低磷胁迫对草莓幼苗根系生长和酸性磷酸酶活性的影响

为探讨低磷胁迫对不同品种草莓幼苗的根系生长和酸性磷酸酶活性(APA)的影响,试验选取4个草莓品种（‘红颜’、‘章姬’、‘甜查理’、‘童子一号’）,采用水培的方法,设正常磷处理(KH2PO4 1×10-3 mol/L)、低磷处理(KH2PO4 1×10-6 mol/L)2个处理,分别于处理后0、7、14、21、28、35 天,取样对其根系分泌酸性磷酸酶活性进行测定分析,并于处理后35天,测定其根鲜重、主根长、侧根数。结果表明,草莓幼苗受低磷胁迫后,其主根长度受到了抑制,而同期测定的侧根数、根鲜重、根冠比则显著增加。根系分泌的酸性磷酸酶活性在低磷处理早期就有显著提高,且随着低磷胁迫的延续,其活性持续升高;各项形态、生理指标显示,供试4种草莓品种中,‘甜查理’相对于其他供试草莓品种对低磷胁迫环境适应性较好,说明可以通过选择、改良草莓的根系特性来提高草莓的磷效率。     

种子中酸性磷酸酶活性的测定

一、引言磷酸酯酶是一类能催化磷酸酯水解的酶。按最适pH 条件,磷酸酯酶可分为酸性和碱性两类(酸性的最适pH 为5～6,碱性的最适pH为8～10)。酸性磷酸酶在各种种子中都存在,且含量较多。在种子萌发前期,酶活性随着萌发时间     

淹水胁迫下玉米自交系苗期的形态生理差异

以35份适应长江中下游种植的玉米自交系为材料,研究了淹水胁迫对玉米苗期生长的影响,评价了玉米自交系苗期耐涝性差异。结果表明：淹水胁迫对玉米形态和生理指标有显著影响。主成分分析表明：叶绿素含量（SPAD）、叶面积、株高、根干物重、茎干物重、叶干物重和总干物重的耐涝指数在4个主成分中占比重较大;总干物重、叶干物重、茎干物重、根干物重和叶面积的耐涝指数可以作为耐涝基因型筛选的指标。采用聚类分析将35份玉米自交系分为3类,其中敏感型17个、中间型6个和耐涝型12个。     

热胁迫下对玉米自交系育性的鉴定

在山西运城市7-8月份气温偏高的特殊气候环境下,对120份玉米自交系材料进行了雄花育性鉴定。结果表明,高温条件下,材料间的雄花育性存在着明显的差异;不育性表现方式有:无花粉粒、花药吐不出、花药不散粉。模拟玉米螟为害雄花节打孔试验表明,即使玉米植株能得到充足的水分供应,雄花内部的水分胁迫是影响花粉正常散出的主要因素之一。     

不同磷水平对雷竹幼苗根系形态、酸性磷酸酶活性的影响

为了解不同磷水平下,雷竹幼苗根系形态和酸性磷酸酶活性的变化,以无性繁殖的雷竹苗作为试验材料,采用砂培试验方法,研究不同磷水平(0,0.5,5,50,500 mg/L)对雷竹幼苗的根系形态、酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,随着磷浓度的增加,雷竹幼苗的根冠比呈逐渐降低趋势,添加磷素促进有机物在地上部分的积累,从而降低了根冠比值;0.5 mg/L处理时,根系长度达最大值1344.76 cm/株,根表面积和根体积在0 mg/L处理下均达最大值,分别为384.28 cm2/株和11.67cm3/株;在0~5 mg/L磷浓度范围内,雷竹幼苗叶片和根尖酸性磷酸酶(Apase)活性随供磷水平的升高而降低,无磷处理时,叶片和根尖Apase活性均达到最大值,分别为14.44 μmol/(g?min)和11.46 μmol/(g?min)。这表明雷竹幼苗根系形态的变化和酸性磷酸酶活性的增强,可能都是其对低磷环境的一种适应性反应。     

