干旱胁迫下大豆种质资源的生理响应及抗旱性评价

为丰富贵州大豆抗旱种质资源,为大豆抗旱育种和栽培提供理论依据,本研究采用人工控水盆栽试验,研究20份贵州春大豆种质资源的叶片光合速率、水分相对含量、保护酶活性和叶片组织伤害程度4大类共10个生理指标对干旱胁迫的响应,并通过隶属函数法对20份大豆种质资源进行生理抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫下不同大豆种质资源叶片光合速率降低5.84%~71.46%、叶绿素相对含量损失0.40%?37.33%、叶片相对含水量损失12.49%?41.09%、叶片水分利用效率增加11.42%?99.66%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加11.06%?98.94%、6.12%?332.14%、0.14%?302.90%;脯氨酸大量积累59.36%~359.18%、丙二醛含量增加0.49%?63.44%,膜脂过氧化作用明显,干旱胁迫对不同大豆种质资源叶片组织细胞膜透性的伤害度为4.27%?94.36%。20份大豆种质资源中,黔豆08014的平均隶属函数值最高,为0.6096,其次是黔豆2014-36(0.5416)和黔豆2014-10(0.5157),表现出较强的抗旱性:黔豆2014-155、黔豆2014-198的平均隶属函数值最低,均低于0.3000,表现出较弱的抗旱性。筛选出黔豆08014、黔豆2014-36、黔豆2014-107三份抗旱性较强的大豆种质资源,可为大豆抗旱育种及栽培工作提供理论依据,对贵州大豆抗旱育种具有一定的指导意义。     

干旱胁迫下紫花苜蓿叶片几种内源激素的变化

以陇东(耐旱)、BL-02-329(不耐旱)2种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下2种紫花苜蓿叶片中ABA,IAA,GA3,ZR 4种内源激素的含量变化进行研究,结果表明:在干旱胁迫下,陇东、BL-02-329两种紫花苜蓿叶片ABA,IAA含量均有不同程度的上升,GA3和ZR的含量均呈下降趋势。干旱胁迫下4种内源激素之间的协调总趋势是向着气孔关闭、促进根系发展的方向进行。重度干旱时,苜蓿叶片中4种内源激素之间的协调趋势反映出抗旱性强的陇东苜蓿通过减缓生长速率来保证生存方面的调节能力较强,能有效地避免缺水伤害。     

PEG模拟干旱胁迫下玉米胚芽鞘长与其抗旱性的关系分析

以6份抗旱性不同的玉米自交系为试材,用不同浓度的PEG-6000(polyethylene glycol,PEG)渗透溶液进行模拟干旱胁迫处理,分析玉米萌芽期中胚轴长、胚芽鞘长及苗长的变化,并将其与田间干旱胁迫处理下相应玉米自交系产量及产量相关性状的抗旱指数进行相关分析,以期揭示萌芽期玉米幼苗相关性状与其抗旱性的关系。结果表明:(1)萌芽期随着PEG浓度增加,玉米自交系胚芽鞘长、中胚轴长及苗长都呈下降趋势,其中苗长降低幅度最大,平均降幅为14%,中胚轴长次之,平均降幅为11%;(2)方差分析表明,不同玉米自交系幼苗的中胚轴长、胚芽鞘长在自交系间及PEG浓度间差异极显著,苗长在PEG浓度间差异极显著;(3)花期田间干旱胁迫下,各玉米自交系的千粒重、穗粒数及产量较正常灌溉明显下降,且其平均降幅分别为8%、14%、13%;(4)通过玉米田间产量及产量相关性状抗旱指数与萌芽期各性状相关性分析表明,中胚轴长与千粒重、穗粒数及产量的抗旱指数呈显著或极显著正相关。胚芽鞘长与千粒重、穗粒数及产量的抗旱指数呈极显著正相关,而在5%的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫下,胚芽鞘长与千粒重抗旱指数相关系数最高为0.832。因此,胚芽鞘较长的自交系其抗旱性较强,胚芽鞘长度可作为玉米早期抗旱性筛选的重要指标。     

