半野生番茄GZ-01砧木增强嫁接植株耐旱性

以贵州半野生番茄GZ-01为砧木，以红果番茄R、粉果番茄P为接穗，使用20%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫处理未嫁接(R、P、GZ-01)、嫁接(RGZ-01、PGZ-01)和自嫁接(RR、PP)番茄植株，对嫁接植株生长生理指标、气孔开闭状态、防御酶活性、活性氧积累以及MAPKs和ABA合成相关基因的表达进行分析。结果表明，干旱处理下，GZ-01砧木能够增强嫁接植株防御酶、抗氧化酶活性，降低叶片气孔开放状态比例和H₂O₂、O₂^-积累量，诱导嫁接植株MAPKs、ABA相关基因的表达，以增强嫁接植株的耐旱性，且耐旱性强弱与接穗植株相关。     

乙烯参与ALA-ABA/黑暗调控的苹果叶片气孔运动

以‘富士’苹果组培苗离体叶片下表皮为材料,运用不同试剂结合气相色谱、激光共聚焦扫描显微镜、光学显微镜和qRT-PCR等技术,从气孔开度、乙烯释放、保卫细胞H₂O₂及黄酮醇水平和基因表达等方面,研究了乙烯在5–氨基乙酰丙酸(ALA)抑制脱落酸(ABA)或黑暗诱导的气孔关闭过程中的作用。结果表明,ALA促进苹果叶片乙烯释放,而乙烯生物合成抑制剂氨氧乙基乙烯基甘氨酸(AVG)及乙烯受体抑制剂1–甲基环丙烯(1-MCP)削弱ALA对ABA或黑暗诱导气孔关闭的抑制效应。ALA上调乙烯生物合成及信号转导相关基因的表达。AVG削弱ALA抑制ABA或黑暗诱导的H₂O₂上升效应,也削弱ALA对保卫细胞黄酮醇积累的促进效应。据此认为,外源ALA通过上调基因表达,促进叶片保卫细胞中乙烯生物合成和信号转导,诱导黄酮醇积累,清除ABA或黑暗诱导增加的H₂O₂,抑制气孔关闭,从而为光合作用所需的气体交换打开通道。     

干旱胁迫对“波尼”薄壳山核桃叶片生理特性的影响

以2年生的“波尼”薄壳山核桃嫁接苗(本砧)为研究材料,通过人工模拟水分胁迫环境,测定并分析了干旱胁迫不同时期(0～9 d)“波尼”植株叶片的光合作用特性以及相关生理生化指标。结果发现,在干旱胁迫下,叶片相对含水量、茉莉酸(JA)含量逐渐下降;CAT活性在第3天显著下降,此后变化不大;超氧阴离子(O₂^·-)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢(H₂O₂)含量、可溶性蛋白含量、抗坏血酸(AsA)含量、蔗糖含量、乙烯(ETH)含量和水杨酸(SA)含量先升后降;丙二醛(MDA)含量在第9天(土壤含水量16.5%)时显著上升;还原型谷胱甘肽(GSH)含量逐渐上升,在第9天达到峰值;叶绿素总含量和可溶性糖总量在前期比较稳定,在第9天时显著下降。在干旱胁迫下,“波尼”植株主要通过提高抗氧化酶(SOD)活性、抗氧化物质(AsA、GSH)含量、渗透调节物质(可溶性蛋白和蔗糖)含量以及激素(ETH、SA)等信号分子的含量来增强自身对干旱胁迫的抵抗能力;“波尼”是干旱敏感型品种,对轻度干旱有较强的适应性。     

高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性综合评价

 为研究高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应并筛选具有较强抗旱能力的品种,同时确定基于生理指标的隶属函数分析对于筛选蓝莓抗干旱品种的可行性,分别以北高丛蓝莓中的‘布里吉塔’、‘斯巴坦’以及南高丛蓝莓中的‘夏普蓝’、‘奥尼尔’4 个品种为材料,在人工控水模拟水分胁迫条件下,测定叶片相对含水量、电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与　产生速率、F_v/F_m 以及叶片气孔特性等生理生化指标的变化,并采用隶属函数法进行综合评价。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深,4 个蓝莓品种叶片的相对含水量、Fv/Fm、气孔开放率和气孔大小均呈下降趋势,而相对电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与产生速率以及气孔密度则呈上升趋势。4 个高丛蓝莓品种的抗旱性强弱顺序为奥尼尔 > 夏普蓝 > 布里吉塔 > 斯巴坦,大田干旱试验验证了基于生理指标的隶属函数分析对于蓝莓抗旱品种的筛选的准确性及可靠性。     

