不同培养条件对罗汉果组培苗玻璃化的影响

以广西壮族自治区药用植物因培育的罗汉果新品种永青1号组培苗为研究对象,探讨组织培养过程中蔗糖浓度、琼脂浓度、6-BA 浓度、培养温度以及光照时间对罗汉果组培苗玻璃化的影响.结果表明,适于罗汉果组培苗最大增殖及玻璃化最低的培养条件为:接种于4.5g/L琼脂、25g/L蔗糖、0.5mg/L 6-BA 的 MS 基本培养基,并于26℃,12h/d(日光灯,2000Lx)的条件中培养.     

多胺氧化酶(PAO)调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制

以长中胚轴玉米自交系PH4CV为材料,在黑暗和光照两种处理条件下研究了玉米中胚轴长度与多胺氧化酶(Polyamine Oxidase, PAO)活性、H₂O₂含量、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性及木质素含量的关系。通过添加5 mmolL^-1 PAO抑制剂2-羟乙基肼(2-hydroxyethylhydrazine, 2-HEH)和5 mmolL^-1 H₂O₂清除剂N,N’-二甲基硫脲(N,N’-Dimethylthiourea, DMTU)及组织化学染色,研究了影响中胚轴伸长的H₂O₂来源及其积累部位。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,探究了光对ZmPAO基因表达的影响。结果表明,光照处理显著抑制了玉米中胚轴的伸长,同时显著增加该部位的PAO活性、H₂O₂含量、POD活性及木质素含量。相关性分析表明,玉米中胚轴长度与PAO活性、H₂O₂含量和木质素含量呈极显著负相关,与POD活性呈显著负相关;PAO活性与H₂O₂含量、POD活性和木质素含量均呈正相关。外源PAO抑制剂和H₂O₂清除剂处理试验,玉米中胚轴表皮纵切面细胞长度显微观察及中胚轴H₂O₂组织化学染色表明,PAO氧化分解多胺(Polyamines, PAs)产生的H₂O₂参与了中胚轴细胞伸长的生理调控,从而抑制了中胚轴的伸长。表达分析表明,ZmPAO基因在黑暗环境下的表达量相对稳定,光刺激0.5 h后表达量迅速升高,3 h后达到最大值,随后逐渐下降,10 h后趋于稳定。本研究表明,PAO在接受光刺激后活性升高,氧化分解PAs产生H₂O₂,从而诱导POD氧化胞壁的单木质醇并聚合为木质素,使细胞壁硬化,造成细胞伸长受阻。研究结果为进一步探讨PAO活性调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制和阐明玉米中胚轴对光逆境的响应机理提供了理论依据。     

外源过氧化氢对烟草花芽分化的影响初探

通过盆栽试验,对外源H₂O₂处理的烟草活性氧代谢及烟草花芽分化情况进行了初步研究。结果表明：（1）外源H₂O₂处理显著影响了烟草体内活性氧代谢,H₂O₂和O₂ ^-含量迅速增加;保护酶POD和CAT活性迅速被激活,SOD的激活滞后于POD和CAT。喷施H₂O₂处理的中后期H₂O₂的含量下降。（2）外源H₂O₂胁迫改变了开花基因的表达、现蕾时烟草叶片数以及花芽的发育进程。5和15d的外源H₂O₂处理明显抑制了烟草FLC基因的表达,促进了LFY基因的表达,促使烟草花发育提前。试验结果表明烟草体内活性氧平衡状态的变化影响烟草的花发育进程。     

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。     

广藿香玻璃化组培苗恢复逆转的培养条件优化

为探究不同浓度外源激素GA3与不同培养基凝固剂对广藿香玻璃化组培苗的影响机制。以广藿香玻璃化组培苗为实验材料,在原增殖培养基(MS+0.1 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+5%(体积分数)椰子水)基础上,添加不同浓度外源激素GA3及凝固剂(5.7 g/L琼脂粉, 2.3 g/L植物凝胶),对广藿香玻璃化组培苗恢复处理,并对3种不同形态广藿香[过氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)]的酶活性生理指标测定并做比较。结果表明,MS+0.1 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA+0.1 mg/L GA3+5.7 g/L琼脂粉+30 g/L蔗糖+5%(体积分数)椰子水为最佳配方,能有效地恢复逆转广藿香玻璃化组培苗,其恢复率高达93.12%;且恢复苗SOD、CAT的酶活性升高,POD酶活性降低,与正常苗酶活性接近,近似恢复正常苗。研究结果为解决广藿香组织培养过程中出现玻璃苗化现象困扰提供一定参考依据。     

