水分胁迫下转DBEB3基因抗旱大豆的生理反应

采用田间试验方法,在苗期和初花期自然状态、水分胁迫以及充足灌水条件下,研究了转DREB3基因杭旱大豆叶片、茎、根中超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA),脯氨酸和蔗糖含量的变化。结果表明,在自然状态下,苗期水分胁迫第s天时,转DREB3基因杭旱大豆叶片SOD活性显著高于受体大豆东农50,初花期无明显变化;苗期和初花期转DREB3基因杭旱大豆叶片、茎和根中丙二醛、脯氨酸含量与受体大豆东农50相比无明显差异;苗期转DREB3基因杭旱大豆叶片和根中蔗糖含量显著低于受体大豆东农50,初花期差异不显著。在水分胁迫条件下,转DREB3基因杭旱大豆SOD活性显著高于受体大豆东农50,丙二醛含量显著低于受体大豆东农50,初花期水分胁迫第10天时叶片和茎中脯氨酸含量显著高于受体大豆东农50,蔗糖含量显著低于受体大豆东农50。充足灌水管理下,转DREB3基因抗旱大豆与受体大豆东农50相比,苗期和初花期叶片、茎和根中SOD活性、丙二醛和脯氨酸含量无明显差异;苗期转DREB3基因抗旱大豆叶片中蔗糖含量显著低于受体大豆东农50,但在初花期水分胁迫10天时转DREB3基因抗旱大豆叶片中蔗糖含量显著高于受体...     

转DREB3基因抗旱大豆对土壤理化性状的影响

采用盆栽试验方法,在正常水分管理和干旱胁迫条件下研究了转DREB3基因抗旱大豆对土壤理化性状的影响。结果表明:转DREB3基因抗旱大豆对土壤主要物理性状土粒密度和土壤容重无显著影响,对根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量等主要化学性状无显著影响。转DREB3基因抗旱大豆的种植不会带来对土壤主要理化性状的不利影响。     

转DREB基因大豆东农50对土壤氮素转化菌数量及生化强度的影响

通过盆栽试验对转DREB基因大豆东农50与非转基因大豆东农50进行正常水分处理和干旱胁迫处理,研究转基因大豆在干旱条件下对土壤氮素转化相关细菌数量及生化强度的影响。结果表明,干旱条件下转DREB基因大豆在开花期对根际好氧性自生固氮菌的生长及土壤固氮强度有促进作用,在开花期和结荚鼓粒期对氨化细菌繁殖及氨化强度有抑制作用,在此时期对反硝化细菌的生长繁殖及其强度有抑制作用,在整个生长周期内转基因大豆对硝化细菌数量及其强度没有影响。     

转大豆GmPRP和SbPRP基因烟草对非生物胁迫耐受能力分析

为实现PRPs基因在植物抗逆基因工程中的应用,将大豆中的2个脯氨酸富集蛋白基因GmPRP和SbPRP构建到植物表达载体pRI101上,通过叶盘法转化烟草。共获得GmPRP阳性转基因烟草2株,SbPRP阳性转基因烟草4株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明,高盐处理后,SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量和可溶性糖含量分别显著和极显著高于野生型,丙二醛含量极显著低于野生型。干旱处理对GmPRP和SbPRP转基因烟草脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量的影响均不明显。低温处理后,GmPRP和SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量均极显著高于野生型,丙二醛含量均低于野生型。由此推测SbPRP可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性,GmPRP可以提高转基因烟草的耐寒性,为后续SbPRP和GmPRP的应用奠定基础。     

外源脯氨酸对盐胁迫下大豆愈伤组织SOD和POD活性的影响

将大豆小真叶愈伤组织分别在NaCl浓度为0（ck），0.4%,0.8%,1.2%,1.6%及在各盐浓度中加脯氨酸（0.8mmol/L）的培养基中进行24，48，72h培养，测定其SOD和POD活性的变化。结果表明，外源脯氨酸对盐胁迫下大豆愈伤组织SOD和POD活性均有不同程度的促进作用。SOD活性在0.4%,0.8%,1.2%,1.6%盐浓度的各种培养时间下均受到促进，其中NaCl浓度为0.8%的增加较明显，POD在各种盐浓度下均在培养72h时，促进其活性增强的作用最明显。     

