碱胁迫对水稻叶绿素及叶片脯氨酸和可溶性糖含量的影响

通过对沙培的4.5叶龄水稻幼苗进行5个浓度的Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫处理,胁迫20d后,调查顶端叶片相对含水量、叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量。结果表明,随碱浓度增加叶片相对含水量先升后降;叶绿素a、b含量及叶绿素a/b为下降趋势;脯氨酸、可溶性糖含量先降后升;可溶性糖与脯氨酸含量二者具有显著相关性。碱胁迫后,对叶绿素a含量的影响较大,叶绿素b含量相对稳定;水稻通过可溶性糖含量的变化调节顶端叶片含水量及脯氨酸含量,以提高自身的抗逆性和保持新生叶片的活性。     

棉花源库比对中、下部果枝叶生理活性及铃重的影响

以转基因抗虫杂交棉中棉所29(CCRI29)为材料,通过去叶和去蕾处理,研究改变源库比对大田棉花中、下部果枝叶生理活性的影响。结果表明：减库处理可以提高中、下部果枝叶片中蛋白质的含量,促进后期果枝叶中叶绿素的合成,延长叶片功能期。减源处理促进中、下部果枝叶生长前期果枝叶中叶绿素含量,表现出暂时性的超补偿效应,但是在果枝叶生长后期,叶绿素含量快速下降;并且减源处理不利于叶片中蛋白质的合成。提高源/库比、降低源/库比均降低了中、下部果枝叶中SOD和POD活性,对MDA含量的影响为：减源＞CK＞减库。源库比例的改变影响叶片的寿命和功能,改变棉花源库比,打破了源库平衡,其叶片的生理活性也会发生相应变化。受源器官生理特性变化的影响,不同处理单铃重差异较大,表现为：减库＞CK＞减源。     

苗期干旱和施肥对棉花生长发育的影响

以晋棉21号为试材,采用盆栽试验、大田仿真的方法,研究了棉花苗期水分干旱胁迫和施肥互作对棉花生长发育的影响。结果表明:①苗期干旱水分胁迫对控制棉花主茎生长速度、降低主茎高度、培育壮苗有明显作用;②棉花苗期水分干旱胁迫持续10~20 d,能有效减少6月份以前早期花蕾的脱落率,结果导致棉花群体吐絮高峰提前10 d左右,在施肥不足情况下,7月底以前形成的早期幼铃脱落率较高,但增加施肥具有降低脱落率的明显效果;③晋中为特早熟棉区,9月1-21日采收的棉花铃重、衣分和衣指相对较高,品质相对较好,通过苗期水分干旱胁迫与施肥技术的合理搭配,能使棉花吐絮高峰期集中在9月上、中旬,提高棉花优质铃比率,是晋中地区棉花高产优质栽培,充分发挥优质品种增产潜力的关键措施。     

低磷胁迫对小麦代换系可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的可溶性糖和可溶性蛋白含量,研究低磷胁迫对相关生理性状的影响,并对控制可溶性糖和可溶性蛋白含量的相关基因进行染色体定位.结果表明,低磷胁迫下,中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本的可溶性糖和可溶性蛋白含量在测定的各生育时期中明显低于对照;Synthetic 6x的2A、3A、5B、7D染色体上可能存在促进可溶性糖含量增加的基因;3A染色体上可能存在诱导可溶性蛋白含量增加的基因.     

干旱对棉花叶片碳水化合物代谢的影响

以3个不同铃重的棉花基因型为材料,研究了土壤干旱对棉叶碳水化合物代谢的影响.结果表明,干旱胁迫使主茎叶片与不同部位内围果枝叶片可溶性糖含量均有不同程度的增加,而淀粉的积累受到明显抑制.虽然干旱条件下不同基因型棉叶的可溶性糖与淀粉含量的变化趋势一致, 但小铃基因型开花 (7月5日)后的主茎叶可溶性糖含量较中、大铃基因型变化小,淀粉含量则低于大铃基因型.上部内围果枝叶淀粉含量在棉铃发育过程中波动明显大于中、下部果枝,而小铃品种相对稳定.研究结果加深了对干旱胁迫下棉叶碳水化合物时空变化特征的认识.     

