低温胁迫下冬小麦JA合成相关基因的研究

植物激素JA在植物响应低温胁迫中发挥重要的作用。本课题组前期研究发现,东农冬麦1号(Dn1)的强抗寒性与JA信号转导有关,为了探讨Dn1抗寒性的提高是否与内源JA合成基因的表达有关,以Dn1为试验材料,外施MeJA处理,对不同温度胁迫下JA合成基因(TaLOX1、TaLOX2、TaLOX3、TaAOS、TaAOC、TaOPR2、TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D)的表达量进行实时荧光定量分析,并结合生物信息学分析对TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D蛋白功能进行预测。结果表明,低温胁迫提高了Dn1分蘖节中TaLOX1、TaLOX3、TaAOC和TaOPR2的相对表达量,在-10℃表达量达到最大值;外源MeJA处理显著提高了0℃下分蘖节中TaLOX1、TaLOX2、TaLOX3、TaAOS、TaAOC的相对表达量;TaLOX2A、TaLOX2B和TaLOX2D基因均位于小麦5号染色体上,编码的蛋白均定位于细胞质中,属无规则卷曲蛋白,结构相似,保守结构域相同,蛋白功能相同或相似。本研究为进一步揭示JA合成基因在冬小麦响应抗寒中的作用奠定了基础。     

EaDREB2B互作蛋白的筛选及分析

甘蔗(Saccharum officinarum)是我国重要的糖料作物之一,90％以上的食用糖是由甘蔗产生的,我国有85％以上的甘蔗种植区是分布在旱地,干旱是限制甘蔗生产重要的因素之一.因此,改良和培育抗旱甘蔗新品种对甘蔗产业的发展具有重要意义.AP2/ERF转录因子是植物中特有的基因家族之一,该基因家族成员通过调控逆...     

外源MeJA对低温胁迫下冬小麦冷响应基因表达的影响

为了探讨外源MeJA(茉莉酸甲酯)处理对低温胁迫下东农冬麦1号(Dn1)叶片和分蘖节中 TaICE41(CBF表达诱导因子)及4个冷响应基因( Wcor14、 Wcor15、 Wcor18、 Wcor413)表达量的影响,了解Dn1强抗寒性是否与JA(茉莉酸)对CBF途径冷响应基因的调节有关,以Dn1为试验材料,叶面喷施1mmol·L~(-1)MeJA,采用荧光定量PCR法检测低温(5℃、0℃、-10℃和-25℃)胁迫下Dn1叶片及分蘖节中 TaICE41及下游4个冷响应基因的表达量。结果表明,外源MeJA处理提高了低温胁迫下Dn1叶片及分蘖节中上述基因的表达量;-10℃下,Dn1分蘖节中 TaICE41、 Wcor14、 Wcor15、 Wcor18、 Wcor413表达量均达到最高值,处理组依次约为对照组的3.3倍、38.0倍、12.7倍、9.4倍、3.5倍,表明JA对CBF途径冷响应基因的调节与低温胁迫下Dn1的强抗寒性有关;-10℃是Dn1抗寒的重要温度节点,分蘖节是影响其越冬性的主要部位。生物信息学分析及预测表明, TaICE41位于3A染色体上,定位于细胞核内,表达产物为无规则卷曲型蛋白,属于HLH蛋白家族成员,与节节麦的ICE1蛋白亲缘关系最近。本研究可为解析激素JA调控植物抗寒性的分子机制提供理论依据。     

MeJA对低温胁迫下冬小麦抗寒生理及关键基因表达量的影响

植物激素作为一种信号分子,在植物响应低温胁迫中起重要作用。本研究以东农冬麦1号为材料,在田间三叶期用0.5、1.0和2.0 mmol·L~(-1) MeJA喷施小麦叶片,在大田自然降温条件下,探讨外源MeJA对其抗寒生理及 TaPDF1.2、 TaCOI1、 TaMYC2基因表达量的影响。结果表明,MeJA处理降低了低温胁迫下东农冬麦1号叶片及分蘖节的相对电导率和MDA含量,提高了脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,提高了抗氧化酶SOD、POD和CAT活性;在不同处理浓度中,1.0 mmol·L~(-1) MeJA效果最好,处理后小麦返青率达91.5%;-10℃时,叶片和分蘖节内积累的保护性物质最多,保护性酶活性最强。东农冬麦1号分蘖节比叶片具有更强的抗寒性。此外,1.0 mmol·L~(-1)外源MeJA处理显著提高了东农冬麦1号叶片及分蘖节中 TaPDF1.2、 TaCOI1、 TaMYC2基因的表达量。     

寒地冬小麦返青期抗氧化特性

为了解寒地冬小麦返青期抗氧化特性,以返青率存在明显差异的5个寒地冬小麦品系为试验材料,通过返青期田间分阶段取样,测定和分析了MDA、GSH和AsA含量,以及SOD和POD活性的变化。结果表明,降温后冬小麦幼苗叶鞘MDA含量增加,且与返青率呈显著负相关;返青期大幅度降温过程中返青率较高的品系的SOD活性和AsA含量增加较快,AsA含量与返青率显著正相关;POD活性与MDA含量呈极显著正相关,SOD活性、AsA和GSH含量与MDA含量相关不显著。因此,提高寒地冬小麦返青期SOD活性和AsA含量,降低MDA含量,能减轻膜质过氧化程度,增强抗寒性。     

