CaM对渗透胁迫下小麦幼苗ABA合成的介导作用研究

ABA作为干旱信号物质在植物抗逆生理反应过程中起着至关重要的作用,揭示ABA合成及其信号转导机制对于探明植物干旱信息的感受机制尤为重要。通过外使CaM拮抗剂TFP、ABA以及分根试验,研究了渗透胁迫下小麦幼苗根系和叶片中ABA和CaM含量和时间的变化。渗透胁迫均促进根系和叶片ABA和CaM含量不同程度地提高,根系ABA含量峰值出现的时间早于叶片,而CaM峰值出现的时间晚于叶片。但根系和叶片ABA峰值均不晚于CaM。不同浓度TFP和ABA处理都能提高根系和叶片ABA和CaM含量,与渗透胁迫相比,ABA呈现先升高后降低趋势,且最大值出现的时间类似,但CaM呈持续上升趋势。TFP处理抑制根系CaM含量增加,而对叶片有促进效应。ABA处理呈现浓度效应。与全根胁迫相比,分根胁迫对胁迫根系ABA含量影响不明显,但与正常对照相比,显著提高了未胁迫部分根系ABA含量,但二者峰值出现的时间分别滞后6和18 h;叶片ABA和CaM含量也相应提高,且最大值滞后12 h。CaM可能未参与渗透胁迫下ABA的合成过程,渗透胁迫引起ABA合成后,调控胞内CaM水平。     

外源ABA对干旱胁迫下玉米叶片光合能力及气孔开度的影响

为探究旱胁迫下外源ABA对玉米品种叶片光合作用以及气孔开度的影响情况,以玉米品种‘郑单988’为研究对象,采用PEG、ABA、ABA+PEG不同处理对不同时间节点下玉米苗期叶片光合作用、气孔张开程度和叶绿素含量变化进行研究。发现不同处理下3 个时间节点光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均低于对照,而气孔闭合数目均高于对照;ABA+PEG处理的4 个指标均处于PEG和ABA处理之间。说明干旱胁迫下玉米为了维持自身的生长发育,通过关闭气孔减少水分蒸腾;外施ABA可增加干旱胁迫下气孔的关闭数目和叶绿素含量,减少水分流失的同时提高旱胁迫下植株的光合速率,最终提高植株的抗旱能力。     

ABA与植物耐盐信号转导途径的研究进展

盐胁迫是常见的非生物胁迫因素之一并严重地影响着植物的生长发育。简述了植物在应对盐胁迫时,在胁迫信号的感知、信号的转导和传递、胁迫诱导基因的表达等方面所形成的一系列适应性的分子机制,回顾了近年来对脱落酸信号转导和其受体的研究。分析表明脱落酸受体PYR/PYL/RCAR (pyrabatin resistance/like-pyrabatin resistance/regularly component of ABA receptors)的发现使得ABA的信号转导通路更为清楚,使ABA与植物耐盐胁迫的关系更加明确,认为ABA在植物耐盐信号转导途径中发挥了重要的作用,与经济作物的耐盐性密切相关。     

脱落酸(ABA)生物学作用研究进展

脱落酸(ABA)是目前公认的五大植物激素之一,本文主要综述了ABA在植物生长发育、非生物胁迫和生物胁迫中的多重作用,如在植物生长发育中ABA促进器官脱落、种子成熟和休眠,调节气孔,抑制种子萌发、生长和加速衰老,调节种子胚的发育及开花;在非生物胁迫中ABA可以促进植物对非生物胁迫的耐性,因此,ABA也称为应激激素或胁迫激素;在生物胁迫中ABA随着病原菌种类和入侵方式的不同起正调控或者负调控的作用。最后笔者对ABA在生物胁迫中的作用进行了展望,如其参与植物防御的动力学研究、作用方式及与其它激素信号的互作等有待进一步研究。     

干旱胁迫下植物的信号转导及基因表达研究进展

干旱是影响植物生长的主要因素之一,研究植物在干旱胁迫下的反应机制具有重要的现实意义。ABA、H2O2和NO在植物响应干旱胁迫反应中可能作为信号分子的作用。在干旱胁迫下,植物由“渗透感受器”感受外界胁迫信号。通过第二信使及其下游蛋白激酶级联传导反应,调控了一系列基因的表达。根据干旱信号转导过程中胁迫相关基因的表达是否依赖ABA,存在依赖ABA和非依赖ABA两途径。综述了植物干旱胁迫信号的感知、传递及其诱导的基因表达调控等方面的研究进展,对植物抗旱性的分子机理进行了展望。     

