铁蛋白超表达增强水稻的铁胁迫耐受性研究

采用溶液培养法,对铁蛋白(ferritin)超表达水稻植株进行过量Fe2+(150mg/kg,250mg/kg)胁迫处理,测定其苗高、生物量、叶绿素含量及质膜透性。结果表明,铁胁迫条件下,供试植株生长受到明显抑制,苗高和生物量下降、叶绿素含量减少、质膜透性增加。胁迫组中,转基因植株苗高下降21%,地上部和根系干重分别下降41%和11%,叶绿素含量下降21%,质膜透性增加50%;非转基因植株苗高下降41%,地上部和根系干重分别下降65%和70%,叶绿素含量下降60%,质膜透性增加99%。相比之下,转铁蛋白植株生长受铁胁迫影响较小,其苗高、生物量、叶绿素含量、质膜透性变化幅度均比对照小。由此可见,铁蛋白超表达减轻了过量Fe2+对植株叶绿素含量的影响和对叶片质膜的损伤,从而缓解了铁胁迫对植株生长的抑制作用,增强了水稻植株的铁胁迫耐受性。     

不同水分条件下NO3--N供应对水稻生长·氮吸收速率的影响

[目的]研究不同水分条件下NO3--N供应对武育粳3号水稻生长及氮素吸收速率的影响。[方法]采用室内营养液培养试验,聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法。[结果]在正常水分条件下,硝态氮供应量达60 mg/L时,水稻幼苗植株生物量最大,而NO3--N供应量对水稻幼苗的株高无显著影响,NO3--N的吸收速率均随着NO3--N供应量的增加而增加。水分胁迫条件下,水稻幼苗植株生物量随着NO3--N供应量的增加而下降,水稻幼苗株高随NO3--N供应量的增加而减少,水稻幼苗根长、平均直径、体积、表面积、根尖数均随着NO3--N供应量的增加呈下降趋势。[结论]水分胁迫影响水稻生长对NO3--N供应的响应,降低水稻对NO3--N的吸收速率。     

不同pH条件下锑对水稻幼苗的毒害效应

为探究pH对锑胁迫下水稻生长的影响,本研究通过水培试验,研究了不同pH条件下水稻中锑的吸收量以及锑对水稻的生长、叶绿素荧光特性、光响应曲线参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明,锑胁迫抑制了水稻的生长以及地上部和根部生物量的积累,其中株高较无锑处理减少了4.30%~11.72%;叶片PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）...     

土壤中添加生物炭对盐碱胁迫下绿豆生长的影响

以绿丰二号绿豆品种为试验材料,以不添加生物炭土壤为对照(0%,CK),设置生物炭含量分别占盆栽土壤质量的10%、20%,共3个生物炭梯度处理,采用3种碳酸氢钠碱溶液(0、100、200 mmol/L)进行灌根处理,于开花结荚期取样测定绿豆生长和理化指标,研究盐碱胁迫下施用不同比例生物炭对绿豆生长的影响,为盐碱地的修复、开发和利用以及盐碱地绿豆的优质高产栽培提供依据。结果表明,在不添加生物炭条件下,盐碱胁迫导致绿豆植株生物量、株高、叶面积、叶绿素含量、Fv/Fm和根系形态指标均显著下降,且绿豆植株中Na~+含量显著增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量显著降低。添加生物炭处理对盐碱胁迫下绿豆植株生长和体内离子含量有着积极影响,尤其在生物炭添加比例20%处理下,200 mmol/L碳酸氢钠胁迫处理绿豆地下干质量、地上干质量、株高和叶面积分别增加75.00%、19.72%、54.82%和123.10%,根长、总根表面积、根尖数分别增加57.85%、488.50%、227.83%,而根系平均直径无显著变化。此外,添加生物炭提高了绿豆叶片叶绿素含量和Fv/Fm,同时提高了植株K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量,降低了Na~+含量。可见,添加生物炭可以改善盐碱胁迫下绿豆植株地下根系和地上茎叶形态,改善叶片光合性能和根系功能,从而促进绿豆生物量的积累,为后期产量形成奠定基础。总体而言,20%生物炭处理效果优于10%生物炭处理。     

