狗牙根耐旱基因的表达谱分析

为了提高草坪草对干旱环境的适应能力,了解植物对干旱的响应特征,研究从已建立的草坪草狗牙根‘Tifway’(耐旱)和‘C299’(干旱敏感)干旱5和10 d应答SSH(suppression subtractive hybridization)4个文库中挑选出38个耐旱、干旱响应基因。采用半定量RT-PCR方法检测干旱胁迫下这些基因在‘Tifway’和‘C299’中的表达变化,比较它们在两品种间的表达差异。发现叶表面蜡质合成基因(CER1蛋白基因、固醇脱氢酶基因)、与耐旱相关的基因(脱水素基因)、与抗氧化相关基因(超氧化物歧化酶、脱氢抗坏血酸还原酶和2-半胱氨酸过氧化物酶基因)、和转录调控因子(EREBP-4like蛋白和WRKY)在‘Tifway’中的表达量显著高于‘C299’。这些结果说明了‘Tifway’比‘C299’更加耐旱的分子机制。     

干旱胁迫对3份新疆狗牙根新品系保护酶的影响

[目的]在水分胁迫及复水条件下,研究3份新疆狗牙根新品系叶片活性酶的变化.[方法]测定3份新疆狗牙根新品系叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化.[结果]3份新疆狗牙根新品系超氧化物歧化酶(SOD)活性持续升高, 过氧化物酶(POD)活性先升高后降低,过氧化氢酶(CAT) 活性在胁迫前期(3～30 d)变化平缓,而随后持续升高,复水后呈降低的变化趋势.[结论]虽然干旱胁迫会导致3份新疆狗牙根新品系内形成较多自由基,使细胞膜系统受到一定破坏,但3份新疆狗牙根新品系体内的保护酶防御系统可以被有效调动以清除和防御自由基的伤害,从而保护细胞免受更大的损伤.     

铅胁迫对狗牙根生理特性和铅积累的影响

为阐明铅胁迫对植物的毒害机制和重金属污染土壤、水体的植物修复模式,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Pb2+污染环境,研究不同浓度Pb2+胁迫对三峡库区库岸适生植物狗牙根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素含量和铅积累的影响。结果表明:在铅胁迫初期(Pb2+20mg/L),植株SOD、CAT活性和叶绿素含量明显升高,最高点分别是361.78 U/g FW、215.16U/(g·min)和2.99mg/L;随着Pb2+浓度的增加及胁迫时间的延长,SOD、CAT活性和叶绿素含量呈下降趋势,最低点分别是152.87U/g FW、162.12U/(g·min)和1.44mg/L;而狗牙根叶片中POD整体呈上升趋势,最高点是291.12U/g FW;同时,狗牙根对Pb2+的积累主要分布于根,其次为茎。结论:狗牙根能明显降低江水中的Pb2+含量,可作为植物修复重金属污染水体的优良物种。     

海水胁迫对狗牙根种子萌发的影响

为研究狗牙根[Cynodon dactylon (L.)Pers.]种子对盐碱的耐受性,采用不同浓度的海水处理狗牙根种子,观察其萌发和幼苗生长情况.结果表明,狗牙根种子的发芽率和发芽指数在低于5％海水处理、发芽势和简化活力指数在低于15％海水处理时,均与对照组差异不显著;其耐盐半致死浓度为20％～30％,说明狗牙根种子对盐碱具有一定的耐受性.低浓度海水可以刺激狗牙根幼苗根、叶的生长,而较高浓度海水对狗牙根幼苗根的抑制程度大于叶.     