外源脯氨酸对缺硼下棉花幼苗生长、生理特性以及脯氨酸代谢的影响

【目的】研究外源脯氨酸对不同硼浓度处理下棉花幼苗生长及生理特性和脯氨酸代谢的影响。【方法】采用水培方法,以鄂抗8号棉花品种为试验材料,设置0.02μmol·L~(-1)(低硼)、2.5μmol·L~(-1)(中硼)、100μmol·L~(-1)(适硼)3个硼(Boron,B)浓度梯度以及0和20μmol·L~(-1)2个脯氨酸(Proline,Pro)浓度,共计6个处理,完全随机,其中低硼和中硼均属于缺硼处理,植株生长出现明显差异后收获并测定相关指标。【结果】添加外源脯氨酸在适硼(100μmol·L~(-1))浓度下抑制了棉花的生长,而在低硼(0.02μmol·L~(-1))处理时促进了根系对硼的吸收。与低硼处理相比,添加脯氨酸降低了叶片中脯氨酸、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,而促进根中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和H_2O_2的积累;同时,根和叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性显著上升,过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性显著下降,而过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性无明显变化。另外,缺硼时(0.02μmol·L~(-1)和2.5μmol·L~(-1))添加脯氨酸可明显增加其代谢途径中Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)、Δ~1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate reductase,P5CR)、鸟氨酸转氨酶(Ornithine-aminotransferase,OAT)等合成酶及脯氨酸脱氢酶(Proline dehydrogenase,PRODH)的活性。【结论】在适硼下施用脯氨酸抑制了棉花的生长。低硼下添加脯氨酸促进根系对硼的吸收,提高叶片抗氧化酶APX活性而降低叶片中膜脂过氧化物质。低硼导致植株体内脯氨酸的积累,而低硼处理下添加外源脯氨酸会降低叶片中脯氨酸含量,其诱因是影响了脯氨酸代谢途径(谷氨酸和鸟氨酸途径)中关键的合成酶和分解酶活性,主要是由于促进分解代谢的脯氨酸脱氢酶活性显著增加所致。     

不同品种马铃薯叶片游离脯氨酸含量、水势与抗旱性的研究

在水分胁迫条件下、马铃薯叶片游离脯氨酸含量、叶片的水势与品种抗旱性关系的研究表明:青薯5号和青薯168抗旱性最强,下寨65的抗旱系数次之,青薯3号、青薯4号抗旱性最弱.马铃薯叶片游离脯氨酸含量相对值、叶片水势相对值与相应品种的抗旱性有极显著的相关性,马铃薯叶片游离脯氨酸含量相对值、叶片水势相对值均可以作为马铃薯品种抗旱性评价的生理指标.马铃薯叶片游离脯氨酸含量相对值、叶片水势相对值表现为:时间越晚游离脯氨酸相对值越高.     

干旱胁迫对小麦根系活力和可溶性糖含量的影响

本试验测定了北方冬麦区主推的22个冬小麦品种的根系活力以及根系可溶性糖含量,并测定了各品种的抗旱性,尝试寻找根系活力和根系可溶性糖含量与作物抗旱性之间的关系。试验结果显示:22个供试品种中,抗旱指数较高的品种有长6878、长4378、保麦9号、河农825、中旱110等;灌浆中期旱胁迫条件下的根系可溶性糖含量与作物抗旱性呈负相关,推测抗旱性强的品种在旱胁迫条件下将根部形成的可溶性糖运输至穗部灌浆,弥补由于干旱造成的光合产物量的不足。     

不同研磨方法对玉米叶片组织可溶性蛋白含量测定的影响

研究采用石英砂研磨和液氮快速脱水冻干两种研磨法对提取玉米叶片组织可溶性蛋白含量的影响。结果显示:用石英砂研磨组测得玉米叶片蛋白含量极显著高于用液氮研磨组所测得玉米叶片蛋白含量。表明不同的前处理方法可能影响玉米叶片组织可溶性蛋白含量的测定。     

定位水氮组合对冀5265小麦叶片硝酸还原酶、可溶性蛋白及产量的影响

为生产中水氮高效利用提供依据,在3年定位水氮处理的基础上,于2008-2009年在大田条件下研究水氮组合对小麦叶片硝酸还原酶活性(NRA)、叶片可溶性蛋白含量及产量的影响。结果表明,在同一施氮水平上,开花期灌水显著提高NRA、可溶性蛋白含量和产量。灌1水条件下,随施氮量的增加叶片NRA、可溶性蛋白含量呈线性增长,在水分较适宜的2水灌溉条件下,叶片NR活性、可溶性蛋白含量均呈抛物线趋势,NRA在全年施氮240 kg/hm2时最高、可溶性蛋白含量在施氮480 kg/hm2最高,增加施氮量呈下降趋势。在灌2水全年施氮480 kg/hm2时产量最高,说明增加灌水有利于氮素增产效应的发挥。     