盐胁迫对烟草幼苗生理活性的影响

为了探讨盐胁迫对烟草叶片生理生化的影响，用含不同浓度NaCl的营养液来对烟草幼苗进行胁迫培养4天后，测定相关的生理生化指标，结果表明：随着盐浓度的增大，叶片相对电导率增高，可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和脱落酸（ABA）含量增加，而相对含水量则降低。当用ABA合成的抑制剂处理时，发现ABA含量降低，叶片受害症状加剧，相对电导率明显增加。当用外源ABA处理叶片时可以降低相对电导率，ABA在植物抗盐胁迫中起到一定的作用。     

水杨酸对水分胁迫下草莓幼苗膜脂过氧化的影响

研究水杨酸在诱导植物抗旱性形成中的作用.以草莓幼苗为试材,采用不同浓度外施水杨酸预处理,测定水分胁迫下各处理草莓叶片膜脂过氧化相关指标,保护酶类活性和光合特性.水分胁迫下,未施水杨酸的草莓叶片活性氧出现一高一低2个峰值,第1个峰值之后保护酶类活性显著提高,膜脂过氧化指标维持较低水平;随着胁迫时间延长,活性氧再次小幅积累,膜脂过氧化程度随之加剧.适宜浓度水杨酸预处理可以促进水分胁迫下活性氧的早期积累,并有效激活保护酶活性,减轻膜脂过氧化损伤,叶片维持高光合活性;但高浓度水杨酸预处理会加剧膜脂过氧化损伤.水杨酸通过促进活性氧信号泵发,活化保护酶活性,减轻膜脂过氧化损伤来提高植物对水分胁迫的抗性.     

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。     

水分胁迫对花生幼苗叶片内源激素含量的影响

研究了水分胁迫对花生幼苗叶片内源激素含量的影响。结果表明,GA3含量先升后降,出现了两个高峰值,ABA含量则逐渐升高,IAA和ZR先降低后升高。随着胁迫时间的延长,叶片中ABA/IAA的值先升后降,ABA/ZR逐渐升高。     

水分胁迫对设施马铃薯叶片脱落酸和水分利用效率的影响研究

采用盆栽方法,设置土壤相对含水量(RSM)为85%(对照)、65%、45%、25%,研究干旱胁迫对设施马铃薯全生育期叶片脱落酸(ABA)含量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:马铃薯发棵期土壤相对含水量在25%~85%范围内,随着土壤水分胁迫强度的增加,马铃薯叶片ABA含量和St NCEDs(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶)基因的转录水平呈逐渐增加趋势,重度土壤水分胁迫情况下叶片ABA含量增加33%,St NCED1基因转录提高4倍,而St NCED2基因转录提高9倍。在水分胁迫下马铃薯发棵期叶片水分状况发生不同变化。其中气孔导度呈下降趋势,在土壤相对含水量为45%时下降幅度最大,为81%,并且在同一时间内,土壤相对含水量为45%气孔开放最大;在不同的水分处理间,土壤相对含水量为25%的叶气温差最大,平均比对照高2℃;相反,随着土壤水分胁迫增加,叶水势和叶片相对含水量越来越小,日变化过程中在同一时刻,土壤相对含水量为45%时水分利用效率最高,在12∶00和18∶00达到了最高峰,分别为1.13μmol/mmol和1.15μmol/mmol。     

固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制

摘 要：为研究固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制,本文采用分根装置,向一侧加入聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,分两次收获植株测定木质部水分运输速率、生理水分利用效率以及不同部位脱落酸含量等指标,并在第7天测定叶片及根系解剖结构。氮设三种形态（NH4+-N;NO3--N;50% NO3--N+50% NH4+-N）,两侧根室均匀供应。结果发现固定根区水分胁迫下,随着胁迫时间延长,混合氮处理能相对维持植株较高的水分运输速率;叶肉和叶片厚度大,导管数目较多,直径较大,有利于促进水分吸收与运输,适应水分胁迫。而NH4+-N对木质部汁液pH及ABA的调节作用较强,各部位ABA浓度高于其他两个氮形态;在胁迫后期NH4+-N供应的植株木质部汁液pH值增加,从而更有利于调节蒸腾作用,提高水分利用效率。     

科技与产品

正脱落酸通过调控叶片衰老提高抗旱性的分子机制被揭示中国科学院上海生命科学研究院上海植物逆境研究中心以及美国普渡大学等单位的研究人员联合破译了植物激素脱落酸(ABA)通过调控植物叶片衰老,促使植物对水分养分进行源库的再分配,从而提高作物抗旱性的分子机制。该研究表明,ABA受体PYL9和经典的下游复合体PP2C/Sn RK2共同传递ABA诱导的衰老信号,通过对下游转录因子ABFs和RAV1的磷酸化激活促进衰老相关基因的表达,从而最     

