水分胁迫对‘翠鸟’玉簪叶片表皮蜡质及生理特性的影响

为探究土壤水分对阴生植物玉簪叶片表皮蜡质及生长的影响,以蓝叶玉簪‘翠鸟’(Hosta ‘Halcyon’)为试材,采用盆栽方法,设置正常给水、轻度、中度和重度胁迫4种土壤水分处理,研究其叶片表皮蜡质和生理特性的变化,并对它们之间的关系进行了分析。结果表明:在一定范围内,随着干旱程度的增加,表皮蜡质的量随之增大;本研究中,中度胁迫的蜡质最多,其光合速率、蒸腾速率、气孔导度等处于较低水平,表明‘翠鸟’玉簪在干旱胁迫下通过减小气孔开度、减少蒸腾速率及叶片水分散失,以提高水分利用效率,从而增强自身的抗旱性;随着胁迫加剧,光合速率、水分利用效率及叶绿素含量明显下降,说明叶绿素合成受到抑制。叶片表皮蜡质的增加,减少了叶片表面通透性,从而降低水分散失,以减少干旱对植株生长的不利影响。此外还发现,蜡质的多少直接影响植物叶片的颜色。中度水分胁迫时,其蜡质最多,同时叶绿素含量较高,所以叶片蓝绿色显著深于重度胁迫处理,观赏价值较高。     

蔬菜作物果实和叶片表皮蜡质研究进展

植物蜡质是附着于植物组织表面的一层疏水性屏障,在蔬菜作物中,表皮蜡质是重要的农艺性状,存在于甘蓝、黄瓜、西瓜等蔬菜作物的组织器官上,对植物生长发育和适应外界环境起到重要作用。目前,植物蜡质的生理生化作用和遗传分子机制研究已经取得了重要进展,笔者综述了蔬菜作物果实和叶片表皮蜡质性状的生物学功能、结构与化学成分、遗传规律与基因定位以及植物蜡质合成与调控基因的克隆,并对蜡质在蔬菜作物上的研究与应用前景进行了展望。     

植物表皮蜡质合成及其在果蔬贮藏中的作用研究进展

在介绍植物表皮蜡质的组成、结构、合成、运输等研究进展的基础上,对植物表皮蜡质在果蔬发育和贮藏中的作用进行了综述,以期为深入研究植物表皮蜡质合成及其在果蔬贮藏中的作用提供参考.     

脱落酸与植物非生物逆境抗性研究进展

作为一种非常重要的植物激素,脱落酸(ABA)在应对环境胁迫和调控植物对非生物胁迫耐受性方面发挥了重要的作用。该文综述了ABA的生物合成和代谢途径、信号传导途径以及ABA在调控植物应对干旱胁迫、非干旱胁迫、盐胁迫等非生物胁迫中的作用;并对ABA分子合成机制和ABA在调控植物产生应对非生物胁迫抗性的分子机制等方面进行了展望。     

光敏色素互作因子在植物抵御逆境胁迫中的作用研究进展

光敏色素互作因子(Phytochrome-interacting factor,PIF)属于碱性螺旋—环—螺旋(Basic Helix–Loop–Helix,b HLH)类转录因子,参与植物多个生物进程,作为胞内信号调节"枢纽",不但参与调控植物的生长发育,且在植物抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文中主要阐述PIF集成复杂的网络调控植物对低温、高温、荫蔽、干旱等非生物胁迫的应答反应,以及PIF通过植物激素信号途径介导植物对病虫害等生物胁迫的防御机制,为研究PIF在逆境胁迫中的作用,提高作物抗性和品质等提供参考。     

