铜胁迫下小白菜叶片基因表达谱的cDNA-AFLP分析

本研究以小白菜品种‘上海青’为试验材料,利用Cu2+质量浓度为10 mg·L-1的营养液水培小白菜幼苗,通过cDNA-AFLP技术分析小白菜响应铜胁迫相关基因及其表达情况。试验中利用多态性较好的135对引物进行扩增,共获得5 800多条转录衍生片段(TDFs),平均每个引物组合扩增出30~60条,片段大小主要集中在100~1 000 bp,根据条带强弱和有无的变化,其表达模式可以分为持续表达、瞬时表达、上调表达和下调表达4种情况。通过筛选获得180条差异表达TDFs,其中上调表达77条(42.8%),下调表达61条(33.9%),瞬时表达42条(23.3%)。选取其中152条差异表达TDFs进行回收测序,最终得到151个有效序列,其中上调表达68条(45%),下调表达50条(33.1%),瞬时表达33条(21.9%)。Blastx比对结果显示,112条TDFs序列与已知基因具有较高的相似度,涉及能量代谢、物质合成与运输、逆境响应、信号转导等多种途径,16条TDFs序列与功能未知或假定基因的同源性较高,其余23条TDFs序列与已知功能基因的同源性较低或零匹配,可能是一些新的铜胁迫应答基因。从151条TDFs选取4条TDFs,以小白菜actin基因为内参照,对其在不同胁迫处理时间的表达情况进行荧光定量RT-PCR验证,分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合,表明cDNA-AFLP技术是研究小白菜铜胁迫相关基因差异表达的有效方法。小白菜铜胁迫相关基因表达情况较为复杂,涉及多种代谢途径。本研究结果可为探讨小白菜铜胁迫的分子机理和相关基因的克隆提供理论依据。     

外源NO对铜胁迫下番茄光合、生物发光特性及矿质元素吸收的影响

采用营养液培养,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP)对50 μmol/L铜（Cu）胁迫下番茄叶片叶绿素含量、光合特性、生物发光强度和矿质营养元素的影响。结果表明,在Cu胁迫下,外施100 μmol/L SNP显著提高番茄叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b比值、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片中Cu、Ca、Fe、Zn、Mn以及根系中Cu、K、Fe、Zn的含量; 显著降低叶片超微弱发光强度、荧光强度、磷光强度、胞间CO2浓度(Ci)和根系中Ca的含量。然而,SNP对Cu胁迫下的缓解效应可被NO的清除剂血红蛋白所抑制。在Cu处理液中加入100 μmol/L NO-x（NO的分解产物）或100 μmol/L亚铁氰化钠（SNP的相似物或分解产物）,与Cu胁迫处理差异不显著。表明外源NO可以通过改善Cu胁迫下番茄叶片光合特性,降低超微弱发光、荧光、磷光强度,维持矿质营养元素平衡,缓解Cu胁迫对番茄的抑制作用。     

铜胁迫对小白菜叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对铜胁迫下2个小白菜品种（“五月慢”和“上海青”）叶肉细胞超微结构的变化进行了观察。结果表明：未胁迫下,小白菜叶肉细胞中各细胞器结构完整。铜胁迫下,两个小白菜品种单位面积叶绿体数目随铜处理浓度的增大而减少。“五月慢”叶肉细胞超微结构在10mg·L^-1、20mg·L^-1铜处理下叶绿体受损较轻,在高铜胁迫（40mg·L^-1、50mg·L^-1）下,叶绿体被膜破损,线粒体嵴减少,出现晶体结构。“上海青”叶肉细胞超微结构随铜浓度的升高损伤不断加重,在高浓度铜胁迫下出现质壁分离,叶绿体内、外膜解体消失,线粒体嵴混乱,有泡状小球出现。以上结果还表明,“五月慢”较“上海青”耐铜。     

外源NO对镉胁迫下长春花质膜过氧化ATP酶活性及光合特性的影响

为了解镉胁迫下外源NO对地被植物生理响应的调控机制,采用盆栽试验研究了外源NO（SNP）对镉胁迫下长春花幼苗生长、活性氧代谢、质膜ATP酶活性及光合特性的影响。结果表明,外施100μmol·L^-1SNP能缓解25mg·kg一镉胁迫对长春花幼苗生长的抑制,增加叶长、叶宽、株高、基径和生物量。与镉胁迫相比,施用SNP能够降低叶片和根系中丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）含量和过氧根离子自由基（O2^-·）产生速率,提高过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性及还原型谷胱甘肽（GSH）含量。SNP能显著缓解镉胁迫对叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和总叶绿素的抑制,提高叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和气孔限制值（Ls）,降低胞间CO2浓度（G）和瞬时光能利用效率（LUE）。同时,外源NO能诱导叶片和根系中质膜H＋-ATPase和Ca2＋-ATPase活性提升到正常水平（对照）。但外施100μmol·L-1 NO分解产物NaNOx或SNP相似物Na3Fe（CN）6对镉胁迫则无明显缓解作用。因此,外源NO可通过提高活性氧清除能力,增加叶绿素含量,增强质膜ATP酶活性,从而提高叶肉细胞光合能力,加强离子跨膜运输和信号转导,缓解镉胁迫对细胞质膜的损伤。     