干旱胁迫对冬小麦后期旗叶荧光参数的影响研究

[目的]探讨灌水量与荧光的关系,为提高干旱胁迫对小麦荧光动力参数影响拓宽研究方法和内容。[方法]利用英国汉莎公司生产的FMS-Ⅱ型荧光仪测定小麦旗叶荧光动力学参数Fs、Fm′、F0、Fm、Fv/Fm。[结果]肥力相同,灌水不同时,光反应下Fm灌水2 100m3/hm2比灌水1 050 m3/hm2高,ΦPSⅡ则相反;灌水相同,肥力不同,荧光参数差异不明显。[结论]冬小麦植株自身由调控机制来适应胁迫,虽然灌水2 100 m3/hm2荧光强度高,但实际光量子效率指标却是灌水1 050 m3/hm2的高,在不需要相当高肥力情况下,只要水分含量足够,肥力对冬小麦旗叶荧光参数Fv/Fm影响不大。     

干湿交替对滴水观音叶绿素荧光参数的影响

本试验以滴水观音(Alocasia macrorrhiza)为试验材料,研究了短期干湿交替胁迫对滴水观音叶绿素荧光参数的影响。结果表明,初次短期干旱作用对供试植株叶绿素荧光参数影响不明显;但短期淹水较大,在初次淹水作用下,处理A、B植株初始荧光(F0)值较第1次干旱处理略有降低,最大荧光(Fm)、PSII原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)明显增加,尤其是处理B植株增加显著(P0.05);处理C、D、E植株F0、Fm显著升高(P0.05),Fv/Fm、q P、q N值显著降低(P0.05)。实验结果还显示,第2次干旱处理后,处理A、B植株F0、Fm略有上升,Fv/Fm、q P、q N略有下降;而处理C、D、E植株F0值下降,Fm、Fv/Fm、q P、q N值增加明显,且随淹水深度增加而增加。由此说明,及时低水位复水尤其是1/4深度复水可促进滴水观音光合作用,而高水位则产生胁迫作用,抑制植株生长。因此,及时降低淹水水位可缓解淹水的胁迫作用,促进植株生长,尤其是对深水位胁迫植株作用更好。     

植物生长调节剂对玉米植株涝害的缓解

[目的]研究不同植物生长调节剂对缓解玉米植株涝害的效果,筛选最优的玉米涝害防治药剂供生产使用。[方法]以生产上大面积推广应用的3个玉米品种为供试材料,分别在苗期和抽雄吐丝期淹水胁迫模拟涝害处理玉米植株后喷施喷长精、多效唑(PP333)、美洲星和脱落酸(S-ABA),分析各植物生长调节剂对玉米植株叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm值)、株高、穗位高、产量等的影响。[结果]苗期喷施美洲星、抽雄吐丝期喷施喷长精能够有效缓解该时期玉米植株涝害,玉米叶片SPAD、Fo、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm值可以得到恢复或增加,同时对涝害玉米植株后期株高、穗位高和产量也具有不同程度的恢复或增加,而且可施用的浓度范围广、适用的玉米品种较多。[结论]生产上合理施用美洲星和喷长精对于玉米遭受涝害后增产具有较好作用。     

高温胁迫对2个冬小麦品种幼苗的影响

[目的]比较高温胁迫对2个冬小麦品种幼苗的影响,为进一步研究其耐性机制奠定基础。[方法]采用盘栽法,以冬小麦品种济麦19和临麦2号为材料,在苗期用40℃高温胁迫处理7 d,比较2品种的株高、干重、PSII的光化学效率（Fv/Fm）、相对电导率、色素含量等指标。[结果]与对照相比,高温胁迫导致临麦2号的花青素、叶绿素和类胡萝卜素含量降低,相对电导率增加;Fv/Fm值和株高降低;并导致其干重显著降低。高温胁迫除导致济麦19的株高受到抑制外,对其他指标没有影响。[结论]冬小麦济麦19的耐高温胁迫能力比临麦2号强。     

