日本百脉根LjbHLH34基因克隆及耐旱功能鉴定

干旱是影响植物生长发育的重要环境因素。本研究分析了日本百脉根抗旱相关基因LjbHLH34的耐旱功能，初步解析其响应干旱胁迫的分子机制，以期为百脉根抗旱分子育种提供理论基础。本研究克隆得到的LjbHLH34基因大小为711 bp、编码236个氨基酸，属bHLH转录因子家族成员。系统进化树分析显示，LjbHLH34蛋白与拟南芥bHLHⅣ亚家族中AtbHLH34和AtbHLH104亲缘关系较近。实时荧光定量分析表明LjbHLH34在日本百脉根的根中表达量最高，叶中次之，茎中最少，暗示其在日本百脉根多个组织中发挥作用；同时LjbHLH34基因也受聚乙二醇(PEG)和脱落酸(ABA)诱导表达。在酵母中检测发现LjbHLH34具有转录激活活性；亚细胞定位试验表明LjbHLH34蛋白定位于细胞核中。将LjbHLH34基因转入拟南芥获得过表达株系。在200 mmol·L^-1甘露醇胁迫下，LjbHLH34转基因拟南芥的根长明显长于野生型。干旱处理后，野生型拟南芥比转基因拟南芥萎蔫程度更加明显，而转基因株系的相对含水量和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于野生型，丙二醛(MDA)积累...     

豆科牧草种子萌发特性与其抗旱性差异的研究

试验采用PEG模拟干旱测定了3种豆科牧草(5个品种)种子的相对发芽率和胚根／胚芽比值，并在温室条件下采用盆栽控水研究了这3种牧草在水分胁迫下叶片相对含水量和质膜透性的变化规律。结果显示：种子萌发期抗旱性强的牧草其分枝期抗旱性亦强，抗旱能力依次为游客＞德福＞百脉根＞胡亚＞瑞文德。试验证明，利用生理生化方法和种子萌发实验进行牧草品种间抗旱性鉴定是可行的。     

豆科牧草种子萌发特性与其抗旱性差异的研究

试验采用PEG模拟干旱测定了3种豆科牧草(5个品种)种子的相对发芽率和胚根/胚芽比值,并在温室条件下采用盆栽控水研究了这3种牧草在水分胁迫下叶片相对含水量和质膜透性的变化规律。结果显示:种子萌发期抗旱性强的牧草其分枝期抗旱性亦强,抗旱能力依次为游客>德福>百脉根>胡亚>瑞文德。试验证明,利用生理生化方法和种子萌发实验进行牧草品种间抗旱性鉴定是可行的。     

柱花草磷高效种质筛选及根系形态对低磷胁迫的响应分析

为筛选磷高效柱花草（Stylosanthes guianensis）种质并解析其根系适应低磷胁迫的机理,本试验水培了31份柱花草,开展了磷效率评价,分析了低磷胁迫对柱花草根系的影响,并检测了6个扩展蛋白基因（Expansins,EXP）响应低磷胁迫的表达模式。结果表明,低磷胁迫显著降低柱花草的干重和全磷含量。磷效率分析结合根系表型显示,TF291为磷高效高响应型,且低磷胁迫显著促进其根系生长,TF343为磷低效低响应型,且低磷条件下其根系生长显著受抑制。荧光定量PCR表明,低磷处理（-P）使SgEXPB2在TF291和TF343根系中的表达分别增加3.73倍和1.52倍（P<0.05）,SgEXLB1在TF291根系中表达增加1.61倍（P<0.05）。综上所述,本研究筛选到磷高效高响应型柱花草种质为TF291,且根系中SgEXPB2和SgEXLB1基因上调表达,可能参与柱花草适应低磷胁迫。     

温带湿润地区优良豆科牧草——百脉根

<正> 引言百脉根是指豆科百脉根属(Lotus L.)植物,全世界百脉根属有约100种,依据其生活型可分为单年生和多年生两大类群。重要的多年生种类主要有鸟足百脉根(Lotusorniculatus)、窄叶百脉根(L.tenuis)、大百脉根(L.Pedunculatus=L.uliginous=L.major)、棱英百脉根(L.tetragono-bus)、澳洲百脉根(L.australis)等种和鸟足百脉根的一变种——日本百脉根(L.corniculatus Var.japoncus)。单年生百脉根仅有二种,即粗糙百脉根(L.hispidlus)     

