外源葡萄糖对番茄盐胁迫耐受性的影响

以番茄为试材,研究了外源葡萄糖(3%、5%、7%)对NaCl胁迫下番茄幼苗的生长、抗氧化酶活性、渗透调节物质的含量变化。结果表明:在NaCl胁迫条件下,一定浓度外源葡萄糖提高了番茄叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,提高了可溶性蛋白质、可溶性糖及脯氨酸含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基(O_2·)和过氧化氢(H_2O_2)的含量,促进了幼苗生长。进一步证实外源葡萄糖对于缓解植物盐害具有重要作用。     

植物生长调节物质提高蔬菜作物抗逆性的研究进展

植物生长调节物质是广泛存在于植物体内的一类新型植物激素和具有植物激素活性的新型人工合成物质,在调节植物生长发育和抗逆性等方面具有非常重要的作用。综述了近5 a来,关于多胺(PAs)、水杨酸(SA)、油菜素内酯(BRs)、茉莉酸(JA)、钙(Ca2+)、5-氨基乙酰丙酸(ALA)和一氧化氮(NO)提高蔬菜作物抗逆性的研究进展,并概述了其在盐害、干旱、渗透、低温、高温、低氧、涝害、氧化、紫外线、重金属、病虫害等胁迫下,这些生长调节物质在蔬菜作物生理和分子方面的调控功能,可为利用外源植物生长调节物质提高蔬菜作物抗逆性和抗性品种选育提供理论依据。     

植物耐热性的分子机制研究进展

高温胁迫会使植物产生损伤,影响植物的生存,植物通过热激反应来应对热胁迫,如热激蛋白、抗氧化剂、植物激素、渗透调节物质、光合作用和蒸腾作用、细胞膜稳定性、产生挥发有机物及共生关系等在植物的热激反应途径中具有重要作用。Hsfs、MBF1c、APX1、Zats、DREB2A/2C及WRKY等转录因子在热激反应中传递放大信号,对提高耐热性至关重要。综述了植物耐热性的分子机理及分子生物学研究进展,以期为提高植物的耐热性及耐热性植物的选育提供指导。     

丛枝菌根真菌促进植物抗重金属镉的研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是土壤中一类广泛存在的植物共生真菌,已有研究表明,AMF能够提高植物对重金属的抗逆性和耐受性。该研究从AMF与植物2个方面介绍了相关研究领域的前沿动态,旨在推进AMF促进植物耐受Cd机制的深入研究。在根外,丛枝菌根真菌能够直接吸收、固持Cd,以及改变植物根际的土壤微环境,从而影响Cd的形态和生物活性,增强植物对Cd胁迫的抗性。在根内,丛枝菌根真菌调节植物通过体内螯合、转运以及启动抗氧化防御系统等特定的生理生化过程,减少高浓度Cd对植物的胁迫和伤害。此外,丛枝菌根真菌还能通过促进植物生长来抵御Cd胁迫。     

EDTA对铅胁迫下萝卜芽苗菜生长的影响

以萝卜芽苗菜为材料,在其生长期外施不同浓度EDTA,初步探讨了EDTA对铅胁迫下萝卜芽苗菜部分生理生化特性的影响.结果表明:在300 mg/L铅胁迫浓度下萝卜芽苗菜的膜透性明显增大,过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量明显下降.随着外施EDTA浓度的增加,萝卜芽苗菜的膜透性先下降后升高,过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量先升后降.就供试材料而言,在一定浓度范围内的EDTA对铅胁迫萝卜芽苗菜的伤害效应有缓解作用,其中以0.75 μmol/L EDTA处理效果最为明显.     

豆梨中谷胱甘肽还原酶基因的分离、表达特点及酶活性分析

【目的】测定谷胱甘肽还原酶活性变化,结合其催化产物含量、编码基因表达特点分析,明确该酶是否参与豆梨应对镉胁迫的调控过程。【方法】采用紫外/可见分光光度法检测谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性、谷胱甘肽池组成及过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,RT-PCR和PCR克隆PcGRchl和PcGRcyt的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列比较分析,荧光定量PCR检测它们在镉胁迫下转录水平变化。【结果】镉胁迫情况下,豆梨叶片GR活性上升,谷胱甘肽池中总谷胱甘肽(total glutathione,T-GSH)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)减少、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)上升,H_2O_2积累增加。豆梨叶绿体PcGRchl和胞质PcGRcyt的序列长度、基因结构及所编码蛋白特征各不相同,它们在豆梨叶片中的表达量上调以响应镉胁迫信号,以PcGRchl的转录占主导。外源GSH预处理有助于豆梨预先储存GSH,减缓镉胁迫下H_2O_2的积累,与Cd(2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组相比较,GC(2 mmol·L~(-1),GSH预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组PcGRchl和PcGRcyt的表达水平没有太大变化,但GR活性部分受抑制;外源BSO预处理抑制植株叶片GSH合成,镉胁迫下BC(2 mmol·L~(-1)丁硫氨酸-亚砜亚胺预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组H_2O_2产生加剧,GR活性上升幅度变大,但PcGRchl和PcGRcyt的转录不受影响。上述结果表明,GSH预处理或BSO预处理,可改变豆梨叶片GSH池的组成,从而在蛋白质水平上反馈调节镉胁迫情况下GR活性。【结论】豆梨GR参与应对镉胁迫的调控过程。镉处理后,豆梨叶片中GSH减少,促使GR酶活性上升,以补充植株应对逆境所需GSH,这一过程主要通过叶绿体PcGRchl的转录上调来实现;GSH或BSO预处理,改变植株GSH含量,从而影响GR活性,减缓或加剧镉胁迫下H_2O_2的产生,这一过程主要是在GR基因翻译后的蛋白水平上进行反馈调节。     

