渗透胁迫下大豆幼苗根尖线粒体ATPase活性与结合态多胺含量的关系

以抗旱性不同的大豆（Glycine max L．）品种豫豆24（抗旱性较强）和豫豆6号（抗旱性较弱）幼苗为材料,研究在聚乙二醇（PEG）-6000渗透胁迫条件下,幼苗根线粒体ATPase水解活性与膜上非共价结合态多胺含量的关系。结果如下：渗透胁迫条件下,抗性强的豫豆24的A’rPase活性下降的幅度明显小于抗性弱的品种豫豆6号,而豫豆24的线粒体膜上非共价结合亚精胺（Spd）的上升幅度明显大于豫豆6号。外源Spd处理,明显促进了豫豆6号在胁迫条件下非共价结合Spd含量的增加,同时抑制了胁迫条件下ATPase活性的降低,从而提高了豫豆6号幼苗的抗性;Spd生物合成的专一性抑制剂—甲基乙二醛-双（鸟嘌呤腙）（MGBG）处理,显著抑制了豫豆24在胁迫条件下膜上非共价结合Spd的增加,同时促进其在胁迫条件下ATPase活性的降低,从而明显降低了豫豆24幼苗的抗性。结果表明,线粒体膜上非共价结合的Spd可能通过维持ATPase活性的稳定来提高大豆幼苗的抗渗透胁迫能力。     

渗透胁迫对玉米幼苗类囊体膜上结合态多胺含量的影响

研究了渗透胁迫下,玉米品种农大108(抗旱性较强)和掖单13(抗旱性较弱)幼苗类囊体膜上非共价结合态(Noncovalently conjugated,NCC)多胺(Polyamines,PAs)和高氯酸不溶性共价结合态(Perchloric acid insoluble covalently con-jugated,PISCC)多胺(PA)含量的变化。发现渗透胁迫下,抗旱性弱的掖单13的NCC-亚精胺(Spermidine,Spd)、PISCC-腐胺(Putrescine,Put)和PISCC-Spd下降幅度明显大于抗旱性强的农大108;掖单13的NCC-Put含量明显上升,NCC-精胺(Spermine,Spm)含量明显下降,而农大108的NCC-Put和NCC-Spm含量变化不明显。外源Spd处理明显抑制了渗透胁迫下掖单13类囊体膜上NCC-Spd含量的下降,也提高了掖单13玉米幼苗的抗性;Spd生物合成的专一性抑制剂——MGBG处理,则明显促进了渗透胁迫下农大108类囊体膜上NCC-Spd含量的下降,也降低了农大108玉米幼苗的抗性。PISCC-PAs生物合成的专一性抑制剂——o-phen处理,促进了渗透胁迫下玉米幼苗类囊体膜上PISCC-PAs含量的下降,而且明显降低了玉米幼苗的抗性。表明玉米幼苗类囊体膜上NCC-Spd、PISCC-Spd和PISCC-Put在胁迫条件下的稳定有利于增强玉米幼苗适应渗透胁迫的能力。     

北方白菜型冬油菜的膜脂脂肪酸组分和ATPase活性对温度的响应

为了解北方白菜型冬油菜膜脂脂肪酸和ATPase活性与抗寒性的关系,以抗寒性强的冬油菜品种陇油7号和抗寒性弱的品种天油2号为材料,研究了不同温度处理(25°C、10°C、2°C、–5°C)后叶片和根系膜脂脂肪酸组分和ATPase酶活性的变化。结果表明,低温胁迫下2个冬油菜品种叶片和根系膜脂脂肪酸组分相同,叶片中不饱和脂肪酸以亚麻酸为主,根系不饱和脂肪酸以亚油酸为主。随处理温度的降低,2个冬油菜品种叶片不饱和脂肪酸含量呈先降低(10°C,2°C)后增加(–5°C)的趋势;陇油7号根中不饱和脂肪酸含量逐步增加,天油2号则逐步降低;在低温条件下(2°C,–5°C),陇油7号膜脂U/S比值、IUFA值高于天油2号;ATPase活性表现为陇油7号逐渐高于天油2号。说明2个冬油菜品种的膜脂在低温响应上存在一定差异,低温下不饱和脂肪酸含量和ATPase活性的提高是强抗寒冬油菜品种在北方旱寒区严酷环境条件下能安全越冬的重要原因。     

