Ca2+胁迫下越南槐种子萌发响应的比较代谢组学研究

本试验利用非靶向代谢组学的方法,研究了Ca²⁺胁迫下萌发的越南槐种子代谢谱的变化。结果表明,在不同浓度的Ca²⁺胁迫下,越南槐种子萌发过程中采取不同的代谢策略应对胁迫。CaCl₂溶液在0、50 mmol/L下萌发种子有36种差异表达代谢物,0、100 mmol/L下萌发种子有14种差异表达代谢物,50、100 mmol/L下萌发种子有24种差异表达代谢物。这些代谢产物主要参与异黄酮和类黄酮代谢、脂质代谢和有机酸代谢。     

不同胁迫对新疆大叶补血草种子萌发的影响

以分布在新疆北疆境内的大叶补血草为材料,通过模拟野外3种不同胁迫环境(即0～300 mmol/L NaCl溶液、0～150 mmol/L Na₂CO₃溶液、0～595 mmol/L甘露醇溶液)对种子萌发生理的影响。结果表明,随NaCl浓度增加,种子萌发时间推迟,发芽指数先增加后减少,在50 mmol/L NaCl时最大;随NaCl处理时间的延长,种子发芽势升高,萌发率曲线呈上升趋势并趋于稳定,且在300 mmol/L NaCl处理时,种子萌发率最低;随Na₂CO₃浓度增加,发芽指数先增加后减少,50 mmol/L Na₂CO₃处理下最高;随Na₂CO₃处理时间的延长,种子发芽势增加,且在第10天和第15天保持不变,萌发率曲线呈上升趋势并趋于稳定,30 mmol/L和50 mmol/L Na₂CO₃处理下,种子萌发率明显高于对照,150 mmol/L Na₂     

外源钙离子对高温胁迫下草莓幼苗影响的转录组分析

为探究添加外源钙离子后高温胁迫下草莓幼苗叶片的基因表达变化情况,本试验以‘红颜’草莓幼苗为材料,设置4个试验处理,分别为对照(昼/夜25℃/17℃16 h/8 h)每株喷施20 mL蒸馏水、对照每株喷施20mL的8mmol/L CaCl₂溶液、高温(昼/夜42℃/34℃16h/8h)每株喷施20mL蒸馏水、高温每株喷施20 mL的8 mmol/L CaCl₂溶液,在高温胁迫第3天时取叶片进行转录组测序和生物信息学分析。结果表明：与高温喷施蒸馏水处理组相比,高温喷施外源钙离子处理组发生差异表达的基因共有2 452个,其中1 504个上调表达,948个下调表达;GO富集分析显示在细胞组成中,差异基因显著富集在细胞、细胞部分和细胞器;在分子功能中显著富集的条目是结合、催化活性、结构分子活性;显著富集的生物过程为代谢过程、细胞过程、刺激应答等;KEGG富集分析表明显著富集的代谢通路有植物与病原体的相互作用和MAPK植物信号传导途径-植物和植物激素信号转导等,进一步分析发现添加外源钙离子会使一些编码钙离子感受蛋白、WRKY转录因子、MYB转录因子、热激...     

种子引发对干旱胁迫下高粱种子发芽及生理特性的影响

萌发期的干旱胁迫是限制高粱生产的主要障碍因子，种子引发是提高作物抗逆性的一个重要技术。为了明确不同引发处理对干旱胁迫下高粱萌发及生理特性的影响，以晋杂22和晋早5564为研究材料，分别进行聚乙二醇（PEG）、KCl、CaCl₂、水杨酸（SA）引发和未引发（NP）5个处理，研究在正常情况和干旱胁迫下种子发芽情况及生理特性变化。结果表明，干旱胁迫显著降低高粱种子发芽率，抑制胚芽和胚根伸长。干旱胁迫下PEG、KCl、CaCl₂和SA引发后，晋杂22的萌发率比NP处理分别提高了18.18%、12.72%、35.45%和31.82%，晋早5564的萌发率比NP处理分别提高了20.18%、10.76%、26.91%和30.04%。干旱胁迫下，引发处理促进了胚根和胚芽的伸长，CaCl₂和SA处理在晋杂22抗旱效果最佳，芽长分别比NP处理增加了267.07%和271.95%，根长分别比NP处理增加了231.94%和355.56%。CaCl₂处理在晋早5564效果最好，芽长和根长分别比NP处理增加了195.96%和206.60%。种子引发提高了胚芽内抗氧化酶活性，减轻了膜脂过氧化对胚芽的损伤；同时种子引发促进了糖代谢，提高了脯氨酸含量，缓解了干旱胁迫对种子萌发的抑制效应。     

