甜菜抗非生物胁迫研究进展

本研究主要从旱涝、盐碱、高低温以及土壤重金属污染4方面综述了非生物胁迫对甜菜生长发育、生理生化及分子水平的影响。研究发现甜菜在非生物胁迫下净光合速率下降,渗透调节物质浓度改变,活性氧代谢物质含量产生变化,生长发育受到影响;甜菜抗水分胁迫基因包括PSC5、PSCR、2-cysprx、NADK、cprx1、AVP1、Bv-txas等,MYB转录因子和NAC转录因子也在非生物胁迫中起重要作用;甜菜M14品系具有抗旱、耐盐等优良特性。WRKY家族转录因子、BvM14-Tpx、BvM14-CCoAOMT等基因、过氧化酶BvpAPX及各类盐应答蛋白质在抵抗盐胁迫中起促进作用;甜菜抗高低温研究较少,研究表明低温胁迫产生了甜菜抽薹基因的差异表达,甜菜SbSEC14基因在逆境条件下起到信号传导的功能;甜菜抗重金属胁迫研究进展近些年发展迅速,BvGS、BvMTP11、BvHIPP24、BvGST基因陆续被克隆。本研究提出今后应进一步加强甜菜抗非生物胁迫机制及应用的挖掘与创新;充分挖掘野生种中DREB基因,通过转基因技术培育抗逆性强的甜菜品种（系）;在单一逆境研究基础上,进一步开展多逆境条件下的抗逆研究;在生产上应用外源调控物、抗氧化剂、硅等抵御非生物胁迫对甜菜的生长发育影响。     

水分胁迫下外源物质对小麦抽穗后生理性状的影响

为探讨不同外源物质对干旱胁迫下小麦生理特性的影响,筛选有效增强小麦抗旱性的外源物质及施用方法,选用黄腐酸、脯氨酸、KH_2PO_4、葡萄糖4种物质的不同组合,在抽穗期用喷雾法对小麦进行处理,研究了小麦抽穗后旗叶光合速率,可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性等生理特性。结果表明,在水分胁迫下外源物质处理可以提高旗叶光合速率,可溶性糖、可溶性蛋白含量以及保护酶活性,同时有效降低MDA含量,从而增强小麦抗旱性,提高小麦产量。试验表明,外源物质处理对于增强小麦抗旱性具有一定效果,黄腐酸+脯氨酸+葡萄糖+KH_2PO_4复配处理效果最好。     

外源调节物质对盐胁迫下植物生长调控研究进展

为了探究外源物质对植物耐盐性的调控机理及进一步利用外源调节物质提高作物耐盐性,归纳了五大类传统植物激素（生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸、细胞分裂素）以及褪黑素、水杨酸、多胺、油菜素类固醇、茉莉酸类等外源生长调节物质对盐胁迫下植物生长的调控情况。同时总结了硅、钙等离子类外源调节物对盐胁迫下植物生长的调节作用,多种外源调节物质可通过增强光合作用、提高渗透势、增加抗氧化酶活性及减少离子毒害等方式来减轻盐害。本文为进一步利用单一或复合外源调节物质来缓解作物盐害盐提供理论依据。     

外源活性物质对小麦苗期抗逆性的影响

为了探讨外源活性物质对小麦耐盐性的影响,采用盐碱土盆栽法,分析了大丽轮枝孢(Verticillium dahliae) Asp f2类蛋白溶液(0.8%,VDAL)、海藻寡糖(0.1%,AOS)和蒸馏水(CK)拌种对小麦幼苗生长发育和抗逆生理的影响。结果表明,与CK相比,VDAL和AOS拌种均显著提高了盐胁迫下小麦苗期株高、根系干重和叶干重,根冠比分别较CK提高8.5%和6.8%。AOS拌种显著提高了叶片叶绿素a、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量。VDAL和AOS拌种均能显著降低叶片丙二醛含量,VDAL拌种能显著提高叶片可溶性糖和脯氨酸含量,使叶片过氧化物酶(POD)活性显著提高达29.5%;AOS拌种能显著提高脯氨酸含量和POD活性。由此可见,VDAL和AOS拌种均对提高小麦苗期耐盐性具有一定促进作用,可以考虑在盐碱地小麦栽培中应用,以提高群体量。     