棉花膜下滴灌根系发育规律的研究

研究了棉花常规灌溉、干播湿出和冬灌 +滴灌三种处理根系分布规律。结果表明 ,干播湿出棉花根量较少但须根量较大 ,根冠比较小 ,根系入土浅 ,生长发育提前。滴灌棉花浅层根系分布量增多 ,干播湿出尤其明显。地膜覆盖棉花膜内根系的分布量显著高于膜间的根系分布量。干播湿出棉花窄行根量较高 ,而常规灌溉和冬灌 +滴灌处理由于根系间对空间、养分和水分的竞争作用 ,窄行根系的分布量低于膜间和膜内根量之和。干播湿出在花铃期铃重、根系载铃量显著高于其它处理 ,生育期比其它处理提前 ,表现较大增产优势     

低氮诱导小麦灌浆期旗叶衰老与膜脂的关系

小麦产量主要来自于小麦灌浆期旗叶的光合产物, 低氮造成的灌浆期旗叶早衰对小麦产量影响极大。本试验以小麦品种“长旱58”为试验材料, 在大田环境下设置低氮(120 kg hm ^-2)和正常氮(180 kg hm ^-2)处理, 研究低氮诱导的小麦旗叶衰老与膜脂的关系。结果表明, 开花14 d后, 低氮处理小麦旗叶的光合速率、叶绿素含量、旗叶总氮含量均显著降低; 旗叶中膜脂各组分含量均显著下降, DGDG/MGDG的比值升高; 以C18:3、C18:2为代表的不饱和脂肪酸含量显著下降, 以C16:0为代表的饱和脂肪酸含量显著增加, 不饱和双键指数显著降低; 此外类囊体蛋白质堆积密度也显著降低。综合分析认为低氮处理导致小麦灌浆期旗叶早衰, 早衰过程伴随着膜脂降解和组分改变, 降低了膜的流动性和通透性, 导致叶绿素降解, 使光合功能受损。同时, 植物通过调整DGDG/MGDG比例来响应低氮胁迫, 利用DGDG的双层特性来部分弥补其它双层膜脂的降解对膜功能造成的损伤。     

小麦幼苗类囊体膜上结合态多胺对渗透胁迫的响应

研究了渗透胁迫下，小麦品种豫麦18（抗旱性较强）和扬麦9号（抗旱性较弱）幼苗类囊体膜上非共价结合态（noncova—kndy conjugated：NCC）多胺（polyamines：PAs）和高氯酸不溶性共价结合态（perchloric acid insoluble covalently conjugated：PISCC）多胺（PA）含量的变化。发现渗透胁迫下，抗旱性弱的扬麦9号的NCC-亚精胺（sperm／dine：Spd）、PISCC-腐胺（putrescine：Put）和PISCC-Spd下降幅度明显大于抗旱性强的豫麦18；扬麦9号的NCC-精胺（spermine：Spm）含量明显下降，而豫麦18的NCC—Spin含量变化不明显。外源Spd处理明显抑制了渗透胁迫下扬麦9号类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也提高了扬麦9号小麦幼苗的抗性；Spd生物合成的专一性抑制剂MGBG处理，则明显促进了渗透胁迫下豫麦18类囊体膜上NCC—Spd含量的下降，也降低了豫麦18小麦幼苗的抗性。PISCC—PAs生物合成的专一性抑制剂-o-phen处理，促进了渗透胁迫下小麦幼苗类囊体膜上PISCC—PAs含量的下降，而且明显降低了小麦幼苗的抗性。结果表明：小麦幼苗类囊体膜上NCC—Spd、NCC—Spm、PISCC—spd和PISCC—Put水平在胁迫条件下的稳定有利于增强小麦幼苗适应渗透胁迫的能力。     