葡萄GRF基因家族的生物信息学分析

GRF (Growth-regulating factor)基因家族是一种广泛分布于种子植物的转录因子,在调节植物的生长、发育中发挥重要的作用。本研究从葡萄基因组鉴定出8个VvGRF基因,命名为VvGRF1～VvGRF8。采用生物信息学的方法,系统地对葡萄Vv GRF家族的蛋白理化性质、进化关系、保守基序及在不同发育时期的差异性表达进行预测和分析。结果表明,VvGRF基因内含子与外显子数量差异较小,在所有预测蛋白的N端含有两个典型的保守结构域QLQ与WRC;系统进化分析将GRF家族成员分为6组,其中葡萄与甜瓜的亲缘关系较拟南芥、番茄两种双子叶植物近;顺式作用元件表明,调控分生组织、胚、种子发育及生长素、赤霉素等信号传导和逆境胁迫响应元件,在VvGRFs启动子序列中大量存在;基因特异性表达分析显示,多数GRF基因在葡萄发育的花后2周、10周时期的表达丰富度高,在接近成熟时期的表达丰富度较低,表明GRF在葡萄生长、转色早期起着重要的作用,参与组织、器官的生长调节。本研究为进一步探究葡萄GRF基因家族的结构及生长发育时期的功能调节提供了参考依据。     

基于SSR分子标记技术的葡萄种间杂交F1代鉴定

SSR分子标记技术以其多态性高、重复性好和检测方便快捷等优点,被广泛应用于植物F1代真假杂种的鉴定.为了长期有效的开展葡萄杂交育种工作,本研究以葡萄杂交组合'北冰红'×'贵人香'F1代159个单株及'双红'×'贵人香'F1代121个单株为试验材料,利用SSR分子标记技术结合田间形态学性状对葡萄杂交后代的真伪进行鉴定.在...     

外源硅调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应

本研究以大田葡萄品种‘梅鹿辄’为试材,采用大田喷施硅酸钾与室内低温处理相结合的方法,测定不同温度下葡萄叶片生理指标的变化,研究外源硅酸钾调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应,探讨其提高葡萄抗寒性可能的作用机制。结果表明:低温胁迫下葡萄Inv活性被抑制,而其它指标则升高;喷施硅酸钾可显著降低低温胁迫下葡萄叶片的MDA含量,且当硅酸钾浓度为0.75%时对低温的损伤缓解作用最大;而脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量、Inv、SPS活性及SS净活性均随硅酸钾浓度的升高而显著提高,但是可溶性蛋白含量在硅酸钾浓度为0.50%时最大,其它指标均在浓度为0.75%时最大;通过葡萄叶片各抗寒指标的隶属度值与综合评价指标看出,始花期0.75%的硅酸钾处理后葡萄抗寒性最强。综合分析,喷施硅酸钾可提高低温胁迫下葡萄叶片渗透调节物质含量,加快蔗糖转运及代谢速率,缓解活性氧累积,增强其耐寒性。     

PEG模拟干旱胁迫对不同抗旱性玉米品种苗期形态与生理特性的影响

为探讨玉米（Zea mays L.）苗期对水分亏缺的响应机制,以抗旱性具有显著差异的2个玉米品种为材料,使用PEG-6000溶液模拟不同强度的干旱胁迫,对逆境中玉米苗期的形态及生理生化特性进行分析。结果表明：干旱胁迫后抗旱性强的成单30的株高、叶面积、根长及根重呈上升趋势,抗旱性弱的金玉306呈下降趋势;干旱胁迫使成单30的地上部干重、根重和干物重等生物产量增加,而金玉306的各生物产量逐渐下降;干旱胁迫导致玉米的丙二醛含量升高,细胞膜稳定性下降,成单30的变化幅度比金玉306小;干旱胁迫使玉米的叶绿素a/b比值及叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量增加;成单30的可溶性糖及可溶性蛋白含量在干旱胁迫后变化不显著,而金玉306在后期才出现显著变化;干旱胁迫后,成单30与金玉306的脯氨酸含量均极显著增加;干旱胁迫使玉米的超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性提高。这些结果说明不同抗旱性玉米品种的抗旱机制存在一定差异。     

干旱胁迫下4种人参属植物抗性生理指标的比较

从生理机制上了解人参属植物抗旱性的重要内容,为其区域化种植和栽培管理提供科学的参考依据。以人参属4种植物三七（Panax notoginseng）、屏边三七（Panax stipuleanatus）、珠子参（Panax japonicus var.major）和越南人参（Panax vietnamensis）为试验材料,采用盆栽试验和自然耗水的方法,获得4个土壤水分梯度,测定叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性以及丙二醛（MDA）含量,对4种人参属植物的抗旱适应性进行初步评价。结果表明,干旱胁迫后,4种人参属植物叶片叶绿素含量均升高,且明显高于对照,干旱对这4种人参属植物叶片叶绿素的合成并未产生抑制作用;4种人参属植物的SOD活性均明显高于对照,其中珠子参和越南人参的SOD活性增加幅度较大;在重度干旱（RWC 45%~55%）时,与对照相比珠子参的POD活性升高,增加幅度为21.16%,其余3个品种均降低,其中越南人参的POD活性降低幅度最小;与对照相比,珠子参和越南人参的MDA含量均降低,变化幅度较小。综合以上分析,供试的4种人参属植物中珠子参和越南人参的抗旱能力较强。珠子参和越南人参在干旱胁迫下的SOD和POD活性升高或降幅较小,MDA的含量相对稳定,这些指标对其抗旱性贡献较大,可将其作为抗旱指标。     