三种外源物质对镉胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响

为探究镉(Cd)胁迫对紫花苜蓿种子萌发的影响,以及外源物质对Cd胁迫的缓解效果,本研究以维多利亚紫花苜蓿为材料,通过在筛选出的能明显抑制该紫花苜蓿品种种子萌发的Cd浓度下分别用吲哚乙酸(IAA)、水杨酸(SA)和柠檬酸(CA)三种外源物质处理紫花苜蓿种子并检测其萌发情况。结果表明,Cd浓度在100 mg/L以上时对维多利亚紫花苜蓿种子萌发有明显的抑制作用;三种外源物质预处理紫花苜蓿种子均能不同程度的缓解Cd对种子萌发的胁迫;检测的4个萌发指标(发芽率、发芽势、发芽指标和活力指数)中发芽指数无显著变化,不适用于作为指示Cd胁迫缓解的生理指标。     

外源物质处理对高温胁迫下苹果果实抗氧化能力的影响

高温胁迫下,果实表皮组织抗氧化代谢变化的总趋势是O2-和MDA含量升高,当胁迫在一定范围内,SOD和POD活性上升;超过一定限度,SOD和POD活性下降。外源自由基产生剂能够增加内源O2-的含量,同时极显著提高SOD的活性。试验结果表明,在45℃温度胁迫下,果实表皮组织O2-含量增加14.52％~61.70％;SOD活性提高1.07~1.66倍。不同种类外源活性氧产生剂对内源O2-含量的影响效能有所不同。碱性二亚硫酸钠可直接产生O2-,所以诱导内源O2-合成的效果更大一些。不同种类外源物质均可显著或极显著提高果实表皮组织SOD和POD活性,提高果实的抗热性。     

苹果MdSBP20基因抗非生物胁迫的研究

为获得苹果砧木逆境胁迫相关转录因子,以QZ1(平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)×柱型苹果株系CO(Malus domestica Borkh.)和M26为试材,利用同源克隆法克隆得到苹果SBP基因cDNA的全长序列,命名为MdSBP20。对扩增得到的cDNA序列进行生物信息学分析,结果表明,该序列全长1 362 bp,包含完整开放阅读框1 362 bp,编码454个氨基酸,具有明显的SBP结构域,包含2个锌指结构Zn-1、Zn-2和双向核定位信号区NLS。系统进化树分析,结果表明MdSBP20与白梨(XM_009339726.1)和苹果(XM_008376435.1)亲缘关系较近。实时荧光定量分析结果表明,MdSBP20基因在低温、干旱、盐害中发挥一定功能,推测QZ1的耐寒性、耐旱性及耐盐性均强于M26。研究表明,MdSBP20基因在苹果响应非生物逆境胁迫中具有重要调控作用。     

烟草香味物质的研究进展

烟草的香味物质是烟草研究的热点。综述了烟草香味物质及香味物质的提取、分离和分析方法。展望烟草香味化学的研究是未来烟草加工的重点。     

烟草(Nicotiana tabacum)非生物胁迫抗性分子机制研究进展

非生物胁迫影响烟草的生长发育,是制约作物产量和品质的重要因素。本综述阐述了非生物胁迫对烟草的影响以及最新的信号调控机制,包括干旱、盐、低温胁迫。在此基础上,综合分析了某些信号基因可能介导两因素甚至多因素调控过程,以及一些转录因子参与植物对冻害、干旱、盐害等非生物胁迫的应答调控,证明其对植物非生物胁迫的调控往往是多效性的。从分子水平上解析烟草在各种胁迫条件下的适应机制,对烟草种质资源保存、抗逆育种以及提高产量具有重要意义,为进一步研究植物的非生物胁迫应答提供理论依据。     