转YHem1 番茄植株耐盐性的研究

 YHem1是一个由拟南芥HemA1启动子（一种光响应型启动子）控制的酿酒酵母菌5–氨基乙酰丙酸（ALA）合酶基因（Hem1）。将该基因转化番茄植株,可以提高叶片内源ALA含量及其代谢能力,增加叶绿素含量和抗氧化酶活性,并降低产生速率和丙二醛（MDA）含量。200 mmol ·L^-1 NaCl处理,降低了野生型番茄叶片ALA合成与代谢能力和叶绿素含量,同时诱导叶片产生速率、H₂O₂和丙二醛（MDA）含量上升,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等抗氧化酶活性则逐渐降低。盐胁迫也导致转YHem1番茄ALA合成与代谢能力、叶绿素含量和抗氧化酶活性下降,但其降幅明显低于野生型。盐处理10 d后,转基因番茄植株保持着较高的生物学积累量和较低的盐胁迫抑制程度,说明转入YHem1基因可以提高番茄耐盐性。此外,转基因番茄叶片H₂O₂含量始终保持较高水平,暗示其可能作为一种信号分子参与细胞生理调节。     

外施茉莉酸甲酯对穿心莲耐盐性的影响

以福建漳浦穿心莲植株为试材,采用盆栽试验法,以150 mmol·L^-1 NaCl溶液为盐胁迫处理,叶面喷施2.5 mmol·L^-1茉莉酸甲酯,研究外施茉莉酸甲酯对盐胁迫下穿心莲植株形态和生理特性的影响。结果表明:在盐胁迫环境中,穿心莲植株高度降低、叶长和叶宽生长受到抑制;穿心莲叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及还原性抗坏血酸(ASA)、可溶性糖和脯氨酸含量增加,可溶性蛋白质含量降低。喷施茉莉酸甲酯后,盐胁迫对穿心莲叶片损伤显著减弱,同时外施茉莉酸甲酯可缓解穿心莲各生理指标对盐胁迫的响应,因此,外施茉莉酸甲酯在一定程度上可提高穿心莲的耐盐性。     

5-ALA诱导的黄酮醇积累参与调节苹果叶片气孔开度

以苹果离体叶片为材料,发现外源5-ALA处理可以诱导下表皮保卫细胞内黄酮醇含量显著上升。在5-ALA预处理抑制外源ABA诱导气孔关闭的同时,叶片保卫细胞ROS含量下降,而用外源槲皮素及山奈酚等黄酮醇预处理,也抑制了ABA诱导的苹果叶片气孔关闭,并且降低保卫细胞ROS含量。此外,槲皮素和山奈酚可以抑制外源H₂O₂诱导的苹果叶片气孔关闭。以上结果喻示,5-ALA诱导苹果叶片气孔开放与其上调保卫细胞中黄酮醇含量而后降低活性氧含量有关。     

外源水杨酸对低温胁迫月季苗生理指标的影响

以月季品种“金凤凰”扦插苗为试材，采用生理指标测定和隶属函数分析方法，研究了不同浓度水杨酸(SA)对低温胁迫下月季生理指标的影响，以期为月季苗培育和生产上推广提供参考依据。结果表明：在低温胁迫下喷施SA可缓解月季苗叶片相对含水量和叶绿素的下降速度，抑制丙二醛(MDA)含量和相对电导率的过度增加，同时，有利于细胞渗透调节物质脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性蛋白质等含量的提高；尽管低温胁迫会诱导月季苗叶片内产生大量的过氧化氢(H₂O₂),但外源SA能够通过提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及抗坏血酸(ASA)含量来抑制低温下H₂O₂的积累。综上所述，外施SA能够缓解低温下月季苗叶片的过氧化损伤，增强其对低温胁迫的缓冲作用，提高其耐低温能力，且通过隶属函数法分析显示，以喷施150 mg·L^-1 SA的效果最佳。     