类芦根系对不同磷胁迫的形态学响应

为探讨类芦(Neyraudia reynaudiana)在极耐瘠薄条件下生存的机制,通过设计5个不同磷胁迫盆栽模拟试验,测定磷胁迫条件下类芦根系生物量和根系形态特征.结果表明:随着低磷胁迫的加剧,类芦地上部生物量、根系生物量、根条数、根系总长度、根表面积、根系体积均呈增加趋势,其中根径 < 0.5 mm的细根长度、表面积增加明显,根冠比增大,在中度磷胁迫条件下达到最大;从中度磷胁迫至极度磷胁迫,随着磷胁迫程度加重,根系各形态指标逐渐减少.根平均直径则相反.可见类芦根系通过缩小根直径,促进不定根形成,增加细根数量、延长根系长度,形成庞大根系网络,增加根系-土壤接触面,扩大根系吸收磷范围,以此来提高根系的吸收能力.     

柱花草根系分泌物对缺磷胁迫的响应分析

为探索柱花草(Stylosanthes guianensis)根系分泌物对缺磷胁迫的响应，本研究以‘热研5号’柱花草为材料，通过水培试验，分析了正常供磷(+P)和缺磷(-P)处理对柱花草生长及根系分泌物的影响。结果表明，相对于+P处理，-P处理显著降低了柱花草植株干重和全磷含量。随后，代谢组共检测到101个根系分泌代谢物，可被分为有机酸、氨基酸、类黄酮、糖及醇类等七类，其中-P与+P处理间的差异累积代谢物25个。属于有机酸的咖啡酸、1-氨基环丙烷-1-羧酸和α-酮戊二酸在-P处理下的分泌量显著增加，且其中α-酮戊二酸对磷酸铝具有较强的溶解能力。此外，荧光定量PCR分析发现，柱花草根系中参与α-酮戊二酸合成的柠檬酸脱氢酶基因SgICDH在-P处理下的表达量显著增加。因此，柱花草根系通过上调SgICDH基因的表达，促进α-酮戊二酸的合成与分泌，从而增强对难溶性磷的活化利用，以适应缺磷胁迫。     

假地豆响应缺磷胁迫的代谢衍生物分析

为探究假地豆（Desmodium heterocarpon）对缺磷胁迫的生理和代谢响应,本研究通过水培试验,分析了正常供磷（+P处理）和缺磷（-P处理）对假地豆生长及代谢物积累的影响。结果表明：缺磷胁迫降低了假地豆地上部干重和磷含量,但促进了根系生长。随后,代谢组共检测到假地豆叶片和根系的267个代谢物,可被分为12类。其中,叶片和根系的缺磷胁迫差异累积代谢物（DAMs）均为79个。缺磷处理导致假地豆叶片和根系的原花青素、槲皮素及其衍生物的积累显著增加,而2'-脱氧腺苷5'-单磷酸（dAMP）的积累显著减少。此外,缺磷处理使根系的8个有机酸和4个糖及醇类的积累显著增加。综上,假地豆通过促进根系生长和调整代谢物积累来提高对缺磷胁迫的适应性。本研究将为进一步解析假地豆适应缺磷胁迫的机理提供理论参考。     

百脉根种质苗期抗旱性鉴定及综合评价

采用土培法对21份百脉根种质材料进行了苗期抗旱性评价。结果表明：在干旱胁迫下,明显抑制百脉根的正常生长,地上生物量、地下生物量、株高、分枝数明显减小,根冠比明显增加;渗透调节物质丙二醛（MDA）、脯氨酸（PR0）、可溶性糖、可溶性蛋白的含量明显增加,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活...     