硼素对甜菜内源激素的影响研究

优化利用高效液相色谱法测定甜菜叶片中IAA、GA₃、ZT、ABA 4种内源激素的条件,研究不同硼浓度下4种内源激素含量及比例的变化,为甜菜生产实践提供理论支持。以甜菜单粒种HI0099为试验材料,在室内水培条件下,设置十分缺乏、缺乏、适量及过量硼营养浓度,利用高效液相色谱法,对甜菜叶片中IAA、GA₃、ZT、ABA进行测定,分析各激素含量变化与硼处理浓度之间的关系。结果表明,随着硼浓度的增加,甜菜叶片内IAA、GA₃、ZT的含量呈先升高后降低的趋势,ABA含量随着硼浓度的增加表现为先降低然后升高的趋势。缺硼和硼毒害胁迫都会使甜菜叶片中IAA、GA₃、ZT含量降低,同时使ABA含量升高,IAA/ABA、GA₃/ABA、ZT/ABA比值降低。缺乏胁迫情况下,硼素营养水平与甜菜叶片ZT/ABA比值之间呈现显著正相关(r=0.866^*);硼素毒害胁迫情况下,硼素营养与植株叶片ABA含量呈显著正相关(r=0.958^*),与ZT/ABA比值呈显著负相关(r=-0.915^*)。综合分析说明,硼素改变了甜菜叶片激素的含量及平衡关系,可以通过大田试验验证和利用外源植物生长调节剂来调控植物内源激素平衡最终缓解甜菜硼胁迫影响。     

水分胁迫下紫花苜蓿根系特征与ABA含量的变化

研究通过温室盆栽试验探讨了干旱胁迫对‘三得利’、‘敖汉’和‘中苜1 号’3 个紫花苜蓿品种根系ABA浓度和根系特征的影响。按照田间持水量的100%（对照）、85%（轻度干旱）、70%（中度干旱）和55%（重度干旱）设置4 个梯度的水分胁迫处理,分别对3 个紫花苜蓿品种进行处理,并对根系ABA含量和根系性状进行测量。结果显示：水分胁迫可以显著影响不同生长时期的紫花苜蓿根系ABA的含量。随着处理时间的延长,不同水分胁迫处理的紫花苜蓿根系ABA含量均呈先升高后下降再升高的趋势。在移栽后的第75 天,根系ABA含量达到首个峰值,然后开始下降,到第105 天的时候将至最低,然后开始回升直至处理结束。移栽105 天以后,4 个水分胁迫处理（W1、W2、W3 和W4）紫花苜蓿根系ABA含量分别为44、56.6、64.6、94.4 ng/g FW。同时,不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。移栽105 天以后,‘敖汉’、‘三得利’和‘中苜1 号’根系ABA含量均达到最低,分别为83.2 ng/g FW、61.7 ng/g.FW 和49.9 ng/g FW;之后,根系ABA含量开始回升。与对照相比,重度水分胁迫使根系长度降低了20.92%,使侧根数降低了20.71%,使根鲜重降低了43.79%,使根干重降低了37.96%。重度水分胁迫下植株根冠比是对照的1.9倍,这说明水分胁迫对地上部茎叶的影响要大于地下部的根系。水分胁迫降低了紫花苜蓿根长、侧根数、根鲜重和根干重,增加了紫花苜蓿根冠比,促使根系ABA含量升高。不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。     

非生物胁迫下海马齿SpSOS1基因的表达及响应ABA模式分析

为分析盐生植物海马齿(Sesuvium portulacastrum L.) SpSOS1基因的表达模式,本研究利用实时荧光定量PCR技术分析SpSOS1在海马齿不同组织以及不同胁迫条件下的表达情况。空间表达模式分析表明,SpSOS1在海马齿根中表达量最高,在花中的表达量最低。不同胁迫条件下SpSOS1基因的表达分析表明,在干旱、高温(42℃)、低温(4℃)以及氧化胁迫下表达量无明显变化;在ABA处理后,SpSOS1基因呈现上调表达,且在6 h表达量达到峰值,与盐胁迫处理下的表达趋势基本一致。为进一步探究盐胁迫下SpSOS1的上调表达是否受ABA的诱导,使用钨酸钠和氟啶酮作为ABA生物合成抑制剂和清除剂处理海马齿,结果表明,用钨酸钠和氟啶酮处理后,盐胁迫下SpSOS1的表达增加量从9.8倍分别降为起始表达量的1.8和2.1倍,表明盐胁迫下SpSOS1的上调受ABA信号途径诱导。本研究为进一步探究SpSOS1的耐盐调控途径提供参考依据。     

