低温胁迫下白菜型冬油菜差异蛋白质组学及光合特性分析

分离鉴定白菜型冬油菜低温差异表达蛋白质, 从蛋白质组角度揭示白菜型冬油菜抗寒机理奠定基础。以强抗寒白菜型冬油菜陇油7号为材料, 采用双向电泳和质谱分析技术, 比较低温(4°C、–4°C)和常温(25°C/20°C)下叶片蛋白质组差异;对差异蛋白进行KO和KEGG功能分析。结果表明,低温下陇油7号生长点下陷、植株匍匐, 气孔处于关闭或半关闭状态。2-DE和PDQuest8.0.1软件分析表明, 常温和4°C低温下叶片蛋白质斑点数分别726、738;相对于常温处理, 4°C低温下陇油7号叶片10个蛋白点特异表达、5个蛋白点未表达;MALDI-TOF-TOF MS质谱分析鉴定出11个蛋白质, 参与碳水化合物代谢、糖代谢、氨基酸代谢、有机酸代谢、核酸代谢、信号转导与细胞通讯等细胞过程。冰晶形态显微观察结果表明低温处理后陇油7号叶片蛋白质提取液中含有高活性抗冻蛋白(antifreeze proteins, AFPs)。鉴定的11个蛋白质中, 有5个蛋白质点与光合作用有关, 低温下陇油7号叶片1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPCase)活性和净光合速率Pn下降。叶片Pn下降与RuBPCase表达抑制和活性降低有关, 非气孔限制是Pn下降的主要因素;高活性抗冻蛋白在白菜型冬油菜抗寒中发挥重要作用。     

贵州辣椒光合生理特性对干旱胁迫的响应

辣椒是贵州省特色经济作物之一,是农业产业结构调整的主导和优势产业,但贵州省大部分地区属喀斯特地貌,土壤保水性差,极易发生干旱,探明辣椒在干旱胁迫处理后的调节机制和变化规律,对实现贵州地区辣椒优质高产有重要的理论价值和实际生产意义。选取贵州省辣椒主栽品种辣丰三号,研究以土壤田间持水量80%为对照组（CK）,在轻度（土壤田间持水量为70%,LD）、中度（60%,MD）、重度（40%,SD）和特重（20%,TD）胁迫下,辣椒的产量、生长量、光合特性和果实生理特性的调节机制和变化规律。结果表明,随着干旱胁迫程度的增加,辣椒的果长、果粗、茎粗、株高、单果重以及干物质含量显著下降,且下降趋势随着干旱胁迫程度的增加越加明显。同一处理辣椒的净光合速率（P_n）表现出先上升后逐渐平稳的趋势,随着干旱程度的增加而逐渐降低,最大净光合速率（A_max）、表观量子效率（Q）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）都显著下降,水分利用效率明显上升。干旱胁迫抑制了辣椒植株的生长,辣椒的粗脂肪和粗纤维含量较CK处理显著下降,LD处理二氢辣椒素含量显著低于CK处理,但是随着干旱程度的增加,辣椒素和二氢辣椒素含量逐渐增大（除LD和TD处理外）。综上可知,在贵州喀斯特干旱地区,轻度至中度干旱胁迫（田间持水量60%~     

无机砷胁迫下苗期水稻的生理响应

探讨水培条件下,不同形态的无机砷(As2O3和HAsNa2O)4对苗期水稻生理特性的影响。结果表明,随着砷浓度的升高,水稻根和叶中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性受到了显著抑制,根中的抑制程度较叶中大;利用ICP—MS测定砷含量的结果表明,随着砷浓度的升高,水稻组织中砷含量增加,其根中砷含量的增加尤其明显。同时本研究还发现As(II)I的毒性大于As(V)。     

苏打盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光合特性对CO_2浓度增强的响应

利用LI-6400P型红外气体分析仪测定了苏打盐碱胁迫下水稻剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、羧化效率(CE)及水分利用率(WUE)对模拟CO2浓度增强的响应.结果表明:无论是盐碱胁迫(S)还是非盐碱胁迫(NS)水稻剑叶的Pn随Ci的增加而呈上升趋势,增幅趋缓,最终趋于动态平衡;盐碱胁迫使不同CO2浓度下的Pn降低,同时也降低了水稻叶片的CE,提高了水稻叶片的CO2补偿点,降低了水稻叶片的光呼吸(Rp);Gs与Tr随Ci的变化趋势基本相同,但盐碱胁迫降低了水稻叶片的Gs和Tr;无论是非盐碱(NS)还是盐碱胁迫(S)水稻叶片的WUE随Ci的升高显著增大,盐碱胁迫却加大了水稻叶片的WUE.     