喀斯特地区古茶树幼苗对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性综合评价

 以贵州喀斯特地区10个古茶树扦插苗为材料,采用盆栽控水法研究其对干旱胁迫的生理响应,并筛选出抗旱的种质资源。试验结果表明,随着干旱胁迫程度的加重,10个古茶树扦插苗的相对含水量、F_v/F_m、气孔开放率和气孔大小均呈下降趋势,而相对电导率、丙二醛含量、H₂O₂含量与产生速率以及气孔密度呈上升趋势;从10个古茶树扦插苗中选出1个强抗旱材料,5个较强抗旱材料。田间持续干旱试验验证了基于生理指标的隶属函数分析对于古茶树扦插苗筛选的准确性及可靠性。     

一氧化氮和过氧化氢对地被菊扦插生根的影响

 以地被菊(Dendranthema morifolium ) 品种‘北国之春’为试验材料, 研究了一氧化氮(NO)和过氧化氢(H₂O₂ ) 对其插穗生根的影响以及生根过程中插穗叶片超氧化物岐化酶(SOD) 、过氧化物酶( POD) 、多酚氧化酶( PPO) 活性以及酚类物质含量的变化。结果表明, 外源NO和H₂O₂可促进地被菊插穗生根以及根的生长, 且表现出明显的浓度效应。促进生根最适硝普纳( SNP, NO供体) 和H₂O₂的浓度分别为50和200μmol·L ^-1。同时, SNP和H₂O₂共同处理的地被菊插穗生根率显著高于SNP或H₂O₂单独处理, 说明NO和H₂O₂在地被菊插穗生根过程中具有协同诱导效应。另外, 相比对照, SNP、H2O2和两者共同处理插穗叶片的SOD和PPO活性显著提高。而SNP、H₂O₂和两者共同处理比对照分别具有更低的POD活性和酚类物质含量, 且SNP +H₂O₂处理的POD活性和酚类物质含量低于SNP或H₂O₂单独处理。综合以上结果可知, 50μmol·L ^-1 SNP和200μmol·L ^-1H₂O₂处理可以提高插穗叶片SOD和PPO活性, 降低POD的活性和酚类物质的含量, 从而促进插穗生根和根的生长。     

CO2浓度升高和干旱对虎耳草生长及有效成分的影响

以虎耳草为试材，采用盆栽控制试验的方法，设置400、800μmol·mol^-1 2个CO₂浓度，每个CO₂浓度处理下设置2个水分梯度(正常水分(90%田间含水量)和干旱处理(40%田间含水量)),研究了CO₂浓度升高和干旱对虎耳草生长及药用成分的影响，以期为全球气候变化背景下虎耳草的种植与培育提供参考依据。结果表明：干旱处理后虎耳草株高、叶片数以及根、茎、叶和总生物量显著降低，次生代谢产物岩白菜素和没食子酸生物产量显著下降，而丙二醛(MDA)、可溶性糖、岩白菜素、没食子酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加；升高CO₂浓度显著增加虎耳草的株高、叶片数、生物量、岩白菜素和没食子酸含量及生物产量，显著降低MDA含量；在干旱处理下升高CO₂浓度显著增加虎耳草的株高、叶片数、生物量、SOD含量、可溶性糖及岩白菜素和没食子酸含量，显著降低MDA含量。综上，干旱对虎耳草生长有显著抑制作用，升高CO₂浓度能促进虎耳草生长并缓解干旱导致的负面影...     

植物在低温胁迫下的过氧化氢代谢及信号转导

 过氧化氢(Hydrogen peroxide, H₂O₂ ) 是植物细胞代谢过程中产生的一种活性氧, 被认为对细胞具有毒害作用。然而越来越多的研究证明, H₂O₂是植物细胞抵抗胁迫反应过程中的重要信号分子, 尤其H₂O₂在植物受到低温胁迫时所具有的信号调控功能越来越受到关注。作者综述了低温胁迫下的H₂O₂代谢情况, 并从H₂O₂与乙烯、水杨酸等信号分子的互作效应, 以及H₂O₂对抗冷基因、根系吸水性的调控来探讨其在抗冷信号转导过程中的功能及作用机制。     