不同含氮化合物对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发特性的影响

探讨含氮化合物对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发及可恢复性的影响。试验共包括6种含氮化合物,各设8种浓度,测定发芽率指标。结果表明：各含氮化合物处理均未表现出缓解250 mmol/L NaCl抑制紫花苜蓿种子萌发的能力。胁迫部分缓解后,低浓度(0.625~10 mmol/L)处理萌发恢复较高,接近或超出对照水平,表明盐分和含氮化合物（氮肥）在一定程度上可以共存。高浓度(20~80 mmol/L)处理则出现2类情形：KNO₃、NaNO₃、(NH₄)₂HPO₄处理恢复萌发低,80 mmol/L处理几乎没有萌发;而NH₄Cl、NH₄NO₃、NH₄H₂PO₄均有较高的恢复萌发。结果显示盐胁迫效应与pH关系密切,盐碱地中改善紫花苜蓿生产时土壤碱性是一个值得优先考虑的限制因素。     

复合钠盐胁迫对合欢种子萌发的影响

研究了合欢种子萌发对不同浓度(0、20、50、80、100、150mmol/L)复合钠盐(NaCl、Na2CO3和Na2SO4)胁迫的响应.结果表明,盐胁迫显著抑制合欢种子的萌发,不同浓度盐胁迫处理种子的萌发率分别从对照(0 mmol/L)的100%降低到92.22%、62.22%、53.33%、42.22%和28.89%.随着盐胁迫浓度的增大,萌发进程减慢(萌发速率系数增大);而萌发指数和幼苗活力指数则随着盐胁迫浓度的增大而减小.     

盐碱胁迫对甜瓜种子萌发的影响及综合评价

本研究模拟大庆地区土壤环境配置混合盐碱溶液(Na₂CO₃∶NaHCO₃∶NaCl∶Na₂SO₄=3∶57∶25∶15),以100 mmol/L、200 mmol/L、250 mmol/L和260 mmol/L等4个浓度对42个甜瓜品种进行处理,研究盐碱胁迫对甜瓜种子发芽率、发芽受损率、发芽势、发芽指数等指标的影响,并对供试甜瓜品种进行耐盐碱综合评价分析。结果表明,供试品种在250 mmol/L的混合盐碱胁迫下出现萌发转折,函数分析显示,甜如蜜、懒瓜王、嘎嘎甜为耐盐碱品种;甜脆花皮(烧瓜)、Top mark、MS-5为盐碱敏感型品种。     

NaCl和Na2CO3胁迫对盐爪爪种子萌发过程中生理生化变化的研究

以盐生植物盐爪爪种子为材料,比较不同浓度中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2 CO3)胁迫对其种子萌发过程中生理指标的影响.结果表明,0～100 mmol/L NaC1处理后盐爪爪萌发种子中丙二醛含量无显著变化,而0～100 mmol/L Na2CO3处理后丙二醛含量显著升高;NaCl处理的萌发种子中可溶性糖变化较平稳且呈现上升趋势,Na2CO3处理的种子可溶性糖先升高后降低;0～ 100 mmol/L NaCl处理后盐爪爪萌发种子中脯氨酸含量基本保持不变,而0～100 mmol/L Na2CO3处理后脯氨酸含量急剧上升;NaCl处理后可溶性蛋白上升幅度大于Na2CO3处理后上升幅度,二者的差异达到极显著水平.研究发现,盐爪爪种子萌发对于低浓度中性盐(NaCl)胁迫具有较强的耐性和抗性,而在碱性盐(Na2CO3)的胁迫下其萌芽受到一定的抑制.     