干旱胁迫下三种抗旱葡萄砧木NAC基因表达分析

NAC转录因子是植物特有的转录因子家族之一,在响应外界胁迫方面具有重要作用,广泛参与植物生长发育的调控和激活非生物胁迫基因的调控。目前对葡萄砧木响应干旱等非生物胁迫机理的研究较少。为了研究葡萄砧木NAC基因在干旱胁迫下的表达情况,本研究以葡萄砧木1103P、110R和5BB为材料,通过进行实时荧光定量(RT-qPCR)分析,研究在干旱胁迫下不同葡萄砧木中7个NAC基因的表达量。研究表明,在干旱胁迫第10和15天时,VvNAC8、VvNAC17、VvNAC18、VvNAC26和VvNAC40基因在砧木110R中表达上调,VvNAC8、VvNAC18和VvNAC56基因在砧木1103P中表达上调,VvNAC18、VvNAC37和VvNAC40基因在砧木5BB中表达上调。结果表明,7个候选基因均与葡萄砧木抗旱性有关,这为揭示葡萄砧木NAC基因响应干旱胁迫的分子机理提供理论依据。     

干旱胁迫下枯草芽孢杆菌对玉米种子抗旱性及生理指标的影响

为了寻找有助于增强玉米种子萌发期抗旱性的菌种,研究了干旱胁迫下枯草芽孢杆菌菌种对玉米种子萌发的生理调控作用。以4种来自贵州省不同地点且不同植物根际的枯草芽孢杆菌菌种（R29-1、R9-1、R59、R60）为材料,运用隶属函数和标准差系数赋予权重法分析干旱胁迫下玉米种子发芽指标以及生理生化指标。结果表明,接种4种枯草芽孢杆菌均增强了玉米萌发过程中的抗旱性,抗旱性评价为R60>R9-1>R59>R29-1>CK2（15% PEG）,尤其接种枯草芽孢杆菌R60与R9-1能够更好地提升玉米抗旱性。接种枯草芽孢杆菌能同时提升玉米萌发过程抗逆性与叶片游离脯氨酸含量,降低叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性,从而减轻细胞膜受到的伤害,因此接种枯草芽孢杆菌R60能有效促进玉米的萌发及萌发期的生长。     

水分胁迫下马铃薯基因组DNA甲基化水平变化分析

DNA甲基化是表观遗传学修饰的重要研究内容之一,在植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中起重要作用,其中水分胁迫是对植物生长发育最具危害的逆境胁迫之一。为探索马铃薯DNA甲基化与水分胁迫之间的关系,本研究采用PEG-6000模拟水分胁迫处理两个马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’,在PEG0%(对照),5%和10%浓度下,利用MSAP技术检测‘青薯9号’和‘大西洋’甲基化水平变化情况。结果表明:在相同条件下,抗旱型品种‘青薯9号’甲基化水平高均于干旱敏感型品种‘大西洋’。在0%(对照)、5%和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’MSAP比率为42.49%、38.14%、49.21%,甲基化水平与对照相比先降低后升高,‘大西洋’MSAP比率29.17%、22.92%、17.58%,甲基化水平逐渐降低。经统计,5%PEG和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’和‘大西洋’均出现甲基化和去甲基化现象,其中‘青薯9号’甲基化和去甲基化比率分别为10.92%、6.43%和11.98%、15.36%,‘大西洋’分别为1.59%、8.22%和42.18%、24.34%,甲基化变异模式以去甲基化为主。‘青薯9号’和‘大西洋’均能发生CNG、CG和CG/CNG位点的甲基化和去甲基化,在水分胁迫下会产生较多的CNG和CG/CNG位点。本研究结果为探究马铃薯抗旱机制提供了理论基础。     

干旱胁迫对转IrrE基因甘蓝型油菜生理生化指标的影响

以转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜为材料,用10%(W/V)PEG6000(聚乙二醇)进行了干旱胁迫实验,比较研究了转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜幼苗的耐受性应答情况。结果表明:转基因油菜植株含水量下降趋势小于非转基因油菜植株;转基因油菜植株叶绿素含量和荧光参数F0的上升趋势均明显大于非转基因油菜植株;转基因油菜植株的Fv/Fm值和可溶性蛋白含量均大于非转基因油菜植株,但丙二醛(MDA)含量小于非转基因油菜植株。以上结果从侧面证实了:在干旱胁迫下,转IrrE基因油菜植株较非转基因植株有更强的耐受能力;IrrE基因作为一种转录调节因子,广泛参与了油菜幼苗对干旱胁迫的耐受性应答过程,增强了植株的耐旱能力。     