外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响

为探讨外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响,采用溶液培养方法,研究了营养液中Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10、100 mol/L 条件下,外施250 mol/L硝普钠（SNP, 一种NO 供体）对花生生理特性以及矿质元素含量的影响。结果表明,在相同供铁水平下,外施NO可促进花生幼苗的生长,提高根系活力、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片抗氧化酶活性,降低胞间CO2 浓度和MDA 含量,抑制花生对P 的吸收;在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下综合效果更显著。在0、10、100 mol/L Fe(Ⅲ)-EDTA 中施加SNP 处理20d 后,叶片活性铁含量分别比未施加SNP处理提高了130.7%、136.4%、56.1%,差异显著;同时植株全铁含量及地上部吸铁量占植株总量的百分率也显著提高。说明外源NO可促进铁从根部向植株地上部的运输以及植株体内铁的有效性,提高了铁的运输和利用效率,有效缓解缺铁胁迫的抑制。同时,外施NO还可提高花生叶片叶绿素、类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值。在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下,添加SNP 可以明显降低生长介质的pH,比较 1d 内生长介质中pH 变化看出,花生在14h左右分泌H+ 的能力最强。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

在100.mmol/L.NaCl胁迫下,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对番茄(Lycos.641.2..persicon.esculentum.Mill.)幼苗光合作用光响应曲线、CO2响应曲线等光合特性的影响。结果表明,在NaCl胁迫下,外源NO显著提高了番茄幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),降低了胞间CO2浓度(Ci);显著提高了光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)、CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)、RuBP最大再生速率;显著降低了光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP);同时提高了叶片叶绿素含量。以上结果表明,外源NO能改善番茄幼苗NaCl胁迫下的光合作用,从而增强植株的耐盐性。     

外源谷胱甘肽喷施对缺硫胁迫下小白菜谷胱甘肽代谢的影响

[目的]硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,缺硫会阻碍植物生长发育,研究外源谷胱甘肽(GSH)对缺硫胁迫下小白菜GSH代谢的影响,为利用外源GSH减轻缺硫胁迫对植物造成的伤害提供理论依据.[方法]以小白菜为试验材料,采用营养液栽培方法,设正常供硫并喷施蒸馏水对照(CK)、缺硫喷施蒸馏水(H2O)、缺硫喷施25 mg...     

铜胁迫对芥菜光合特性及叶绿素荧光参数的影响

通过水培试验研究了铜胁迫对芥菜叶片光合特性与叶绿素荧光参数的影响。结果表明,所有铜浓度处理均能降低芥菜胞间CO2浓度（Ci）和光化学淬灭系数（qP）。低浓度的Cu^2＋（≤1μmol·L^-1）能提高芥菜叶片叶绿素、类胡萝卜素含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）;高浓度的Cu^2＋（≥10μmol·L^-1）使得芥菜叶片叶绿素（Chl）、类胡萝卜素（Car）含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）下降。叶绿素荧光分析表明,当铜浓度低于1μmol·L。时,PSⅡ的最大光化学效率（Fv／Fm）和子叶产量（Yield）升高,当铜浓度高于10μmol·L^-1时降低,而最小荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）变化趋势与之相反。叶绿素a／b值在铜浓度低于10μmol·L。时升高,但比值随胁迫继续加剧而下降,两者间呈显著负相关（P〈0．05）;Car／Chl值在铜浓度小于50μmol·L-。时随浓度的增加而增大,之后则随铜浓度的增加而下降,两者呈极显著负相关（P〈0．01）。铜浓度与叶绿素、类胡萝卜素含量、Fv／Fm、qP和Yield均呈极显著负相关（P〈0．01）,与Pn、Cs、Tr呈显著负相关（P〈0．05）,而铜浓度与Fo和qN分别呈显著和极显著正相关。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗叶绿素荧光特性的影响