松嫩草地两种生态型羊草根际效应和光合生理对干旱胁迫的响应

以松嫩草地羊草(Leymus chinensis)的两种生态型(灰绿型羊草和黄绿型羊草)为试验材料,通过盆栽控制试验研究干旱胁迫对两种生态型羊草根际效应、光合生理和生长的影响及差异,进而分析两种生态型羊草对干旱的响应机制。结果表明,干旱胁迫显著降低了两种生态型羊草根际和非根际土壤的可利用氮(铵态氮、硝态氮)含量和微生物量碳氮含量。两种生态型羊草均表现出正根际效应并且在干旱胁迫下根际效应均增加,灰绿型羊草土壤可利用氮根际效应和微生物量碳氮根际效应均显著高于黄绿型羊草。除气孔导度伤害率外,干旱胁迫对黄绿型羊草的光合生理指标和生长指标伤害率均高于灰绿型羊草。相对于黄绿型羊草,灰绿型羊草具有更强的根际环境调控能力,可更好地适应土壤水分亏缺状况。     

基于血浆非靶代谢组学探究急性笼养应激对蛋鸭代谢的影响

随着环保政策改革和养殖业的集约化、规模化发展,蛋鸭叠层式笼养模式的应用越来越广泛,笼养应激对蛋鸭的影响逐渐受到重视。本研究旨在利用非靶向代谢组学分析蛋鸭平养与笼养模式下血浆代谢物的差异。随机挑选平养组(floor-water rearing system, FWR组)和叠层式笼养组(cage-rearing system, CR组)蛋鸭各10只,跖骨静脉采血,通过高效液相色谱-质谱(HPLC-HRMS)非靶向代谢组学技术获得20个在不同饲养模式下的血浆代谢物图谱,经T检验等分析,取差异倍数(Fold-change)ratio≥2或ratio≤1/2、变量重要性(variable importance in projection, VIP)>1、q值<0.05为筛选条件得到显著差异代谢物并作通路富集分析。结果共筛选到差异代谢物30种,其中上调表达的差异代谢物14种(P<0.05),下调表达的差异代谢物16种(P<0.05)。差异代谢物种类主要有甘油磷脂(glycerophospholipids, 16种)、脂肪酰基(fatty acyls, 4种)、羧酸及其衍生物...     

9种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究

黄酮和皂苷不仅是植物中重要的防御性次生代谢产物,而且具有显著的药理和生理活性,对于植物的抗性研究和工业化应用具有重要意义。对鹰嘴紫云英(Astragalus cicer L.)、红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop)、百脉根(Lotus corniculatus L.)、小冠花(Coronilla varia L.)、黄花草木樨(Melilotus officinalis(L.)Desr.)和苜蓿(Medicago L.)多种豆科牧草中总黄酮和总皂苷的周年积累规律和分布特点进行研究,以期为豆科牧草建立科学的牧刈制度和合理应用提供理论依据。结果表明:总黄酮和总皂苷在不同属间和品种间的动态变化各不相同;在不同组织中的分布也不同,在整个生育时期,均为叶片中的含量多于茎秆中的。前5种豆科牧草的总黄酮含量显著高于苜蓿,是提取总黄酮的优质材料;红豆草、鹰嘴紫云英、黄花草木樨及苜蓿的总皂苷含量均高于小冠花和百脉根,是提取皂苷产品的优质材料。     

放牧条件下不同牧草品种混播组合的研究

１９９２年１０月至１９９４年１１月，在放牧条件下，对不同牧草混播组合进行了试验研究。试验结果表明，适宜的混播组合为白三叶分别与高狐茅，黑麦草，鸭茅混播，百脉根与黑麦草，鸭茅的组合中，百脉根不能持久存在。在放牧条件下，每年应向人工草地追施适量尿素。     

