蛋白激发子AMEP提高大豆抗旱性的高通量表型分析

为研究蛋白激发子AMEP对大豆抗旱性的提升,以不耐旱大豆品种绥农26为供试材料,经AMEP处理大豆后采用盆栽控水的方式模拟了轻度、中度、重度3种等级的干旱胁迫。利用植物扫描仪、叶绿素仪、光合仪、叶绿素荧光成像仪分析了不同干旱处理下大豆植株的表型,结果表明,在轻度、中度、重度干旱胁迫下,AMEP处理能显著改善大豆的株高、投影叶面积、3D叶面积、透光深度、叶倾角等形态参数;此外,大豆叶片的光合参数、叶绿素含量显著增加,尤其是在严重干旱条件下。其中净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶绿素含量分别提高了44.44%、35.29%、38.89%、28.00%;PSⅡ(Φ_PSⅡ)的实际光化学效率、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光合电子转移速率(ETR)分别提高了46.66%、35.00%、25.00%、33.33%。综上所述,蛋白激发子AMEP可...     

干旱胁迫对红小豆苗期生理生化特性的影响

为探讨干旱胁迫时红小豆幼苗生长的影响,加强红小豆杭旱品种的筛选和提高抗旱栽培技术,通过盆栽方法研究了不同程度干旱胁迫对红小豆叶片质膜抗氧化系统、叶片渗透调节物质含量及叶片色素含量的影响.结果表明,干旱胁迫可显著降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)的活性,抑制可溶性糖(WSG)、可溶性蛋白(Wpr)的积...     

有机硅对蛋白激发子AMEP功能活性的影响

为了明确加入表面活性剂是否会改变AMEP蛋白的亲水和疏水分布,以致影响蛋白的功能活性,本文设置了一系列浓度梯度的有机硅对AMEP蛋白进行处理,通过过敏反应试验来检测有机硅对AMEP蛋白功能活性的影响,并通过灰霉菌接病试验检验了含1/7 500有机硅的AMEP蛋白制剂对植物抗病性的影响。结果表明:在有机硅浓度低于1/5 000时AMEP蛋白的过敏反应活性有明显增强,而浓度高于1/5 000时有机硅对AMEP的过敏反应活性则起到抑制作用;喷施了1/7 500有机硅与AMEP混合液的烟草叶片能够显著提升对灰霉菌的抗性。本研究结果表明,合理利用有机硅可以增强AMEP蛋白的功能活性,为有机硅与AMEP的共同施用提供了理论依据。     

保水剂对干旱胁迫槟榔幼苗生理特征的影响

[目的]探讨不同剂量保水剂对干旱胁迫槟榔幼苗生理特征的影响,为槟榔节水抗旱栽培提供理论依据.[方法]以盆栽热研一号槟榔幼苗为材料,在干旱条件下施用0.1%~0.4%保水剂20d后,测定不同处理槟榔幼苗叶片的相对水含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,分析槟榔幼苗叶绿素荧光参数、光能利用和耗散指标的变化情况.[结果]在干旱胁迫下,施用0.1%~0.4%保水剂可有效提高槟榔幼苗叶片的相对水含量、叶绿素和可溶性蛋白含量及SOD和POD活性;当保水剂施用剂量为0.3%时,槟榔幼苗叶片的相对水含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量最高,MDA含量最低,POD活性最高;槟榔叶片的叶绿素荧光参数光系统II(PSII)最大光能转化效率(Fv/Fm)和PSII实际光化学量子产量[Y(II)]在保水剂施用剂量为0.3%时最大,光化学猝灭系数(qP)随保水剂施用剂量的增大而增加,非光化学猝灭系数(NPQ)随保水剂剂量的增大呈先下降后上升的变化趋势.[结论]施用保水剂可有效提高干旱胁迫槟榔幼苗叶片的渗透调节物质含量及其抗氧化酶活性,保障光合作用顺利进行,缓解干旱胁迫对槟榔幼苗的伤害,以施用0.3%保水剂的效果最佳.     