通过水培试验, 研究了外源NO供体硝普钠（SNP）处理对100 mmol·L-1 NaCl胁迫下番茄幼苗叶绿 素荧光特性的影响。结果表明, 外源NO提高了盐胁迫下番茄幼苗叶片的最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、表观光合电子传递速率（ETR）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学荧光猝灭系数（qP）和光化学速率（Prate）, 降低了初始荧光（Fo）、非光化学荧光猝灭系数（qN）、天线热耗散速率（Drate）和PSⅡ激发能压力（1-qP）, 同时降低了激发能在两个光系统间的分配不平衡性。表明外源NO通过减少过剩激发能的耗散, 提高光合电子传递效率, 可有效缓解盐胁迫对番茄PSⅡ系统的伤害, 进而在缓解盐胁迫中发挥重要作用。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗叶绿素荧光特性的影响

通过水培试验, 研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对100 mmol·L-1 NaCl胁迫下番茄幼苗叶绿素荧光特性的影响.结果表明, 外源NO提高了盐胁迫下番茄幼苗叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、表观光合电子传递速率(ETR)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)和光化学速率(Prate), 降低了初始荧光(Fo)、非光化学荧光猝灭系数(qN)、天线热耗散速率(Drate)和PSⅡ激发能压力(1-qP), 同时降低了激发能在两个光系统间的分配不平衡性.表明外源NO通过减少过剩激发能的耗散, 提高光合电子传递效率, 可有效缓解盐胁迫对番茄PSⅡ系统的伤害, 进而在缓解盐胁迫中发挥重要作用.     

青菜的原生质体培养

从青菜的下胚轴和根原生质体培养获得大量的愈伤组织并形成根。比较了影响青菜下胚轴和根原生质体分离的因素。培养基、培养方式、激素、椰子水、芸苔素等对培养效果有不同程度的影响。探讨了与青菜原生质体培养褐化有关的一些因素。进行了多种分化试验     

铬胁迫对青菜（Brassica chinensis L.）植物螯合肽含量及抗氧化特性的影响

选用不同耐铬胁迫青菜品种春油1号和青伏令,采用不同浓度Cr3＋处理,测定青菜抗氧化酶活性及植物螯合肽含量等生理指标。结果表明,随着Cr3＋处理浓度升高,两种青菜叶片抗氧化酶活性、酸溶性SH、植物螯合肽（PCs）及谷胱甘肽（GSH）含量均呈增加趋势（P〈0.05）,高浓度Cr3（＋300 mg.L-1）处理下,耐铬胁迫较弱的青伏令叶片SOD、POD、CAT活性分别比对照增加了24.2%、41.7%、21.4%,耐铬胁迫较强的春油1号分别比对照增加了37.2%、70.7%、43.0%,并且PCs含量是对照的3.17倍,明显高于耐铬胁迫较弱品种青伏令（1.71倍）。Cr3＋处理下耐铬胁迫较强的青菜品种春油1号表现出相对较高的抗氧化酶活力及非酶物质含量,不同品种青菜对铬胁迫的生理差异较大。     

五酸钾对酸雨胁迫伤害香青菜的缓解效应

采用人工模拟酸雨的实验设计,以国家农业地理标志产品香青菜（Brassica chinensis L.）为实验材料,以叶片喷施蒸馏水为对照（CK）,设置直接喷施pH3.0的酸雨（SY）和10mg·L−1浓度五酸钾溶液预处理后再喷施pH3.0的酸雨（WS）两个处理组。测定并比较分析各处理组香青菜根系活力、质膜透性（MP）、过氧化氢酶（CAT）活性、超氧阴离子自由基产生速率和脯氨酸（PRO）含量,研究酸雨胁迫对香青菜主要生理指标的影响和五酸钾对酸雨胁迫伤害香青菜的缓解效应,从而探索五酸钾对酸雨胁迫下植物幼苗的防护效果。结果表明,叶面喷施浓度10mg·L−1的五酸钾溶液能够显著提高酸雨胁迫下香青菜根系活力、CAT活性,保护了细胞质膜,有效降低香青菜体内PRO含量及超氧阴离子自由基产生速率。说明五酸钾可缓解酸雨对香青菜的生理伤害,对提高香青菜抗酸雨伤害能力具有优良效果。     

