低温胁迫下高粱幼苗对外源脯氨酸的响应

以冷敏高粱晋303为试验材料,幼苗三叶期用不同浓度的脯氨酸处理后, 2~4℃低温胁迫,测定相关生理指标,探讨外源脯氨酸处理对高粱幼苗耐冷性的影响。结果表明,外源脯氨酸处理可以提高低温胁迫下高粱叶片SOD、POD的活性,分别在3 mmol·L^-1和5 mmol·L^-1浓度脯氨酸的处理提高幅度最大。外源脯氨酸处理能降低低温胁迫下高粱叶片MDA的含量,以5 mmol·L^-1脯氨酸的处理效果最好。外源脯氨酸处理对叶片可溶性糖含量的增加也有作用,在本试验脯氨酸浓度设置范围内,可溶性糖含量随处理浓度的增加而增加。外源脯氨酸处理可以维持高粱幼苗中较高的叶绿素含量,喷施5 mmol·L^-1浓度脯氨酸时幼叶叶绿素含量最高。说明外源脯氨酸处理可有效缓解低温胁迫对高粱幼苗的伤害,提高幼苗的耐冷能力。     

GA3和kinetin在低温下对玉米和大豆种子萌发及幼苗发育影响的研究

本文在控制温度条件下,研究了GA3和kinetin在低温条件下对玉米和大豆种子萌发及幼苗发育的影响。结果表明,在萌发适宜温度25℃条件下两种药剂处理的效果均不显著,但在15℃和10℃较低温度条件下两种药剂对玉米和大豆种子萌发有明显促进作用,而且在l0℃温度下药剂处理的效果好于在15℃温度下。在10℃低温条件下,对玉米和大     

外源硅调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应

本研究以大田葡萄品种‘梅鹿辄’为试材,采用大田喷施硅酸钾与室内低温处理相结合的方法,测定不同温度下葡萄叶片生理指标的变化,研究外源硅酸钾调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应,探讨其提高葡萄抗寒性可能的作用机制。结果表明:低温胁迫下葡萄Inv活性被抑制,而其它指标则升高;喷施硅酸钾可显著降低低温胁迫下葡萄叶片的MDA含量,且当硅酸钾浓度为0.75%时对低温的损伤缓解作用最大;而脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量、Inv、SPS活性及SS净活性均随硅酸钾浓度的升高而显著提高,但是可溶性蛋白含量在硅酸钾浓度为0.50%时最大,其它指标均在浓度为0.75%时最大;通过葡萄叶片各抗寒指标的隶属度值与综合评价指标看出,始花期0.75%的硅酸钾处理后葡萄抗寒性最强。综合分析,喷施硅酸钾可提高低温胁迫下葡萄叶片渗透调节物质含量,加快蔗糖转运及代谢速率,缓解活性氧累积,增强其耐寒性。     

外源谷胱甘肽对低温胁迫下玉米幼苗的影响

试验旨在研究外源谷胱甘肽增强玉米幼苗防御低温胁迫的效应。选取生产上大面积推广的‘郑单958’品种为试验材料,采用土培法,设置6组处理,分别为CK、LT、G1、G2、G3、G4,每个处理3次重复。将培养至三叶一心的玉米幼苗分别进行叶面喷施3天后,在人工气候箱中采用10℃低温胁迫,并对玉米幼苗生长及相关生理指标进行分析。结果表明,喷施外源谷胱甘肽能够显著减轻低温胁迫对玉米幼苗苗高、叶片含水量及叶绿素含量的影响。低温胁迫5天后,谷胱甘肽通过增强过氧化物酶活性缓解低温胁迫对玉米幼苗的伤害,G3与LT处理存在明显差异,提高了79.25%;在低温天数的增加下,玉米叶片细胞内可溶性糖及丙二醛含量逐渐升高,胁迫7天后,LT处理与胁迫后第5天相比,可溶性糖及丙二醛含量分别增加了106.97%、25.33%。综合来看,外源谷胱甘肽能提高低温胁迫下玉米的生长能力,主要通过提高抗氧化酶和光合调控能力,保持细胞渗透平衡。     

低温胁迫对玉米幼苗某些生理指标的影响

东北地区玉米的冷害通常是发生在苗期的延迟性冷害。为研究玉米抗冷害机制,筛选适合黑龙江省种植的抗冷害品种,选取东北地区主栽的44份玉米材料,在5℃下进行低温胁迫试验,抗冷性分级后从不同的级别中筛选出4个代表性的品种。采用盆栽方法,在三叶期进行低温胁迫试验,设5个温度梯度,5个胁迫时间。试验结果表明,丙二醛和游离脯氨酸含量均随着低温胁迫时间的延长而快速增加,随着胁迫程度的增强而增加;抗性强的品种,脯氨酸含量增加的幅度大,丙二醛含量增加的幅度小。不同温度下、同一温度不同品种保护性酶有着明显变化和差异。玉米幼苗叶片叶绿素含量均降低,但下降幅度随胁迫程度的加强而增加,抗性强的品种下降幅度小。 ;     

