棉纤维发育相关酶活性的基因型差异与纤维比强度的关系

 【目的】以纤维比强度差异较大的不同基因型棉花为材料，研究它们纤维发育过程中相关酶活性的动态变化与纤维比强度的关系，为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。【方法】选择棉纤维比强度分属高（科棉1号）、中（美棉33B）、低（德夏棉1号和苏棉15号）3种类型，4个不同基因型的品种，在大田栽培条件下，研究棉纤维次生壁加厚过程中相关酶活性的动态变化、纤维素累积和纤维比强度形成的关系。【结果】β-1,3-葡聚糖酶活性在次生壁加厚发育过程中呈下降趋势，蔗糖合成酶、过氧化物酶和IAA氧化酶活性变化均呈单峰曲线，基因型间差异主要表现在酶活性的大小和峰值出现的时间。科棉1号属高强纤维基因型，棉纤维中与纤维发育相关的酶活性在整个次生壁加厚期高于中、低强纤维基因型，前者酶活的动态变化与纤维素累积快速增长期的协调性好，纤维素累积平缓，纤维比强度增强的幅度大；反之，如低强纤维品种德夏棉1号和苏棉15号，其纤维发育相关酶在次生壁加厚期活性低，纤维素累积快速增长期短，纤维比强度增强的幅度小；美棉33B棉纤维发育相关酶活性、纤维素累积和纤维比强度形成特征介于上述两种基因型之间。【结论】不同基因型棉花纤维中与纤维发育相关的酶活性存在显著差异，该差异可能是导致纤维素累积特性及纤维比强度形成基因型间差异的主要生理原因之一。     

不同棉花品种纤维比强度形成的温度敏感性差异机理研究

 【目的】研究纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应差异。【方法】选用纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个品种（科棉1号：温度弱敏感型品种,苏棉15：温度敏感型品种）,通过分期播种,使相同果枝部位棉铃发育处于不同的温度条件,研究低温对棉花纤维发育相关物质含量和酶活性的影响。【结果】正常播期条件下,棉纤维发育期日均最低温为24.0和25.4℃,棉纤维中蔗糖合成酶活性高,β-1,3-葡聚糖酶活性低,蔗糖转化率和纤维素含量均较高,最终纤维比强度最高;晚播所致的低温（棉纤维发育期日均最低温低于21.1℃）则显著影响棉纤维发育,蔗糖转化率、纤维素含量、β-1,3-葡聚糖含量均下降,纤维发育相关酶活性中蔗糖合成酶活性下降、β-1,3-葡聚糖酶活性上升,导致纤维比强度降低。2个纤维比强度形成存在温度敏感性差异的棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应存在差异,温度敏感型品种（苏棉15）的蔗糖转化率、纤维素含量及酶活性（蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶）在因播期形成的不同温度间的变化幅度明显大于温度弱敏感型品种（科棉1号）。【结论】低于21.1℃的日均最低温影响棉纤维发育及纤维比强度形成,不同棉花品种纤维发育相关的物质含量、酶活性对低温的响应存在差异,这可能是导致纤维比强度存在温度敏感性差异的主要原因之一。     

棉纤维发育过程中糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

 【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B（AC-33B）和科棉1号（KC-1）为材料,设置大田氮素水平0 kg N?hm－2（缺氮）、240 kg N?hm－2（适氮）和480 kg N?hm－2（高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质（蔗糖和β-1,3-葡聚糖）含量变化、调节糖代谢的相关酶（蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶）活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240 kg N?hm－2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可长时间地为棉纤维发育提供一个充足的物质能量库,蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性最高,促使纤维发育过程中铃龄5～24 d的蔗糖下降量及24～31 d蔗糖增长量最大,并且全铃期内转化率高且转化彻底,β-1,3-葡聚糖酶活性高,使含量及峰值高的β-1,3-葡聚糖中后期转化彻底,因此,此水平下棉纤维发育过程中蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量的上述动态变化,有利于纤维素平缓累积且累积期长,与高强纤维的形成需要的纤维素累积特征相吻合;而在0 kg N?hm－2水平下,棉纤维发育过程的糖代谢生理特征与上述表现刚好相反,最终纤维素累积过快且累积期短,形成低强纤维;480 kg N?hm－2水平则介于上述两者之间。【结论】棉纤维发育过程糖类物质代谢生理特征在0、240、480 kg N?hm－2水平间存在明显差异,该差异是导致纤维最终比强度形成不同的重要因素。在240 kg N?hm－2水平下,上述糖代谢相关酶活性变化及糖类物质供给更为优化,更有利于高强纤维的形成。     

青霉素对苹果树β-1,3-葡聚糖酶与几丁质酶活性的影响

文章关于1.2万单位/L青霉素对苹果树β-1,3-葡聚糖酶与几丁质酶活性的影响进行了相关研究.研究结果表明:1.2万单位/L青霉素可以有效提高金红苹果树的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性,进而增强了苹果树的抗病性.     