基于转录组学比较研究甜高粱幼苗响应干旱和盐胁迫的生理特征北大核心CSCD

探究甜高粱响应干旱与盐胁迫的生理学差异及其分子机制,分析甜高粱在干旱和盐胁迫下的不同基因调控机制和代谢通路,可为饲草作物甜高粱抗逆栽培和育种提供依据。以辽甜1号甜高粱幼苗为材料,使用10%的PEG-6000和0.9%的NaCl模拟中度干旱和盐胁迫,胁迫2和7 d时进行光合气体交换参数、内源激素含量、有机渗透调节物质含量和抗氧化物酶活性测定,同时对幼苗叶片进行转录组测序及生物信息学分析,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明:与对照相比,干旱和盐胁迫均显著影响甜高粱幼苗叶片生理指标的变化,但盐胁迫对甜高粱幼苗叶片光合参数和内源激素生长素、细胞分裂素含量抑制程度均高于干旱胁迫,可溶性糖含量在干旱胁迫下显著高于盐胁迫,抗氧化物酶活性和脱落酸含量低于盐胁迫,说明甜高粱对干旱和盐胁迫响应的生理机制不同;利用转录组测序技术鉴定出甜高粱叶片在处理2 d时,干旱和盐胁迫下分别有922和2047个上调基因以及975和1714个下调基因,处理7 d时分别鉴定到157和795个上调基因以及54和722个下调基因;同时鉴定出40个干旱胁迫响应基因和493个盐胁迫响应基因,基于GO富集分析发现甜高粱幼苗在干旱和盐胁迫下响应基因均显著富集于植物逆境响应相关通路,KEGG富集分析发现,干旱胁迫响应基因显著富集于内质网加工和剪切体代谢通路,盐胁迫响应基因显著富集在植物激素信号转导代谢通路;对光合作用、植物激素信号转导、抗氧化物酶和淀粉与蔗糖代谢通路相关差异基因进行分析发现,这些差异基因的表达模式与生理指标变化趋势吻合。因此,甜高粱在转录水平上对盐胁迫的适应稳态落后于干旱胁迫,中度胁迫下甜高粱幼苗对盐胁迫的耐受性要低于干旱胁迫,可溶性糖在甜高粱幼苗抵御干旱胁迫中发挥重要作用,植物激素信号转导和抗氧化物酶活性变化的共同调控是甜高粱幼苗对抗盐胁迫的关键。     

聚乙二醇模拟干旱胁迫对老芒麦幼苗生长及次生代谢部分产物的影响

本研究采用不同浓度的聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG-6000）溶液对老芒麦（Elymus sibiricus L.）幼苗进行模拟干旱胁迫，研究干旱胁迫对老芒麦幼苗生长、次生代谢相关酶活性和相关产物含量的影响。结果表明：与对照相比，干旱胁迫抑制了老芒麦幼苗生长，叶片不同程度萎蔫，显著降低了叶片相对含水量（Relative water content，RWC）、株高、根长、叶和根鲜重，且中度干旱的降幅大于轻度干旱；干旱胁迫下，过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性在中度干旱胁迫中响应比轻度干旱更迅速；苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性在轻度干旱20 d和中度干旱15 d时最强；两种干旱处理第15 d时，老芒麦叶片的总酚、类黄酮和单宁含量显著高于对照（P<0.05），且中度干旱胁迫下的增幅较大。综上所述，干旱胁迫导致老芒麦幼苗生长减缓，幼苗叶片POD快速响应，表现较为敏感，POD和PAL相互协作，促进部分次生代谢产物积累，从而使老芒麦适应干旱胁迫。     

俄罗斯百脉根种质材料营养价值综合评价

本研究以里奥(Lotus corniculatus cv.Leo)、迈瑞伯(Lotus corniculatus cv.Mirabal)、佐治亚(Lotus corniculatus cv.Georgia)作为对照,对从俄罗斯引进的61份百脉根种质材料在西北绿洲进行种植试验,依据营养指标变异分析和灰色关联度法进行营养指标分析和综合评价。结果表明,粗蛋白变异最明显,变异系数最大,为13.569%;磷含量、钙含量和相对饲喂价值的变异明显,变异系数较大,分别为13.187%、12.044%、11.537%;酸性洗涤纤维、粗脂肪和中性洗涤纤维的变异系数分别为9.763%、8.559%、8.533%,变异较明显;干物质的变异最不明显,仅为0.609%。根据灰色关联度加权分析,其中Zxy08p-4687(γi=0.748)、Zxy09p-5647(γi=0.733)、Zxy09p-6485(γi=0.713),综合营养价值高;营养价值较高的百脉根材料有10份(0.604≤γi≤0.682),分别为Zxy08p-5070、Zxy09p-5583、Zxy08p-4892、Zxy09p-5642、Zxy06p-1775、Zxy09p-5591、Zxy08p-4916、Zxy09p-5809、Zxy08p-4645、Zxy09p-5694;营养价值中等的材料有27份及对照材料佐治亚(0.505≤γi≤0.587),占44.262%,包含Zxy09p-5591、Zxy08p-4768、Zxy08p-4589、Zxy06p-2666、Zxy06p-2663等;营养价值较差的材料有21份及对照材料迈瑞伯、里奥(0.423≤γi≤0.499),占34.426%,比如Zxy06p-2376、Zxy09p-6358、Zxy08p-5393、Zxy08p-4528、Zxy09p-6300等。     