GSH/GSSG在植物应对非生物胁迫中的作用综述

谷胱甘肽(GSH)是广泛存在于植物体内的一种重要的抗氧化物质,可以清除细胞代谢中产生的多余活性氧自由基,从而减少膜脂过氧化对细胞造成的伤害。谷胱甘肽二硫化物(GSSG)是GSH的氧化形式。近年来研究发现谷胱甘肽氧化还原对(GSH/GSSG)作为信号分子在植物应对逆境胁迫中起重要作用。本文综述了近年来GSH,尤其是GSH/GSSG的作用,为后续通过调控GSH/GSSG调节植物抗性提供参考。     

外源水杨酸对干旱胁迫下桔梗幼苗生理生化指标的影响

以桔梗幼苗为试材,采用20%聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质人工模拟干旱胁迫,探讨了外源添加水杨酸对干旱胁迫下桔梗幼苗的抗氧化酶活性、渗透调节物质和内源激素的影响。结果表明:干旱胁迫下外源添加水杨酸提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性,提高了可溶性糖和脯氨酸含量;处理7d后,干旱胁迫下添加水杨酸后脱落酸含量升高,赤霉素含量降低。说明干旱胁迫下,外源水杨酸可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量提高桔梗幼苗的抗干旱胁迫能力,对植物内源激素也有一定的调控作用。     

盐胁迫对草莓抗氧化系统和离子吸收的影响

以“红颊”草莓为试材,采用营养液水培法,研究了盐胁迫对草莓叶片抗氧化系统和离子吸收的影响.结果表明:与对照相比,盐胁迫初期,草莓叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈现先上升趋势,6h达到最大,随后呈现下降趋势;同时草莓叶片超氧阴离子((O2-.)产生速率加快;过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量和质膜透性均提高,且随胁迫时间延长,增加幅度变大.盐胁迫明显地提高了草莓根、茎和叶片中的Na+含量,降低了K+和Ca2+含量,说明盐胁迫抑制了K+和Ca2+的吸收;盐胁迫均降低了草莓根、茎和叶片中K+/Na+和Ca2+/Na+.综上结果表明,在盐胁迫初期,植物可通过提高其体内抗氧化酶活性来提高草莓抗性,随胁迫时间延长,植物体内抗氧化系统遭到破坏;同时,盐胁迫也抑制了草莓对矿质营养离子的吸收,破坏了植物体内离子平衡.     

干旱胁迫下外源甜菜碱对苹果叶片光合及相关特性的影响

以2年生烟富3/M9T337苹果幼树为试材,用甜菜碱200mmol·L~(-1)叶面喷施,研究干旱胁迫下喷施甜菜碱苹果幼树PSⅡ、渗透调节及抗氧化酶的响应。结果表明,干旱胁迫下,喷施甜菜碱促使苹果幼树叶片可溶性糖和游离脯氨酸含量升高,提高苹果幼树渗透调节能力;并提高SOD、CAT、APX抗氧化酶活性,减少MDA和H_2O_2积累,缓解了干旱胁迫对细胞结构的伤害;同时提高叶片相对含水量和叶绿素含量,从而提高叶片光合能力。甜菜碱提高苹果幼树抗旱性的主要作用机制可能是其对渗透调节物质代谢的调节及对抗氧化酶等生物大分子物质结构的保护。     

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。     

植物抵抗盐胁迫的生理机制

由于现代农业、气候变化和全球粮食危机的日益严重,粮食产量一直是被广泛关注的课题。环境因素包括生物和非生物胁迫,是影响作物生长和产量的重要原因。盐胁迫是主要的非生物胁迫之一,高浓度的盐将导致植物组织中积累大量有毒的离子及活性氧类物质,破坏了植物细胞内正常代谢的平衡状态,进而影响植物的生长。植物在抵抗盐胁迫方面形成了包括渗透调节、活性氧清除、激素调节、多胺及信号分子调节等复杂生理机制。现对植物耐盐能力的生理和分子机制的研究进展进行综述,以期为筛选高效、高质量的耐盐植物品种资源,利用、改造盐化土壤进行农业生产提供参考。     