钙对苹果果实过氧化物酶、β-1,3-葡聚糖合成酶和β-1,3-葡聚糖分解酶活性的影响

 采用贮藏实验与果实薄片培养实验相结合的方法,研究了钙素对苹果果实β-1,3-葡聚糖合成酶、β-1,3-葡聚糖分解酶和过氧化物酶(POD)的活性及对丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,与对照比较,幼果期喷钙显著降低了苹果苦痘病发病率, POD和β-1,3-葡聚糖合成酶的活性增加,β-1,3-葡聚糖分解酶活性和MDA含量降低;果实薄片培养中,与低钙处理比较,高钙处理POD和β-1,3-葡聚糖合成酶的活性增加,β-1,3-葡聚糖分解酶活性和MDA含量下降。说明苹果果实生理变化与钙素营养关系密切,果实钙营养不足导     

棉纤维发育中激素和相关酶活性与棉花品质形成的研究

论述了棉花纤维发育中激素和相关酶活性对棉纤维品质形成的调控作用.在纤维发育前期,生长素(IAA)、赤酶素(GA3)和玉米素(ZR)有利于纤维的伸长和分化,而脱落酸(ABA)起抑制作用;后期ZR含量影响纤维的粗细和成熟度.在棉纤维发育不同时期蔗糖合成酶(SuSy)和过氧化物酶(POD)活性对纤维品质形成的作用不同,在棉纤维初始和伸长发育阶段蔗糖合成酶均有高活性表达,同时在次生壁加厚阶段,其活性变化会影响纤维素的累积,进而影响纤维强度;而POD活性在纤维发育前期含量低,次生壁阶段升高对品质的形成有利.同时阐述了温度对激素和相关酶活性变化及对纤维品质形成的影响.     

棉株生理年龄对纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响

 【目的】研究棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响。【方法】通过设置播期试验使位于棉株不同部位的棉花"三桃"（伏桃、早秋桃和晚秋桃）的棉纤维加厚发育期（铃龄25～50 d）处于相同的温度条件下（统计伏桃、早秋桃和晚秋桃棉纤维加厚发育期日均温分别为22.0、19.4和15.3℃）。【结果】棉花"三桃"的棉纤维加厚发育及纤维比强度受温度和棉株生理年龄的双重影响，棉株生理年龄是影响伏桃、早秋桃棉纤维加厚发育的主要因子，对棉株上部果枝的伏桃和下部果枝的早秋桃棉纤维加厚发育具有显著影响，铃重、衣分和纤维比强度均明显低于其他部位；棉纤维加厚发育期低温则是影响晚秋桃棉纤维加厚发育及纤维比强度的首要因子。在本试验15.3℃的温度条件下，棉纤维蔗糖合成酶活性显著降低，β-1，3-葡聚糖酶活性显著升高，同时纤维素累积量和累积速率均显著降低，棉花铃重低于2 g，纤维比强度低于20 CN·tex-1。【结论】棉株生理年龄对伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维比强度的影响作用依次增强。     

诱导剂对甜瓜植株几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性诱导的研究

在温室内使用BTH和Harpin两种物质,分别以50mg·kg-1和100mg·kg-1两种浓度喷施于甜瓜幼苗第1片真叶,对甜瓜植株进行诱导处理,研究其对甜瓜植株几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的诱导。结果表明:BTH和Harpin均能诱导甜瓜叶片几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的活性增加,处理后第7天,几丁质酶活性达到顶峰;β 1,3 葡聚糖酶活性第5天达到最大值,随后两种酶活性开始下降;BTH和Harpin在诱导酶活性的速度和幅度上,有相同之处。诱导酶活性的效应可以通过植物的输导组织,传导给其它未经处理的甜瓜组织,诱导其它组织中几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的活性增加。     

1-MCP处理对大枣低温贮藏相关酶活性的影响

以金丝新4号为材料,在5℃环境下采用浓度分别为0.50μL·L-1、1.00μL·L-1、1.50μL.L-1的1-MCP进行熏蒸处理,研究1-MCP对大枣果实相关酶活性的影响.结果表明,经过1-MCP处理的大枣果实,其SOD、POD、CAT活性较对照显著提高,而LOX活性及MDA含量较对照显著降低.     