秧盘垫铺麻纤维膜与育秧肥底部撒施对水稻机插秧苗素质的影响

采用湿润育秧,研究了不同育秧方式(秧盘不垫铺麻纤维膜育秧和秧盘垫铺麻纤维膜育秧)和育秧肥不同施用方式(100%秧土混施、50%秧土混施+50%秧土底部撒施、100%秧土底部撒施)下水稻机插秧苗的形态、干质量、根系活力、植株可溶性糖和硝态氮含量、发根力,以探索秧盘垫铺麻纤维膜结合育秧肥底部撒施应用于水稻机插育秧的可行性,以进一步改进麻纤维膜水稻机插育秧技术。结果表明,秧盘垫铺麻纤维膜明显提高了水稻机插秧苗素质,相比秧盘未垫铺麻纤维膜的处理,秧盘垫铺麻纤维膜处理的秧苗表现为秧苗壮实,秧苗根冠比、根系活力、植株可溶性糖含量、发根力均有所提高。育秧肥底部供应提高了秧苗地下部生物量和根冠比,提高了秧苗植株可溶性糖含量而降低了硝态氮含量。随着育秧肥底部撒施比例的增加(从100%秧土混施到100%秧土底部撒施),秧盘未垫铺麻纤维膜秧苗的单株地下部干质量提高了69.2%,根冠比增大了60.3%,可溶性糖含量增加了38.6%,硝态氮含量降低了8.2%;秧盘垫铺麻纤维膜秧苗的单株地下部干质量提高了6.8%,根冠比增加了2.6%,可溶性糖含量增加了41.3%,硝态氮含量降低了7.8%。水稻秧苗根系活力和发根力均在育秧肥50%秧土混施+50%秧土底部撒施方式下达到最高值。研究表明,相比混施于育秧土中,育秧肥底部撒施可以提高水稻机插秧苗素质,可与麻纤维膜很好地结合起来应用于水稻机插育秧。     

液泡膜质子泵与植物耐盐相关性研究

土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题,盐分胁迫几乎会影响植物所有重要的生命活动,造成植物的减产或其他不利影响.液泡膜质子泵(H~+-ATPase和H~+-PPase)在植物细胞的跨膜物质转运、胞内pH值平衡等诸多生理活性方面都发挥关键作用.因此,在植物对环境胁迫的响应过程中,液泡膜质子泵活性的调节对植物的耐盐性具有重要意义.本文结合植物液泡膜H~+-ATPase和H~+-PPase的分子结构、生理功能及其在盐胁迫下调节机理的研究结果,阐述了植物液泡膜质子泵的生理功能与植物耐盐性的相关性,并对其仍未解决的问题进行了展望.     

膜侧施肥对旱地小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率的影响

覆膜栽培能提高旱地小麦产量,但降低了籽粒蛋白质含量,优化施肥是解决这一问题的有效措施之一。2013年9月至2016年9月,在黄土高原中部典型旱地进行田间定位试验,比较传统平作(不覆盖+均匀施肥)、垄覆沟播(垄上覆膜+垄间沟播+均匀施肥)和膜侧施肥(垄上覆膜+垄间沟播+播种行侧膜下定位施肥)栽培模式下,0~40 cm土层硝态氮含量和0~200 cm土壤水分,以及膜侧施肥对小麦氮素吸收利用、产量、籽粒蛋白质含量和水分利用的影响。与传统平作相比,在偏旱的2013—2014和2015—2016年度,垄覆沟播的小麦产量分别提高9.5%和6.3%,籽粒蛋白质含量降低7.1%和9.9%,水分利用效率提高5.8%和8.7%,而膜侧施肥的小麦产量提高18.8%和22.8%,籽粒蛋白质含量无显著变化,水分利用效率提高13.2%和19.6%;在偏湿润的2014—2015年度,垄覆沟播和膜侧施肥对小麦产量无影响,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量和水分利用效率分别提高6.0%和17.0%。与垄覆沟播相比,膜侧施肥在偏湿润年份使生长季内100~200 cm土壤水分消耗显著减少,而在偏旱年份使夏休闲季土壤蓄水显著增加,开花和收获期0~40 cm土壤硝态氮、根系全氮以及开花期茎叶全氮含量升高,促进了小麦营养器官氮素吸收、积累及其向籽粒的转运,提高了旱地小麦产量,籽粒蛋白质含量和水分利用效率。在偏干旱的2013—2014和2015—2016年度,膜侧施肥较垄覆沟播产量分别提高8.4%和15.5%,籽粒蛋白质含量提高9.9%和8.7%,水分利用效率提高7.0%和10.0%;在偏湿润的2014—2015年度,两处理产量无显著差异,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量提高6.0%。因此,膜侧施肥可维持旱地小麦生育后期的土壤氮供应,提高小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率,增加下季播前深层土壤贮水,是适宜于旱区推广的小麦栽培模式。     

