,基因序列号为Gh_D06G0147的COR基因在低温诱导3 h左右表达水平出现短暂的上调,但随后其表达受到显著抑制。其余COR基因家族成员的表达受低温胁迫表达水平发生改变,但是随着胁迫时间的增加,转录水平与对照无明显差异。利用VIGS技术在棉花中沉默候选COR基因Gh_D12G0215,并将基因沉默后的棉苗与对照共同进行低温胁迫处理,在相同的处理条件下,Gh_D12G0215基因沉默后的植株与对照相比,对低温胁迫更为敏感,基因序列号为Gh_D12G0215的COR基因可能参与棉花耐低温的调控。【结论】在低温胁迫条件下,陆地棉中部分COR基因的表达受低温胁迫诱导,在陆地棉受到低温胁迫时发挥功能。     

不同栽培措施对双低油菜菌核病抗耐性的影响

研究不同栽培措施对双低油菜菌核病抗耐性的影响.结果表明:播期与前茬作物对双低油菜菌核病的影响达极显著水平,直播密度对双低油菜菌核病的影响达显著水平.适当晚播、水旱轮作、合理密植可有效控制或减少双低油菜菌核病的发生,增强植株的抗病性.合理增施氮肥能提高双低油菜的产量.     

冷胁迫对锦葵科植物部分生理指标的影响研究（英文）

锦葵科植物研究正常温度和低温条件下锦葵科植物品种部分耐冷生理生化指标的变化趋势。结果表明锦葵科植物耐冷品种在冷胁迫条件下电导率上升明显小于不耐冷品种,而脯氨酸含量、可溶性蛋白含量均比不耐热品种高。上述生理指标均可作为锦葵科植物品种耐冷性筛选指标,也为其他园林植物的耐冷筛选提供理论指导。     

酸性红壤铝毒对植物的影响及其改良

酸性红壤在我国南部广泛存在,铝毒害是酸性土壤上限制植物生长的主要因素,就铝离子对植物的伤害及植物对铝毒害的耐性机理作了论述,并探讨了酸性红壤铝毒缓解的有关措施。     

A virus in a fungus in a plant: three-way symbiosis required for thermal tolerance

A mutualistic association between a fungal endophyte and a tropical panic grass allows both organisms to grow at high soil temperatures. We characterized a virus from this fungus that is involved in the mutualistic interaction. Fungal isolates cured of the virus are unable to confer heat tolerance, but heat tolerance is restored after the virus is reintroduced. The virus-infected fungus confers heat tolerance not only to its native monocot host but also to a eudicot host, which suggests that the underlying mechanism involves pathways conserved between these two groups of plants.     

花粉管介导的转抗冻蛋白基因(AFP)水稻

低温和冷害在世界范围内广泛发生,对水稻的产量和品质造成严重影响。创造和培育具有强耐低温特性的水稻品种,对提高水稻产量具有重要的意义。本研究将从胡萝卜中克隆的抗冻蛋白基因(AFP)构建到植物表达载体pB I121(pB I121∶AFP)后,利用花粉管通道法将其转入籼稻品种NR158,获得了转基因后代。对T3代和T4代转基因植株的苗期耐冷性鉴定和PCR鉴定结果表明,部分转基因植株后代已经整合并且AFP基因得到了表达,获得了不同程度的耐低温性。     

五个切花月季品种的抗寒生理分析测定

以“卡罗拉”、“黑魔术”、“影星”、“坦尼克”与“法国红”5个现代月季品种为材料,研究了5到-10℃短暂低温胁迫下植株叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、叶绿素、可溶性糖含量和过氧化氢酶(CAT)活性等5个生理指标与品种抗寒性的关系.结果显示:低温胁迫下“黑魔术”的MDA持续上升,-10℃处理增加了155.61％,“卡罗拉”的MDA只增加了20.63％.“黑魔术”与“坦尼克”分别在0和-5℃时出现Pro最大值,而“法国红”与“卡罗拉”的Pro含量一直上升.“卡罗拉”、“法国红”和“影星”的叶绿素含量和CAT活性均为先略升后降,但含量最大值所对应的温度点不同,其它2个品种则一直下降.5个品种的CAT活性变化趋势与其叶绿素含量的变化一致.“卡罗拉”的可溶性糖含量一直上升,而其它4个品种均先升后降,出现峰值所对应的温度也各不相同.研究结果表明:MDA作为月季抗寒性鉴定指标较为可靠,其他4项生理指标应相互结合才能得到可靠的鉴定结果.5个月季品种抗寒性的强弱依次为:“卡罗拉”＞“法国红”＞“影星”＞“坦尼克”＞“黑魔术”.     