转BADH基因小麦的水分生理特性研究

我国的干旱、半干旱灌溉地区均有不同程度的盐碱危害 ,有的地区已成为限制农作物种植的主要因素。目前我国的干旱盐碱地达 36 6 7万ｈｍ2 ,且由于灌溉不当 ,一些地区盐碱化土壤面积有不断扩大的趋势 ,成为我国农业发展的一大障碍。近几年的小麦育种中 ,多数育种者将育种目标定为高产、早熟和优质 ,而对抗旱、耐盐碱材料的选育重视不够。从扩大干旱盐碱地区的小麦种植面积和提高该地区小麦产量的途径看 ,种植抗旱耐盐碱品种是最经济有效的措施。利用生物技术手段转育抗旱、耐盐碱基因于当前推广的优良品种中 ,是培育耐盐碱材料的有效途径。1…     

转AhCMO基因棉花苗期对干旱胁迫的生理反应

以转AhCMO基因的2个棉花品系L1和L2及其转化受体泗棉3号(SM3)为材料,研究了转AhCMO基因棉花对干旱胁迫的生理反应。试验采用盆栽方式在日光温室中进行,以维持土壤含水量为最大持水量的45%作为干旱处理,以正常供水维持土壤含水量为最大持水量的75%作为对照。结果表明,正常供水条件下转基因品系L1和L2与SM3生长表现一致。但是干旱胁迫下,转基因品系L1和L2的干物质积累量、平均净光合速率以及叶片叶绿素的含量都显著高于SM3;而且L1和L2叶片中甜菜碱含量显著高于SM3,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性也较SM3显著提高。说明2个转AhCMO基因品系的耐旱性得到明显提高,耐旱性的提高与甜菜碱积累量的增加、POD和SOD活性的增强有关。     

转抗虫基因Cry1Iem大豆的分子鉴定与功能验证

通过转抗虫基因来提高作物的抗虫性是一条有效途径,以此来提高作物的产量和品质。本研究以转抗虫基因Cry1Iem大豆的T2、T3株系作为试验材料,利用常规PCR检测、Southern杂交、荧光定量PCR技术对转抗虫基因Cry1Iem株系进行分子鉴定;同时对40个转基因阳性株系进行室内人工接虫、200个转基因阳性株系室外网室接虫并进行抗虫性鉴定。选取其中10个株系进行常规PCR检测,结果在T2、T3当中都检测到了Cry1Iem、Bar、启动子CaMV35S、Nos目标片段,表明目的基因已被顺利导入受体JN28大豆植株当中并得到了稳定遗传;选取其中5个T2、T3转基因株系进行Southern杂交,结果显示:目的基因以单拷贝的形式整合到了大豆基因组当中;荧光定量PCR检测结果表明,Cry1Iem基因在选取的3个转基因株系中均得到了表达,而在非转化的受体JN28当中未检测到荧光信号。室内抗虫性鉴定结果显示40个转Cry1Iem基因株系豆荚内活虫的成活数量明显低于受体材料JN28大豆豆荚内的活虫数量,表明转基因材料具有显著的抗虫性。室外抗虫性鉴定结果表明:JN28大豆受体植株的虫食率为6.72%,属于感虫品种;而200个转Cry1Iem基因株系的平均虫食率为3.81%,属于抗虫品系。本研究结果为中国转基因抗虫大豆新品种的选育提供部分参考数据。     

转甜菜碱醛脱氢酶基因提高烟草抗旱及耐盐性

将甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因与组成型启动子CaMV 35S启动子融合,构建了植物表达质粒pBIBB。通过根癌农杆菌介导将BADH基因导入烟草,经PCR、Southern杂交、Northern杂交证明BADH基因已整合到烟草基因组中并在转基因植株中转录和表达。测定转基因植株叶片中甜菜碱醛脱氢酶活性,结果显示对照植株没有BADH酶活性,转基因植株的各个株系间甜菜碱醛脱氢酶比活力差异较大,范围在0.1~1.0 U mg-1间。转BADH基因的烟草在盐胁迫和聚乙二醇（PEG）胁迫条件下生长状态良好,生长势强于未转基因植株,说明BADH基因能在异源植物中正常翻译、表达和用于植物抗旱、耐盐基因工程的研究。     

水稻抗旱生理及抗旱相关基因的研究进展

干旱缺水是影响水稻生长发育的重要逆境因子。干旱胁迫会诱导水稻特定基因表达，这些基因的表达和调控能使水稻抵御干旱胁迫的伤害。筛选和培育抗旱的水稻品种不但可在很大程度上节约用水，而且有利于增产稳产和减少环境污染。在此，简要概述了水稻抗旱生理、抗旱机制和抗旱相关基因一些进展，为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供相关参考。     

DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达

本研究对基因枪导入了pBAC128F/R质粒(含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记,以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型--亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREBIB基因的逆境诱导表达类型质粒)的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究.PCR、PCR-Southem和Southern杂交分析表明,外源转录因子DREBlB基因已稳定整合到转基因株系的基因组中.半定量RT-PCR结果表明,部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强.叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150 mg/L.叶片脯氨酸含量测定结果表明,有4个株系(编号为1,18,30和76)的脯氨酸含量提高幅度较大,同一株系,干旱与未干旱处理相比,脯氨酸含量提高了3～5倍.干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比,脯氨酸含量高2～3倍.在干旱条件下,T4代田间小区产量统计数据分析结果表明,有4个转基因株系(编号为30,51,70和76)的产量与非转基因植株相比有显著增加.研究表明,利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性.     

3种草本植物种子萌发及幼苗初期对镉胁迫的生理响应

通过溶液培养探讨了不同浓度镉胁迫下,韭菜、凤仙花和紫云英种子萌发及幼苗初期叶绿素、丙二醛含量及抗氧化酶活性的变化.结果表明:低镉浓度(≤50 mg/L)促进种子萌发,中高浓度(≥100 mg/L)抑制种子萌发;发芽指数和活力指数均随着镉浓度增加而下降;当镉≥50 mg/L时,根长和芽长均与对照差异显著(p＜0.05),明显阻碍幼苗生长,且根比芽对胁迫敏感;高浓度镉明显阻碍叶绿素的合成;丙二醛含量及抗氧化酶活性均随着胁迫浓度提高呈先升后降的趋势,说明低浓度镉激活植物自身的保护系统发挥作用,高浓度镉抑制其发挥作用.     

干旱胁迫对春大豆超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的影响

大豆是一种对水分最敏感的豆类作物,明确干旱对大豆叶片主要生理特性的影响,对于进行更好的水分管理具有重要的理论和实践意义。本试验选用耐旱型品种黑农44和敏感型品种黑农65为材料,测定了不同生育时期干旱及复水后大豆叶片SOD活性和MDA含量。结果表明：在干旱条件下,SOD活性随干旱程度增加呈先增加后降低的趋势,活性增加幅度花期>苗期>鼓粒期,且黑农44的SOD活性明显大于黑农65;MDA含量随干旱程度增加呈逐渐上升趋势,苗期>开花期>鼓粒期,且黑农44明显小于黑农65。复水后,SOD活性和MDA含量均逐渐降低;苗期干旱复水后MDA含量恢复较快,开花期干旱复水后恢复时间较长,鼓粒期干旱复水后不能恢复。     

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。     

转PuP5CS基因烟草对低温胁迫的生理响应

以朝鲜碱茅PuP5CS基因(HQ637435)为目的基因,构建了PuP5CS基因的正义表达载体和反义表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,研究了PuP5CS基因对烟草耐寒性的影响。结果显示,低温胁迫下,正义转基因烟草体内可溶性糖、脯氨酸、叶绿素a和叶绿素b的含量均显著高于野生型烟草,丙二醛含量增幅显著低于野生型烟草,提高了转基因烟草的抗寒性,而反义转基因烟草体内各项生理指标变化不明显。     

低温胁迫转CBF3基因烟草生理生化响应

为研究低温胁迫对转基因烟草的影响,进行了转CBF3基因烟草幼苗及对照(未转基因烟草)在15℃和4℃低温胁迫8h试验,结果表明:可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均增加,在4℃低温下比15℃下的增加幅度大,转基因烟草的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、MDA含量以及POD、SOD活性与对照存在极显著差异(P0.01)。说明转基因烟草幼苗获得了一定的抗寒能力。     

铅胁迫对芋生理特性的影响

为了研究Pb在芋主要产品器官中的富集及生理响应规律,以芋主栽品种8520为试材,采用土壤盆栽方式进行不同浓度Pb2＋胁迫处理,分析芋不同器官Pb累积量的差异及生理指标的变化规律。结果表明：不同器官中Pb的累积量与土壤中Pb2＋的浓度呈极显著正相关。芋植株中较易富集Pb的器官是球茎,其次为叶片和叶柄。低浓度Pb2＋胁迫（100 mg／kg）诱导芋不同器官中的3种抗氧化酶活性（ SOD、POD和CAT）升高,随着胁迫浓度逐渐提高到2000 mg／kg,除叶片和叶柄的POD和CAT活性仍呈上升趋势外,其他酶活性开始波动下降。球茎、叶柄和叶片的Pro含量和MDA含量随着胁迫浓度的提高呈现先上升后下降的趋势,大多在Pb2＋浓度为1000 mg／kg时达到最大值。