磷铝耦合胁迫对玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响

为明确磷铝耦合胁迫对不同玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响,了解玉米耐低磷与耐酸铝之间的相互关系,以不同来源的8个玉米自交系作为试验材料,采用土培方法,研究不同磷、铝条件下玉米苗期生物学性状以及吸收利用P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Al等元素的特性。结果表明,玉米在耐低磷和耐酸铝特性方面存在基因型差异,自交系99320和99180既耐低磷又耐酸铝,低磷及酸铝胁迫下,这两个自交系具有较高的相对干重,99239、99327耐低磷但不耐酸铝,99003耐酸铝但不耐低磷,99152对低磷、酸铝均敏感。低磷抑制玉米对P、K、Ca、Mg的吸收。酸铝胁迫使各自交系吸收Ca、Mg、P、K、Fe的量显著下降,但加磷可缓解酸铝毒害,使各自交系吸收P、K、Fe的量有所增加。酸铝胁迫下,玉米各自交系植株地上部铝累积量与耐酸铝能力无相关关系。     

玉米自交系响应花粒期高温胁迫差异表达基因的分析

为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。     

低磷胁迫下玉米根中磷的运转与再利用

磷在植物体内可被活化和循环利用，因此磷的再利用程度成为评价植物磷营养效率的重要指标。低磷胁迫下植物根皮层细胞解体形成通气组织的过程中，原细胞内磷素可能被转运到根尖用于根轴的伸长从而扩大吸收范围，并提高体内磷素的利用效率。本研究旨在检验这一假设。试验结果表明，在低磷胁迫下，玉米种子根皮层细胞的磷素在细胞解体过程中主要被转运往茎叶重新利用。     

玉米自交系对低钾胁迫耐性的差异

采用耐低钾的玉米自交系T和一般的自交系C,以4水平钾浓度的水培方法进行对照研究。结果表明,在高钾情况下,两自交系干重几乎相同,随着钾浓度的下降,自交系T的干重明显大于自交系C:;随钾浓度的下降,自交系C缺钾症状加重,而自交系T除一K处理外均无缺钾症状;缺乏钾素。自交系C的主根伸长增加及冠/根比下降程度比自交系T明     

不同种质玉米自交系种子萌发的干旱胁迫

种子萌发期是植物生长的重要时期,也是评价作物耐旱性强弱的主要时期。为了明确不同玉米自交系的耐旱性,本研究采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件,对254份不同种质玉米自交系进行种子萌发期处理。通过检测发芽指数、发芽率、根数、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、根长、苗高等种子发芽性状,以其相对值为指标,鉴定不同自交系种子萌发期的耐旱性。结果表明,在PEG6000处理胁迫下,玉米自交系种子萌发受到抑制;各性状相对指标都与品种综合抗旱能力呈显著或极显著正相关;不同自交系的耐旱性存在较大差异,通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出99份中等耐旱材料。因此,该方法可以作为一种简单的玉米自交系萌发期耐旱性鉴定方法。     

不同干旱胁迫条件下我国玉米骨干自交系的抗旱性比较研究

以目前我国科研育种和生产中84份骨干自交系为材料,采用2种不同的干旱胁迫处理,依据成熟期产量和产量构成因素的表现剖析其抗旱性,发现我国玉米自交系存在着丰富多样的抗旱类型及抗旱丰产类型,它们是我国玉米抗旱育种的重要种质资源;抗旱性分析发现, 产量构成因素的抗旱性存在着较大差异,有些材料表现生育中、后期均抗旱,有些材料只在某一个生育时期表现较强的抗旱性;抗旱丰产性分析发现,产量构成因素的抗旱指数同样存在着较大的差异,有些材料穗粒数、百粒重抗旱指数均较高,有些材料穗粒数抗旱指数较高,还有些材料百粒重抗旱指数较高,表明不同的玉米能够以不同的途径实现抗旱丰产。     

玉米自交系苗期对低温胁迫的响应机制研究

为探究玉米对低温胁迫的响应机制,选用抗冷型及冷敏感型自交系各2份,进行玉米苗期3℃、5 d低温胁迫处理,对胁迫处理后的生理生化指标进行检测并分析相关基因表达。结果表明,在低温处理后的恢复生长期,与抗冷型自交系相比,冷敏感型自交系可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性显著降低,远低于处理前水平;冷敏感型自交系的脯氨酸合成途径关键基因ZmP5CS表达量未发生明显变化,而冷敏感型自交系的脯氨酸降解途径关键基因ZmProDH表达量在低温处理第5天达峰值,在恢复生长第3天迅速下降,显著低于处理前水平。同时,在恢复期,冷敏感型自交系抗氧化酶基因表达量显著下降。研究表明,可溶性糖含量、脯氨酸含量的积累以及多种抗氧化酶的共同参与是玉米幼苗抗冷性形成的响应机制,恢复期是其响应机制的关键时期。     