不同浓度Fe2+对蛋白激发子AMEP聚合状态以及活性的影响

AMEP是来自于枯草芽孢杆菌的一种新型蛋白激发子,可诱导植物叶片发生过敏反应并激发植物的防卫反应,提高植物的抗病性,是生物农药的理想候选。为了研究AMEP蛋白的聚合体状态与金属离子之间的关系,以及蛋白多聚体对其活性的影响,比较了不同浓度Fe²⁺对AMEP蛋白激发子的聚合程度和活性的影响,设置0.03、0.3、3 g·L^-1Fe²⁺3种浓度梯度的Fe²⁺与AMEP蛋白混合溶液处理烟草叶片,并通过过敏反应、酶活、灰霉抗病试验对烟草叶片的生理指标进行检测。低浓度Fe²⁺能够增加AMEP聚合程度提高蛋白活性,从而增强烟草的过敏反应和早期防御反应和某些防御酶的激发,从而增加对灰霉病的抗性;而高浓度Fe²⁺则会降低蛋白活性。综上,低浓度的Fe²⁺与AMEP蛋白结合形成了更多适宜其发挥蛋白性能的多聚体,能更好地保存酶解位点以便其发挥其性能,从而提高AMEP蛋白的活性。     

尿素对蛋白激发子AMEP功能活性的影响

AMEP是从枯草芽孢杆菌BU412中提取出的一种新型的蛋白激发子,该蛋白激发子可以提高植物的抗病性,是理想的生物农药的候选材料。AMEP在施用过程中与叶面肥混用是目前药肥一体化研究的热点。尿素是叶面肥的主要组成,同时也是蛋白质的变性剂。高浓度的尿素可以改变蛋白质的结构,使蛋白质失去原有性质,其对AMEP蛋白的功能活性是否产生影响还有待阐明。本文为了探究尿素对蛋白激发子AMEP功能活性的影响,设置了一系列浓度梯度的尿素对AMEP蛋白进行处理,通过烟草叶片的过敏反应来检测尿素对AMEP的功能活性影响。结果表明,低浓度的尿素不会影响AMEP的功能活性;而尿素浓度超过0.5mg/mL,AMEP的功能活性则受到明显抑制。随后,本文通过灰霉菌发病实验确认了0.05mg/mL尿素处理的AMEP能够提高植物的抗病性。本研究确定AMEP可与0.05mg/mL尿素配伍施用,为尿素与AMEP的共同施用提供了理论依据。     

干旱胁迫对火龙果植株形态及生理指标的影响

为探究不同程度干旱胁迫对火龙果植株形态及生理指标的影响,以大红火龙果植株为材料,采用盆栽控水法,研究干旱处理40、47、54 d后火龙果生理特征的变化及干旱后期火龙果植株的形态变化,探讨火龙果的抗旱特性。结果表明:火龙果具有良好的耐旱性,在干旱胁迫下,可以通过调节体内生理指标来适应干旱环境,不同生理指标的变化趋势在干旱同期存在差异。随着干旱胁迫的加深,火龙果植株生长变缓,茎颜色加深且发生皱缩,主根变短,侧根减少,须根基本消失;相较于对照,各处理的游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量显著升高,可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量则先降低后升高,过氧化物酶(POD)活性极显著升高后又极显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性也表现出先升后降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性则持续下降。     

不同比例保水剂对干旱胁迫下红小豆幼苗生长的影响

为找出干旱胁迫下适宜红小豆幼苗生长的最适保水剂拌土比例,进而为种植红小豆提供理论依据,试验采用盆栽试验的方法,以陕北红小豆为试验材料,根据保水剂不同拌土比例,设置了7个试验处理,分别为0（CK）、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和 3.0%,每个处理重复4次。前期正常管理,每盆加入相同量的水,在红小豆幼苗长到两叶一心时,最后一次浇透水,自然干旱12 d后测定红小豆幼苗的生长和生理生化指标,结果表明:在相同灌水量和相同干旱胁迫时间下,添加保水剂能够有效提高红小豆幼苗株高、茎粗、侧根数、最大根长的增加,尤其在保水剂拌土比例为1.5%时促进作用最强;随保水剂拌土比例的增加,除丙二醛（MDA）含量呈现先下降后上升趋势外,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、根系活力、叶绿素（Chl）、叶片相对含水量（RWC）均呈现出先上升后下降的趋势,且在保水剂拌土比例为1.5%时,其生理生化指标达到最大值。保水剂拌土比例为1.5%时,对红小豆幼苗期的生长效果最好。     