干旱胁迫对甘蔗新品种桂热2号生理指标的影响

为探讨甘蔗桂热2号（GR2）对干旱胁迫及外源脱落酸（ABA）的响应机制,以ROC22（抗旱性强）为对照（CK）,采用自然干旱的方式,分析GR2在干旱胁迫不同天数时生理指标的变化特点。结果表明,GR2在干旱胁迫下叶片内源激素含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量显著提高。与CK相比,GR2在胁迫前期（0~5d）可溶性蛋白和可溶性糖含量增幅相对较大,丙二醛含量相对稳定,胁迫中期（7~9d）ABA、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性增幅相对较大。外源ABA处理能增强GR2内源激素含量的积累能力,提高其抗氧化酶SOD、APX及过氧化物酶活性,有效缓解渗透物质的积累,使其含量处于较低水平。综合表明,GR2是一个抗旱性较强的品种,外源ABA能提高其抗旱能力。     

PEG胁迫对西伯利亚冰草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以PEG-6000模拟干旱胁迫,分析西伯利亚冰草种子发芽率、发芽势、胚根和胚芽长及三叶期幼苗相对电导率、丙二醛和游离脯氨酸含量的动态变化规律.结果表明:1)高渗透势PEG溶液(-0.2,-0.4 MPa)能够促进种子萌发,在-0.4 MPa时,发芽率和发芽势均达到峰值.2)高渗透势PEG溶液(-0.2,-0.4,-0.6 MPa)对胚根伸长具有一定的促进作用,-0.4 MPa最大,但对胚芽表现出一定的抑制作用.3)随着渗透势的降低,发芽率、发芽势、胚根长和胚芽长不断下降,胚根/胚芽的比值持续上升.4)3叶期幼苗相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量随胁迫强度的增加,胁迫时间的延长持续增加,相对电导率、丙二醛含量除了-0.4 MPa,1d处理外,其他处理均极显著(p＜0.01)高于对照,脯氨酸含量各处理均极显著(p＜0.01)高于对照,相对电导率、丙二醛和脯氨酸这3个指标均可作为抗旱性评价指标.     

杂交玉米品种抗旱性生理指标及综合评价初探

采用室内干旱法 研究玉米叶片相对含水量、叶绿素含量、抽雄吐丝间隔时间、各生育时期出现时间、干物质积累量、氮代谢等与玉米抗旱性的关系。结果表明,经24和48h水分胁迫的处理,玉米叶片RWC与其抗旱性呈正相关;叶绿素含量与抗旱性无相关性;抽雄期与吐丝期的间隔时间与抗旱性呈负相关;干旱对高抗品种的灌浆期出现时间几乎没有影响,中抗和不抗旱品种乳熟期出现较晚。高抗品种干物质胁迫系数在“喇叭口期～抽雄期～蜡熟期”生育过程中呈“n”型变化,中抗品种干物质胁迫系数呈“u”型变化,不抗旱品种呈“直线型”变化。短时间干旱,玉米植株含氮量与抗旱系数呈正相关。     

干旱胁迫对芝麻幼苗生理生化指标的影响

为探明干旱胁迫对不同芝麻生理特性的影响,以干旱敏感材料g76和高抗旱材料柳林芝麻3号作为试验材料,对苗期芝麻进行干旱胁迫。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,2个芝麻材料幼苗的游离脯氨酸（Pro）含量均呈现上升趋势,其中g76在干旱处理后Pro含量增加较为平缓,而柳林芝麻3号在干旱处理3d时Pro含量迅速增加,随后平稳增加。2个芝麻材料幼苗的丙二醛（MDA）含量随着干旱时间的延长均呈现逐步上升的趋势,其中柳林芝麻3号MDA含量增加较为平缓,而g76在干旱处理3d时MDA含量迅速增加,随后平稳增加。2个芝麻材料幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）活性在干旱处理期间均持续上升,柳林芝麻3号在干旱处理3d时SOD活性增加较为迅速,随后平稳增加,而g76在干旱处理6d时SOD活性增加较为迅速,随后平稳增加。2个芝麻材料幼苗的过氧化氢酶（CAT）活性在干旱处理期间呈现先上升后下降的趋势,其中g76在干旱处理6d时达到最大值,而柳林芝麻3号在干旱处理9d时CAT活性达到最大值。