不同种源马尾松幼苗对低磷胁迫的生理响应

对四川眉山(SM)、贵州孟关(GM)、广西桐棉(GT)、福建龙岩(FL)、福建武平(FW)、江西崇义(JC)及湖南汝城(HR)等7个种源的马尾松幼苗在轻度、中度和重度低磷胁迫下生理生化响应进行了研究.结果表明,在低磷胁迫下,不同种源马尾松幼苗叶绿素(a+b)含量呈下降趋势,其中FW下降幅度最大(65.0％),FL降幅最小(20.5％),而类胡萝卜素含量在低磷胁迫下变化较小;随低磷胁迫程度的增加,整体上马尾松幼苗可溶性糖含量逐渐增加,可溶性蛋白含量逐渐减少,游离脯氨酸含量则变化较复杂.其中,在重度低磷胁迫下,GT可溶性糖含量增加最大,较对照增加了38.9％,GM种源可溶性蛋白含量降幅最大,降低了49.5％,FW种源脯氨酸含量增加最大,为对照处理的3.5倍;MDA含量、POD、SOD及CAT活性等均在低磷胁迫下呈上升趋势,其中,SM种质在不同低磷胁迫间MDA含量无显著差异.除GT、JC及HR外,其余种源马尾松在轻度和中度低磷胁迫下根系活力上升.以上结果表明,马尾松通过降低叶绿素和可溶性蛋白含量以及根系活力,增加MDA、可溶性糖和游离脯氨酸含量,提高POD、SOD、CAT活性来应对低磷胁迫.     

光氧化和遮荫条件下水稻的光合生理特性的品种差异

用简易的人工光氧化和遮荫条件对35个水稻种质进行筛选，鉴定出既耐光氧化又耐荫等4种品种类型，并用耐光氧化又耐荫的品种武育粳3号和对光氧化和遮荫均敏感的品种香粕进行光合特性测定.结果表明，以香粕为对照，在光氧化条件下，武育粳3号的PS Ⅱ光化学效率和光合酶Rubisco活性较稳定，C4光合酶PEP活性诱导增加，因而光合抑     

昆虫响应非生物胁迫——表达热休克蛋白策略的研究进展

在昆虫体内大量表达的热休克蛋白(Hsps)对昆虫生存是重要的调节者。昆虫对环境中出现的非生物胁迫如热激,紫外照射,化学,农药等的应答方式是诱导表达不同的Hsp。本研究综述了面对各种非生物胁迫,昆虫采取表达热休克蛋白的策略,以及Hsps在昆虫生存中所涉及的管理与调节作用的相关信息,还特别归纳了HSPs在重要经济昆虫家蚕中的研究,以期为进一步研究其细胞机制及在生物学,生理及分子进程的特殊功能作用提供参考。     

低磷胁迫对不同水稻品种幼苗光合作用的影响

低磷胁迫下,水稻叶片的无机磷含量、光合速率、RuBP羧化酶活性下降.与低磷敏感品种沪占七相比，耐低磷品种大粒稻无机磷含量、RuBP羧化酶活性下降的幅度更小.在低磷胁迫初期(10 d)较低光强下，大粒稻与沪占七光合速率受低磷的影响相近，而较高光强下以及胁迫后期(20 d)大粒稻受低磷影响较小.叶绿素荧光参数测定表明，在低磷胁     

紫斑牡丹(Paeonia rockii)的光合特性及对土壤干旱胁迫的响应

为研究持续干旱处理对紫斑牡丹(Paeonia rockii)光合生理特性的影响,本研究。以实生苗为材料进行盆栽控水试验,设置对照(compared,CK)、轻度胁迫(light stress,LD)、中度胁迫(moderate stress,MD)、重度胁迫(Severe stress,SD)4个水分处理,研究随着干旱胁迫的加剧,叶片水分生理以及光合生理参数的变化。结果表明:在CK、LD、MD水分梯度下,紫斑牡丹生长正常,但在SD胁迫下受影响明显,植株叶片变黄且萎蔫;各胁迫阶段叶厚、叶水势下降明显,相对含水量(relative water content,RWC)降低幅度小,差异不明显,饱和水分亏(water saturation deficit,WSD)有在MD胁迫下有所升高;干旱胁迫抑制了光合色素合成,叶绿素a(Chlorophyll a,Chla)、叶绿素b(Chlorophyll b,Chlb)、叶绿素总含量(total chlorophyll content,Chla+b)、类胡萝卜素(Carotenoids,Car)显著依次下降,叶绿素比值(Chlorophyll ratio,Chla/b)则相反;干旱胁迫导致叶片净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)以及蒸腾速率(transpiration rate,Tr)呈现下降趋势,但胞间二氧化碳浓度(intercellular carbon dioxide concentration,Ci)则表现为上升后下降,其中水分利用效率(water use efficiency,WUE)在逐渐上升。在轻度和中度干旱的紫斑牡丹表现出一定的适应性和耐旱能力,而长期重度干旱则对紫斑牡丹影响较为严重,在重度干旱地区栽植需考虑水分供给。本研究为干旱地区和城市的园林绿化植物的选择提供理论支持。     