高温干旱胁迫下考来木幼苗的生理响应

以盆栽考来木幼苗为试材,采用人工气候室模拟高温环境的方法,研究了高温干旱复合胁迫对考来木保护性酶系统生理活性的影响,以期为考来木的栽培与推广、园林植物的抗逆育种等提供科学理论依据,为植物生理生态研究贡献微薄的力量。结果表明:干旱或高温单一胁迫下,考来木幼苗的H_2O_2、O_2~·等活性氧代谢物含量及丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化性酶活性亦同步显著增高。在高温、干旱复合胁迫下,活性氧代谢物含量及抗氧化性酶活性均显著高于单一胁迫,SOD活性近乎叠加增长;较之单一胁迫,复合胁迫下MDA含量并无显著升高。随胁迫时间延长或胁迫程度增加,抗氧化性酶活性持续增强;当胁迫增加到一定程度或持续一定时间后,抗氧化酶活性显著下降。干旱胁迫对考来木的伤害大于高温胁迫。结果表明,考来木可通过大幅提高抗氧化性酶系统的活性来抵御高温干旱胁迫所产生的活性氧伤害,因而具有较强的耐高温干旱能力。但抗氧化酶活性的提高是有限的,高强度或长时间胁迫下活性氧大量积累,抗氧化性酶被破坏而活性下降,则作物受害。     

土壤干旱和盐胁迫对帕洛特王幼苗生长及生理特性的影响

以山龙眼科木本切花植物帕洛特王1 a生扦插苗为材料,研究其对土壤干旱和盐胁迫的生长、形态及生理生化反应的影响.结果表明:干旱及盐胁迫对帕洛特王幼苗的生长及各器官的生物量积累无显著影响.干旱条件下,根/冠比显著增加,说明该植物可以通过地上地下生物量的分配来积极地适应干旱.盐胁迫下,帕洛特王幼苗叶片相对含水量显著下降,叶绿素a含量显著上升,抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质也显著增加,说明该植物可通过一系列生理生化特性的改变来积极抵抗盐胁迫.在该研究中,干旱处理及盐处理对帕洛特王植株影响较小,说明帕洛特王对于土壤干旱及盐分具有一定的耐受性.     

干旱胁迫下八棱海棠中丙二醛及质膜透性的变化

以盆栽八棱海棠幼苗为试材,保持45%～50%土壤含水量进行中度干旱处理,研究干旱胁迫过程中丙二醛和质膜透性的动态变化与八棱海棠的抗旱关系。结果表明:八棱海棠在中等干旱胁迫下,叶片的质膜透性和丙二醛含量均随干旱胁迫时间的延长而增大,但质膜透性在前4d增加较慢,第5天开始明显增加;而丙二醛在前5d增加较慢,5d后增加较大。前期还能抵抗一定的干旱胁迫的强度,当超过一定强度时,细胞大量坏死,植物受到严重伤害甚至死亡。     

枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因Zj2-CP在干旱和盐胁迫下的功能分析

【目的】研究枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因(2-Cys peroxiredoxins, Zj2-CP)的功能,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】以‘辣椒枣’(Ziziphus jujuba‘Lajiaozao’)组培苗为研究对象,通过实时荧光定量PCR技术分析目的基因在盐胁迫及PEG胁迫条件下的表达模式,利用农杆菌介导法将本实验室已构建的植物表达载体PEZR(K)-Zj2-CP-LNY转入拟南芥,激光共聚焦显微镜进行目的基因的亚细胞定位,同时对转基因植株进行高盐和干旱胁迫处理,验证其抗逆功能。【结果】实时荧光定量PCR分析表明‘,辣椒枣’组培苗中,Zj2-CP能够被不同浓度的PEG和盐胁迫诱导表达,暗示该基因可能对枣树抗旱性和耐盐性具有重要的作用。转Zj2-CP基因的拟南芥转化株系的茎和叶表皮细胞的细胞膜和细胞质以及根的细胞膜中均检测到Zj2-CP存在。在盐胁迫处理下,转Zj2-CP基因的拟南芥的幼苗存活率显著低于野生型;在干旱胁迫处理下,转Zj2-CP基因植株主根的长度显著低于野生型。【结论】与野生型拟南芥相比,过表达Zj2-CP基因的拟南芥增加了对干旱和盐胁迫的敏感性,我们推测Zj2-CP参与植物干旱和盐胁迫响应。     