外源物质对小麦芽期抗旱性的影响

为筛选有利于提高渗透胁迫下小麦抗旱性的化学物质和最佳组合,以豫麦49为材料,在实验室中用15%PEG-6000模拟干旱,分别用不同浓度的磷酸二氢钾、赤霉素、葡萄糖、矮壮素及其混合液处理小麦种子。测定了各处理的芽长、根长、根数等形态指标和可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量等生理指标。结果表明,在PEG胁迫下,外源物质能不同程度地增加小麦幼苗的芽长、根长、根数等形态指标以及可溶性糖和脯氨酸含量,降低MDA的累积量,不同外源物质对水分亏缺的调节能力存在差异,其中外源物质的混合处理比单独处理的小麦表现出更强的抗旱能力。用0.2%KH2PO4、25mg/kg GA和500mg/kg葡萄糖的混合液处理小麦种子能增强小麦芽期的抗旱性。     

不同烟草种质材料在水分胁迫下的生理反应

采用盆栽控水试验,初步研究了在水分胁迫下烟草的生理反应及其与抗旱性的关系。结果表明,烟草各生理指标对水分胁迫反应灵敏。在水分胁迫下光合速率下降26.6%~81.1%,蒸腾速率和气孔导度下降23.3%~69.4%,27%~78.7%,胞间CO2浓度上升5.4%~62.8%。试验在水分胁迫下测定了11个烟草种质材料的相关生理指标,由此可划分出不同抗旱性能的材料。     

等渗水分与盐分胁迫对烟草种子萌发的影响及外源甜菜碱的保护作用

在烟草（Nicotiana tabacum L.）种子萌发期,首先用0.5 mmol/L甘氨酸甜菜碱浸种,再用等渗的25％ PEG-6000和1.6％ NaCl溶液进行胁迫处理,研究了两种胁迫对烟草种子萌发的抑制以及外源甜菜碱对该抑制的缓解作用,并对其生理机制进行了探讨。结果表明,两种胁迫处理对烟草种子的萌发均产生抑制作用,均降低其发芽率、发芽势     

水分胁迫下葡萄叶片中几种物质含量的变化

以两个抗旱性不同的葡萄幼树为试材，测定了水分胁迫期间叶片中甜菜碱、可溶性糖及其组分、游离氨基酸和有机酸含量的变化。结果表明，水分胁迫下葡萄叶片中可溶性糖和游离氨基酸含量增加，并且随着胁迫程度的增加持续上升。抗旱性较强的龙眼葡萄比抗旱性较弱的晚红葡萄增加的幅度更大。水分胁迫对葡萄叶片中可溶性糖的影响主要是增加了肌醇、果糖和葡山甘(葡萄糖 山梨醇 甘露醇)的含量。在水分胁迫过程中，抗旱性不同的两个葡萄品种叶片中甜菜碱和有机酸含量始终处于很低的水平，没有观察到显著的变化。     

miRNA在调控植物种子发育及响应非生物胁迫中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类内源性小分子非编码RNA,它通过引导mRNA的裂解或抑制翻译调控靶基因在植物种子发育和响应非生物胁迫过程中起着关键作用。为了进一步鉴定和明确与种子发育及响应非生物胁迫相关的miRNAs功能和调控机制,归纳了植物中参与种子胚和胚乳发育调控及响应低温、盐、干旱等非生物胁迫的miRNAs类型、靶基因及功能。miRNA在进化上高度保守,其表达在生物发育过程中具有明显的组织特异性和时间特异性,但在不同植物之间又有着相似性。然而,目前miRNAs生物发生和功能的调控因子是如何在转录或转录后被调控的以及miRNAs是如何利用转录裂解和翻译抑制机制来调控其靶点的还有待进一步阐明。未来对这些问题的研究不仅能为植物种子发育和植物响应非生物胁迫机制提供新的见解,而且能为基因的转录后调控研究提供更多的思路。     