低温胁迫对野生狗牙根选系生理生化特征的影响

[目的]为筛选抗寒优异材料、选育抗寒品种提供理论依据。[方法]以国外引进的狗牙根品种Tifway材料为对照,研究连续9 d的低温(5℃/-5℃,昼夜)胁迫下Sau02011、Sau9934、Sau9928和Sau9926四份野生狗牙根选系代谢、生化、理化等指标的响应。[结果]在低温胁迫下,野生狗牙根选系的叶绿素含量降低,相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量升高,而保护酶SOD活性呈现先升高后降低的趋势。狗牙根材料对低温胁迫表现出积极的响应,但随着胁迫时间的延长,各狗牙根材料也受到一定的伤害。[结论]Sau02011和Sau9926在低温胁迫下叶绿素损伤较小,相对电导率与MDA含量增加幅度较小,而保护酶SOD活性较大。它们是极具抗寒潜力的优良狗牙根选系。     

低温胁迫对几个狗牙根品种生理生化特征的影响

通过测定狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)叶片质膜相对透性、游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和叶绿素含量等生理指标,研究3个狗牙根品种[普通脱壳狗牙根(Common)、杰克宝(Jackpot)、萨拉旺(Savannah)]在自然条件下和人控低温(光照13h;平均温度8.6℃)条件下这些生理指标连续7d的变化规律,比较这3个狗牙根品种抗寒能力的差异.结果表明:从这些生理指标连续7d的变化情况看,3个狗牙根品种叶片可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量,质膜相对透性均较对照有所上升;叶绿素含量随着低温胁迫时间的延长逐渐下降.3个狗牙根品种都对低温胁迫产生了积极的响应,所受的低温伤害有所降低.其总表现:Common最好,Savannah次之,Jackpot最差.     

不同耐寒性狗牙根对冻害胁迫的生理响应

用盆栽法研究了4份狗牙根材料对低温胁迫的生理响应。结果表明,随着温度的降低,狗牙根根茎电导率呈上升趋势,脯氨酸表现为先下降后上升趋势,丙二醛含量、SOD活性、POD活性均呈先下降后上升再下降趋势,且SOD、POD活性同步性较好。与寒敏感材料Cd128、Cd147相比,抗寒性强的狗牙根材料Cd039、Cd093的电导率升高较慢,丙二醛含量相对较低,脯氨酸含量上升较快,SOD活性相对较高,POD活性表现不稳定。     

聚乙二醇胁迫下甘蔗根系蛋白质差异表达图谱分析

以甘蔗品种ROC22为材料,采用含100 g/L聚乙二醇(PEG)6000的Hoagland营养液模拟干旱胁迫处理,SDS-PAGE电泳技术分析干旱胁迫对甘蔗幼苗根系蛋白质的影响。结果表明:与对照相比,24 h胁迫过程中稳定存在的新增蛋白条带为44.5 ku,可能是应答干旱胁迫的主要新增调节蛋白;57.1和29.0 ku蛋白条带在24 h处理期间相对表达量变化活跃,胁迫初期57.1 ku蛋白条带显著增加,29.0 ku蛋白条带显著下降,胁迫过程中出现起伏变化;而62.7、40.4与48.2 ku蛋白条带在PEG胁迫早期相当长时间保持稳定,后期才出现显著增加与下降;PEG胁迫14 h处理蛋白质条带变化最活跃,新增蛋白分子质量为44.5 ku;消失蛋白分子质量为25.5、18.9 ku;而分子质量为81.8、48.2、38.0、29.0 ku的蛋白条带表达量下降。甘蔗根系蛋白质在响应PEG胁迫的基因表达调控中扮演重要角色,其变化可能与甘蔗PEG胁迫密切相关。     