水稻OsSUTs基因对弱光胁迫的应答分析

光照对植物的生长发育十分重要,弱光胁迫对水稻生长发育会产生不良的影响.为研究弱光对水稻蔗糖转运蛋白基因(OsSUTs)表达的影响,本研究对水稻品种'日本晴'进行遮光和不遮光(对照)栽培,检测不同光处理的2组材料OsSUTs基因家族的mRNA相对表达情况、农艺性状和生育期长短.结果显示,弱光胁迫可抑制水稻生长发育进程,导...     

Genotypic variation for tolerance to phosphorus deficiency in rice and the potential for its exploitation in rice improvement

Deficiency in phosphorus (P) can severely limit rice yields. Developing cultivars with tolerance to P deficiency may represent a more sustainable solution than sole reliance on fertilizer application. To assess genotypic variation for tolerance to P deficiency the P uptake of 30 genotypes was measured on P‐deficient soil. Variation for P uptake was high, ranging from 0.6 to 12.9 mg P/plant. Traditional varieties were superior to modern varieties. A major quantitative trait locus for P uptake had previously been identified in a population developed by crossing the modern variety ‘Nipponbare’ with the P deficiency‐tolerant landrace ‘Kasalath’. This quantitative trait locus was transferred to ‘Nipponbare’ by three backcrosses. Under P deficiency this improved line surpassed ‘Nipponbare’ in P uptake by 170% and in grain yield by 250%. These results show that the genotypic variation for tolerance to P deficiency in rice can be used successfully in rice improvement. By combining high P uptake of the donor variety ‘Kasalath’ with a high harvest‐index characteristic of modern varieties it was possible to more than triple the grain yield of ‘Nipponbare’ under P deficiency.     

硅营养对UV-B辐射条件下水稻酚类代谢的影响

本研究在不同硅营养条件下,探讨了UV-B辐射增强对两个供试水稻品种(Lemont和Dular)硅营养特性和酚代谢物质的影响。结果表明：(1)在缺硅营养和UV-B辐射胁迫下,Lemont的硅营养吸收能力和生理利用率都比Dular强。（2）不同硅营养条件下,UV-B辐射胁迫促使Lemont叶片的PAL、PPO、 POD、CAT活性增强,总酚、类黄酮和绿原酸含量升高,而可溶性蛋白质含量降低;上述指标在Dular叶片中也表现出相同的变化趋势。但在缺硅营养和UV-B辐射共同胁迫下,Lemont表现出较强的酚类合成能力。（3）硅营养有利于水稻酚类代谢物质的积累,以减少UV-B辐射的伤害。综上所述,Lemont与Dular之间硅营养特性的不同,可能是引起两个供试水稻的酚类代谢差异,从而表现出对UV-B辐射抗性不同的原因之一。     

籼粳交稻米品质性状杂种优势的遗传分析

用胚乳性状遗传模型和分析方法对籼粳交稻米品质性状的杂种优势进行了遗传分析,结果表明：各品质性状都具有一定的杂种优势,其中碱消值和蛋白质含量的优势较强。直链淀粉含量和胶稠度的优势较弱。不同性状杂种优势的遗传原因不同,直接显性和母体显性对杂种优势的贡献大小因性状而异,但总的来说,母体显性对籼粳杂种Ｆ２籽粒品质性状的杂种优势具有重要的意义,细胞质效应对部分性状（如胶稠度、蛋白质含量）的群体平均优势有一定     

水稻品种“佳辐占”应答细菌性条斑病病原菌侵染的蛋白质组学分析

运用双向电泳分析高抗水稻品种“佳辐占”受强毒力细菌性条斑病病原菌侵染2 d后的叶片蛋白质组变化,共发现38个蛋白质发生差异表达,其中32个上调,5个下调,1个新增。用MALDI-TOF-MS分析和数据库检索鉴定出其中的33个差异表达蛋白质,并将它们分为4个功能类群,即信号转导相关蛋白、防卫相关蛋白、代谢相关蛋白和蛋白质稳定相关蛋白。这些蛋白分别参与了信号识别、信号传递、抗氧化、糖代谢、细胞壁加固、植保素合成等抗病生理反应。研究表明,水稻对细菌性条斑病病原菌的侵染存在着一个复杂的抗病信号应答和代谢调控网络,其作用机理可以通过差异表达的蛋白质（酶）反映出来,其中差异表达的8个R蛋白和3个PR蛋白可能与水稻对细菌性条斑病的抗病性密切相关。本研究为进一步揭示水稻对细菌性条斑病的抗性机理及相关抗病基因的功能克隆提供了依据。     