种子引发对碱胁迫下甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响

为研究碱胁迫下种子引发对萌发及幼苗生长的影响,以甜高粱杂交种‘通甜1号’为试验材料,利用500 μmol/L γ-氨基丁酸(GABA)对种子进行引发处理。采用盆栽土培试验,将NaHCO₃:Na₂CO₃=5:1的混合碱胁迫液设3个水平(0、50、100 mmol/L)模拟碱胁迫,研究GABA种子引发处理对碱胁迫下高粱种子萌发状况及幼苗生长的影响。结果表明：随着碱胁迫强度增加,无论是经过引发处理的种子还是未经过引发处理的种子,其吸水量、萌发指数、出苗率和成苗率显著下降,幼苗生长受到限制,生物量积累降低。同等碱胁迫浓度下,经过引发处理的种子与未经过引发处理的种子相比,种子吸水量、萌发指数、胚的生长及幼苗叶面积均显著提高。低浓度碱胁迫条件下,经过引发处理的种子与未经过引发处理的种子相比,幼苗的出苗率和存活率较高、生长至第7天的株高和茎粗及总生物量均显著增加。试验表明,经过引发处理的种子可以不同程度地提高碱胁迫下甜高粱种子萌发指数,缓解碱胁迫对幼苗的不利条件,促进幼苗生长,提高耐碱性。     

鲁梅克斯F2代种子萌发及幼苗的生理生化特性研究

鲁梅克斯是一种耐盐碱、抗寒、适应性强、生长速度快的高产优质牧草,为探明鲁梅克斯F₂代种子是否具有同样的耐盐碱能力,本试验分别采用两种中性盐和两种碱性盐进行组合,每个组合设置不同浓度(20、40、60、80、100、120 mmol/L),以模拟30种盐碱胁迫处理,以国内品种为对照,对引进品种及其F₂代种子的发芽率、发芽指数及幼苗的生理生化指标进行研究。结果表明,低浓度的混合盐碱胁迫对种子的萌发影响不显著,高浓度抑制幼苗的生长;在80 mmol/L的复合盐碱胁迫下,引进品种与F₂代种子均能萌发,而对照不能萌发;3种不同幼苗中的SOD、POD活性及MDA含量随处理时间的延长呈先升后降的趋势,叶绿素含量先降后升。研究表明,鲁梅克斯F₂代种子的盐碱抗性同亲本基本保持一致,具有一定的抗盐碱能力,适合在60 mmol/L的混合盐碱土地上种植。     

外源维生素对高NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发及恢复性的影响

为给改进紫花苜蓿在盐碱地区的生产提供依据,笔者研究了14610 mg/L高浓度NaCl胁迫下,外源水溶性维生素（VB₁、VB₂、VPP、VB₆、VH、VB₁₂与VC）对紫花苜蓿种子萌发及恢复萌发性状的影响。结果表明：62.5 mg/L VPP显著提高了恢复萌发后的芽鲜重,1000 mg/L VB₆、500 mg/L VB₁₂和1000 mg/L VC促进了紫花苜蓿高盐胁迫下的萌发,但对胁迫减轻后的恢复萌发没有显著影响。250 mg/L VB₁₂对高盐胁迫下紫花苜蓿的萌发及恢复萌发均有显著性改进,使高NaCl的致死性从19.667%降低到4.667%。VB₁、VB₂和VH未能有效改进高NaCl胁迫对萌发的抑制效应。试验显示外源VB₆、VB₁₂、VC对高NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的萌发特性有一定程度的调节作用。     

盐胁迫对燕麦种子萌发期蛋白质组影响的研究

为探析盐胁迫下燕麦种子萌发时蛋白质的差异表达及其相关生理功能分析,比较了燕麦在不同浓度氯化钠溶液处理下种子的萌发及幼苗生长能力,然后采用二维凝胶电泳结合基质辅助激光解析飞行时间质谱的蛋白质组学方法分析种子在0和1%氯化钠溶液处理种子萌发时的蛋白质组差异表达。结果表明:随着盐胁迫的加剧,燕麦种子的萌发力和成苗率降低。蛋白质组分析显示:1%氯化钠溶液处理使得燕麦种子蛋白质组二维凝胶中11个蛋白质点表达发生变化,其中10个蛋白质点表达量上调。质谱鉴定得到3个可靠蛋白,分别为:燕麦蛋白、燕麦蛋白N9和蛋白质二硫键异构酶。这些蛋白的差异表达可能与盐分胁迫下燕麦种子萌发的生理活动有关联。     