外源添加物质对Cu的植物毒害调节机理研究进展

铜过量会导致植物生长、酶系统平衡、细胞亚显微结构、蛋白质合成、核酸代谢等受到不同程度影响,最终,影响人类健康、生态系统平衡。研究表明外源添加物质能够调节铜过量对植物的毒害作用,本文主要归纳分析了外源添加硅（Si）、油菜素内酯(BR)、一氧化氮（NO）,以及其他物质对Cu的植物毒害机理调节机制。但目前在离子载体、蛋白质组、基因组等调节机理方面,以及外源添加物质对植物的适用性、外界条件的影响等方面的研究较为缺乏,未来研究可从这些方向进行深入,完善Cu对植物毒害的系统研究。     

外源生长调节物质对甜高粱种子萌发过程中盐分胁迫的缓解效应及其生理机制

盐渍化土壤中盐胁迫是作物种子萌发和生长发育的主要限制因子, 探究盐分胁迫下提高种子萌发率的技术及机制对开发利用盐碱地有重要意义。本文以不同耐盐能力的高粱品种国甜2011和国甜106为材料, 研究了盐分对甜高粱种子萌发期生长过程的影响, 并比较了耐盐性差异。以耐盐性弱的国甜106为试材, 探究盐分胁迫下不同生长调节物质[γ-氨基丁酸(GABA)、赤霉素(GA₃)、激动素(KT)和水杨酸(SA)]对甜高粱种子吸水萌发过程中生长特性的调节效应。表明, 盐分胁迫显著抑制种子的吸水萌发, 降低种子的吸水速率、发芽势、发芽率、发芽指数, 增加种子的相对盐害率和丙二醛(MDA)含量。外源生长调节物质可有效缓解盐害, 显著增加种子的吸水率、发芽率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量, 提高SOD (超氧化物岐化酶)、POD (过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)的活性, 促进K ⁺、Ca ²⁺、Mg ²⁺离子的吸收, 降低Na ⁺和MDA含量。外源生长调节物质主要是通过提高保护酶活性、渗透调剂物质含量和维持体内离子平衡来提高耐盐性。GA₃和GABA对盐害的缓解效应较好, 而KT促进种子对Mg ²⁺的吸收效果较好。本研究表明外源生长调节物质(尤其是 GA₃和 GABA)可用于盐碱地高粱生产, 为减轻盐碱地对高粱的盐碱胁迫提供了理论依据。     

水分胁迫对玉米萌芽期贮藏物质利用效率的影响

水分胁迫降低了玉米萌芽期淀粉酶活性和贮藏物质利用率,这是水分胁迫降低发芽势、发芽率,抑制玉米种子萌发出苗的主要原因之一.在水分胁迫下不同品种和自交系在贮藏物质利用效率上存在明显差异.     

外源一氧化氮对盐胁迫下烟草幼苗生理及抗氧化性的影响

为探究外源一氧化氮（NO）对盐胁迫下烟草幼苗的影响,为了解烟草抗盐机制和生产应用提供一定参考,以烟草品种K326为研究对象,使用硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮供体,研究不同处理烟草幼苗的生理及抗氧化性。试验结果表明,盐胁迫会显著抑制幼苗的正常生长发育,通过使用不同浓度的SNP预处理后,烟草幼苗叶片含水率明显上升,根系活力上升,提高了胁迫环境下的叶绿素含量,渗透物质含量显著增加,幼苗体内的多种抗氧化酶含量显著升高,过氧化氢含量和MDA含量下降,降低了膜脂过氧化的程度,保护细胞结构不被破坏,降低叶片细胞透性。试验结果说明,外源一氧化氮可以有效提高烟草幼苗的耐盐性,并且具有明显的浓度效应,0.10mmol/L SNP预处理的效果最好,试验结果为提高烟草的耐盐性提供一定依据。