水分胁迫对甘蔗根系蛋白质差异表达的影响

从蛋白质角度对水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质SDS-PAGE电泳图谱的变化进行研究,以揭示水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质的表达差异。甘蔗品种新台糖16号砂培育苗至苗期茎高约25 cm进行处理,将幼苗根系放入含100 g/L聚乙二醇6000的Hoagland营养液中进行模拟干旱胁迫处理,处理不同时间段采取根样品,SDS-PAGE电泳分析法探讨水分胁迫对供试甘蔗品种根系蛋白质变化与水分胁迫强度的关系。与对照相比,在水分胁迫处理的24 h内,稳定出现的新诱导合成蛋白条带分子量为14.2KDa蛋白;对胁迫响应最快的是81.7和52.6 KDa蛋白条带,胁迫开始2 h就显著下调;而33.8 KDa蛋白条带在胁迫后相当长时间保持稳定,后期才显著上调;60.3、26.1、16.2 KDa蛋白条带胁迫后期变化活跃;PEG胁迫5 h处理蛋白质条带变化最大,既有新增蛋白条带(88.7、65.9、31.9、14.2 KDa)与消失蛋白条带(64.9 KDa),又有上调表达蛋白条带(60.3 KDa)与下调表达蛋白条带(81.7、52.6、26.1 KDa)。甘蔗根系蛋白质在响应PEG胁迫的基因表达调控中扮演重要角色,上述蛋白条带的变化可能与甘蔗水分胁迫密切相关。     

水分胁迫对柑橘叶片和根系细胞超微结构的影响

以枳壳、枳橙、纽荷尔、山下红、沙田柚为试材,应用JEM-1010型透射电镜观察研究了不同水分胁迫下柑橘叶片和根系细胞超微结构的变化.结果表明,柑橘叶肉细胞及叶绿体超微结构随水分胁迫强度的增加而受损加剧.在正常灌水条件下,叶片结构完整,叶绿体片层排列均匀、整齐;60%土壤含水率处理下,枳橙和枳壳叶片大部分细胞刚开始质壁分离,但纽荷尔、山下红、沙田柚大部叶肉细胞已经开始质壁分离,叶绿体变形,片层紊乱,排列发生变化,淀粉粒数量减少;40%土壤含水率处理下,绝大部分叶片细胞已经质壁分离,叶绿体形状发生变化,结构被破坏,基粒片层排列紊乱;20%土壤含水率处理下,枳橙、枳壳叶片绝大部分细胞已经质壁分离,叶绿体形状发生变化,叶绿体的双层膜损坏,结构解体,基粒片层结构被破坏,而纽荷尔、山下红、沙田柚叶片绝大部分细胞结构已经被破坏,叶绿体与其他细胞器向细胞中心漂移并缩于细胞中心,结构被完全破坏.水分胁迫对纽荷尔,山下红,沙田柚叶肉细胞及叶绿体超微结构的破坏程度比枳壳、枳橙严重,说明枳壳,枳橙的抗旱能力比栽培品种纽荷尔、山下红、沙田柚强.柑橘根系细胞的超微结构亦有类似的变化,随水分胁迫强度的增加而受损程度加剧.     

干旱与碱胁迫对3个狗牙根品种光合生理的影响

以狗牙根（Cynodon dactylon）的3个品种普通不脱壳（Unhulled）、萨旺那（Savannah）和佳宝（Jackpot）为试验材料,在PEG6000和NaOH不同组合模拟干旱与碱胁迫条件下,测定了3个狗牙根品种叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标,初步得出如下结论：受到干旱和碱双重胁迫时,3个品种的净光合效率总体下降,但萨旺那的净光合速率明显高于普通不脱壳和佳宝;3个品种叶片气孔导度也表现为总体下降的趋势;3个品种的细胞间CO2浓度都表现为上升-下降-上升的趋势。     

高温胁迫对早稻不同品种胚乳和根系抗氧化保护酶活性的影响

选用不同耐热性品种，研究灌浆期高温胁迫对胚乳和根系抗氧化保护酶的影响。结果表日月：受高温胁迫不同品种胚乳保护反应有差异，在高温胁迫后以POD活性差异最大，耐热品种活性明显提高．热敏感品种下降；SOD活性差异小于POD；CAT活性仅在高温胁迫期间，耐热品种提高，热敏感品种下降。根系3种保护酶活性与胚乳相比，对高温的反应更为敏感。高温胁迫后，耐热品种根系保护酶活性比对照上升或持平，热敏感品种比对照明显降低，不同品种SOD活性差异极显著。     