外源SLs和纳米K2MoO4对干旱胁迫下油菜种子萌发的影响

干旱胁迫是油菜种子萌发和生长发育的主要限制因子之一。以甘蓝型油菜品种Q2（抗旱型）和秦优8号（干旱敏感型）为试验材料,研究干旱对油菜种子萌发的影响,探讨外源生长调节物质独脚金内酯（SLs）和纳米材料（n-K₂MoO₄）对干旱胁迫下油菜种子萌发的生理调控作用。结果表明,干旱胁迫显著抑制种子萌发,SLs和n-K₂MoO₄均可显著提高发芽率,增加幼苗干重和子叶叶绿素含量,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及可溶性糖、脯氨酸含量,降低丙二醛含量。0.10µmol/L GR24+0.24mmol/L K₂MoO₄对干旱胁迫下种子萌发和氧化损伤的缓解效应较好。外源SLs和n-K₂MoO₄通过提高油菜种子萌发期的保护酶活性和渗透调节物质含量来提高抗旱性。本研究表明植物激素和纳米材料在农业生产中具有应用价值。     

赤霉素对盐胁迫抑制水稻种子萌发的缓解作用的蛋白质组分析

用粳稻日本晴(Oryza sativa L. cv.Nipponbare),研究了盐胁迫对水稻种子萌发的抑制作用和赤霉酸(GA₃)对盐胁迫的缓解作用;分别以H₂O (对照）,5 g L^-1 NaCl (处理I),5 g L^-1 NaCl + 100 μmol L^-1 GA₃(处理II)培养水稻种苗48 h,提取芽中的蛋白质,利用双向电泳(2-DE)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术分析了水稻蛋白质组的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,日本晴种子的萌发显著受到抑制,而GA₃能显著缓解这种抑制作用;用ImageMaster软件分析2-DE凝胶,发现有4个蛋白质斑点表现出显著的变化,在盐胁迫下斑点S1、S2和S3表达下调而斑点S4消失,在GA₃与盐共处理时,这4个蛋白质点的表达均有不同程度的恢复;经MALDI-TOF MS分析,其中2个蛋白质斑点(S1,S3)分别被鉴定为isoflavone reductase-like蛋白与葡萄糖磷酸变位酶,这些蛋白可能与GA₃提高水稻耐盐性途径相关。     

氯化钙对盐胁迫下豌豆种子萌发及幼苗生理特性的影响

以豌豆为材料,研究了不同浓度的氯化钙溶液(5mmol/L、14mmol/L、23mmol/L)浸种对盐胁迫下豌豆种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明:盐胁迫下,豌豆种子萌发和幼苗的生长受到明显的抑制;与对照相比,单用氯化钙溶液浸种也会对种子萌发和幼苗造成胁迫伤害;但是,一定浓度的氯化钙溶液对盐胁迫具有缓解作用,可以提高种子发芽率,促进幼苗生长,叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量升高,丙二醛含量降低;但缓解作用并不与钙离子的浓度成正比,钙离子浓度过低缓解效果不明显,过高会对幼苗形成新的胁迫伤害,其中以14mmol/L氯化钙溶液效果最佳。     

玉米热激转录因子基因ZmHSF-Like对逆境胁迫响应的信号途径

在前期对玉米热激转录因子基因ZmHSF-Like克隆、表达特性和亚细胞定位分析的基础上,对基因响应不同逆境胁迫的信号途径进行了研究。结果显示,H₂O₂处理能显著上调ZmHSF-Like基因的表达,42℃热激上调ZmHSF-Like基因的表达依赖于H₂O₂的存在,ABA上调基因表达部分依赖于H₂O₂的存在,而PEG-6000诱导基因表达不依赖于H₂O₂;外源Ca²⁺处理也能上调ZmHSF-Like基因表达,而螯合胞外钙离子并阻断其内流并不能降低上述逆境胁迫诱导的ZmHSF-Like基因的表达水平。表明ZmHSF-Like基因通过H₂O₂信号途径实现对热激和ABA胁迫的响应。在H₂O₂处理过程中,热激蛋白基因HSP704的表达与ZmHSF-Like基因的表达同步,可能是该途径中ZmHSF-Like结合的下游热激蛋白。单独钙离子诱导处理,热激蛋白基因HSP701、HSP702和HSPeu701的表达均与ZmHSF-Like基因的表达同步,可能是ZmHSF-Like基因响应Ca²⁺反应的下游结合蛋白。ZmHSF-Like通过与下游不同热激蛋白的结合实现对不同逆境胁迫的响应。     

