镉胁迫对不同基因型大白菜苗期生长及镉积累的影响

利用实验室营养液水培法,研究了在不同浓度Cd胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累镉的差异.结果表明,在不同浓度Cd胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照;50μmol/L CdCl2处理时,以浙白8号的生长抑制率最低(53.86％).短期较高浓度的Cd胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度Cd胁迫下,品种间大白菜地上部镉含量存在显著差异,其中,浙白8号大白菜地上部镉含量较低( 145.1 mg/kg DW,249.7 mg/kg DW).Cd胁迫下各品种大白菜叶绿素含量均下降,在不同Cd浓度下叶绿素a/b变化不同.     

枯草芽孢杆菌对拟南芥的干旱和盐胁迫耐受性的影响

为揭示枯草芽孢杆菌对拟南芥的干旱和盐胁迫耐受性的影响。本研究应用枯草芽孢杆菌QM3对拟南芥和大白菜进行培养,分别对植物进行干旱胁迫和盐胁迫处理,检测植物中干旱和盐胁迫诱导基因的表达,并测量气孔孔径及叶绿素含量。结果显示,干旱胁迫条件下,施用QM3后,拟南芥中4个干旱胁迫诱导基因(RD29B, RAB18, RD20和NCED3)被上调。盐胁迫条件下,QM3导致了拟南芥中盐胁迫标记基因(RD29B, SOS1, RD29A和WRKY8)的高表达。干旱胁迫后,与对照植物相比,经QM3处理的植物的存活率显著升高,而气孔孔径显著降低。此外,盐胁迫处理后,QM3促进了拟南芥的生长,并且升高了叶绿素水平。干旱胁迫后,QM3处理导致拟南芥的侧根数量和长度均增加。在干旱胁迫条件下,用QM3处理显著提高了大白菜的存活率。在盐胁迫条件下,用QM3处理显著提高了大白菜的总叶面积。QM3在干旱胁迫条件下促进了大白菜中干旱诱导基因如BrDREB1D、BrWRKY7和BraCSD3的高表达。本研究表明枯草芽孢杆菌菌株QM3显著增强了拟南芥和大白菜抗旱和盐胁迫的能力,并促进了植物生长。     

盐胁迫对大白菜幼苗生理生化特性的影响

为了探讨大白菜耐盐机理、筛选耐盐性鉴定指标,建立苗期耐盐性鉴定方法,选用了６个具有不同耐盐性的大白菜材料,用Hoagland营养液水培方法,研究了不同浓度NaCl胁迫处理下大白菜盐害指数、脯氨酸含量、可溶性糖含量、游离氨基酸含量和丙二醛（MDA）含量的变化规律。结果发现,随着NaCl处理浓度的增加以及胁迫时间的延长,大白菜幼苗叶片中的MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及游离氨基酸含量均呈上升趋势。不同大白菜品种的盐害指数表现出不同程度的增加。盐害指数和MDA含量在不同品种间表现了明显差异,能较好地反映大白菜各品种苗期的耐盐性,可作为大白菜耐盐性的筛选指标。     

高锌胁迫下不同大白菜品种生长、Zn吸收及根系分泌物的研究

采用液培试验研究了高锌胁迫下不同品种大白菜生长、Zn吸收及Zn富集品种与一般品种根分泌物特点。结果表明,Zn胁迫显著抑制了6个品种大白菜生长。0.5<根系耐性指数(RTI)<1.0。随锌水平的增加大白菜地上部干重、RTI明显下降。大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随锌胁迫的增加而增加。植株吸收的Zn主要积累在大白菜根部。供试锌水平下,以丰园高抗1号的地上部、根系Zn含量明显高于其它5个品种,最大值为251.1、273.6 mg/kg (40mg/L Zn), 以丰抗80地上部、根系Zn含量最低。培养介质pH随锌水平增加先升高,然后下降。大白菜2个品种根系分泌物中检测到草酸、酒石酸、苹果酸3种低分子量有机酸,主要氨基酸包括丝氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸（含量大于1.0μg/10 g干土）。锌胁迫降低了大白菜根系分泌的低分子量有机酸、氨基酸总量。Zn富集品种丰园高抗1号根系分泌的低分子量有机酸,加Zn与否都高于一般品种攻关2号。2个品种根分泌物中低分子有机酸和氨基酸含量与种类不同,尤其是低分子有机酸含量与种类不同是大白菜品种之间Zn吸收差异的重要原因     