干旱胁迫及复水对大花飞燕草幼苗生理特性的影响

以大花飞燕草幼苗为试材,研究了干旱胁迫及复水条件对大花飞燕草幼苗膜脂过氧化和保护酶活性、渗透物质等生理特性的影响。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量不断增加,在干旱胁迫的第20天,细胞膜透性和MDA含量均达到最大,此时植物受害严重。叶片中脯氨酸(Pro)含量迅速增加,复水后又开始下降,膜透性得到了一定的恢复。可溶性蛋白质含量不断下降。复水后,植物的可溶性蛋白质含量有所升高。当胁迫20d时,其体内可溶性蛋白质含量最低。随着时间的推移,干旱胁迫下植株体内的过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先上升后下降的趋势,复水后,POD、SOD活性呈缓慢升高的趋势。第10天时,POD、SOD活性达到最大值,说明此时植物自身有较高的清除活性氧的能力。     

水分胁迫下植物根系的蛋白质组学研究进展

水分胁迫是非生物胁迫的重要因子之一,对植物的生长发育、新陈代谢和品质产量等产生重要的影响。水分胁迫下植物根系的蛋白质组学研究可以系统的揭示植物根系蛋白质的表达状况,从而深入了解水分胁迫下植物根系的基因表达调控机制、植物根系响应水分胁迫机理。该研究对植物根系在干旱和洪涝胁迫下蛋白质组学的研究进行了综述,探讨了干旱和洪涝胁迫下植物根系蛋白水平的动态变化,描述了特定蛋白网络及其相关应答机制。     

大蒜生物钟基因AsRVE1和AsRVE2及其在渗透胁迫下的表达分析

为了解大蒜生物钟相关基因REVEILLEs(RVEs)的序列特征及其在渗透胁迫下的功能,从大蒜中克隆得到AsRVE1和AsRVE2基因,并对其在盐胁迫和模拟干旱胁迫下的表达特征进行了分析。序列分析表明,AsRVE1和AsRVE2分别含有1 050和975 bp的开放阅读框,编码349和324个氨基酸。在进化关系上,大蒜AsRVE和AsRVE2与玉米ZmRVE2和凤梨AcRVE2的较近。不同植物RVE氨基酸序列同源性较低,但N端保守结构域序列一致性较高。AsRVE1和AsRVE2均能响应昼夜节律的变化,在大蒜不同组织中均能表达,在不同组织间AsRVE1的表达差异不大,AsRVE2在根中表达相对较高。干旱胁迫和盐胁迫在不同组织内均诱导了AsRVE1和AsRVE2的表达。结果表明,AsRVE1和AsRVE2可能参与了大蒜植株抵御盐胁迫和干旱胁迫的过程,可进一步鉴定其生物学功能。     

干旱胁迫下两种岩石边坡修复植物的抗旱性

以岩石边坡常用修复植物火棘和紫穗槐为试材,采用盆栽控水法对其进行干旱胁迫试验,分析干旱胁迫对植物形态和生理的影响。结果表明:在形态特征上,干旱胁迫会使植物发生叶片黄化,植株萎蔫等现象;在生理特征上,随着胁迫时间的增加,火棘、紫穗槐的叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量均呈现不同的下降趋势,相对水分亏缺(RWD)、电导率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈现不同程度的上升趋势;干旱胁迫结束时,火棘各生理指标的变化幅度依次为-26.7%、-53.28%、+22.7%、+22.9%,+13.2%、+352.7%和+1.0%;紫穗槐各生理指标的变化幅度依次为-44.3%、-54.8%,+25.3%、+123.6%,+2 327.5%和399.4%。即干旱胁迫对火棘的影响小于紫穗槐,说明火棘的抗旱性高于紫穗槐,在岩石边坡修复植物选择上应引起重视。     

气候变化对木本植物光合产物分配与果实品质的影响

大气CO_2浓度升高引起的温室效应导致全球地表平均气温升高,引起全球降水格局发生变化,对农林业生产与生态系统产生重要影响。木本植物对气候变化的生理生态响应机制受到极大关注。该文综述了CO_2浓度升高、气温升高及干旱胁迫对木本植物光合产物分配与果实品质影响的研究进展。模拟试验表明,随着大气CO_2浓度升高,植物的光合能力会增大,但长期生长在高CO_2浓度下的植物会出现光合能力下降的光适应现象;气温升高会降低植株光合酶活性和叶绿素含量等,从而导致光合速率下降;干旱胁迫通过减小气孔导度和光合活性来降低光合作用。CO_2浓度升高或干旱胁迫下,光合产物向根系分配的比例增加,温度升高则会降低植物的根冠比。在果实品质方面,CO_2浓度升高增加了果实中的可溶性固形物含量;气温升高会影响果实生长,部分糖含量及有机酸含量增加;干旱胁迫对果实生长有一定抑制作用,但增加了可溶性糖、维生素C含量等;同时认为气温升高减缓干旱胁迫对果实品质的抑制作用,提高果实品质。因此,气候变化引起的环境胁迫有助于果实糖分的累积。     