水分胁迫下不同抗旱性冬小麦脯氨酸积累动态

以豫麦49号和河农859为材料,研究了2个冬小麦品种在不同水分处理下,叶片内脯氨酸的积累状况。试验结果表明,水分胁迫下小麦体内脯氨酸含量增加。在短期水分胁迫下,不同小麦品种之间的脯氨酸积累量差异不大。但随着水分胁迫的延续和加剧,抗旱性较强的河农859脯氨酸积累量小于豫麦49号。     

水分胁迫对冬小麦抗性物质可溶性糖与脯氨酸的影响

利用盆栽方法,通过人工调控土壤含水率,设置轻度T1（相对含水率65%~70%）、中度T2（相对含水率55%~60%）和重度T3（相对含水率45%~50%）三个水分胁迫水平,研究不同生育期水分胁迫对冬小麦脯氨酸和可溶性糖含量的变化。通过测定与分析,认为冬小麦旗叶可溶性糖和脯氨酸含量的变化与水分胁迫密切相关,是保障冬小麦在干旱条件下正常生长的抗性物质。轻度水分胁迫对可溶性糖的影响主要集中在生长前期,中度和重度水分胁迫全生育期可显著提高可溶性糖含量,特别是乳熟期,中度和重度水分处理分别比CK增加78.6%和144.0%,因此可溶性糖可能是对种子成熟有特别作用的抗性物质。水分胁迫加强游离脯氨酸含量显著增加,说明脯氨酸也是重要的抵抗干旱的活性物质。在冬小麦全生育期中,开花期脯氨酸含量比正常含量高1倍左右,说明脯氨酸可能是保障正常开花的活性物质。     

高温胁迫对Bt棉铃壳Bt蛋白含量及氮代谢影响

为研究生产上出现的高温气候下Bt棉不抗虫现象的原因,本文以两个不同类型Bt棉品种为材料,在人工气候室内设计3、5、7 d的高温(39℃)处理,探讨高温对棉铃虫首先取食器官铃壳Bt蛋白含量及氮代谢的影响。结果表明,高温持续胁迫7 d内,铃壳Bt蛋白含量呈持续下降特征,持续胁迫3 d内尤其是在1 d内下降幅度最大。相应地,铃壳中可溶性蛋白含量、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性下降;铃壳中游离氨基酸含量,蛋白酶和肽酶活性提高,尤其以胁迫1 d内变化幅度最大。因此,铃期高温气候会对Bt棉抗虫性有较大影响,应及时做好棉铃虫等相关害虫的防治。     

不同棉花基因型种子萌发响应铜胁迫的差异

在铜污染耕地种植棉花对提高耕地利用效率和棉农收入具有重要意义,但铜胁迫对棉花种子萌发的影响仍不清楚。以7个陆地棉品种（系）为试验材料,设置0、10、100和2 000μmol/L 4个Cu²⁺浓度处理进行发芽试验,记录10d后棉花种子的发芽率和幼苗的鲜重、根长和芽长。以幼苗鲜重、根长和芽长为指标,采用耐性指数和隶属函数对不同品种（系）种子的耐受性进行综合评价。结果表明,在Cu²⁺浓度10~2 000μmol/L范围内随着浓度的升高,幼苗鲜重、根长和芽长所受抑制增强,且根长的受抑制程度高于芽长。在中低浓度下（10~100μmol/L）能将不同基因型种子萌发对铜胁迫的耐受性较好地区分开来,鄂抗棉10号的耐性指数和隶属函数平均值均居首位,而SGK321均居末位。研究结果初步表明,鄂抗棉10号为铜胁迫钝感基因型,而SGK321为敏感基因型。     

Effects of High Alternating Day and Night Temperature Conditions on the Boll Wall's Bt Protein Content and Nitrogen Metabolic Physiology in Bt Cotton