不同玉米种子萌发期耐旱性分析

种子萌发期是研究玉米生长和耐旱性的关键时期。为了鉴定不同玉米自交系的萌发期耐旱性,采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件,对42份不同玉米自交系进行干旱处理,通过研究发芽指数、发芽率、发芽势等种子发芽性状,以其相对值为指标,鉴定不同玉米自交系种子萌发期的耐旱性。结果表明,在PEG-6000处理胁迫下,玉米自交系种子萌发受到抑制,不同自交系的耐旱性存在较大差异,通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出丹3140为萌发期强耐旱自交系,农系1315、YML 1615、京2416为萌发期中等耐旱材料。     

低温对水稻剑叶膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响

以高产杂交稻两优培九和常规杂交稻汕优63为材料，研究夜间低温对剑叶叶绿素、类胡萝卜素、类囊体膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响。结果表明，两个品种叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素a/b随着处理时间延长和温度降低而下降，而类胡萝卜素含量与叶绿素总量的比值上升。低温处理4 d后，两个品种MDA含量均明显高于对照，同时也比处理2 d时高。超氧阴离子含量随着处理温度的降低、时间的延长而上升。两个品种的SOD活性在处理4 d后都下降。两优培九的CAT活性平缓下降，而汕优63则显著下降。脂肪酸的不饱和度随着处理温度的降低和时间的延长逐渐上升，汕优63上升幅度较大，推测其对低温更为敏感。夜间低温引起剑叶类囊体膜脂过氧化加剧，脂肪酸不饱和度上升，这两方面的变化有着密切的关系，且都与杂交稻的冷适应性相关。     

水分胁迫对冬小麦旗叶细胞质膜及叶肉细胞超微结构的影响

随着水分胁迫程度的加剧，冬小麦叶的膜质过氧化物丙二醛的含量升高，膜脂 酸不饱和度降低，叶肉细胞内叶绿体、线粒体的形态、结构异常，甚至裂解，质膜内陷，胞液泡化，胞壁层次减少。表明土壤水分胁迫损害小麦旗叶细胞质膜及叶肉细胞的超微结构，加速衰老进程。     

棉花幼苗对低温胁迫的响应及抗冷机制初步研究

【目的】探讨棉花不同组织对低温胁迫的响应,初步探讨研究抗冷的生理生化和分子机制。【方法】测定了4个抗冷性差异显著的材料在低温处理后的生物量、抗氧化酶活力和可溶性蛋白含量,同时分析了抗冷相关基因在豫2067根、茎、叶的表达情况。【结果】4℃低温处理24 h对冷敏感材料生长抑制最大,对根系生长的抑制大于地上部分;细胞膜透性测定结果表明,受低温胁迫后4个材料根系细胞膜能保持相对稳定的结构,而叶片细胞膜对低温胁迫敏感,抗冷材料叶片细胞膜稳定性大于冷敏感材料,低温胁迫后叶片细胞膜透性与棉花的抗冷性呈负相关,可以作为棉花抗冷性的鉴定指标;棉花在受到低温胁迫24 h后,抗冷材料根中SOD的活力基本不变,冷敏感材料根中SOD的活力却极显著下降,2个材料的根系中POD、CAT的活力均下降,但抗冷材料豫2067下降的幅度小于冷敏感材料,可溶性蛋白含量在抗冷材料叶茎中基本不变,在冷敏材料的叶片和茎中均下降。低温胁迫后5个与抗冷相关的基因在豫2067叶片中上调表达的多于下调表达的,上调表达的基因分别是脂肪酸脱氢酶基因、胁迫诱导蛋白基因、假定R2R3-MYB转录因子基因、b HLH1转录因子基因;在根中下调表达的多于上调表达的,下调的基因分别为b HLH1转录因子基因、胁迫诱导蛋白基因、伸展蛋白基因2,这与根系的生长受抑制的结果是一致的。【结论】推测这些抗冷相关基因在叶片中的上调表达与叶片生长受低温抑制程度低有一定的关系。     

Response of the Flag Leaves of a Super‐Hybrid Rice Variety to Drought Stress during Grain Filling Period