水稻航天衰老突变体基因psl2的表型和遗传分析

叶片是植物最主要的光合作用器官,是水稻的源器官。其生长、发育和衰老的分子机理的研究对水稻经济产量和生物产量具有重要的意义。2006年我单位在参加农业部实践8号卫星航天育种工程的空间辐射诱变籼稻(Oryza sativa L.indica)泸恢H103中得到一叶片早衰突变体。初步研究结果表明,该早衰叶突变体表现的特点是:抽穗期前心叶抽出时,先前抽出的倒4叶片就开始变黄衰老,抽穗初期时先前抽出的倒3叶表现衰老,抽穗后期先前抽出的倒2叶表现衰老,灌浆期剑叶表现衰老,完全成熟时剑叶完全衰老死亡。利用该突变体分别与其野生型泸恢H103、R527、R602杂交,获得F1及其衍生的F2群体,对早衰叶突变体进行遗传分析。遗传分析表明由一隐性核基因psl2控制。本研究为最终定位和克隆目标基因奠定了基础。     

水稻早衰突变体esl2的遗传分析和基因定位

利用EMS诱变水稻籼型恢复系缙恢10号, 从其后代中鉴定出一个早衰突变体esl2, 苗期正常, 孕穗期开始叶尖和叶缘黄化衰老。与野生型相比, 孕穗期和抽穗期光合色素含量均显著下降, 抽穗期倒一叶的超氧化酶歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白(SP)含量降低, 活性氧(ROS)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(PRO)含量或活性增加。超微结构观察表明, esl2衰老部位的细胞多中空且形状不规则, 伴随细胞裂解、细胞质溶解等特征; 同时, 叶绿体结构异常, 叶绿体膜溶解、基粒模糊, 基质片层疏松, 类囊体发育异常。遗传分析表明, 该突变体受一对隐性核基因调控。利用1 005株西农1A/esl2的F₂隐性定位群体, 最终将Esl2定位在第4染色体SSR标记RM17122和swu4-13之间, 物理距离约244 kb, 这为Esl2基因的克隆和功能研究奠定了基础。     

mRNA差异显示技术在分离水稻基因中的应用

mRNA差异显示技术是分子生物学中分离克隆基因的有效技术。笔者叙述了mRNA差异显示技术的基本原理、存在的问题以及技术改进, 并主要阐述了该技术在分离水稻基因中的应用情况。     

早晚季水稻耐光氧化反应特性及其与品质稳定性的关系

以耐光氧化反应特性和品质性状具有明显差异的9个水稻品种为材料,研究在早、晚季不同温光栽培条件下,水稻品种的耐光氧化反应特性和品质性状表现及其相互关系。结果表明,水稻的耐光氧化反应特性与稻米品质的优劣不呈显著性相关,但与垩白米率,垩白度,精米率,整精米率,磨损率和直链淀粉含量等品质性状在早晚季的稳定性密切相关,即耐光氧化反应特性强的品种在不同季节栽培其米质稳定性较好。     

一个水稻半矮秆突变体的鉴定与遗传分析

高黄矮材料是由黄矮与高秆材料杂交后代F2群体中分离得到的一个半矮秆突变体材料,株高在95 cm左右,比黄矮高约40 cm.该材料在苗期倒2叶叶尖开始出现黄化,分蘖期倒2叶叶尖仍然黄化,倒3叶近1/3叶面黄化干枯、破损现象比较明显.将该突变材料与不同高秆材料杂交,杂种F1表现为高亲本,F2群体株高数据符合3:1分离比例,结果表明该矮生性状受1对隐性基因控制,因其叶尖黄化性状与半矮秆性状共分离,故暂将该基因命名为dy(t)基因;同时将突变材料与其他不同基因型的半矮秆杂交,F2群体均符合9:3:3:1的分离比例,结果表明dy(t)基因与sdl、sdn、sdg基因均不等位,为一新的半矮秆基因.对不同株高材料的幼苗进行不同浓度外源赤霉素(GA3)叶面喷施处理后,结果表明dy(t)基因对该激素敏感.