干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响

【目的】研究土壤干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响,为槭叶草的引种驯化及在园林绿化中的应用提供理论依据。【方法】以长白山槭叶草3年生种子苗为试验材料,采用盆栽控水方式,以正常浇水为对照,研究干旱胁迫0(胁迫前),5,10,15,20,25和30d槭叶草的生长、生理指标、光合色素含量及光合参数的变化。【结果】随着干旱胁迫时间的延长,槭叶草的株高和叶面积呈先升高后降低的趋势,叶片相对含水量、叶绿素及类胡萝卜素含量显著下降,叶片自然水分饱和亏缺、相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量均不断升高。叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均不断下降,胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高,水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)先升高后降低。干旱胁迫15d以内(盆栽基质的相对含水量(SRWC)为18.49%),槭叶草叶片净光合速率下降是由气孔限制因素引起的;而此后,随着干旱时间的延长,净光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。【结论】槭叶草表现出较强的抗旱性;在发生持续干旱时,对槭叶草进行补水最好能在干旱发生的15d内进行。     

干旱胁迫对香柏幼苗生长和生理指标的影响

【目的】分析干旱胁迫对香柏幼苗生理指标、光合指标及抗氧化酶活性的影响,寻求香柏幼苗生长的理想水分条件,探讨香柏幼苗生长对水分变化的适应机理。【方法】以香柏3年生扦插苗为试验材料,通过盆栽试验,设置正常供水(土壤含水量为田间持水量的90%~95%)、轻度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的70%~75%)、中度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的50%~55%)、重度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的30%~35%)4个处理,研究干旱胁迫对香柏幼苗生长、光合作用及各项生理指标的影响。【结果】干旱胁迫对香柏幼苗地径、根质量、茎叶质量、总生物量、根质量比、茎叶质量比、根长等有显著影响,但对株高影响不显著。4个干旱胁迫处理下香柏幼苗的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率表现出基本一致的变化趋势,即均在轻度干旱胁迫处理下达到最大值。与正常供水相比,干旱胁迫使香柏幼苗叶绿素含量明显增加。轻度干旱胁迫条件下,香柏幼苗叶片丙二醛浓度明显低于其他3个处理。超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及可溶性糖含量均在轻度干旱胁迫时达到最大。干旱胁迫条件下香柏叶片可溶性蛋白质含量降低,且以轻度干旱胁迫下的叶片可溶性蛋白质含量最低。【结论】香柏幼苗不适宜在土壤过于干旱或湿润的环境下生长,而适于在轻度干旱即土壤含水量为田间持水量70%~75%的条件下生长。     

土壤干旱对枇杷幼苗生理代谢的影响

[目的]以枇杷2年生实生苗为研究材料,对其进行良好水分处理（100％田间持水量）、中度干旱处理（70％田3＂q持水量）和重度干旱处理（50％田间持水量）,比较枇杷幼苗的抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质等生理生化特性对不同程度土壤干旱的响应。[结果]干旱处理尤其是50％田间持水量使得植株叶片膜质过氧化产物MDA含量在0．05水平显著增加,同时增加脯氨酸含量、抗氧化酶活性。[结论]枇杷可以通过激活抗氧化酶系统及累积渗透调节物质等生理特性来积极应对干旱。     

干旱胁迫下氮素营养对作物生长及生理代谢的影响

就干旱胁迫下氮素营养对作物的生长、光合作用、氮代谢、渗透调节及水分状况等方面的影响作了简要综述,旨在为农业生产中干旱条件下合理使用氮素营养提供参考。     

干旱胁迫对小麦生理特性及产量的影响

试验主要进行了干旱胁迫对小麦光合生理、叶绿素荧光参数和生物量及产量影响的研究。结果表明,干旱胁迫使小麦在灌浆期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别减少44.81%,71.35%,60.04%,水分利用效率增加了50.66%;在开花期,干旱胁迫使叶绿素荧光参数Fv/Fm,ΦPSⅡ,q P均显著降低,NPQ显著增加;在灌浆期,干旱胁迫对小麦叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv'/Fm',ΦPSⅡ,q P,NPQ均无显著影响;干旱胁迫使小麦株高、穗数等下降,地上部分生物量和产量分别下降48.75%和57.83%。干旱胁迫下,小麦叶片气孔导度下降,使CO2供应受到影响,降低了叶片净光合速率,使小麦光合代谢物下降;干旱胁迫使叶片PSⅡ反应中心遭到破坏,导致光合潜力下降,造成小麦长势变弱,地上部分生物量、产量也随之下降。     