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。     

miRNAs在园艺植物非生物胁迫响应中的作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA,其通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制调节mRNA的表达,在植物生长发育和环境胁迫响应中起到重要的作用。本文综述了园艺植物miRNA参与非生物胁迫(营养缺乏、盐渍、干旱及低温胁迫等)响应的作用。     

植物在低温胁迫下的过氧化氢代谢及信号转导

 过氧化氢(Hydrogen peroxide, H₂O₂ ) 是植物细胞代谢过程中产生的一种活性氧, 被认为对细胞具有毒害作用。然而越来越多的研究证明, H₂O₂是植物细胞抵抗胁迫反应过程中的重要信号分子, 尤其H₂O₂在植物受到低温胁迫时所具有的信号调控功能越来越受到关注。作者综述了低温胁迫下的H₂O₂代谢情况, 并从H₂O₂与乙烯、水杨酸等信号分子的互作效应, 以及H₂O₂对抗冷基因、根系吸水性的调控来探讨其在抗冷信号转导过程中的功能及作用机制。     

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。     

菠菜发育与逆境应答蛋白质组学研究进展

近年来的蛋白质组学研究为深入认识菠菜(Spinacia oleracea L.)生长发育与逆境应答的分子机制提供了重要信息。通过整合分析菠菜蛋白质组学研究结果,揭示菠菜叶片(细胞器)发育以及缺铁、镉、盐和硫化氢胁迫应答的调节机制,包括:(1)黑暗条件下叶绿体RNA的降解受到非Mg Cl_2依赖的和Mg Cl_2依赖的核酸内切酶的调控;(2)含有SWI/SNF complex B(SWIB)结构域的质体拟核相关蛋白质(pt NAP)、Myb转录因子SANT超级家族蛋白质、茉莉酸和乙烯响应因子3、β链蛋白和Rec F/Rec N/SMC蛋白等,参与叶绿体拟核的形态建成调控;(3)硫氧还蛋白通过影响叶绿体和线粒体内蛋白质的氧化还原状态调节其功能;(4)过氧化物酶参与抗氧化系统、光呼吸C2循环、脂肪酸β氧化、乙醛酸循环、茉莉酸和叶绿醌合成等;(5)光系统Ⅰ蛋白质对缺铁高度敏感,而光系统Ⅱ天线单体—三聚体的聚合与解聚可以动态变化,从而适应缺铁胁迫;(6)基部叶片积极响应镉胁迫,通过植物螯合肽的积累抑制镉离子进入顶部叶片,而顶部叶片通过光合和产能增加供应植株能量需求;(7)叶片通过加强光合作用与能量代谢,以及诱导乙烯与茉莉酸生物合成等过程应答硫化氢胁迫。     

不同光质对苦荞芽苗菜生长和品质的影响

以荧光灯白光为对照,苦荞为试验材料,设蓝色(B)、红色(R)、绿色(G)、红蓝3︰1(R:B=3:1)4个处理,研究不同光质LED植物灯对苦荞芽苗菜生长、光合色素含量和营养品质的影响,结果显示:苦荞芽苗菜的株高、干重和鲜重在红光下最高,但干鲜比是蓝光下最高。白光处理下的叶绿素含量明显高于其他处理,类胡萝卜素在各处理下无明显差别。红蓝复合光下可溶性糖含量最高,氨基酸在蓝光下最高,纤维素含量是绿光下最高;Vc含量以白光最高。芦丁含量在蓝光处理下最高,含量为3.29mg/g。结论:在苦荞芽苗菜工厂化生产过程中可以根据生产需要选择不同的光质来进行光环境调节。     

植物表皮蜡质合成转运调控相关基因与干旱响应的研究进展

植物表皮蜡质在植物抵御生物和非生物胁迫中起着重要的作用。通过表皮蜡质的组成、结构、转运调控机制和分子机理的研究,探索增加植物的抗旱性已成热点思路。综述了植物在抵御干旱胁迫过程中表皮蜡质的分子、进化和生理机制,为增加农作物的抗干旱能力,提高农作物的质量和产量奠定理论基础。     

豌豆芽苗菜生产参数优化试验

作者以麻豌豆为试验材料,研究了浸种时间、播种密度、种植基质三因素对豌豆芽苗菜产量的影响。试验结果表明,不同浸种时间(8 h、16 h、24 h)对豌豆芽苗菜的单位产量影响不明显;随着播种密度(2.25 kg/m^(2)、3.37 kg/m^(2)、4.50 kg/m^(2))的增大,豌豆芽苗菜单位面积产量逐渐提高;使用常规育苗纸培育豌豆芽苗菜的单位产量最低,使用富有营养的泥炭土和荷温营养液培育的豌豆芽苗菜单位产量较高。因此,从综合经济效率考虑,培育豌豆芽苗菜的适宜条件为浸种16 h、播种密度4.50 kg/m^(2)、采用泥炭土或荷兰温室作物研究所岩棉培滴灌配方营养液作基质。