青海野生草地早熟禾响应干旱胁迫的代谢通路及转录调控分析

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）响应干旱胁迫的分子机制,本研究以青海野生草地早熟禾抗旱材料‘10-202’和敏感材料‘09-61’为研究对象,采用高通量Illumina Hiseq测序技术对15% PEG-6000模拟的干旱胁迫和正常处理下的2份材料的叶片进行差异基因表达分析。结果表明：‘10-202’处理间存在3 166个差异表达基因（Different expression genes,DEGs）,上调和下调表达基因数目分别为1 979和1 187个;‘09-61’处理间共有314个DEGs,上调表达的有64个,下调表达的有250个。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析发现,2份材料的差异基因均显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路。运用MapMan软件对‘10-202’干旱胁迫下与转录调控相关的差异基因进行了功能注释,发现bHLH,AP2/EREPB及C2H2锌指家族转录因子在响应干旱胁迫中发挥着重要作用。本研究为后续挖掘草地早熟禾耐旱相关候选基因的克隆和功能验证奠定了理论基础。     

百脉根原生质体的分离和酶解条件的研究

分别以百脉根里奥(Lotus corniculatus L.cv.Leon)无菌苗子叶及由下胚轴和子叶形成的胚性愈伤组织为供体材料,进行原生质体游离,研究不同酶解条件对原生质体分离的影响,以期为进一步开展属间体细胞杂交及培育新品种奠定研究基础。结果表明:子叶和愈伤组织原生质体分离最适的酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶、以及0.55 mol·L^-1甘露醇,产量及活力分别可达4.13×10⁶个·g^-1,65%和3.8×10⁶个·g^-1,67.4%;最佳酶解时间分别为6 h和12 h。预培养8~10 d,CPW-10溶液中预质壁分离1 h或预暗培养1 d等预处理措施可显著提高愈伤组织原生质体的产量及活力(P<0.01)。     

铜、镉、铅对7种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的影响

以蒸馏水为对照,研究了重金属铜、镉、铅离子对7种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,毛苕子(Vicia villosa)、红三叶(Trifolium pratense)、苜蓿(Medicago varia)、小冠花(Coronilla varia)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和百脉根(Lotus corniculatus)种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长和芽长均呈不同程度的降低趋势;但毛苕子的降低趋势相对较缓。经300 mg·L^-1的Cu²⁺处理后,红豆草种子发芽率显著高于对照(P <0.05),在200,300和400 mg·L^-1浓度的Cu²⁺下红豆草种子的发芽指数均显著高于对照;经150 mg·L^-1的Cd²⁺浓度处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照;在500和1000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照和2000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理(P <0.05)。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺离子浓度的增大,红豆草种子萌发后形成的幼苗的根长和芽长都呈降低趋势。采用模糊数学隶属函数法,对供试7种豆科植物种子相对发芽率、相对发芽指数、相对芽长和相对根长进行隶属函数值计算,得出种子萌发期耐重金属胁迫的隶属函数总平均值,耐Cu²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >苜蓿 >扁蓿豆 >小冠花;耐Cd²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >扁蓿豆 >苜蓿 >小冠花;耐Pb²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >扁蓿豆 >红三叶 >小冠花 >苜蓿 >百脉根。综合分析,红豆草和毛苕子种子在萌发期对重金属Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺的耐性较好。