花期干旱和灌溉条件下植物生长调节剂对玉米茎流和光合生理的影响

采用池栽和干旱棚模拟花期干旱胁迫,试验研究植物生长调节剂对玉米旱害和正常植株不同时期茎流和光合性能的影响.结果表明:在干旱胁迫条件下,外源CaCl2、ABA、6-BA、KT-30处理10 d显著抑制植株茎流强度,减少植株失水.还促进干旱影响植株的叶绿素含量(SAPD)、光化学效率(Fv/Fm)、光系统潜在活性(Fv/Fo)显著提高或者保持相对稳定,减缓干旱对植株光合作用的影响.在充分灌溉条件下,植物生长调节剂也使植株茎流强度下降,SAPD、Fv/Fm和Fv/Fo增加,但其作用强度弱于干旱胁迫处理.随着生育进程(处理20 d),植物生长调节剂还能增强玉米灌浆后期的植株茎流强度,使SPAD、Fv/Fm、Fv/Fo显著增加或者保持相对稳定,延缓干旱导致的植株衰老,但外源ABA具有双重作用,这与水分条件密切相关.研究还发现,Fv/Fm和Fv/Fo可作为植株衰老诊断指标.     

干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响

[目的]研究干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响。[方法]以水稻品种IR64和Azucena为试验材料,用15%PEG6000模拟干旱,胁迫7 d后,测定水稻植株的形态和生理指标。[结果]干旱胁迫下,水稻幼苗根长增加,株高降低 根冠比增大 不定根生长受抑制,主根上侧根数增多 IR64具有更高的生物量积累,保持了相对较高的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率。[结论]IR64比Azucena具有更好的抗旱性。     

牛耳朵幼苗对低温胁迫的生理响应

【目的】探明牛耳朵对低温胁迫的生理响应,为其人工栽培提供理论参考。【方法】牛耳朵幼苗在5℃下处理12、24、36h,然后在25℃下恢复生长24、48h,分别测定各处理叶绿素荧光参数、叶片相对含水量、电解质外渗率、SOD活性、MDA含量等生理指标。【结果】叶绿素荧光参数（Fv/Fm）值随低温处理时间延长而下降,处理结束后可逐渐恢复正常;叶片含水率呈下降趋势但不明显;电解质外渗率随低温处理时间的延长而增加,恢复生长后开始降低;SOD活性、MDA含量均随着低温处理时间呈先增加后降低趋势,但处理结束后均可逐渐恢复。【结论】5℃连续处理36h以内对牛耳朵植株造成一定的生理胁迫,但在胁迫停止后可逐渐恢复正常,不会造成致命伤害。     

牛耳朵幼苗对低温胁迫的生理响应

【目的】探明牛耳朵对低温胁迫的生理响应,为其人工栽培提供理论参考。【方法】牛耳朵幼苗在5℃下处理12、24、36 h,然后在25℃下恢复生长24、48 h,分别测定各处理叶绿素荧光参数、叶片相对含水量、电解质外渗率、SOD活性、MDA含量等生理指标。【结果】叶绿素荧光参数（Fv / Fm）值随低温处理时间延长而下降,处理结束后可逐渐恢复正常;叶片含水率呈下降趋势但不明显;电解质外渗率随低温处理时间的延长而增加,恢复生长后开始降低;SOD活性、MDA含量均随着低温处理时间呈先增加后降低趋势,但处理结束后均可逐渐恢复。【结论】5℃连续处理36 h以内对牛耳朵植株造成一定的生理胁迫,但在胁迫停止后可逐渐恢复正常,不会造成致命伤害。     