干旱胁迫对超高产大豆主要光合生理指标的影响

为了探明超高产大豆干旱胁迫下的光合生理特性,以超高产大豆品种新大豆1号、中黄35号、铁丰31号和普通品种铁丰33号为供试材料,采用盆栽方式,设置对照(CK)和干旱胁迫两个水分处理水平,研究了花期、结荚期、鼓粒期干旱对超高产大豆品种光合生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫条件下,超高产大豆品种的叶面积指数(Leaf area index)、叶绿素含量(Chlorophyll content)、光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)均会下降。研究还发现,各生育时期干旱对不同的光合生理指标影响程度有所不同,花期干旱对叶面积指数、光合速率影响最大,结荚期干旱对气孔导度影响最大,鼓粒期干旱对叶绿素含量、叶面蒸腾速率影响最大。超高产品种在各生育时期遇到干旱时,光合生理指标降低的幅度均低于普通大豆品种,因此超高产大豆在光合生理结构上对干旱胁迫的响应机制优于普通大豆品种。     

干旱胁迫对4种菊科宿根花卉生理特性的影响

以4种菊科宿根花卉为材料,采用盆栽控水法进行自然干旱胁迫处理,对形态特征进行观察记录,并测定4种菊科宿根花卉的土壤容积含水量、叶片的相对含水量（RWC）、游离脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白（SP）、丙二醛（MDA）及过氧化物酶（POD）等生理生化指标,由此揭示4种菊科宿根花卉对干旱胁迫的生理适应性,并综合分析评价其抗旱性,为日后生态节水型园林建设应用提供更加客观的理论试验依据。结果表明,4种宿根花卉在抵御干旱胁迫方面存在一定差异,通过隶属函数法分析评价发现,4种菊科宿根花卉的抗旱性强弱依次为:夏菊＞千叶蓍＞大花藿香蓟＞宿根天人菊。     

干旱胁迫对红宝石海棠根系形态及生理特性的影响

为探讨干旱胁迫对红宝石海棠根系的影响,以盆栽控水法,对1年生红宝石海棠幼树进行干旱胁迫,设置5个水分梯度,相对含水量分别为85%±5%（CK）、70%±5%（T1）、55%±5%（T2）、40%±5%（T3）和25%±5%（T4）,分析干旱胁迫对根系的形态特征、活力和生理特性的影响。结果表明,轻度干旱胁迫显著提高红宝石海棠根系的总长度、表面积、总体积和根尖数,持续增加胁迫强度则显著降低这些形态指标值。根系活力随胁迫程度增加呈先上升后下降的趋势,重度胁迫处理（T4）较对照（CK）降低151.96%。根系中脯氨酸（prolin, Pro）、可溶性糖（soluble sugar, SS）和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量随干旱胁迫程度增强而升高,T4分别较CK提高1.37、1.68和2.82倍;可溶性蛋白（soluble protein, SP）含量随干旱胁迫强度增加呈先升高后降低趋势;随胁迫程度加剧根系中的过氧化物酶（peroxidase, POD）活性不断上升,过氧化氢酶（catalase, CAT）活性则呈先上升后下降的趋势。因此,在红宝石海棠栽培中应制定合理的水分管理措施,当土壤相对含水量低于55%时应及时浇水,否则将影响根系的发育,进而影响红宝石海棠生长。     

