棕榈科植物抗寒生理研究进展及展望

本文综述了棕榈科植物在低温下的胁迫生理研究、防寒生理研究和低温对光合生理的影响等方面的研究进展与发展趋势。并简要概述了棕榈科植物抗寒生理机制等方面的研究进展。又进一步阐明了棕榈科植物的抗寒性研究意义和今后的发展方向。认为棕榈科植物相关研究会是今后研究和发展的热点,具有广阔的发展前景,对于发展我国热区经济具有重要作用。     

植物抗旱生理研究进展与育种

植物在干旱胁迫下的生理代谢变化一直是抗旱生理的研究热点。植物为适应和抵御干旱环境所形成的形态特征和生理特性以及生理变化机制是一个复杂的系统。通过对部分抗旱生理生化研究进展的归纳和总结,主要从3个方面提出植物在干旱胁迫下的主要生理反应和生化变化指标。并通过比较分析,综述了在干旱胁迫下植物生理生化方面的反应和变化规律。从而为抗旱种质的鉴定、筛选和抗旱生理育种提供参考。     

甘蔗抗旱性遗传育种的研究进展

本综述结合目前对植物生物膜结构、渗透调节及干旱诱导蛋白等方面的研究,概括了干旱胁迫对甘蔗的伤害及甘蔗抗旱性的生物学机理。通过对甘蔗形态结构特征、生理生化特性等的分析及对抗旱性指标进行的综合分析可以较好地评价甘蔗的抗旱性。进一步扩大对甘蔗野生近缘种的研究和利用,挖掘更多的抗旱基因。继续加强甘蔗抗旱性在生理生化功能方面和分子水平的研究,并进一步利用基因工程技术培育出甘蔗抗旱新品种。     

植物抗旱耐盐机理的研究进展

干旱、盐碱均是影响植物生长发育及作物减产的非生物胁迫因素,研究植物的抗旱性和耐盐性对农业生产和生态建设具有重要的意义。植物在受到干旱胁迫或者盐碱胁迫时,可以通过渗透物质的变化以及保护酶活性变化来响应干旱胁迫或者盐碱胁迫,从而提高植物的抗旱耐盐能力。同时许多与植物抗旱耐盐相关的基因被克隆和分析,并通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,同样提高了转基因植物的抗旱耐盐能力。笔者从植物形态、生理生化水平以及活性氧清除和转录因子等方面概述了植物的抗旱和耐盐机制。     

药剂诱导水稻幼苗抗寒机制研究

研究两个早稻品种在3种不同药剂(诱抗剂、 植物抗寒剂、 ABA)处理下经低温胁迫的若干生理生化效应。 低温胁迫下(6℃), 药剂诱导水稻幼苗叶片中过氧化物酶、 超氧化物歧化酶活性和叶绿素含量升高, 细胞粘度增大, 游离脯氨酸积累增加, 以及叶片电解质渗漏量减少。 三种药剂的抗寒效果为诱抗剂优于植物抗寒剂和ABA。     

植物抗寒剂研究进展

旨在为植物抗寒剂的研发及应用提供科学依据。笔者首先简要介绍了植物抗寒剂的定义、特点,并通过概括植物细胞内游离脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性等生理指标对植物抗寒性的影响,分析了植物抗寒剂的作用机理。其次依据时间顺序总结了国内外植物抗寒机理的研究进展及抗寒剂的研发历程,详细阐述了植物抗寒剂的国内外研究现状。最后简要分析了目前植物抗寒剂研发存在的问题以及未来的发展趋势,对今后抗寒剂研究的方向和思路做出了比较可靠的趋向预测。     

水稻抗旱生理生化及其相关基因研究进展

干旱胁迫是影响水稻生长发育的重要环境因素之一。水稻在干旱胁迫条件下,产生相应的生理变化并诱导特定相关基因的表达,这些生理变化与相关基因的表达减少了水稻在干旱胁迫条件下带来的伤害。选育抗旱新品种不但可以节约水资源,而且有利于提高水稻产量。该文对水稻抗旱生理生化机制和抗旱基因的最新研究进行阐述,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供理论依据。     

施N、K肥量对成龄无性系茶树叶子中叶绿素含量的影响

钾是植物所有组成成份中的第一要素,与几乎所有的植物生理现象有联系。钾能调节水势、色素合成、蛋白质台成和酶活性。在茶树成熟叶片组织中有效的矿质元素K仅次于氮,合计占干物质的1.5—2.0％。这样高水平的含量说明它对生理功能的重要性。我们许多N、K肥的田间试验,主要是检查产量,没有进行抗旱、抗寒、叶绿素含量等生理基础研究。     

果树水分胁迫反应研究进展

综述近十多年果树对水分胁迫反应的研究进展。对果树在水分胁迫下叶片、根系的形态和显微结构的变化以及光合作用、糖代谢、脂氧合酶代谢、内肽酶、内源激素等生理生化指标的反应作了全面的阐述。在此基础上,提出了今后果树研究的重点是结合最新的分子生物学手段,进一步深化果树对水分胁迫的生理响应和抗旱适应性的分子机理研究,揭示水分胁迫对果树的光合作用、激素响应与信息传递等有关重要生理过程的影响,为果树抗旱基因型的鉴定、选择及抗旱品种选育和抗旱砧木的选用提供科学依据。     