番茄接种TYLCV后相关基因的表达分析

以感TYLCV番茄品种“合作909大红番茄”和抗TYLCV番茄品种“华美204”为试材,采用荧光定量PCR技术,研究了TYLCV对感病、抗病番茄植株根、茎、叶片中水杨酸、茉莉酸和乙烯3条防御信号途径中关键因子的表达量的影响,以期了解番茄抗TYLCV的机制.结果 表明:接种后30 d,感TYLCV材料“合作909大红番茄”各器官的TYLCV含量均显著高于抗TYLCV番茄材料“华美204”,且根部含量最高,茎部次之,叶片含量最少.水杨酸途径相关基因PR1、NDR1、T(A2.1在叶片中“合作909大红番茄”的相对表达量显著低于“华美204”,但在茎部和根部中高于“华美204”.NDR1和TGA2.1在根部的相对表达量最高,茎部次之,叶片最低.茉莉酸途径相关基因LoxD、Pin2在叶片和茎中“合作909大红番茄”的相对表达量低于“华美204”,但在根部高于“华美204”,LoxD、Pin2在根部的相对表达量最高.乙烯途径相关基因ERF3、EIN2在叶片中“合作909大红番茄”的相对表达量低于“华美204”,但在茎部和根部中高于“华美204”,ERF3和EIN2在根部的相对表达量最高,茎部次之,叶片最低.说明水杨酸、茉莉酸、乙烯3条信号传导途径共同参与了番茄抗TYLCV的过程.     

樱桃番茄气孔特征和气体交换参数对干旱胁迫的响应

以樱桃番茄为试材,采用基质培养的方法,使用不同浓度PEG 6000(0、5%、10%、15%)模拟干旱胁迫,研究了樱桃番茄叶片气孔特征、气体交换过程和叶绿素素含量对干旱胁迫的响应,以期为提升樱桃番茄在干旱地区土壤种植效率以及耐干旱品种的选育提供参考依据。结果表明:不同干旱处理对气孔长度、气孔周长、气孔面积、气孔宽度和气孔形状指数均产生显著的影响(P<0.05),除了气孔宽度外,均随着干旱胁迫的加剧而减少。随着干旱胁迫的加剧净光合反应速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈现明显下降趋势(P<0.05)。但是,樱桃番茄叶片的细胞间CO_2浓度(Ci)随着干旱胁迫的加剧而升高,且与对照存在显著差异(P<0.05)。另外,干旱胁迫导致樱桃番茄叶片的水分利用效率(WUE)呈先减少后增加的趋势,但均小于对照。此外,樱桃番茄叶片的叶绿素含量随着干旱胁迫加剧呈现先上升后下降的趋势。表明干旱胁迫条件下樱桃番茄叶片主要通过调整单个气孔结构(气孔开度大小)及气孔分布特征(气孔密度和空间分布格局)及叶绿素含量来进一步优化气体交换效率。该研究结果不仅有助于深入理解干旱胁迫对樱桃番茄气孔特征、气体交换过程和叶绿素含量之间关系的影响机理,而且还将为提升樱桃番茄在干旱地区土壤种植效率以及耐干旱品种的选育提供参考依据。     

干旱胁迫下新疆野葱与普通大葱生理特性比较分析

以新疆野葱与普通大葱(章丘大葱和日本元藏大葱)为试材,采用盆栽控水法研究干旱胁迫对3种葱生理指标的影响。结果表明:野葱整体长势较弱,但随着土壤相对含水量的降低,野葱株高、叶长等形态指标变化幅度小;野葱叶片和假茎中可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及根系活力、抗氧化酶活性均高于普通大葱,且相对电导率和MDA、H₂O₂含量增加幅度小于普通大葱,可溶性糖、脯氨酸含量和SOD、POD活性增加幅度大于普通大葱,根系活力下降幅度低于普通大葱。综合各项指标,野葱的抗旱性优于章丘大葱和日本元藏大葱。     

辣椒囊泡形成相关基因CaSec16耐热功能分析

囊泡运输在植物抗逆过程中发挥着重要作用，但辣椒囊泡形成相关基因CaSec16(COPII coat assembly protein Sec16-like)在耐热中的功能尚不清楚。辣椒CaSec16定位于细胞质和细胞核，并在各个组织中均有表达，其表达量在热胁迫过程中呈上调趋势。与对照植株相比，CaSec16沉默植株的耐热性降低，表现为热胁迫下生长点死亡，叶片萎蔫程度加重，相对电导率升高，总叶绿素含量降低，死细胞和H₂O₂积累增多，丙二醛和脯氨酸含量增多，并且耐热标记基因的上调表达受到抑制。相反，与对照植株相比，CaSec16瞬时过表达植株的耐热性升高，表现为热胁迫下叶片萎蔫程度减轻，丙二醛和脯氨酸含量减少，并且耐热标记基因的上调表达得到加强。推测CaSec16对辣椒的耐热性具有正向调控作用。     