NaCl胁迫对阿克苏鹰嘴豆种子萌发特性的影响

用不同浓度的NaCl胁迫处理鹰嘴豆种子,并研究了NaCl胁迫下鹰嘴豆种子萌发的特性.结果表明,随着盐浓度的升高,根重、根长、根干重、芽重、芽长、芽干重均呈下降趋势,低浓度(10～ 50 mmol/L)可促进种子萌发,尤其是在50 mmol/L时生长最好;而高浓度的NaCl(100～600 mmol/L)抑制种子萌发,和对照组相比有显著性的差异.甚至在400～600 mmol/L浓度下鹰嘴豆种子不萌发.     

不同处理对本氏针茅种子萌发影响的研究

采用低温层积以及4种不同质量浓度的化学试剂（GA3、CaCl₂、NaOH、H₂O₂）浸种的方法,研究不同处理对本氏针茅种子萌发的影响。结果表明:GA₃和CaCl₂浸种对本氏针茅种子萌发没有显著的影响,而低温层积处理、NaOH和H₂O₂浸种能显著提高本氏针茅种子的发芽率和发芽势。其中10 g/L NaOH浸种,种子萌发效果最好,萌发率达77%。影响本氏针茅种子萌发原因可能与种皮障碍有关。     

褪黑素浸种对盐碱胁迫下大豆种子萌发的影响

为研究褪黑素浸种对盐碱胁迫下大豆种子萌发的影响,以大豆品种垦丰16为试验材料,研究100μmol/L褪黑素浸种对不同浓度混合盐碱（NaCl和NaHCO₃物质的量按1:1混合,配制为0、25、50、100、200mmol/L的盐碱溶液）胁迫下大豆种子萌发的影响。结果表明：与对照相比,随盐碱浓度提升,大豆种子发芽率、发芽指数、芽鲜重和芽干重呈不断降低趋势,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性呈现先升高后降低的趋势,抗坏血酸过氧化物酶活性呈不断上升趋势;渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量呈现先升高后降低的趋势;膜脂过氧化产物丙二醛、H₂O₂含量、$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ .}^{-}}}$产生速率呈不断上升趋势。褪黑素浸种可提高不同浓度盐碱胁迫下大豆种子发芽率、发芽指数、芽鲜重、芽干重和抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量,降低丙二醛、H₂O₂含量和$\mathop{{O}}_{2}^{{\mathop{}_{\ .}^{-}}}$产生速率。综上所述,褪黑素浸种可以缓解不同浓度盐碱胁迫对大豆种子发芽的抑制作用,并能提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低膜脂过氧化程度。     

不同钠盐胁迫对松柳种子萌发及幼苗生长的影响

为了研究不同钠盐胁迫对松柳种子萌发及幼苗生长影响,采用0~400 mmol/L的NaCl、0~100 mmol/L的Na2CO3和0~100 mmol/L的NaHCO3溶液处理松柳(Lathyrus quinquenervius)种子,每种溶液设置6个浓度梯度,以此研究盐胁迫对种子萌发和幼苗生长的影响。研究结果表明:NaCl浓度在0~100 mmol/L时对种子发芽的各项指标影响不明显,在浓度大于200 mmol/L时,显著降低了种子发芽率、相对发芽率、发芽势和发芽指数,盐害率显著升高;Na2CO3溶液在所有浓度下均显著降低种子发芽指标,盐害率显著升高,仅在2 mmol/L时未影响种子发芽率;NaHCO3溶液在浓度为0~20 mmol/L时对种子发芽的各项指标无显著影响,而浓度>20 mmol/L后,对种子的发芽势、发芽指数、耐盐指数均产生显著抑制,浓度100 mmol/L时,盐害率显著升高。三种盐胁迫对苗高生长均表现为低浓度显著促进,高浓度显著抑制,NaCl和Na2CO3对胚根生长表现为低浓度无显著影响而高浓度显著抑制,NaHCO3对胚根生长以及三种盐对胚芽生长则始终呈抑制作用。