水分和铅胁迫下土壤中脲酶和碱性磷酸酶活性的变化

为探讨土壤重金属污染酶指示的可行性,通过对加入外源铅的塿土进行控水培养,研究塿土中脲酶和碱性磷酸酶活性的变化及其与土壤铅含量、土壤含水量和理化性质之间的关系。结果表明,土壤相对含水量为80%、60%时,土壤中的脲酶和碱性磷酸酶活性均增加;脲酶和碱性磷酸酶活性随铅含量增加而呈下降趋势,当铅含量为2000 mg/kg时,2种酶活性分别仅为对照的43.7%、61.9%。通径分析表明：各因子对脲酶活性的直接作用顺序为：速效钾>有机质>铅>全氮>速效磷>pH>水分,对碱性磷酸酶活性的直接作用顺序为：铅>有机质>全氮>水分>pH>速效钾>速效磷。土壤速效钾对脲酶活性的直接影响较大,铅、有机质是影响碱性磷酸酶活性的主要因素。2种酶活性变化是铅、水分和土壤理化性质共同作用的结果,且碱性磷酸酶活性较脲酶活性更易受影响。     

不同种质玉米自交系种子萌发的干旱胁迫研究

种子萌发期被认为是作物生长的关键时期,也是衡量作物耐旱性强弱的重要时期。为了明确不同玉米自交系的耐旱性,本研究采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件,对254份不同种质玉米自交系进行种子萌发期处理。通过检测发芽指数、发芽率、根数、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、根长、苗高等种子发芽性状,以其相对值为指标,鉴定不同自交系种子萌发期的耐旱性。结果表明,在5%PEG6000浓度胁迫时,种子萌发程度低,当PEG浓度为10%时,种子萌发受抑制程度较高;各性状相对指标都与品种综合抗旱能力呈显著或极显著正相关;不同自交系的耐旱性存在较大差异,通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出99份中等耐旱材料。因此,该方法可以作为一种简单的玉米自交系萌发期耐旱性鉴定方法。     

8112玉米自交系

8112自交系是山东省莱州市农科所吕华甫等同志从美国自交系中造育而成的。株高170厘米左右,穗位高70厘米左右;幼苗叶鞘淡紫色,长势较强;茎叶夹角小,叶片上冲;雄穗分枝较多,花药护颖淡绿色,花药黄色,花丝黄绿色;果穗圆筒形,轴白色,籽粒淡黄色,12或14行,半马齿型。     

玉米自交系的酯酶同工酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对两个玉米自交系作酯酶（EST）同工酶测定。结果表明：以单粒种子为样品进行酯酶同工酶分析,酶谱清晰,重现性好;通过比较它们的酶谱差异,计算各试材的酶谱相似系数,发现1和4的2种酶谱一致,2和3的2种酶谱一致应是同一样品;1与2的亲缘关系很近,应该是有一定亲缘关系的不同类型。通过对试材的植物学性状比较,所得结果与酶谱分析基本一致,并讨论了它们在制种上的应用以及认为酯酶同工酶作为鉴定玉米自交系亲缘关系及真实性的方法切实可行,具有快速、准确之优点。     

玉米自交系亲缘关系的SSR分析

了解玉米自交系亲缘关系,可明确自交系系谱及所属的杂种优势群,为玉米杂交育种亲本选配提供指导。选用了分别位于10对染色体上的30对引物对35份玉米自交系（部分为改良自交系）进行了SSR（simple sequence repeat）分析。通过银染检测,在35份自交系中共检测出299个等位基因变异,变幅4-19个,平均9.97个;多态性信息量为0.869-0.108,平均为0.593。利用UPGMA（Unweighted pair groupmethod arithmetic averages）法将供试自交系划分为5类,并将改良自交系归入相应优势群。该划分结果与根据地理来源、种质系谱的分类结果基本一致,利用SSR进行玉米自交系亲缘关系分析是准确可靠的。分子标记辅助的自交系改良将成为玉米品种改良的重要途径。     

36份玉米自交系亲缘关系分析

选用36份玉米骨干自交系为材料,对7个植株性状进行变异程度分析、相关性分析以及聚类分析,并选取10个自交系分别与郑58和昌7-2进行杂交组配,评价应用价值。结果表明,自交系各性状之间差异较大,聚类分析可将自交系划分为不同类群,类群间距离越大,性状差异越大,但部分杂交种双亲被划分在同一类群。杂交种分析表明,部分性状杂种优势明显,且与母本显著相关。