转AtDREB1A的银新杨APX和CAT活性检测

实验结果表明,通过导入拟南芥AtDREB1A基因优化了银新杨对干旱、高盐和低温的耐受性。在相同的干旱、高盐或低温处理下转基因植株的抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,均高于对照植株,且差异显著。     

马铃薯品种耐弱光性评价及其指标的筛选

【目的】近年来,弱光胁迫逐渐成为冬作、保护地和间套作栽培马铃薯生产的重要限制因素。通过筛选马铃薯耐弱光性鉴定指标,评价不同品种的弱光耐受性,为马铃薯耐弱光品种选育和冬作马铃薯产业发展及马铃薯间套作栽培提供科学依据。【方法】采用大田试验,以10个马铃薯品种为供试材料,齐苗后用遮阳率为70%的遮阴网进行全生育期遮阴处理,以自然光照为对照。初花期测定株高、节间长、叶面积等形态指标,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量指标和净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合生理指标,收获后测产并计算单株块茎重。通过计算马铃薯各品种耐弱光系数、耐弱光指数和各指标胁迫指数,使各指标间具有可比性。以耐弱光系数和耐弱光指数闭区间扩展值对各马铃薯品种耐弱光性进行评价,将各指标胁迫指数分别与耐弱光系数和耐弱光指数进行相关性分析,筛选出具有显著相关的指标。【结果】与对照相比,遮阴处理后马铃薯在形态、生理和产量等方面均发生改变:株高增加,节间伸长,叶面积增大;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加,叶绿素a/b值减小,类胡萝卜素含量总体呈增加趋势;净光合速率、瞬时水分利用效率、气孔导度显著下降,蒸腾速率显著增加,胞间CO2浓度呈增加趋势;单株块茎重显著减少,减产幅度达62.14%—90.74%。根据耐弱光系数和耐弱光指数评价马铃薯耐弱光性结果基本一致,但耐弱光指数不仅反映了马铃薯产量对遮阴胁迫的敏感性,同时也反映了不同基因型差异对产量的影响,较耐弱光系数评价方法严格。叶面积、单株块茎重、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素胁迫指数6个指标与耐弱光系数或耐弱光指数呈显著或极显著相关,可以作为马铃薯耐弱光性有效鉴定指标。【结论】中薯20高度耐弱光,woff中度耐弱光,费乌瑞它和会-2低度耐弱光,其余品种均不耐弱光。以耐弱光系数和耐弱光指数为主要鉴定指标,并结合与之显著相关的形态、生理和产量等指标对马铃薯耐弱光性进行综合评价较为客观、可靠,而且方便易行。     

Evaluation of heat tolerance in fruit crop varieties

Various reactions of fruit crop species and varieties to the increase in air temperature are noted. The adaptation of fruit plants to overheating is connected with the functioning of protective mechanisms, which are particular for each species: the detoxication of ammonia formed during protein decomposition or protection of proteins from destruction (in the plum). The capability of plants to survive high temperatures depends on the genotypic properties of a variety, period of manifestation of the temperature stress factor, and duration of its action in separate years. A universal physiological and biological heat tolerance criterion in fruit crop varieties is the degree of change in protein concentration in plant leaves affected by the stress factor.     

过量表达AtNHXS1新基因显著提高水稻的耐盐性

以转基因和野生型水稻为材料,通过农杆菌介导法将AtNHXS1转到水稻植株中花11号中,分析在盐胁迫下Na+、K+含量的变化,对两者耐盐性进行比较,并对转基因株系进行分子鉴定和转录表达分析。结果表明:PCR初步鉴定得到了20个转基因株系,随机挑选2个PCR阳性株系进行Southern blot鉴定,确定AtNHXS1以单拷贝的形式成功插入到水稻基因组中。耐盐性分析表明,在盐胁迫条件下,转基因水稻植株的生长状况、干质量、鲜质量、Na+含量显著优于或高于野生型水稻植株;此外,300mmol/L NaCl处理下,转基因水稻植株能够正常存活,而野生型水稻5d内几乎全部死亡。将300mmol/L NaCl处理过的植株在无盐胁迫的条件下进行恢复生长试验,转基因植株10d内恢复正常,而野生型则不能。过量表达改组后的AtNHXS1新基因显著提高了水稻的耐盐性。     

AM真菌提高植物耐盐性研究进展与展望

介绍了我国盐碱土中的AM真菌资源和AM真菌对植物耐盐性的影响,详细论述了内生菌根真菌提高植物耐盐性的机理,最后对耐盐性机理的研究前景提出了设想。