木霉菌M2的鉴定及其对小白菜促生效果研究

以一株分离自健康、高产辣椒根际土壤的木霉菌(Trichoderma spp.)M2为供试菌株,研究其对小白菜生长发育的影响并在形态学分类的基础上结合r DNA-ITS序列分析的手段,对木霉菌M2进行分类鉴定,以期为微生物肥料的开发提供优良菌种。将木霉菌M2进行固体发酵制得孢子粉,研究其在温室条件下是否对小白菜的生长具有促生能力。结果表明:菌株M2属于哈茨木霉(Trichoderma harzianum);在温室盆栽试验中,土壤接种M2孢子粉对小白菜具有不同程度的增产作用,且能够提高叶绿素含量、可食用叶片数,其中接种5.0×10~9cfu的M2孢子粉处理的鲜重、干重最高,比对照组分别增加30.26%、20.08%;接种5.0×10~8cfu的M2孢子粉处理鲜重、干重较对照组分别增加18.33%、12.46%。这说明哈茨木霉M2菌株对小白菜的增产效果明显,具有潜在的农业应用价值。     

Cr^（3＋）胁迫对青菜中植物络合素含量及AsA-GSH代谢关键酶活性的影响

采用不同浓度Cr3＋处理,测定不同耐铬性青菜品种叶片中抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）代谢关键酶活性及植物络合素含量等生理指标。结果表明,随着处理浓度的增加,两个青菜品种叶片中植物络合素及抗氧化剂含量呈增加趋势。高浓度Cr3＋（250mg·L-1）处理下,耐铬性强的矮抗青品种叶片中超氧阴离子（O-2·）含量与对照相比增幅较小,耐铬性差的绿秀品种则增幅较大;耐铬性强的矮抗青叶片中还原型抗坏血酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量显著高于对照（P〈0.05）,而绿秀品种则略增,差异不显著（P〉0.05）;耐铬性强的矮抗青品种叶片中脱氢抗坏血酸（DHA）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量分别是对照的1.87、1.72倍,低于耐性差的绿秀品种（1.98、1.94倍）。随着铬处理浓度的增加,AsA-GSH关键酶活性呈先增后降趋势。高浓度Cr3＋处理下,耐铬性强的矮抗青品种叶片中植物络合素（PCs）含量、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性分别比对照增加了30.9%、38.9%、45.2%,而耐性差的绿秀分别增加了11.5%、30.5%、43.0%。综合分析表明,矮抗青在Cr3＋处理下具有较高的AsA-GSH代谢关键酶活性和非酶物质含量,可能是不同青菜品种对Cr3＋耐受性差异的内在生理原因。     

Cd对小白菜萌发生理影响的FTIR-ATR研究

应用傅立叶变换-衰减全反射红外光谱（FTIR-ATR）分析方法,用在一定浓度（0.0、0.1、0.5、1.0、5.0mg·kg-1）Cd胁迫下萌发3d的小白菜做试验材料,揭示了小白菜幼芽和幼根中蛋白质、碳水化合物的含量以及蛋白质二级结构对Cd胁迫的不同响应。结果表明,Cd处理导致幼根和幼芽1632cm-1和1030cm-1吸收峰强度显著增强,且1632cm-1峰的波数降低,说明蛋白质、碳水化合物含量增高以及蛋白质二级结构保持稳定,是小白菜种子萌发过程中抵御Cd毒害的重要原因。幼根FTIR谱未出现1710cm-1峰,说明分泌有机酸螯合Cd并非种子萌发初期幼根抗Cd毒机制。幼根中碳水化合物吸收峰强度,随着Cd处理浓度的增加增大,而幼芽中则先减小后增大,说明幼芽（主要为子叶）中的糖类转运至根部,以提高对Cd的耐受性。FTIR谱主要吸收峰强度与生理指标之间的相关性分析结果表明,小白菜幼根FTIR谱中主要吸收峰的强度与根长、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）活性、丙二醛（Malondial dehyde,MDA）含量等指标之间显著相关。以上结果说明FTIR-ATR法可用于植物对Cd胁迫的...     

宅配小青菜贮藏期间货架期预测模型的建立

为明确不同宅配条件对小青菜品质的影响及准确预测小青菜的货架期,测定了3、10和20℃条件下盒装和袋装小青菜的失重率、Vc含量、黄化率、a^*值、b^*值和ΔE值的变化,采用动力学分析和主成分分析、相关性分析等方法建立基于颜色、黄化率和Vc含量变化的综合预测模型。结果表明,3、10和20℃条件下,小青菜的黄化率、a^*值、b^*值、ΔE值变化均符合零级反应,Vc降解均符合一级动力学反应;以单指标分别建立了货架期预测模型,验证试验表明,各模型的拟合性良好(R²>0.9),实测值与预测值相关性高(>0.93);基于主成分和动力学分析,建立了更准确的货架期预测混合模型,该模型相对误差小于10%,适用于宅配期间小青菜货架期的预测。本研究结果为小青菜的冷链宅配提供理论依据和技术支持。