The effect of drought stress on the antioxidant system and membrane lipid peroxidation in flag leaves of a super‐hybrid rice variety (Liang‐You‐Pei‐Jiu, LYPJ) during the grain filling period was studied. During prophase of water deficit up to day 6 at relative soil water content (RSWC) 88 %, 81 %, 69 %, the superoxide dismutase (SOD) activity descended slightly, but the activities of peroxidase (POD) and catalase (CAT) ascended rapidly. The content of ascorbic acid (AsA) and glutathione (GSH) decreased. The production rate of superoxide radical (O₂^?), the contents of hydrogen peroxide (H₂O₂) and malondialdehyde (MDA) were maintained in a low level (0.3481 nmolO₂^? mg^?1 protein min^?1, 170.17 μmol g^?1 FW, 1.467 nmol g^?1 FW, at day 6, respectively). The total membrane lipids and index of unsaturated fatty acids (IUFA) did not change obviously. Thereafter (day 9, 12, with 52 %, 28 %, respectively RSWC), the activities of these enzymes declined significantly, while the content of AsA + GSH showed a reverse tendency. However, O₂^? production rate, the contents of H₂O₂ + MDA also increased rapidly. As a result, the total membrane lipids and IUFA dramatically decreased. The results indicated that the whole protect system was destructed seriously; any single protective component could not resist the damage caused by drought stress.     

渗透胁迫对白三叶幼苗根系离子分泌和质膜ATP酶活性的影响

用PEG－6000渗透胁迫处理,白三叶根系质膜透性升高,抗旱品种‘海发’增幅小于不抗旱品种‘瑞文德’。根系分泌物中K+、Ca2+、H+的含量变化与根系质膜透性的变化一致。水分胁迫早期,白三叶根系PM H＋-ATPase活性升高,胁迫时间延长,不抗旱品种‘瑞文德’的PM H＋-ATPase酶活性下降,但抗旱品种‘海发’的酶活性一直较高。PM Ca2+-ATPase酶的活性与PM H＋-ATPase酶表现一致。     

低温胁迫下不同磷营养对水稻叶片质膜透性及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验的方法,以耐冷性品种吉粳81和非耐冷性品种长白9为供试材料,通过不同的磷肥施用量,研究低温胁迫下磷营养对水稻质膜透性及抗氧化酶活性的影响。结果表明:施磷后,随着施磷量的增加,2个水稻品种叶片电解质外渗率和丙二醛含量均先降低后升高,而可溶性糖、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性则呈先升后降的趋势。通过对比常温对照发现,低温下适当增磷可明显提高2水稻品种叶片可溶性糖、脯氨酸含量及3种抗氧化酶活性的上升幅度,减缓电解质外渗率和MDA含量的下降幅度。研究还表明,低温增磷对提升非耐冷品种长白9叶片可溶性糖、脯氨酸含量和3种抗氧化酶活性,降低电解质外渗率和丙二醛含量效果更明显。因此,通过体外增施磷肥可明显提高叶片质膜透性及抗氧化酶活性,从而有利于提高水稻的抗寒性能力。     

玉米自交系对低钾胁迫耐性的差异

采用耐低钾的玉米自交系T和一般的自交系C,以4水平钾浓度的水培方法进行对照研究。结果表明,在高钾情况下,两自交系干重几乎相同,随着钾浓度的下降,自交系T的干重明显大于自交系C:;随钾浓度的下降,自交系C缺钾症状加重,而自交系T除一K处理外均无缺钾症状;缺乏钾素。自交系C的主根伸长增加及冠/根比下降程度比自交系T明     

长期定位施肥对小麦旗叶膜脂过氧化作用及GS活性的影响

在20年长期定位试验的基础上,选用徐州25、徐州26和烟2801三个小麦品种,研究了长期施肥对灌浆盛期小麦旗叶膜脂过氧化作用、谷氨酸合成酶（GS）及籽粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,有机、无机肥配合施用与单施无机肥相比,旗叶膜脂过氧化作用低,光合速率高,产量高;在各处理间,均随着无机肥种类的增多,旗叶膜脂过     

水分胁迫对玉米幼叶质膜ATPase活性影响及其与钙调素和渗透调节的关系

０．５ＭＰａＰＥＧ－６０００胁迫２４ｈ明显刺激三叶期玉米幼苗，第三叶质膜ＡＴＰａｓｅ活性提高，并且Ｖｍａｘ增加近一倍，而Ｋｍ值却降低；水分胁迫下渗透调节因子脯氨酸累积，Ｋ含量则呈现先上升后下降的趋势，渗透调节的起动与质膜ＡＴＰａｓｅ活性上升可能无直接关系。实验也表明质膜ＡＴＰａｓｅ活性被三氟拉嗪（ＴＦＰ）促进而受钙调素抑制，由此推断质膜ＡＴＰａｓｅ在钙调素参与的磷酸化后活性降低。