冷害胁迫下4份狗牙根的生理响应

以筛选出的强抗寒(Cd039、Cd093)与寒敏感(Cd128、Cd147)狗牙根材料为对象,探讨人工模拟冷害条件下两种类型狗牙根细胞电导率(EC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化规律,了解狗牙根抗寒性与上述生理指标间的关系,为揭示狗牙根抗寒机制奠定基础。结果表明,随着温度的降低,4份狗牙根材料叶片及根茎细胞电导率呈升高-降低-升高趋势,MDA基本呈现波浪式反复升降;寒敏感材料Cd128、Cd147叶片SOD活性呈现降低-升高-降低趋势,而强抗寒材料Cd039、Cd093则呈现升高-降低-升高-降低趋势;根茎SOD活性变化不规则,出现一定的交错现象;POD活性呈现升高-降低-升高的趋势,且以寒敏感材料Cd128 POD活性最高;与寒敏感材料相比,整个降温期间,强抗寒材料的细胞电导率、MDA含量相对较低,SOD活性、POD活性波动幅度相对较小,活性较稳定。     

深淹胁迫下三峡库区狗牙根的生理响应

以三峡库区自然消落带野生狗牙根为研究对象,按照三峡水库涨落实际,进行自然条件下不同深度(0、5、10、15、20、25、30m)的深淹胁迫及胁迫后恢复试验.结果表明,深淹胁迫下狗牙根丙二醛和脯氨酸含量呈递增趋势,还原型谷胱甘肽较对照有所增加,可溶性糖和淀粉含量都保持在较高水平,可溶性蛋白含量呈下降趋势.出水后恢复生长30d,狗牙根各生理指标恢复至对照水平.狗牙根作为禾本科植物在遗传上具有一定耐淹性,可以作为三峡水库消落带植被恢复物种.     

高温胁迫下半夏叶片的转录组分析

【目的】通过分析高温（38℃）胁迫下半夏（Pinellia ternate）叶片转录组数据,挖掘其响应高温胁迫相关的基因,探究高温胁迫影响半夏的分子机制。【方法】通过Illumina HiSeq测序对高温胁迫处理后的半夏叶片进行转录组分析,并用qRT-PCR技术对DEGs进行验证。【结果】转录组测序共获得38.48 Gb Clean data,与对照组（25℃）相比,高温处理后1 138个DEGS上调表达,578个DEGs下调表达。GO富集分析表明,DEGs主要集中在转录因子复合体、内肽酶活性和血红素结合;KEGG富集分析表明,内质网蛋白质加工代谢通路的DEGs最多。基因表达水平分析表明,植物激素信号转导相关基因（PtARP1、PtGRP1、PtABF）、7个谷胱甘肽S转移酶基因PtGST和23个热激蛋白基因PtHSP在高温胁迫下表达量上调。qRT-PCR分析结果表明,9个DEGs在高温胁迫下的差异表达与转录组分析结果一致。【结论】通过对高温胁迫下半夏叶片进行转录组分析,挖掘高温胁迫相关基因,为进一步研究半夏高温胁迫响应机制提供理论参考。     

深淹胁迫对三峡库区狗牙根谷胱甘肽代谢途径的影响

以三峡库区自然消落带野生狗牙根为研究对象,进行自然条件下不同水位深度(0、5、10、15、20、25、30 m)的深淹胁迫以及胁迫后恢复试验,对谷胱甘肽合成、循环代谢关键酶及物质含量进行分析。结果表明,深淹胁迫后,狗牙根可以通过增强谷胱甘肽合成及循环代谢关键酶:谷胱甘肽还原酶和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的活性,维持植物体内谷胱甘肽水平及氧化还原状态,从而抵御深淹造成的氧化伤害。深淹恢复生长30 d后,狗牙根谷胱甘肽、总谷胱甘肽含量、谷胱甘肽还原酶、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性恢复至未淹对照水平。从植物对深淹胁迫的生理响应上,表明狗牙根作为禾本科植物在遗传上具有一定的耐淹能力,可以作为三峡水库消落带植被恢复的物种。     