玉米抗旱机理及抗旱性鉴定指标研究进展

玉米抗旱性是一个复杂的综合特性,研究内容主要是抗旱机理研究和抗旱性鉴定与评价,其中适应干旱的形态结构特征是玉米长期进化的结果,生理代谢调节也是玉米适应抗旱的有效手段之一。通过总结前人有关对玉米抗旱性的大量研究,从形态结构、生理生化及遗传等角度阐述了玉米抗旱机理与抗旱性鉴定的各项指标。指出玉米抗旱性由多基因控制,呈现典型的数量遗传。抗旱性鉴定需要在特定环境和试验条件下运用生理生化指标变化结合遗传分析进行综合评价。同时发现玉米抗旱性研究的方向从一般的生理生化分析转移到分子遗传学的QTLs定位与分析。总结分析玉米抗旱性研究现状与方向,为玉米抗旱性鉴定、玉米抗旱育种和农业生产提供可靠的理论依据。     

转AtHDG11基因玉米的获得及抗旱性鉴定

培育抗除草剂和抗旱的转基因玉米种质,通过超声波辅助农杆菌介导花粉非组培法将拟南芥抗旱基因At HDG11导入玉米自交系昌7-2中,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测对获得的转基因植株进行检测,获得5株转基因株系。在此基础上,以非转基因自交系昌7-2为对照,对5个转基因株系进行抗旱性鉴测;对苗期和十叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,测定转基因植株生理活性物质和光合参数。结果表明,在干旱胁迫条件下,转基因玉米叶片的Pro含量高于非转基因玉米,MDA含量低于非转基因玉米;不论在正常生长条件下还是干旱条件下,转基因株系的光合速率和水分利用率都明显高于对照植株;而转基因株系的蒸腾速率和气孔导度则明显低于对照植株。综合室内与田间的抗旱检测结果表明,超声波辅助农杆菌介导花粉的非组培转基因方法在玉米上是可行的。将拟南芥HDG11基因导入玉米,同样可以有效地提高玉米的抗旱性,为玉米的抗旱育种提供新的种质资源和新的转基因方法。     

转水稻OsSIK1基因玉米植株的获得及抗旱性分析

类受体激酶基因Os SIK1具有通过激活抗氧化系统,增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因,获得具有较高抗旱水平的玉米新种质,通过超声波辅助花粉介导法,将水稻类受体激酶基因Os SIK1导入玉米自交系郑58中,并对转化株进行卡那霉素筛选及T1、T2、T3的PCR及Southern Blotting杂交等分子检测,获得转化植株并在T3获得转基因纯合株系。对T3转基因玉米和非转基因玉米对照以16.1%的PEG模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明,与对照相比,在水分胁迫处理下,转基因玉米株系叶片相对含水量提高了7.4%~19.8%,叶绿素含量提高了11.3%~106.9%,SOD活性上升45.8%~93.4%,而转基因玉米叶片的相对电导率下降了35.4%~58.1%,MDA含量下降了25.7%~50.4%,说明转Os SIK1基因玉米植株抗旱性得到提高,其中,5个转化株系与对照在抗旱性方面有显著差异,且生长状况明显优于对照。综上所述,研究最终获得5个转Os SIK1基因玉米株系,并证明导入水稻Os SIK1基因可以提高玉米植株的抗旱性。     

转大豆GmPRP和SbPRP基因烟草对非生物胁迫耐受能力分析

为实现PRPs基因在植物抗逆基因工程中的应用,将大豆中的2个脯氨酸富集蛋白基因GmPRP和SbPRP构建到植物表达载体pRI101上,通过叶盘法转化烟草。共获得GmPRP阳性转基因烟草2株,SbPRP阳性转基因烟草4株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明,高盐处理后,SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量和可溶性糖含量分别显著和极显著高于野生型,丙二醛含量极显著低于野生型。干旱处理对GmPRP和SbPRP转基因烟草脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量的影响均不明显。低温处理后,GmPRP和SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量均极显著高于野生型,丙二醛含量均低于野生型。由此推测SbPRP可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性,GmPRP可以提高转基因烟草的耐寒性,为后续SbPRP和GmPRP的应用奠定基础。     