干旱胁迫对通脱木幼苗生理特性及光合作用的影响

为通脱木野生抚育及人工栽培奠定基础,以1年生通脱木实生苗为试验材料,采用盆栽称重控水法研究干旱胁迫〔土壤相对含水量80%(CK)、60%(轻度胁迫)、40%(中度胁迫)和20%(重度胁迫)〕对通脱木幼苗生理特性和光合作用的影响。结果表明:通脱木幼苗的生长和生物量随干旱胁迫增强呈减缓(少)趋势,根冠比显著增大;幼苗叶片MDA含量呈上升趋势,SOD活性、净光合速率和气孔导度均呈先升后降趋势;相对含水量、叶绿素含量和蒸腾速率均呈下降趋势;胞间CO_2浓度呈先升后降再升趋势。通脱木幼苗对干旱胁迫具有较强的生态适应性及一定的耐旱潜力。     

高温干旱复合胁迫对玉米光合生理的影响

以玉米耐高温品种郑单958和高温敏感品种先玉335为试验材料,采用盆栽试验,研究高温、干旱及高温干旱复合胁迫对玉米苗期叶片光合生理的影响,为培育耐高温干旱的优良玉米品种提供理论依据。结果表明,胁迫处理后郑单958叶绿素含量均较自然环境生长（CK）显著减少,且所有处理间差异显著,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大,先玉335叶绿素含量变化与郑单958一致且受胁迫影响减少幅度更大;郑单958叶绿素a/b在干旱和高温干旱复合胁迫下均大于CK,先玉335仅高温干旱复合胁迫下大于CK。胁迫处理后郑单958和先玉335叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和电子传递速率均下降或显著下降,以干旱胁迫下降幅度最大,且干旱和高温干旱复合胁迫下郑单958下降幅度大于先玉335。高温胁迫显著增加了郑单958叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性;干旱及高温干旱复合胁迫对郑单958叶片中PEPCase活性无显著影响,但显著降低了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性。各胁迫条件下先玉335叶片中PEPCase活性均低于CK,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大;Rubisco活性均显著低于C...     

无机盐种类与用量对AMEP蛋白表达水平的影响

AMEP蛋白是从枯草芽孢杆菌中分离鉴定出来的一种新型蛋白激发子,能够诱导植物防卫反应并提高植物的抗病性,是生物农药的理想候选.在前期的研究中发现,培养基中的无机盐对AMEP蛋白表达水平有很大影响.为了最大限度地提高AMEP蛋白的产量,通过在AMEP蛋白的发酵培养基中添加多种无机盐,研究不同种类的无机盐对AMEP蛋白表达水平的影响.结果表明,磷酸钙和磷酸氢二钠能显著提高AMEP蛋白的表达水平,而氯化钠、氯化钙、硫酸锌则显著降低了AMEP蛋白的表达水平.当磷酸钙用量为2g/L时,AMEP蛋白表达产量最高.     

硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响

【目的】研究硫化氢(H₂S)对盐碱胁迫下裸燕麦光合生理的影响,为揭示H₂S增强裸燕麦耐盐碱性机理提供理论依据。【方法】以盆栽砂培裸燕麦品种‘定莜9号’为材料,在抽穗期灌根施用50 mmol/L的盐碱溶液,同时喷施50 μmol/L H₂S供体硫氢化钠(NaHS)溶液或结合灌根施用1 mmol/L H₂S合成抑制剂羟胺(HA),研究H₂S对盐碱混合胁迫下裸燕麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶黄素循环色素含量和相关基因相对表达量、卡尔文循环关键酶活性及植株生长的影响。【结果】盐碱混合胁迫下,喷施NaHS可显著缓解裸燕麦叶片光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、水分利用效率(WUE)的下降和胞间CO₂浓度(C_i)的提高;显著提高光化学淬灭系数(qL),紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZEP)基因相对表达水平以及转酮醇酶(TK)活性;降低紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)含量和叶黄素循环的脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)活性;缓解裸燕麦根系和地上部干质量的下降幅度;而对裸燕麦叶片叶绿素含量、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子产量［(F_m-F_o)/F_m］、实际光化学量子产量［Y(Ⅱ)］、非光化学淬灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散量子产量［Y(NO)］、调节性能量耗散量子产量［Y(NPQ)］和相对电子传递速率(ETR),以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性无显著影响。增施HA后部分或完全逆转了上述喷施NaHS的作用。【结论】H₂S通过加快叶黄素循环运转、提高光系统Ⅱ反应中心开放程度、协调卡尔文循环关键酶活性,缓解盐碱胁迫对裸燕麦光合作用和生长的抑制作用,从而增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力。