外源褪黑素对干旱胁迫下玉米幼苗的影响

为了研究外源褪黑素在增强干旱胁迫下玉米幼苗生长适应性中的作用,降低干旱胁迫对玉米幼苗的伤害。以’郑单958’玉米种子为试验材料,采用人工控水法,设置6组处理(CK、干旱、M1、M2、M3、M4)研究了干旱胁迫下,外源褪黑素对玉米幼苗生长指标、叶绿素含量、脯氨酸以及过氧化物酶活性的影响。试验结果表明,褪黑素有利于缓解干旱胁迫对玉米幼苗的影响,如株高、叶片含水量、根长,提高了干旱胁迫下玉米幼苗叶绿素合成能力,SPAD值升高;褪黑素可以缓解干旱对玉米幼苗的氧化胁迫,通过提高抗氧化酶活性,随着干旱胁迫天数的增加,各处理组过氧化物酶活性明显高于干旱组;脯氨酸含量随干旱胁迫天数增加而增高,干旱胁迫7天后,干旱组和其他处理组间脯氨酸含量存在显著差异。综合来看,外源褪黑素能提高干旱胁迫下玉米幼苗生长能力,主要通过提高抗氧化酶活性和叶绿素合成,降低膜脂过氧化水平。外源褪黑素能提高玉米抗旱性,可以作为植物生长调节剂应用到实际生产中。     

外源硅对低温胁迫下玉米和大刍草幼苗的影响

为了研究外源硅增强低温胁迫下玉米和大刍草幼苗的适应性，以普通玉米品种及野生种大刍草为材料，设置CK、LT、S1、S2、S3共5个处理，3次重复。分别测定玉米和大刍草的形态指标、叶绿素含量、丙二醛含量和SOD活性。结果表明，施加外源硅有效缓解了低温胁迫对玉米和大刍草的损害。（1）玉米和大刍草S1、S2、S3的形态指标与LT对比，均有不同程度地增加。（2）玉米和大刍草叶绿素含量分别在S2和S3增加最显著，比LT分别增加了42.08%,84.38%。（3）玉米和大刍草S1、S2、S3的丙二醛含量均低于LT，且玉米和大刍草都在S2达到最低，分别低于LT 31.44%,34.72%。（4）经S1、S2、S3处理后，玉米和大刍草的SOD活性均高于LT，玉米叶片中SOD活性在S2时最高，高于LT 14.24%；大刍草叶片中SOD活性在S3时最高，高于LT 14.96%。综上，施加外源硅可提高低温胁迫下玉米和大刍草的生物量积累和抗氧化酶活性，促进光合色素合成，减少活性氧积累，增强幼苗的耐寒性。     

玉米自交系苗期对低温胁迫的响应机制研究

为探究玉米对低温胁迫的响应机制,选用抗冷型及冷敏感型自交系各2份,进行玉米苗期3℃、5 d低温胁迫处理,对胁迫处理后的生理生化指标进行检测并分析相关基因表达。结果表明,在低温处理后的恢复生长期,与抗冷型自交系相比,冷敏感型自交系可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性显著降低,远低于处理前水平;冷敏感型自交系的脯氨酸合成途径关键基因ZmP5CS表达量未发生明显变化,而冷敏感型自交系的脯氨酸降解途径关键基因ZmProDH表达量在低温处理第5天达峰值,在恢复生长第3天迅速下降,显著低于处理前水平。同时,在恢复期,冷敏感型自交系抗氧化酶基因表达量显著下降。研究表明,可溶性糖含量、脯氨酸含量的积累以及多种抗氧化酶的共同参与是玉米幼苗抗冷性形成的响应机制,恢复期是其响应机制的关键时期。     

盐胁迫下玉米苗期农艺性状和脯氨酸含量变化的研究

玉米是重要的粮食和饲料作物,但在盐碱地上很难获得高产,盐胁迫是最主要的限制因子。研究玉米在盐胁迫下的性状表现,建立玉米耐盐筛选的技术指标体系,对耐盐机理及分子育种研究有重要意义。本研究采用室内沙培盆栽的方法,对3个不同玉米自交系进行苗期的NaCl梯度胁迫处理,对出苗时间、苗高、地上部鲜重,根系鲜重及游离脯氨酸含量等性状进行考察,分析各性状与盐胁迫处理浓度之间的相关关系。结果表明,3个不同品种中,黄早四和TL94B的耐盐性相对较强,87-1的耐盐性相对较弱;100￣120mM为玉米盐胁迫筛选的下限临界浓度,200￣220mM为玉米盐胁迫筛选的上限临界浓度;出苗时间、苗高、地上部鲜重、根系鲜重、脯氨酸含量等指标与盐浓度的相关性均达到P<0.01的极显著水平,都可作为玉米的耐盐性鉴定的依据;研究还发现,游离脯氨酸含量随盐胁迫浓度升高而升高,但盐浓度超过临界上限后,脯氨酸含量反而下降。     