金属离子对纤维素酶活性影响的研究

通过金属离子对纤维素酶系中3大组分（β-葡萄糖苷酶、内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶）酶活的影响,探讨金属离子对纤维素酶活影响的作用机理。试验结果表明,金属离子Co2＋、Zn2＋、Mn2＋对内切葡聚糖酶酶活具有促进作用;Co2＋和K＋对外切葡聚糖酶的酶活具有促进作用;Co2＋、Mn2＋、Ca2＋和Mg2＋对β-葡萄糖苷酶具有促进作用,来源不同的纤维素酶,因其酶系组分不一样,酶促离子对纤维素酶的促进作用有所差异。     

低温胁迫下钼对冬小麦抗氧化酶活性的影响

【目的】揭示钼提高冬小麦抗寒力的生理机制。【方法】采用盆栽试验的方法，以冬小麦钼高效品种97003和钼低效品种97014为材料，研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦叶片抗氧化酶活性影响。【结果】低温处理2、4和6 d时施钼均显著提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT ）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性，显著降低了2个冬小麦品种叶片中超氧阴离子产生速率；施钼后，随着低温胁迫时间的延长，2个冬小麦品种叶片中4种抗氧化酶活性均先升高而后呈下降或突降趋势，说明施钼能使冬小麦通过正常的低温锻炼过程，有利于植株在经受更长时间低温胁迫时维持较高的抗寒力；钼对冬小麦钼高、低效品种叶片中抗氧化酶活性的影响存在基因型差异，与钼高效品种相比，钼低效品种缺钼处理叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性下降幅度更大，活性氧自由基积累速率更大，这可能是钼低效品种在缺钼条件下更易受到低温伤害的原因之一。【结论】钼通过调控活性氧代谢过程来影响冬小麦的抗寒力。     

低温条件下不同接种物对沼气中甲烷含量的影响

选择适宜的沼气接种物是提高甲烷含量的有效途径,以鲜牛粪和干杂草为底物,接种四种接种物,4℃下培养,研究不同接种物对沼气中甲烷含量的影响.结果表明,接种根河泥样A组和霍林河泥样B组的产气中最高甲烷含量分别为52.66％和48.04％;接种经低温驯化的接种物C组最高甲烷含量为14.45％;接种加活性炭的低温驯化接种物D组最高甲烷含量为20.08％,不同接种物对沼气中的甲烷含量影响较大.     

Effects of Increased Night Temperature on Cellulose Synthesis and the Activity of Sucrose Metabolism Enzymes in Cotton Fiber

Temperature is one of the key factors that influence cotton fiber synthesis at the late growth stage of cotton. In this paper, using two early-maturing cotton varieties as experimental materials, night temperature increase was stimulated in the field using far-infrared quartz tubes set in semi-mobile incubators and compared with the normal night temperatures (control) in order to investigate the effects of night temperature on the cotton fiber cellulose synthesis during secondary wall thickening. The results showed that the activity of sucrose synthase (SuSy) and sucrose phosphate synthase (SPS) quickly increased and remained constant during the development of cotton fiber, while the activity of acid invertase (AI) and alkaline invertase (NI) decreased, increased night temperatures prompted the rapid transformation of sugar, and all the available sucrose fully converted into cellulose. With night temperature increasing treatment, an increase in SuSy activity and concentration of sucrose indicate more sucrose converted into UDPG (uridin diphosphate-glucose) during the early and late stages of cotton fiber development. Furthermore, SPS activity and the increased concentration of fructose accelerated fructose degradation and reduced the inhibition of fructose to SuSy; maintaining higher value of allocation proportion of invertase and sucrose during the early development stages of cotton fiber, which was propitious to supply a greater carbon source and energy for cellulose synthesis. Therefore, the minimum temperature in the nightime was a major factor correlated with the activity of sucrose metabolism enzymes in cotton fiber. Consequently, soluble sugar transformation and cellulose accumulation were closely associated with the minimum night temperature.     

温度对唇鱼骨消化组织消化酶活性的影响

以唇鱼骨为研究对象,分析了不同温度对唇鱼骨体内蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的影响。结果表明:在一定的温度范围内,唇鱼骨消化组织蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性随着温度上升均呈先上升、后下降趋势。唇鱼骨肝胰脏、前肠、中肠蛋白酶和淀粉酶的最适温度均为40℃,后肠蛋白酶和淀粉酶活性的最适温度均为35℃;肝胰脏、前肠、中肠脂肪酶活性的最适温度为45℃,后肠的最适温度为40℃。     

外源SNP对低温下马铃薯试管苗相关酶活性的影响

以陇薯3号和陇薯6号为试验材料,研究了0.05、0.10 mmol/L SNP对4 ℃低温条件下马铃薯试管苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,SNP可促进SOD、POD、CAT活性提高,减轻低温胁迫对细胞的氧化损伤度,加快细胞修复速度,促进试管苗生长。SNP浓度以0.05 mmol/L最佳。     