[Object] In this study, the objective was to study changes in the boll wall's Bt protein concentration and related physiological characteristics under high alternating day and night temperature conditions in Bt cotton. [Method] The experiments were conducted at the Key Laboratory of Genetics and Physiology, Yangzhou University during the 2011-2012 cotton growing seasons. The conventional Bt cotton cultivar Sikang-1 and hybrid cultivar Sikang-3 were used as the test materials. The boll wall's Bt protein content and nitrogen metabolic physiology were investigated under high temperatures (39/27 ℃, day/night) for 4-10 d at the peak boll stage. [Result] The Bt protein content in the boll wall decreased as the stress time increased. Compared with the control (day/night, 32/25 ℃), the Bt protein content in the boll wall decreased significantly at 7 d under the high temperature stress. The values for cultivars Sikang-1 and Sikang-3 decreased by 18.44% and 14.82%, respectively, in 2011, and by 19.07% and 15.26%, respectively, in 2012. As the Bt toxin content decreased, the boll wall's free amino acid content and protease activity increased, while the soluble protein content and GPT (Glutamic-pyruvic transaminase) activity decreased significantly. [Conclusion] The reduction in Bt protein synthesis and increase in the insecticidal protein degradation at the boll wall under high temperatures caused a reduction in the protein content, including the Bt protein content, which resulted in a reduction in insect resistance.     

不同株行距配置对机采棉成铃特性及纤维品质的影响

以新疆生产建设兵团第七师地区推荐棉花品种“Z1112”和“中棉641”为试验材料,设置一膜六行（10cm+66cm+10cm+66cm+10cm）、一膜四行（76cm+10cm+76cm）和一膜三行（76cm+76cm）3种株行距配置模式,研究不同株行距配置模式对棉花成铃特性和纤维品质的影响。结果表明：同一棉花品种下,一膜三行和一膜四行配置模式的伏前桃多于一膜六行,而伏桃与内围铃则表现为一膜六行多于一膜四行和一膜三行。3种株行距配置模式下均表现为下部铃>中部铃>上部铃,中部铃和下部铃表现为一膜六行的单位面积铃数显著高于一膜三行,但与一膜四行间差异不显著。一膜三行株行距配置模式较其他两种配置模式更有利于棉花脱叶和吐絮,但不同行距配置模式对棉花产量、纤维长度、整齐度指数、马克隆值和伸长率均无显著影响,对断裂比强度和短纤维指数有一定影响。综合比较来看,一膜三行配置模式具有充足的行距空间,可充分发挥个体与群体的生产潜能,显著提高棉花单株结铃数和单铃重,同时具有较优的脱叶吐絮效果和棉纤维品质,因此,一膜三行株行距配置模式适宜在该地区推广。     

棉花不同钾效率基因型对水分和低钾胁迫的响应研究

为探明不同钾效率棉花基因型在水分和低钾胁迫条件下的差异,采用盆栽试验,对2种基因型棉花一些生理生化指标及生物学产量的差异性进行研究。结果表明,棉花在逆境胁迫条件下,其生长状况及生理生化过程中发生一系列适应性改变,不同基因型、不同生育时期,其抗逆性也不同。表现为：不同处理条件下,棉花钾高效基因型(103)叶绿素含量指数高于棉花钾低效基因型(122),生物学产量也较高。同时103叶片丙二醛(MDA)含量低于122,表明103抗逆性较强。2种基因型间可溶性糖与脯氨酸(Pro)含量以及过氧化物酶(POD)活性变化一致,差异不显著。     

涝渍对Bt棉棉蕾杀虫蛋白表达含量及氮代谢影响

以Bt棉常规种泗抗1号和杂交种泗抗3号为材料,于盛蕾期设计不同程度涝渍(土壤持水量为最大持水量的90%、100%,渍水2 cm)胁迫4 d以及土壤持水量为最大持水量90%逆境下持续胁迫24~120 h的试验,探讨棉蕾中Bt杀虫蛋白表达量变化及相关氮代谢生理机制。结果表明,土壤不同涝渍程度影响棉蕾Bt蛋白含量。土壤持水量为最大持水量的90%、100%和渍水2 cm处理胁迫后,常规种泗抗1号棉蕾中Bt蛋白含量分别下降36.5%、42.1%和51.4%,杂交种泗抗3号分别下降19.2%、57.2%和64.5%。90%的土壤持水量持续胁迫96 h使棉蕾Bt蛋白含量开始显著下降,泗抗1号和泗抗3号分别下降20.8%和17.6%。随着胁迫时间延长下降幅度增大。不同涝渍程度或水渍持续胁迫条件下,棉蕾中可溶性蛋白含量,硝酸还原酶(NR)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性下降,游离性氨基酸含量,肽酶、蛋白酶活性增加。说明涝渍逆境下,棉蕾中蛋白质合成能力下降、分解能力增强,引起可溶性蛋白包括Bt杀虫蛋白含量下降,导致棉蕾抗虫性下降。