涝渍胁迫下玉米不定根产生候选基因的发掘

不定根产生是玉米对涝渍胁迫适应的形态之一,本研究拟发掘调控玉米不定根产生的候选基因。本研究对400份玉米自交系进行涝渍处理,发现自交系T1162W在涝渍胁迫下产生大量的不定根,而自交系RO421W不定根数量很少。以T1162W、RO421W为亲本构建F2分离群体。从F2群体中,选择不定根大量产生和无不定根的单株,分别组成不定根产生池和不定根不产生池,并对2个混合池进行BSR-seq分析。结果发现,在第7染色体39 Mb区段,发现1个与玉米不定根产生关联的SNP。该QTL位点的发现,将为揭示玉米不定根的形成积累了生物学知识,同时为玉米耐渍性遗传改良提供新的基因资源。     

外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗内源激素含量及Asr1基因表达的调节

脱落酸(ABA)是低温逆境下的重要信号因子,为了探讨外源ABA对低温胁迫下玉米幼苗的生长调节作用,以耐低温玉米品种久龙5号为试验材料,采用不同浓度(5、15、25、35 mg L–1)ABA于玉米三叶一心时喷雾于叶片,并进行低温梯次处理。分析处理后玉米叶片相对电导率、抗氧化酶活性及内源激素ABA、IAA的含量变化,并采用Real-time PCR明确Asr1基因表达水平变化。结果表明,低温胁迫下不同浓度外源ABA处理的玉米叶片相对电导率整体呈上升趋势,SOD和POD活性加强,15 mg L–1和25 mg L–1ABA处理的SOD活性均显著高于未应用ABA处理,玉米內源ABA和IAA合成水平上升,应用ABA后Asr1基因相对表达水平上调,其中5、15和25 mg L–1浓度处理基因表达上调显著。相关分析表明,ABA含量与Asrl基因相对表达量、SOD活性均表现为极显著正相关,与POD活性显著正相关。说明Asr1基因表达受ABA的介导调控,Asr1基因表达量的提升,也促进了内源ABA的合成,抗氧化酶活性加强,提升了应用ABA后玉米的抗低温能力。但外源ABA的介导调控具有一定浓度效应,表现为低促高抑。     

外源油菜素内酯对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究外源油菜素内酯(BR)对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生理特性的影响,以天农九号和天和1号玉米杂交种为试验材料,分别用BR浸种和喷施处理后,对2个玉米品种低温处理下的农艺性状和生理特性进行了比较研究。结果表明,外源BR处理能有效缓解低温胁迫对玉米生长的抑制程度。其中0.1 mg/L BR处理效果最好,主要表现在玉米发芽率、幼苗地上及地下部生物量和SPAD值的增加;MDA含量和相对电导率的降低;SOD、POD和CAT活性的增加;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加;与低温对照比较,玉米杂交种天农九号和天和1号起始发芽率分别提高18.89,11.10百分点,终发芽率分别提高6.67,18.89百分点;地上部干质量增加55.92%,49.15%,地下部干质量增加38.79%,14.26%,相对电导率降低7.33%,6.80%,CAT活性增加110.58%,120.43%,脯氨酸含量增加66.59%,54.63%。说明低温胁迫下喷施适宜浓度的BR对2个玉米品种缓解抑制能力不同,表现为天农九号天和1号;抗冷性强弱不同的玉米品种对不同浓度BR的适应性存在差异。     

盐胁迫下不同玉米品种在苗期叶片和根中Na~+、K~+、Ca~(2+)及脯氨酸含量变化的研究

选用自有耐盐专用品种山大耐盐1号和国审普通玉米品种浚单20在0～300mmol/L不同浓度NaCl溶液的胁迫下萌发生长,测定玉米苗期叶片和根中Na~+、K~+、Ca~(2+)及脯氨酸含量.结果表明,随着NaCl溶液浓度的不断提高,玉米叶片和根中Na+含量逐渐升高,K+和Ca~(2+)含量逐渐降低,根中各测定离子含量高于叶片中各离子含量.同时脯氨酸含量逐渐升高,而且存在一个极限值,超过这个极限值脯氨酸含量出现下降,但仍然维持较高水平.两个玉米品种间在以上测定项目中表现出的差异非常明显,可以作为耐盐品种选育的借鉴和品种耐盐性强弱的评价.     

冬小麦叶片对低温胁迫的生理响应

以抗寒性不同的冬小麦品种(米808、冬引0801、小黑麦、冬麦9625、冬麦138)为试验材料,测定各材料在不同温度(13,7,4,-18,-21℃)下处理2h后叶片的相对电导率、叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖含量和超氧化歧化酶的活性(SOD).结果表明,随着温度降低(4℃→-18℃→-21℃),小麦叶片中MDA、可溶性糖含量逐渐增加.小麦叶片SOD总活力随胁迫温度降低先升高后降低再升高.经低温胁迫后,小麦叶片可溶性蛋白质含量无明显变化.米808、冬引0801在-21℃胁迫下,相对电导率变化率最低.米808、冬引0801在-18℃→-21℃时,MDA含量增幅较大;米808 SOD总活力在-18、-21℃时变化率最低.冬引0801脯氨酸和可溶性糖的变化率均在21℃时最大.