冬小麦冠层氮素垂直分布特征及其与籽粒蛋白质的关系

为了阐明小麦植株的氮素营养状况并合理调控品质形成,以弱筋小麦品种宁麦9号和强筋小麦品种豫麦34为材料.研究了氮肥运筹对冬小麦冠层氮素垂直分布特征的影响及其与籽粒蛋白质的关系.结果表明,植株氮含量随冠层层次的降低而降低;与对照(N0)相比,施氮显著增加了冠层氮含量.氮肥基追比对两品种冠层氮素垂直梯度值影响不一致,宁麦9号中上部叶片氮素梯度值随追肥比例增加而减小,下部叶片及茎鞘层氮素梯度值随追肥比例增加而增大;豫麦34整个冠层氮素垂直梯度值均随追肥比例增加而增大.相关分析表明,宁麦9号开花期冠层的下部、灌浆期下层叶片、中上层茎鞘间形成大的氮素梯度,促进了蛋白质积累;而豫麦34开花期冠层的中下部及灌浆期整个冠层形成大的氮素梯度,有利于提高籽粒蛋白质含量.因此认为宁麦9号和豫麦34分别采用基追比7:3和3:7的氮肥运筹方式能够合理协调氮素垂直分布,定向调控籽粒蛋白质的形成.     

油菜素内酯对寒地冬小麦越冬期生理代谢的影响

为探讨油菜素内酯对不同品种冬小麦在越冬期生理代谢的影响,以冬小麦强抗寒性品种东农冬麦1号和弱抗寒性品种济麦22为试验材料,在三叶期对叶片喷洒不同浓度的油菜素内酯(brassinolide, BR)(0.01 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1和mg·L^-1),对照组用蒸馏水进行喷洒,在室外连续10d平均最低温达到5、0、-10和-25℃时对小麦分蘖节进行取样,分别用NBT显色法、比色法及高锰酸钾滴定法测定抗氧化酶SOD、POD及CAT的活性,分别利用TBA比色法、考马斯亮蓝法和磺基水杨酸法测定渗透调节物质可溶糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,利用TBA比色法测定膜损伤指标MDA含量,利用比色法测定光合色素含量。结果表明,随着温度的降低,东农冬麦1号和济麦22分蘖节的抗氧化酶活性和渗透调节能力都有所降低;BR处理后,两个品种的分蘖节抗氧化酶活性和渗透调节能力与对照组相比均呈现升高趋势;对照组MDA含量随着温度的降低而逐渐升高,膜质损伤程度逐渐加深,BR处理的MDA含量与对照组相比显著降低;BR处理后叶绿素含量高于对照组,但效果不...     

不同冬小麦品种拔节期抗冻性差异及相关基因表达分析

为探究不同品种冬小麦拔节期抗冻性差异,以冬小麦品种郑麦366和百农207为材料,在人工气候室-5 ℃低温胁迫连续处理24 h后,测定叶片丙二醛（MDA）和游离脯氨酸含量及抗逆相关SOD、POD、 WCS120、 P5CS和LEA基因的相对表达量,分析了低温胁迫后两个品种间各指标的变化特点。结果表明,连续低温处理24 h后, 两个品种的MDA和游离脯氨酸含量均较处理前显著下降,且百农207的MDA和游离脯氨酸含量分别显著低于和高于郑麦366。百农207叶片中除SOD在24 h时与郑麦366表达量无显著差异外,其余四个基因表达量均显著高于郑麦366。在低温处理24 h时百农207这5个基因的表达量都较0 h时显著升高,而郑麦366则显著下降。低温胁迫后,郑麦366幼穗受冻率高于百农207。因此,百农207的拔节期抗冻性高于郑麦366,也说明在冬小麦生产过程中选择种植抗冻性较强的品种可以缓解拔节期低温的 危害。     

高产小麦氮素积累及其与产量和蛋白质含量的关系

利用８个高产小麦品种,通过定期取样测定生育期各器官氮素含量,研究其氮素动态变化,进而探讨不同品种各器官氮素含量与产量和蛋白质含量的关系。结果表明,除籽粒外,不同品种各器官的氮素含量均随生育期进程而降低。其中茎秆的降低幅度最大,其次为叶片,再次为根系。叶片、茎秆及颖壳在收获时的含氮量与籽料产量呈负相关,而与籽粒蛋白质含相相关不显著。     

施氮量和比例对冬小麦产量和蛋白质组分的影响

为了给小麦优质高产栽培提供依据,以强筋小麦品种济麦20为试验材料,采用二因素随机区组试验设计,研究了氮肥运筹对小麦植株性状、产量和蛋白质组分的影响.结果表明.株高、穗长、穗粒数均与产量呈正相关,其中穗长与产量相关显著(r=0.607*),在不同施氮量和底追比例处理问,株高、德长、千粒重、容重和产量均有显著差异.在施氮量150~300 kg/ha范围内,穗长、穗粒数和产量有随施氮量增加而提高的趋势,其中产量在处理间差异显著,以施氮300 kg/ha的处理产量最高.氮肥底施和追施的比例对籽粒产量有显著影响,在本试验中以底追比例5:5的处理产量最高.不同蛋白质组分对施氮的反应有差异,醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量均随施氯量的增加而逐渐提高.醇溶蛋白和总蛋白含量随追氯比例的增加而逐步提高.籽粒产量和蛋白质含量时底追比例的反应有一定差异.