大白菜TPS基因家族鉴定及其在高温胁迫下的表达分析

为明确大白菜TPS(BrTPS)家族成员信息及对高温胁迫信号的响应,本研究利用生物信息学方法,在大白菜基因组数据库中鉴定了BrTPS基因家族成员,并对其理化性质、进化特征、蛋白结构及在高温胁迫下的表达模式进行分析。结果表明,大白菜全基因组含有15个TPS基因家族成员,分布于8条染色体上。除BrTPS14和BrTPS15外,其余成员各含有1个TPS和1个TPP结构域,并且所含motif的排列顺序也完全一致。理化性质分析发现,15个成员的氨基酸长度介于129~1459 aa之间,分子量大小在14.73~165.83 kD之间,大部分BrTPS蛋白为酸性蛋白和亲水蛋白,以无规则卷曲作为二级结构主要构成元件。进化分析表明,大白菜TPS基因家族成员可分为2类,其中ClassⅠ包含5个成员,ClassⅡ包含10个成员。本研究对高温胁迫前后不同组织和持续高温胁迫下叶片中的表达分析,发现大部分的BrTPS基因可对高温胁迫产生响应,但在表达规律上存在差异。这些研究结果为后续研究大白菜TPS基因提供一定参考。     

绿菜花及其品种

绿菜花原产欧洲,也叫西兰花、青花菜,营养极为丰富,每100g新鲜产品中含维生素C110～113mg、维生素A120mg、胡萝卜素2.5mg,还有维生素B1、B2和多种微量元素.其中维生素A含量是普通白菜花的43倍,大白菜的100倍;维生素C是番茄的5倍.绿菜花是近年来新兴的一种高档、营养和保健蔬菜,特别受外国人的欢迎.是我国出口创汇的重要蔬菜.     

几种蔬菜萌发期耐NaCl胁迫能力的比较

以生菜(Lactuca sativaL.)、大白菜(Brassica campestris ssp.pekinensis)、西兰花(Brassica oleracea L.var.botrytisL.)、小白菜(Brassica campestrisssp.chinensis L.)4种蔬菜的种子为材料,用不同浓度的NaCl胁迫处理萌发期种子,比较这几种叶菜种子萌发期的抗盐性.结果发现,20 mmol/L NaCl处理对4种蔬菜种子萌发均有促进作用,但浓度超过50 mmol/L的NaCl均表现为抑制作用;4种蔬菜的耐盐浓度大小依次为:西兰花＞大白菜＞小白菜＞生菜.     

小小红薯有“大学问” 不同颜色代表多种营养

正红薯是典型的高钾低钠食物,其膳食纤维含量很高,比看着有筋的大白菜高很多。而且,新鲜红薯的维生素C含量比西红柿、苹果的还要高一些。红心和黄心红薯含有淀粉、可溶性糖、维生素B1、维生素B2、维生素C等营养成分,其中红心红薯中的胡萝卜素含量要高一些,不仅对保护视力有益处,而且能消除人体内的某些有害物质,增强抵抗力,且有明显的抗衰     

BrGRF5基因参与植物生长以及盐和渗透胁迫抗性的调控

大白菜(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)年播种面积约2×106hm2，在保障国民蔬菜正常供应中发挥了重要作用。叶是大白菜的主要食用器官，因此挖掘调控大白菜叶大小发育的关键基因将会对下一步通过基因工程等手段改良大白菜提供帮助。本研究从大白菜自交系‘福山包头’中克隆了一个GRF基因，命名为BrGRF5。通过生物信息学的分析发现，BrGRF5基因含有1个内含子，CDS序列长1 044 bp，在进化上BrGRF5与拟南芥AtGRF7处于同一个分支并且二者的氨基酸一致性高达70.7%，暗示二者在功能上可能具有一定的相似性。进一步的研究也证实了上述猜测，在拟南芥中过量表达BrGRF5基因明显促进了转基因植株不同组织器官的增大，但也同时降低了转基因植株对盐和渗透胁迫的抗性，该结果与对AtGRF7的研究结果一致。研究结果将为下一步BrGRF5基因应用于大白菜遗传改良提供一定的基础。     

贵龙8号杂交大白菜新品种选育及栽培技术研究

大白菜是我国主要蔬菜作物之一,其杂种优势利用的实践证明,优良杂交一代除表现明显的产量优势外,在抗病、品质等主要经济性状方面也具有显著优势.贵龙8号大白菜是秋大白菜中的抗病新品种,自育成以来,表现出抗病性强、品质优良、丰产、稳产等特点.适宜在喜欢合抱、炮弹型大白菜品种的地区推广应用.     