早果、矮化、抗逆苹果砧木Y系的选育研究

为选育具有本土适应性的苹果矮化砧木,以中国原生的种质资源——野生晋西北山定子为试材,通过田间观察和综合评价,以其实生苗为自根砧嫁接苹果品种,以早花、早果为筛选指标进行初选,以连续开花和结果性能、耐旱性、抗寒性、接穗品种果实品质为主次顺序筛选指标,进一步逐级筛选,进行复选,以八棱海棠为自根砧,复选出的植株自根砧萌蘖苗为中间砧嫁接苹果品种,以矮化性、植株生长势、连续开花和结果性能、耐旱性、抗寒性、接穗品种果实品质为主次顺序筛选指标逐级筛选,进行决选。结果表明,以初选出的砧木群体(定名为Y系)作为自根砧的嫁接植株,早花早果特性和连续开花结果能力极为突出,矮化性状明显,抗寒、抗旱性较强;以决选出的4个优系为中间砧的嫁接植株,除具有Y系嫁接植株基本特性外,果实品质较好。Y系是具有较强的矮化、开花结果、抗寒、抗旱性能的苹果砧木群体,具有很大的苹果矮化砧木选育潜力;4个优系的矮化、开花结果、耐旱、抗寒性能较强,其中,Y-1(原名Y-B030)为矮化砧木,Y-2(原名Y-B094)为极矮化砧木,Y-3(原名Y-B007)为半矮化砧木,均已通过区试及品种审定。     

脯氨酸对玉米抗旱性影响的研究

通过盆栽及室内试验，在孕穗期和灌浆期进行土壤干旱协迫处理，研究了脯氨酸对玉米品种抗旱性的影响，结果表明，在土壤干旱胁迫前或胁迫解除复水后叶面喷洒脯氨酸对提高玉米抗旱性有益。     

甜菜碱的研究进展及其在烟草中应用前景分析

在外界干旱、低温、盐等逆境胁迫的情况下,某些植物能自身合成甜菜碱有效减轻植物受到的伤害。对于自身不能合成甜菜碱的植物,可以通过基因工程法或外源施入法促进体内甜菜碱的积累,从而达到同样的缓解伤害效应。笔者概述了甜菜碱的发现、生物合成途径、在植物中的应用研究进展,同时对甜菜碱在烟草作物上的研究现状、存在问题和应用前景进行了可行性评价分析,认为甜菜碱具有成本低、用量少、抗逆性强等特点,在烟草种植中已经具备了推广应用的潜力。     

水杨酸在植物体内的生理作用研究进展

水杨酸是植物体内普遍存在的内源信号分子之一,已被确认为是一种植物激素,对植物具有重要的生理功能,如在植物的抗病、抗低温、抗旱、抗盐和抗紫外线等抗逆性方面和果实成熟、园艺产品保鲜等方面。本文就近年来水杨酸对植物表现出的各类生理作用的研究进展进行了综述     

13种优良绿化攀缘植物对干旱胁迫的生理响应

为弥补国内在园林绿化攀援植物抗旱能力方面的研究空白,为园林绿化实践提供优良抗旱攀援植物品种,试验以叶片保水力、可溶性糖含量和游离脯氨酸含量等生理生态学指标,对项目组从资源圃中27科共54种攀援植物中筛选出的13种综合性状优良的攀援植物品种,在干旱胁迫下的生理响应进行了研究。研究结果表明,不同供试攀援植物品种在干旱胁迫下表现出来的反应差异比较明显,其中耐旱性最强和耐旱性最弱的材料在许多指标上的差异达到了1倍左右甚至更大,而且具有一定的规律。对13个供试攀援植物品种在抗旱性方面的综合表现进行了模糊评价,初步确定鸡蛋果、红萼龙吐珠、美丽赪桐、金银花、麻雀花、星果藤和清明花等7个品种为比较抗旱的品种,同时也具有较为优良的景观性状,可供将来生产实践中推广应用。     

水稻抗旱性遗传育种与节水抗旱栽培

水稻抗旱性研究是当前水稻研究的热点问题,培育抗旱性水稻品种并实现品种的节水抗旱栽培对于节约水资源、实现水稻的稳产高产都具有重要意义。有关水稻抗旱性的研究,国内外科研工作者分别就抗旱性指标、抗旱性生理生化机制、抗旱性及相关性状基因定位及克隆等方面做了大量的研究工作,并取得了积极的研究成果。综述了水稻抗旱性的遗传定位、基因克隆,品种的选育方法及国内外在抗旱性品种选育上取得的成绩,概述了节水抗旱栽培技术,并对当前水稻抗旱性研究进行了总结,这将为今后水稻抗旱性的进一步研究提供参考。     

东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定

利用组合R974//东野/R974 BC₁F₅ BIL群体，设水分胁迫和非胁迫两种处理，在全生育期测定了株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、千粒重、结实率、单株产量、叶片相对含水量、卷叶级别等12个与抗旱相关的形态及生理性状，其中单株产量对水分胁迫影响最敏感。通过各性状旱、水相对值对抗旱系数分别进行单因素逐步回归、通径、灰色关联分析，结果表明，叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒重、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著，可作为全生育期抗旱鉴定指标。利用模糊隶属函数法对入选性状的抗旱D值进行抗旱性综合评价，更表明上述性状作为水稻全生育期的抗旱鉴定指标是可行的。同时对5种抗旱性评价方法进行比较指出，抗旱指数是最合适的抗旱性直接评价方法。