H2O2对吸胀冷害下花生种子萌发的影响

为探明H₂O₂浸种对吸胀冷害下花生种子萌发和生理代谢的影响,选择豫花9326和豫花37为材料,用50mmol/L H₂O₂进行低温（5℃）浸种,以灭菌水低温浸种为对照,进行发芽试验。结果表明,与对照相比,处理后豫花9326的发芽势、发芽率和发芽指数分别提高了31.25%、18.52%、50.53%,豫花37分别提高了14.58%、3.64%、36.13%,种子电导率分别显著降低了47.67%和23.67%,其中豫花9326发芽相关指标增长比例高于豫花37。与对照相比,用H₂O₂处理的豫花9326在萌发的第0、4、6天丙二醛含量分别降低了0.22%、7.05%和32.55%,可溶性糖含量分别显著提高了48.27%、53.42%和52.29%,可溶性蛋白含量分别显著增加了59.66%、13.04%和43.76%,脱落酸（ABA）含量呈先降低后升高的变化趋势,赤霉素（GA）含量和GA/ABA比值均呈显著增长的趋势。H₂O₂浸种可能是通过维持种子细胞膜的完整性、增加可溶性物质含量以及调控内源激素含量,来提高花生种子对吸胀冷害的抗性,从而提高发芽率、发芽势和发芽指数。本研究可为花生萌芽期耐寒性的调控技术提供方法和理论依据。     

利用病毒介导基因沉默方法研究小麦抗光氧化相关基因

为了鉴定可能的小麦抗光氧化基因,利用大麦条斑病毒(barley stripe mosaic virus,BSMV)介导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)系统,对6个小偃54响应强光的基因进行了沉默表达研究。以BSMV:GFP植株为对照,分析了这些基因的减量表达植株在低温强光、DCMU、MV及H₂O₂等处理下的PSI最大光化学效率(F_v/F_m)和光合性能指数(P.I.)、MDA含量及整株生物量变化。结果显示,Ta23008和Ta92165均参与小麦对低温强光、DCMU、MV和H₂O₂等胁迫的响应过程;Ta106078参与小麦对DCMU、MV和H₂O₂等胁迫的响应过程;Ta27787参与小麦对低温强光、DCMU和H₂O₂等胁迫的响应过程;Ta24695参与小麦对低温强光和H₂O₂胁迫的响应过程;而Ta119251仅参与小麦对DCMU的响应过程。此外,Ta23008、Ta92165、Ta106078、Ta119251四个基因被抑制表达后,其转化株系的生物量比对照显著降低,推测其可能参与调控小麦生物量的积累。     

强耐冷性水稻新品系J07-23抗氧化系统对长期冷水胁迫的响应

为了阐明强耐冷性水稻对长期冷水胁迫抗性的生理基础, 以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻秀子糯为试验材料, 研究长期冷水胁迫(19℃)下参试材料在开花期剑叶活性氧代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的变化以及成熟后的穗部性状。结果表明, 在长期冷水胁迫下, 秀子糯剑叶的O₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量显著增加, 抗氧化系统中SOD、CAT和GR活性显著升高; J07-23剑叶H₂O₂含量显著增加, 而O₂产生速率和MDA含量无显著变化。J07-23的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX和GR)活性极显著升高, 抗氧化剂(AsA和GSH)含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值也显著增加。依据耐冷性评价标准, J07-23具有极强耐冷性, 冷水胁迫下高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量是其耐冷性的生理生化基础。     

NO对损伤诱导的豌豆幼苗叶片抗氧化系统的影响

为了明确损伤后豌豆幼苗叶片内NO产生的途径及NO对其诱导的抗氧化系统的作用,以豌豆幼苗为试材,研究损伤胁迫下其内源NO含量、NR和NOS活性的变化,以及只有NO供体SNP处理和NO清除剂PTIO、NOS抑制剂L-NAME、NR抑制剂NaN₃喷施后损伤处理过24 h 时对豌豆幼苗叶片内H₂O₂和O₂ ^-·含量变化及对抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX等的活性影响。结果表明,损伤处理后0~60 h 内豌豆幼苗叶片内NO含量呈双峰曲线;其中损伤处理早期（第1 峰值）NO的主要来源是NOS酶促途径,而后期（第2 峰值）NO的主要来源是NR酶促途径;损伤处理24 h 豌豆幼苗叶片内NO含量最高,此时H₂O₂和O₂ ^-·含量接近对照水平,而SOD、POD、CAT、APX等的活性显著高于对照,NO供体SNP处理时有类似的结果,NO清除剂PTIO 处理后H₂O₂和O₂ ^-·含量升高,SOD、POD、CAT、APX等的活性降低。以上研究结果表明,NO可能通过增强保护酶的活性来降低损伤诱导的膜脂过氧化程度。     