ASR蛋白与植物的抗逆性研究进展

 ASR蛋白（the abscisic acid,stress,ripening protein）是生物体中广泛存在的一类与渗透调节有关的家族蛋白,植物受到逆境胁迫（如干旱、低温、盐胁迫、ABA等）后,ASR蛋白大量表达,可以减轻逆境引起的伤害。ASR蛋白在细胞中可以稳定细胞膜结构,作为分子伴侣,具有结合离子和防止氧化等作用,被认为是在胁迫过程中对植物起保护作用的物质之一。针对这些重要特性,综述了ASR蛋白分类、结构和编码基因及其表达调控方式及ASR基因表达、ASR蛋白积累与植物抗逆性的关系等方面的研究进展。     

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。     

五种黄色系菊科植物幼苗对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为筛选适合节水型园林建设中运用的抗旱性较强的植物,以5种黄色系菊科植物(万寿菊、孔雀草、雏菊、金鸡菊和天人菊)为试验材料,用3个浓度(10%、20%、30%)PEG 6000模拟干旱胁迫处理,研究了被测试植物幼苗对干旱胁迫的生理响应,并进行了抗旱性评价。结果表明:3种PEG浓度胁迫下均表现为随着胁迫时间的延长5种幼苗叶片的叶绿素含量持续下降,可溶性蛋白质含量先升后降,质膜相对透性和脯氨酸含量持续增加,且高浓度PEG引起的各项指标变幅大于低浓度下的变化幅度;但5种幼苗叶片内丙二醛积累情况有所差异,3种PEG浓度下都是孔雀草、天人菊和万寿菊随胁迫时间的延长,幼苗叶片中的丙二醛含量先降后升,而雏菊和金鸡菊则一直逐渐增加。利用隶属函数法对5种植物幼苗抗旱能力进行综合评价,轻度和中度干旱胁迫下,天人菊抗旱性最强,孔雀草次之,雏菊最弱;重度水分胁迫下,孔雀草抗旱性最强,天人菊次之,雏菊最弱。     

NAC转录因子在植物非生物胁迫相关抗性中的作用

NAC转录因子是近十几年发现的植物特有的转录因子,其N端独特的DNA结合域及C端的转录激活域在植物非生物胁迫应答中发挥重要的调控作用,从而使植物发生一系列生理生化变化,增强植物对非生物胁迫的抗性。基因表达的转录调控在植物适应环境和抵御逆境胁迫中起重要作用。现从NAC转录因子的结构特点和分类、在非生物胁迫相关抗性中的作用及其调控机理等方面总结前人的研究进展,提出存在的问题与未来发展趋势。     

土壤干旱胁迫对刺梨叶片矿质营养元素含量的影响

采用盆栽试验的方法,研究了土壤干旱胁迫对刺梨(RosaroxburghiiTratt.)的10种营养元素含量的影响。结果表明,土壤干旱胁迫降低了刺梨叶中的N、P、K、Ca、Cu、B、Mo元素含量,各胁迫处理与对照相比,叶中P、K、Cu、Mo元素含量都达到了极显著水平,而叶中Ca元素含量随胁迫程度加重呈极显著的降低趋势;轻度胁迫时叶中的Zn元素含量极显著地增加,在中度和重度干旱胁迫下,Zn元素含量又极显著地降低;轻、中度胁迫时叶中Mg元素含量明显增加,当土壤干旱胁迫继续加重叶中Mg元素含量极显著地增加;随土壤干旱胁迫程度的加重,叶中Fe元素含量一直呈极显著增加的趋势。