不同施肥处理对植烟土壤关键酶活性及根系活力的影响

采用盆栽的方式,以豫烟10号为试验材料,研究了不同施肥处理对植烟土壤酶活性及根系活力的影响。结果表明,常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭(处理T_1)、常规施肥+秸秆覆盖还田(处理T_2)、常规施肥+芝麻饼肥(处理T_3)、常规施肥+生物质炭(处理T_4)均较常规施肥处理在不同程度上提高了土壤过氧化氢酶、土壤蔗糖酶和土壤脲酶的活性,其中以常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭(处理T_1)、常规施肥+生物质炭(处理T_4)效果较好。不同施肥处理土壤蛋白酶活性的变化趋势较为复杂,无明显规律性。烤烟根系活力在旺长期会迅速增加,常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭(处理T_1)对提高烤烟根系活力的效果最为显著。     

Effects of Acetylsalicylic Acid and Calcium Chloride on Photosynthetic Apparatus and Reactive Oxygen-Scavenging Enzymes in Chrysanthemum Under Low Temperature Stress with Low Light

The effects of acetylsalicylic acid （ASA）, CaCl2, and ASA ＋ CaCl2 on the photosynthetic apparatus and antioxidant enzyme activities were investigated in chrysanthemum Jinba （a cut flower cultivar） under low temperature stress with low light （TL stress） （16/12℃, day/night, PFD 100 μmol m^-2 s-1）. The results showed that under TL stress, the net photosynthesis rate （Pn）, carboxylation efficiency （CE）, apparent quantum yield （AQY）, maximal photochemical efficiency （Fv/Fm） of PSII, quantum yield of PSII electron transport （ФPSII）, and photochemical quenching （qP） of the chrysanthemum leaves in all treatments were significantly decreased, but the decreases were alleviated by ASA, CaCl2, and ASA ＋ CaCl2 treatments compared with the controls. The alleviating effect of ASA ＋ CaCI2 was better than either ASA or CaCl2 single treatment. Moreover, the ASA ＋ CaCl2 treatment highly improved the chlorophyll content, relatively improved the number and size of chloroplast and starch grain in the leaves of chrysanthemum plants compared with ASA and CaCl2 treatments. It was indicated that ASA and/or CaCI2 could regulate the photosynthetic functions in the leaves of chrysanthemum plants to enhance the resistance against TL stress. On the other hand, reduction in relative conductance rate implied that ASA and/ or CaCl2 could protect from membrane injury in leaves of chrysanthemum plants. The activities of SOD, POD, and CAT in the treated leaves of chrysanthemum were increased as compared with the controls. It was suggested that ASA and/or CaCl2 had positive regulation effects on the defence enzyme activities in chrysanthemum leaves which could protect the photosynthetic apparatus to a certain degree under the TL stress. In brief, the treatment of ASA together with CaCl2 was better for chrysanthemum plants to adapt TL stress than single ASA or CaCl2 treatments.     

新疆秋季低温降低棉纤维强力的机理及其调控研究

新疆是我国棉花重要产区,单、总产居全国首位。但由于秋季降温快,夜间温低使纤维发育不良,致使强力低、含糖量高成为新疆棉花生产的潜在危机之一。为此笔者拟从秋季低温条件下棉纤维细胞发育过程的超显微结构和超分子结构变化以及防寒物质对纤维细胞发育的调控作用两方面进行研究。     

低温对葡萄果实莽草酸途径入口酶及后分支酸途径关键酶基因表达的影响

以花后3,7,11周的“赤霞珠”(Vitisvinifera L.Cabernet Sauvignon)葡萄果实为试材,应用荧光实时定量PCR技术,研究持续低温处理和变温处理对莽草酸途径入口酶3-脱氧-D-阿拉伯糖型-庚酮糖酸-7-磷酸合成酶(DAHPS)基因(VvDAHPS-1、VDAHPS-2和VvDAHPS-3)...     

低温胁迫下不同砧木嫁接黄瓜幼苗保护酶活性的比较

[目的]比较不同砧木嫁接黄瓜苗期抗寒性,为新品种的选育及推广提供理论依据。[方法]以新培育的白籽南瓜A1、A2、B1和B3嫁接黄瓜为试材,黑籽南瓜嫁接黄瓜为对照,对低温（5℃）胁迫48h内叶片的保护酶（SOD、POD、CAT）活性和丙二醛（MDA）含量进行测定。[结果]B1与对照在胁迫过程中叶片的保护酶活性和MDA含量均无明显差异;A2在低温胁迫0~24 h与对照的保护酶活性和MDA含量均无显著差异,之后差异逐渐增大,当低温胁迫36和48 h时保护酶活性显著低于对照而MDA含量则显著高于对照;A1和B3在整个胁迫过程中保护酶活性均明显低于对照,MDA含量均明显高于对照,且随低温胁迫时间的延长差异越显著。[结论]B1嫁接黄瓜与对照抗寒性无明显差异;A2嫁接黄瓜短时间（0~24 h）抗寒性与对照相近,之后不及对照;A1和B3嫁接黄瓜的抗寒性不及对照。