植物非生物胁迫中的bZIP转录因子

bZIP转录因子广泛地存在于真核生物界中。大量研究表明,种类丰富的bZIP转录因子存在于所有植物的细胞核中并参与植物体内的各种生理反应。多种恶劣环境造成的非生物胁迫,是影响植物生长发育的重要因素,bZIP转录因子在植物对非生物胁迫抵抗中起关键作用。本综述着重于植物bZIP转录因子参与非生物胁迫调控的研究进展,并对今后通过基因工程手段提高植物的抗逆性,培育多抗性植物新品种提供了理论支持。     

Breeding methods and selection indices for improved tolerance to biotic and abiotic stresses in cool season food legumes

The objective of breeding for stress tolerance is to improve productivity for a target level of stress. If tolerance is viewed as resistance to change in productivity with increasing stress, productivity under stress depends not only on stress tolerance, but also on maximum productivity. Index selection theory indicates that selection in non-stress environments will be more effective than direct selection for productivity under stress whenever the correlation between the two types of environments exceeds the heritability of productivity under stress. With high genetic correlation, selection should be conducted within a level of stress that maximizes heritability. In cases where heritability under non-stress is much higher than under stress, an index combining data from stress and non-stress environments is expected to be more efficient than selection based on evaluation only within stress environments.Secondary traits will be useful in breeding for productivity under stress whenever they have high heritability and high genetic correlation with productivity under stress. For some abiotic stresses and many biotic stresses, heritability will be highest in the presence of stress and indirect or index selection will be of limited value.     

CIMMYT's approach to breeding for wide adaptation

Summary The wheat area in developing countries, including China, is around 100 million ha. To address the needs of these very diverse wheat growing areas, CIMMYT has defined 12 wheat mega-environments (ME). A ME is defined as broad, not necessarily continuous often transcontinental area with similar biotic and abiotic stresses, cropping systems and consumer preferences. The factors describing each ME are presented.CIMMYT's breeding methodology is centered around the development of widely adapted germplasm with high and stable yield across a wide range of environments. Segregating populations are alternating screened in two diverse environments in Mexico. One key requirement is that all germplasm is tested under near optimum conditions for its yield potential. The second one is multi-locational testing of advanced lines at sites that represent a given ME (key locations) and careful screening of germplasm for tolerance to abiotic and biotic stresses specific to that environment. This methodology has permitted the pyramiding of a large number of multiple resistance genes for use against a wide spectrum of diseases and tolerance to abiotic stresses within each ME. In addition, the widespread testing of lines allows the identification of traits which are beneficial in several environments. Data from international nurseries are used to further delineate environments within an ME. This approach has proven to be successful since around 70% of the spring wheat area in developing countries (excluding China) is planted to varieties derived directly or indirectly from CIMMYT germplasm. The performance of the bread wheat cultivar Pastor in international trials is given as an example for a wide adaptation.     

植物非生物胁迫中蛋白质磷酸化的研究进展

作为固着生物,外界生物胁迫和非生物胁迫极大地影响植物的正常生长发育。可逆的蛋白磷酸化作为真核生物体内最普遍的翻译后修饰之一,在植物抵御外界胁迫过程中起着最主要的作用。本综述重点总结了近年来植物在低温、盐渍和干旱等胁迫响应中的蛋白磷酸化研究进展,分析与讨论了其中重要的激酶和磷酸酶的作用,并对此方面的研究热点做了展望。深入了解蛋白磷酸化修饰在植物应对非生物胁迫信号通路中的重要作用及意义,有助于耐胁迫作物的选育。     

植物NAC转录因子研究进展

成熟和衰老是果实生长发育中的重要过程,直接影响果实贮藏性能及采后品质。植物在生长发育过程中,会经常受到各种生物胁迫和非生物胁迫,严重影响作物产量和采后贮藏品质。NAC是植物特有的重要转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫应答等过程中发挥着重要的调节功能。本文综述植物NAC转录因子的结构特点、表达调控及其在生长发育和胁迫应答中的研究现状,展望NAC转录因子的应用前景及今后的研究方向。     