缺铁胁迫对温州盘菜幼苗叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响

以五叶一心的温州盘菜幼苗为材料,利用Hoagland营养液进行正常供铁（100 μmol·L-1）和缺铁（01 μmol·L-1）处理20 d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明：缺铁胁迫降低了叶片的叶绿素总量（Chl）、叶绿素a（Chl a）和叶绿素b（Chl b）含量及Chl a/b比值,类胡萝卜素含量（Car）变化不大;降低了叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）,但胞间CO2浓度（Ci）大幅度升高,表明Pn的下降主要是由非气孔因子引起;显著降低了PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、有效量子产额（ΦPSⅡ）和光化学猝灭参数（qP）,但非光化学猝灭参数（NPQ）明显升高;显著降低叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性和可溶性蛋白的含量,POD的活性有所升高,丙二醛（MDA）含量显著升高,说明缺铁胁迫后细胞膜脂过氧化水平升高;大幅降低植株的地上部和根的生物量,但对根冠比影响不大。缺铁胁迫显著降低了植株新叶Fe元素含量,Mn和Mg两种金属含量差异不大,Cu和Zn两种金属含量显著增加。综上所述,缺铁胁迫使盘菜幼苗叶片光合色素严重下降,引起光合速率大幅降低,缺铁也降低了Fv/Fm和抗氧化酶活性,引起细胞膜脂过氧化水平的升高,最终导致植株生物量的下降。     

过表达AtNEK6转基因烟草的耐旱耐盐性研究

NEK6基因编码一种丝/苏氨酸蛋白激酶,具有调控植物细胞周期蛋白基因表达和乙烯信号转导的功能,与植物抵抗逆境胁迫相关。将拟南芥AtNEK6基因导入烟草,利用甘露醇和NaCl模拟干旱和盐胁迫环境对T2代转基因烟草进行研究。结果表明,在无胁迫处理条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重显著高于野生型;在干旱和盐胁迫条件下,转基因烟草根长、侧根数和鲜重均极显著高于野生型,表现出较强的耐旱耐盐性;胁迫处理的转基因烟草叶片叶绿素荧光参数值(Fv/Fm)、SOD和CAT活性以及Pro含量极显著高于野生型,MDA含量极显著低于野生型,进一步证明了AtNEK6基因能够促进烟草的生长和提高转基因烟草对于干旱与盐碱的抵抗能力。     

锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响

[目的]探究锌营养对水稻幼苗在盐胁迫下有关细胞保护酶活性、膜脂过氧化情况和叶绿素荧光特性的影响。[方法]通过砂培试验,研究锌营养对盐胁迫下水稻幼苗叶片细胞膜和叶绿素荧光特性的影响。[结果]结果表明:锌营养能够显著提高其叶片内SOD和POD的活性,减少细胞内电解质的外渗率和MDA的含量,保护了细胞膜的稳定性,特别是在中低锌营养浓度处理(0.5、1.0 mg/L)。同时,锌营养还能减轻因盐胁迫造成的叶片光合机构的破坏程度,提高PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm),有效光化学效率(Fv′/Fm′)及PSⅡ电子传递量子效率(PSⅡ),并提高电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP),减小非光化学猝灭系数(NPQ),以达到提高光能利用率的目标。[结论]该研究为在盐渍化土壤栽培水稻提供科学的栽培措施。     

Trxs过量表达对UV-B胁迫的大麦幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦(LSY-11-1-1,T)及其非转基因对照(LSY,CK)为材料,采用水培法研究了UV-B胁迫条件下转基因大麦幼苗(UVB-T)与对照(UVB-CK)叶片中Fv/Fm值、H2O2与MDA含量以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,UV-B处理引起大麦幼苗叶片Fv/Fm值降低,H2O2和MDA含量升高,过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)与过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;UVB-T的Fv/Fm值极显著高于UVB-CK,而H2O2和MDA含量均极显著低于UVB-CK,同时,其上述抗氧化酶活性普遍高于UVB-CK,而且UVB-T的CAT活性变化趋势与UVB-CK明显不同,其CAT出现2次活性高峰,而UVB-CK仅出现1次.     