GmRACK1参与H2O2和ABA对大豆种子萌发的调节机理研究

活化C激酶1受体(RACK 1)是WD(Trp-Asp)重复序列蛋白家族中的一员,参与多种信号通路。在本研究中,通过构建一系列过表达或抑制表达的转基因大豆株系,研究大豆RACK1基因(GmRACK1)在控制种子萌发中的作用及其分子机制。结果表明,GmRACK1过表达与对照种子萌发速率显著高于抑制表达种子萌发速率,外源ABA对所有基因型种子萌发有抑制作用。抑制ABA的生物合成对大豆所有基因型发芽率没有促进作用,而抑制ABA的分解代谢,显著降低其发芽率;外源H₂O₂处理几乎完全恢复了ABA对过表达及对照种子萌发的抑制作用,而缓解ABA对Ris种子的抑制作用。定量分析表明,与野生型或过表达GmRACK1株系相比,GmRACK1抑制表达株系的内源ABA水平显著升高,而H₂O₂水平显著降低。因此,GmRACK1通过控制内源ABA和H₂O₂水平及其相互作用来调节种子萌发。     

通过外源MeJA抑制H_2O_2积累提高烟草的耐冷性

茉莉酸甲酯(MeJA)是可参与多种生理生化过程的激发子,为探究外源MeJA对低温环境下烟草幼苗的影响,以烟草品种"豫烟10号"为材料,在其六叶一心时用4个不同浓度(1、10、100和1000μmol L~(–1) MeJA)进行喷施处理3d后,再进行低温处理,同时以正常温度和低温处理作为阳性和阴性对照。分析各处理的长势指标、相对电解质渗透率、光合色素含量、抗氧化酶活性以及激素含量。结果表明:在10μmol L~(–1)茉莉酸甲酯处理下能降低低温对烟草幼苗的损伤。然后在材料和时期不变的情况下,进行DPI、10μmol L~(–1) MeJA以及DPI+MeJA处理以低温处理为对照,测定了H_2O_2、O~(2–)、CAT、MDA以及ASA-GSH循环的含量。证明在外源茉莉酸甲酯协同低温的处理下,烟草植株中的H_2O_2主要作为毒害分子而非第二信使存在。     

盐碱胁迫下外源H2O2对毛白杨生理特性的影响

研究外源H2O2对盐碱胁迫下毛白杨生理特性的影响规律,为提高毛白杨盐碱地造林效果提供理论依据.在盆栽条件下,设置营养液(对照,H1)、营养液+NaHCO3+NaCl(H2)、营养液+NaHCO3+NaCl+H2O2(H3)、营养液+H2O2(H4)4个处理,3次重复.结果 表明,H2与H1相比显著提高了毛白杨超氧阴离子...     

甜菜-甜菜坏死黄脉病毒互作过程中过氧化氢的积累与分布

以甜菜抗、感丛根病品种与甜菜坏死黄脉病毒互作体系为研究对象,检测不同体系间H₂O₂的产生和积累,并利用电镜细胞化学标记技术在亚细胞水平上对H₂O₂的空间分布定位,探讨H₂O₂积累和分布与甜菜抗丛根病性的关系。结果表明, 甜菜抗、感丛根病体系均出现大量H₂O₂,其中抗病体系的H₂O₂产生量明显高于感病体系。H₂O₂在抗病和感病体系中的分布位置基本相似,多分布在块根、叶脉细胞的液泡膜和质膜上,叶脉细胞间隙也有H₂O₂的分布,但不同体系间H₂O₂含量有着明显差异,感病体系H₂O₂沉积量明显弱于抗病体系。研究结果说明,H₂O₂产生量和分布与甜菜抗丛根病性有密切联系,H₂O₂参与了甜菜对病毒侵染的防御反应。     

光温处理对小豆苗期生理性状及叶绿素合成前体的影响

探讨不同低温和光照条件下小豆苗期的冷害发生机制及引起初生叶黄化和叶绿素合成的受阻位点,旨在为小豆耐寒新品种选育及栽培提供理论依据。选择2个对温度和光照反应不同的日本小豆品种,利用人工气候室再现小豆苗期的低温障碍,研究低温遮光处理(昼夜10～13°C, 2%遮光) 18 d和28 d对小豆苗期H_2O_2、SOD、CAT、APX、叶绿素的影响;利用植物生长箱再现小豆苗期的黄化障碍,研究不同的低温处理长度(1 d、3 d、5 d、7 d;10°C, 50μmol m~(–2) s~(–1))和暗处理长度(25°C,黑暗1 d、3 d、5 d、7 d)对绿化后(24 h、25°C、62.5μmol m~(–2) s~(–1))叶绿素合成能力及受阻位点的影响。苗期小豆耐低温和不耐低温品种的最大差异是长期低温遮光处理的H_2O_2含量和SOD活性。长期低温遮光处理后不耐低温品种的H_2O_2含量是耐低温品种的约66倍,但随着绿化处理时间的延长,抗氧化酶活性和叶绿素含量急剧下降直至8 h后消失。与低温处理相比,暗处理才是造成叶绿素合成能力差异的主要原因。对叶绿素合成中间产物的研究表明,从ALA向Proto Ⅸ的转化可能受阻,最终导致叶绿素合成受阻,叶绿素含量下降。说明H_2O_2含量和SOD活性可能与小豆苗期耐冷性关系更密切。引起小豆苗期叶绿素合成受阻位点是Proto Ⅸ的转化。     