三烯脂肪酸在高等植物逆境胁迫应答中的作用

三烯脂肪酸(trienoic fatty acids,TAs)是高等植物细胞膜脂中主要的不饱和脂肪酸。三烯脂肪酸不仅是膜的组成成分,而且可以调节植物对温度、盐、干旱等非生物胁迫以及病害等生物胁迫的适应性。本文介绍了高等植物三烯脂肪酸及其相应的脂肪酸去饱和酶,重点综述了三烯脂肪酸在各种逆境胁迫应答中的作用。在低温、盐、干旱等非生物逆境胁迫下,植物体中三烯脂肪酸的含量增加,以维持膜的流动性和稳定性,降低逆境对膜结构和功能的损害,从而增强植物的抗逆性。在病虫害等生物逆境胁迫下,三烯脂肪酸可能做为合成茉莉酸或其它oxylipins的前体参与植物对生物胁迫应答的防卫反应,也可能独立引发植物体产生系统获得性抗性。     

蔬菜抗渗透胁迫基因工程研究进展

我国干旱地区多,蔬菜用水量大,水资源紧缺。渗透胁迫是影响作物生长、发育和产量的最重要的非生物胁迫之一。植物的抗渗透胁迫性是受多基因控制的复杂性状。研究植物抗逆机理,将植物抗渗透胁迫相关基因导入蔬菜,可为培育蔬菜节水抗旱新品种奠定必须的材料基础,对缓解水资源危机具有重要的意义。本文从植物体对渗透胁迫信号的感知、转导以及渗透胁迫对植物生理和代谢的影响两方面简要总结了植物抗渗透胁迫作用的分子和生理机制,重点介绍了蔬菜抗渗透胁迫基因工程的新进展,并对通过基因工程手段提高蔬菜抗渗透胁迫能力需要进一步关注的问题进行了探讨,对其前景进行了展望。     

Biotechnology approaches to overcome biotic and abiotic stress constraints in legumes

Summary Biotic and abiotic stresses cause significant yield losses in legumes and can significantly affect their productivity. Biotechnology tools such as marker-assisted breeding, tissue culture, in vitro mutagenesis and genetic transformation can contribute to solve or reduce some of these constraints. However, only limited success has been achieved so far. The emergence of “omic” technologies and the establishment of model legume plants such as Medicago truncatula and Lotus japonicus are promising strategies for understanding the molecular genetic basis of stress resistance, which is an important bottleneck for molecular breeding. Understanding the mechanisms that regulate the expression of stress-related genes is a fundamental issue in plant biology and will be necessary for the genetic improvement of legumes. In this review, we describe the current status of biotechnology approaches in relation to biotic and abiotic stresses in legumes and how these useful tools could be used to improve resistance to important constraints affecting legume crops.     

水分胁迫对大豆生长与产量的影响及应对措施

在大豆生长发育过程中,非生物胁迫严重影响理化进程并降低产量,其中水分胁迫是所有其他非生物胁迫（高温、低温、土地瘠薄、盐碱等）损失的总和。为了提高大豆在水分胁迫中的抗逆性,通过归纳水分胁迫对大豆生长发育及产量的研究现状,总结干旱和淹水胁迫对大豆形态结构、生理指标及产量指标的影响,分析抵御水分胁迫的应对措施和有效方法。指出目前抗旱防涝存在的问题,并提出解决方案,以期降低水分胁迫对大豆生产造成的损失。     

海岛棉转录因子基因GbMYB60的克隆、表达及其抗逆性分析

MYB转录因子是在真核生物细胞内广泛存在的一类转录因子蛋白,在植物的生长发育、代谢调节、抗病抗逆、以及激素介导的信号路径等方面都发挥着重要的作用。本研究从海岛棉品种海7124中克隆得到一个MYB转录因子基因,根据序列同源性和进化分析,将其命名为GbMYB60。该基因序列长990 bp,编码一个36.9 kD的R2R3类MYB转录因子蛋白。GbMYB60蛋白被特异地定位于植物细胞核。GbMYB60基因的表达水平较低,在真叶中优势表达,根系中表达量最低。该基因受甘露醇、NaCl、低温、高温等非生物逆境,以及脱落酸、乙烯利、茉莉酸甲酯和水杨酸等植物激素的诱导上调表达。利用病毒诱导的基因沉默技术在海岛棉中干涉GbMYB60发现,降低GbMYB60基因的表达水平,使棉花幼苗对高盐胁迫的耐受性降低;但GbMYB60干涉的植株在甘露醇溶液的处理下与对照植株并无显著的抗性差异。