外源铁蛋白基因NtFerl对粳稻生理影响的研究

[目的]验证铁蛋白基因的功能,提高转基因粳稻的含铁量和转基因粳稻对盐胁迫和生物胁迫的抗性。[方法]利用农杆菌介导法将烟草铁蛋白基因mnrl导入粳稻基因组。[结果]对T0、T1代卡那霉素抗性植株PCR、Southern杂交、Northern杂交和RT—PCR检测分析表明,外源基因已整合到粳稻基因组中,并能够稳定遗传表达。转基因粳稻超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和叶绿素相对含量高于对照,丙二醛（MDA）含量低于对照,其根、叶片和糙米中铁含量均高于对照。接种稻瘟病病菌后转基因植株叶瘟指数低于对照。[结论]转入外源铁蛋白基因NtFerl能够提高粳稻的含铁量和转基因粳稻对盐胁迫和生物胁迫的抗性。     

茶树CsCBF1基因表达载体的构建及其转基因烟草的抗寒性分析

【目的】通过转基因烟草验证茶树CsCBF1基因抗寒性功能,为发掘、筛选茶树重要功能基因提供理论依据。【方法】 利用根癌农杆菌介导法将构建的表达载体pBI121-CsCBF1导入烟草,通过PCR、RT-PCR和GUS活性染色鉴定外源CsCBF1基因是否导入并整合到烟草基因组上转录表达。然后将转pBI121-CsCBF1型、转pBI121型和野生型烟草分别置于25,4和0 ℃下处理48 h后,检测其膜质通透性、丙二醛（MDA）含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm,并将0 ℃处理3 d的转pBI121-CsCBF1型和野生型烟草置于25 ℃下培养1周后观测恢复表型和统计死亡率。【结果】 成功构建表达载体pBI121-CsCBF1,PCR、RT-PCR和GUS活性染色证明,CsCBF1已整合到烟草基因组中并转录表达。25 ℃处理下,转pBI121-CsCBF1型、转pBI121型和野生型烟草的膜质通透性、丙二醛含量和Fv/Fm均无显著差异,而在4和0 ℃处理下,转pBI121-CsCBF1型烟草的膜质通透性和丙二醛含量均显著低于转pBI121型和野生型烟草,但Fv/Fm显著高于转pBI121型和野生型烟草。生长恢复试验中,转pBI121-CsCBF1型的存活率为66.7％,而野生型仅为23.3％。【结论】 茶树CsCBF1基因能够显著增强非低温驯化植物烟草的抗寒性,说明茶树CsCBF1基因存在于细胞抗寒的分子调控途径中,从而提高植物细胞的低温防御能力。     

半根及半根交替水分胁迫对苹果幼苗光合作用的影响

 【目的】模拟研究定位灌溉及分根区交替灌溉的‘嘎拉’苹果幼苗光合反应，探讨不同水分条件下叶片光合效率的气孔与非气孔限制作用。【方法】采用18% PEG 6000（w/v）模拟水分胁迫，研究了半根（HRS，模拟定位灌溉）、半根交替（AHRS，模拟分根区交替灌溉）及全根水分胁迫（WRS）下苹果光合参数、光合色素、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）含量的变化，及叶绿素荧光反应特点。【结果】水分胁迫条件下叶片光合速率、气孔导度与细胞间隙CO2浓度显著降低，叶温显著升高。HRS叶片MDA含量和SOD活性及叶绿素荧光反应与对照不存在显著差异；AHRS从交替后第2天起，叶片MDA含量显著高于对照，而Fv/Fo与Fv/Fm则显著低于对照；WRS在胁迫第5或6天后，叶绿素与类胡萝卜素含量、Fv/Fo和Fv/Fm、SOD酶活性显著降低，而MDA含量则显著增加。【结论】不同水分胁迫处理光合速率下降的原因存在差异：HRS主要由气孔限制所引起；AHRS既存在气孔限制，也存在非气孔因素限制；而WRS前期由气孔限制引起，随着胁迫时间延长，非气孔限制起着重要作用。