异源表达棉花S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(Gh SAMDC1)基因提高了拟南芥抗盐能力

以转GhSAMDC1基因拟南芥研究了过量表达GhSAMDC1基因对拟南芥幼苗抗盐能力的影响,以及内源多胺、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量(Chl)、离子渗透率、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性和表达量在盐胁迫下的变化。结果表明,过量表达GhSAMDC1基因能够减少拟南芥内源腐胺(Put)含量,增加亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量。盐胁迫下,转基因株系亚精胺合酶(AtSPDS1、AtSPDS2)和精胺合酶(AtSPMS)基因表达量明显高于野生型,Spd和Spm含量进一步增加,H2O2、MDA、Chl以及离子渗透率显著降低;与野生型相比,过氧化物酶(POD)活力无明显差异,但超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力明显增加,其表达水平与活力变化趋势基本一致。因此,盐胁迫下,GhSAMDC1基因通过提高Spd和Spm合成相关基因的表达,增加了转基因株系Spd和Spm含量,Spd和Spm直接或间接提高抗氧化系统相关酶的活力,通过清除H2O2等活性氧的方式提高拟南芥的抗盐能力。     

药用植物白及组培苗瓶内复壮研究

对白及(Bletilla striata)试管苗进行复壮研究,以期解决其羸弱纤细、不利于生根培养及生根后成活率低等问题,同时优化复壮培养条件。在课题组已有的白及增殖及生根培养基配方中,分别添加不同质量浓度植物生长延缓剂多效唑(PP₃₃₃)和矮壮素(CCC)并改变培养基碳源浓度,以不同继代试管苗为材料,通过单因素和L₉(3⁴)正交实验研究不同材料和不同植物生长延缓剂种类及其质量浓度对试管苗复壮、繁殖生长、生根培养及驯化移栽的影响。实验表明,4代苗在MS+活性炭1.0 g/L+香蕉泥50 g/L+ 6-BA 0.5 mg/L+ NAA 0.01 mg/L+ PP₃₃₃ 0.5 mg/L+CCC 0.1 mg/L+蔗糖40 g/L中获得最佳的复壮效果,培养70天后,试管苗基茎直径平均达(0.26±0.06) cm,繁殖系数2.13,假鳞茎发生率100%;复壮后的试管苗在1/2MS+活性炭1.0 g/L+香蕉泥80 g/L+ 6-BA 0.1 mg/L+ NAA 1.0 mg/L+蔗糖15 g/L中培养60天后,可获得具假鳞茎、根粗苗壮的再生植株,生根率100%;再生苗移栽成活率亦达100%。本研究完善了白及体外快繁及复壮条件,建立了高效的植株再生体系。     

三角梅自然越冬过程的生理生化响应

为研究不同品种三角梅的低温适应能力,以2年生健康成熟的'巴西紫'、'花叶大红'、'绿樱'、'云南紫'、'珍珠白'、'柠檬黄'和'中国红'7种三角梅为试验材料,测定其在自然越冬过程中的丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白和过氧化氢(H2O2)含量,超氧自由基(O2、)产生速率及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT...     

水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗生理生化特性的影响

为了明确水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗的保护机制,筛选其有效增强小麦幼苗抗旱性的最适施用浓度。选用小麦品种洛旱6号为试验材料,采用室内水培法,观测并测定小麦幼苗在20%聚乙二醇（PEG）胁迫下经不同浓度水杨酸（SA）处理后的形态及生理指标。结果表明,水分胁迫下,外源SA能够提高小麦幼苗可溶性糖、可溶性蛋白质和氨基酸含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低超氧阴离子自由基（O₂ ^—.）、双氧水（H₂O₂）含量,减少丙二醛（MDA）积累,促进小麦幼苗地上部生长。施用SA可通过提高小麦幼苗渗透调节能力和抗氧化酶活性来降低活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,维持细胞膜的稳定性,缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,本试验条件下以0.6mmol/L SA的效果最好。