ω-3脂肪酸去饱和酶基因对番茄抗旱性的影响

为探讨番茄类囊体膜脂ω-3脂肪酸去饱和酶基因(LeFAD7基因)在干旱胁迫下对番茄抗旱性的影响,以野生型(WT)和转正义LeFAD7基因株系T(+)-12为试材,测定了番茄叶片类囊体膜脂脂肪酸组成,干旱胁迫后的光合参数、叶绿素荧光参数和活性氧清除酶(SOD、CAT和POD)活性的含量变化.结果表明:转正义基因番茄植株类囊体膜脂中亚麻酸(18:3)含量升高,亚油酸(18:2)含量下降,导致膜脂脂肪酸不饱和度升高.与WT相比,干旱胁迫下转正义基因番茄植株的PS Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和光合速率(Pn)下降程度较小,转正义基因番茄植株能维持较高的抗氧化酶活性.干旱胁迫下LeFAD7基因对番茄起一定的保护作用.     

土壤盐碱胁迫程度对番茄生长、离子稳态及ROS清除能力的影响

以C2和C5不同抗性番茄种质为试材,采用盆栽土培的方式,设置3个不同胁迫程度盐碱土处理,以当地非盐碱胁迫土壤为对照,研究了不同盐碱胁迫程度对2个番茄品种生长、离子平衡及活性氧(ROS)清除能力的影响差异及其与抗性的关系,以期明确其抗盐碱机制,为进一步全面解析番茄耐盐碱机制和抗盐碱育种提供参考依据。结果表明：盐碱胁迫对番茄表型的生长产生抑制,在生理响应方面,盐碱胁迫破坏了细胞膜完整性,使H₂O₂含量、超氧阴离子产生速率和丙二醛含量增加,番茄通过提高抗氧化酶活性清除ROS维持植株的正常生理活动适应胁迫环境。盐碱胁迫使番茄过量吸收Na⁺从而抑制了对K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的吸收,降低K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺,影响细胞膜完整性和蛋白的合成;盐碱胁迫下,抗性强的C2品种较抗性弱的C5品种具有较强的降低叶片和根系N...     

番茄茉莉酸缺失突变体灰霉菌侵染响应miRNA及其表达分析

为揭示miRNA对番茄灰霉菌胁迫的响应机制,以番茄茉莉酸(JA)缺失突变体def1、spr2及其野生型(CM)为试验材料,构建了3个材料接种灰霉菌前后(0 h、48 h)2个时期的miRNA文库,并采用Illumina平台测序,对测序数据进行生物信息分析,结合实时荧光定量检测目的 miRNA及其预测的靶基因表达情况。结果表明灰霉菌侵染番茄后,JA缺失突变体def1和spr2的病情指数显著高于CM,H₂O₂含量低于CM。高通量测序鉴定了130个已知miRNA和811个新miRNA。进一步筛选出8个保守miRNA(Sly-miR156e-3p、Sly-miR166c-5p、Sly-miR171f、Sly-miR172b、Sly-miR319a、Sly-miR390b-5p、Sly-miR399b、Sly-miR482d-5p),其在6个样本中表达模式各异。预测差异miRNA靶基因122个,结合qRT-PCR技术分析了8个miRNA和8个靶基因的表达情况,与高通量测序结果基本一致。推测Sly-miR156e-3p、Sly-miR390b-5p、Sl...     

喜马拉雅紫茉莉对干旱的生理生态响应

以喜马拉雅紫茉莉1年生成年苗为试材,采用盆栽试验和自然干燥的方法,研究了喜马拉雅紫茉莉对土壤干旱胁迫的生理生态响应过程。结果表明:随着干旱程度的加剧,喜马拉雅紫茉莉叶片相对含水量(LRWC)及叶绿素(Chl)含量在中轻度干旱胁迫下变化幅度不大,在土壤含水量为8.88%~9.58%(28d)时,开始发生显著变化;脯氨酸和可溶性糖的含量随土壤相对含水量降低而增加;喜马拉雅紫茉莉通过SOD和POD的协同作用以清除体内氧自由基,达到适应和抵御干旱逆境的目的,并且POD活性作用大于SOD活性作用。喜马拉雅紫茉莉可通过渗透调节、抗氧化酶活性升高等途径增强对干旱环境的耐受性和适应性;喜马拉雅紫茉莉有较强的抗旱性,干旱胁迫28d(土壤含水量10%左右)为耐受极限。