植物激素ABA调控侧根生长发育的研究进展

侧根构型直接影响植物根系形态建成,是植物整个根系的重要组成部分,在植物抗逆反应中起着重要作用。为了研究植物激素脱落酸(ABA)调控侧根生长发育的分子机制,本研究归纳了ABA在侧根发育中的信号传递,揭示了ABA在侧根起始中的双重作用和ABA对侧根分生组织活性的抑制作用。并分析了在侧根发育过程中ABA与其他调控因素包括活性氧(ROS)、生长素、细胞分裂素、碳和氮信号,以及盐胁迫间的交叉对话机制,指出ABA通过诱导根中ROS的产生,拮抗生长素和协同细胞分裂素的作用从而达到抑制侧根生长发育;ABA还参与了复杂的碳和氮信号调控的侧根发育过程;此外,ABA信号介导了盐胁迫对侧根发育起始的抑制。ABA调控侧根生长发育的分子机制的揭示可以为改善植物根系性状,提高作物抗逆性提供指导作用,然而,ABA对根生长调控的分子机制还不是很清楚,根系形成也十分复杂,因此需要更多的努力。     

ABA响应植物盐胁迫的机制研究进展

土壤盐渍化是迫使经济作物减产甚至严重限制农业生产的主要原因。作为主要的非生物胁迫因素,高盐可引起植物体内离子紊乱,最终导致植物产量降低,死亡率升高。ABA作为植物五大激素之一,是公认的抗性激素,在响应植物盐胁迫时起到积极作用。笔者就近年来ABA在响应植物盐胁迫时的相关性、作用机制及其信号转导途径进行综述,并对今后相关领域的研究予以展望。分析表明：ABA可响应植物盐胁迫,并在植物耐盐信号转导中发挥极为重要的作用,同时形成一系列适应性分子机制,使得植物通过自身响应机制抵抗高盐胁迫。     

水分胁迫下中华芦荟内源激素变化的研究

采用酶联吸附免疫法(ELISA),测定了干旱条件下中华芦荟赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR s)和脱落酸(ABA)等3种内源激素的含量,并研究了这些内源激素与抗旱性的关系。结果表明,在水分胁迫下,中华芦荟叶片和根内ZR s和GA3的含量降低,ABA含量升高;干旱越严重,ZR s和GA3的含量就越低,ABA含量则越高。     

茎瘤芥BjuEAR1-1的克隆与表达分析

茎瘤芥在生长发育过程中会受到非生物逆境胁迫的影响,导致产量降低。ABA作为植物逆境激素,在调控植株响应非生物逆境胁迫过程中具有重要作用。BjuEAR1-1是ABA信号通路中负调控因子EAR1的同源基因,其突变体ear1表现出对ABA超敏感的表型。因此,探究BjuEAR1-1的生物学功能,可为茎瘤芥抵抗不良环境的调控机制提供方向,也为有效利用基因资源培育耐逆稳产的茎瘤芥新品种提供重要的理论依据。以永安小叶为试验材料,采用PCR方法克隆BjuEAR1-1基因编码序列,采用酶切酶连方法构建植物过表达载体35S∷PTF101-GFP-BjuEAR1-1,采用烟草叶片瞬时转化技术对BjuEAR1-1的亚细胞定位情况进行分析,并对BjuEAR1-1基因启动子顺式元件进行分析,最后采用荧光定量PCR方法,检测BjuEAR1-1在不同非生物逆境胁迫处理下及不同组织器官的基因表达模式。烟草亚细胞定位结果表明,BjuEAR1-1定位于细胞核和细胞质中;BjuEAR1-1在茎瘤芥的根、茎、叶、花、种荚和膨大茎中均有表达,在根中表达量最高;BjuEAR1-1的表达水平显著受低温和ABA诱导,盐胁迫处理下Bju...     

ABA和PP333对蕙兰抗寒性的影响

为探讨植物生长调节剂ABA和PP333对蕙兰低温胁迫下抗寒性指标的影响,以蕙兰名品‘大一品’为试验材料,采用不同浓度的ABA和PP333对‘大一品’幼苗叶片进行叶面喷施处理,于光照培养箱[昼温/夜温=(5±0.5)℃/(0±0.5)℃]中进行低温处理,研究ABA和PP333对蕙兰抗寒性指标的影响。结果表明：ABA和PP333处理均降低了受低温胁迫的蕙兰叶片的相对电导率,提高了游离脯氨酸、可溶性糖含量和POD活性,对冷害具有缓解作用,所有处理中以15 mg/L和20 mg/L ABA处理效果最好。