狗牙根种质资源的根系分布特征及抗拉强度研究

为比较不同狗牙根种质资源的固土护坡能力,研究了不同狗牙根的根系分布特征及抗拉强度,结果表明:狗牙根的根系集中分布在0～10 cm土层,其根长密度和根重密度随土层深度的增加而减少,C2的根长密度和根重密度均优于C1和C3.3份狗牙根材料的平均根直径均小于1.0 mm,C2的有效根密度最大;狗牙根的根系抗拉强度均随根系直径的增加而减小,3份材料的根系最大抗拉强度的峰值均出现在根系直径小于0.4 mm径级,表明细根的固土护坡能力较粗根好,3份材料中C2的根系平均抗拉强度最大.从3份狗牙根材料中初步筛选出较适宜做护坡的狗牙根为C2.     

不同抗旱性狗牙根种质的抗旱生理响应差异分析

为揭示狗牙根抗旱生理机制,筛选不同干旱胁迫下影响其抗旱性的关键指标,探明不同抗旱性狗牙根对干旱胁迫的响应差异,以2种类型不同抗旱性狗牙根（Cynodon dactylon）种质（敏旱种质：C10和C32;抗旱种质：C118和C138）为供试材料,研究其在渐进式缓慢干旱胁迫下叶片相对含水量、相对电导率、光合色素含量、抗氧化酶活性及渗调物质含量等的变化规律。结果表明,随着土壤含水量降低、干旱胁迫加剧,供试狗牙根叶片的相对含水量不断下降,相对电导率及丙二醛、可溶性蛋白、脯氨酸含量呈升高趋势,光合色素含量及3种抗氧化酶活性呈现先升后降趋势。与敏旱材料相比,抗旱狗牙根种质在中、重度干旱胁迫下能够维持较高的抗氧化酶活性,积累更多的脯氨酸和可溶性蛋白,导致其相对电导率及丙二醛含量增加缓慢。即使同为抗旱类型,不同种质对干旱的响应机制也存在差异,C118具有较高的叶绿素含量,而C138维持较高的类胡萝卜素含量。灰色关联分析表明,中度干旱下,相对电导率、类胡萝卜素含量及超氧化物歧化酶活性受狗牙根的抗旱性影响较大;而重度干旱下,脯氨酸和可溶性蛋白含量与抗旱性的关联度更高。以上结果明确了不同抗旱性狗牙根种质的...     

高温胁迫对Bt转基因棉叶片毒蛋白含量的影响

以科棉1号为试验材料，研究连续48h的40℃高温胁迫对棉花果枝叶片游离氨基酸、可溶性蛋白和Bt毒蛋白含量的影响。结果表明：高温胁迫后叶片游离氨基酸含量一直增加，其中以胁迫后12h内增加速度最快；可溶性蛋白含量急剧下降，胁迫后24h内下降最快；叶片Bt毒蛋白含量的变化趋势与可溶性蛋白基本一致。高温胁迫后可溶性蛋白含量与Bt毒蛋白含量呈极显著正相关，游离氨基酸含量则与Bt毒蛋白含量呈极显著负相关。与盛花期相比，结铃盛期高温胁迫对Bt毒蛋白含量的影响更大。     

高温胁迫对大白菜抗氧化系统酶及可溶性蛋白质和热稳定蛋白质的影响

在智能人工气候培养柜中,耐热性不同的大白菜幼苗在36℃／29℃和40℃／29℃（昼／夜）下分别进行高温胁迫处理10d,定期测定抗氧化系统酶活性以及可溶性蛋白和热稳定蛋白含量。结果表明：在不同高温处理下,大白菜的SOD和POD活性均呈升高趋势;CAT活性在36℃处理时呈现先升高后下降的变化,在40℃处理时呈下降趋势;而可溶性蛋白质含量表现为先下降后上升;热稳定蛋白含量呈下降趋势,且恢复处理后没有明显的回升,并且不同品种的含量差异不明显。耐热品种的SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量总体高于热敏品种。