嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响

为探索嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响,选择了南瓜京欣砧三号为砧木,薄皮甜瓜IVF09与厚皮甜瓜IVF117为接穗,以自根苗为对照,采用基质栽培法研究了铜胁迫下甜瓜嫁接苗和自根苗的光合特性与矿质元素吸收。结果表明：在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗生物量下降、光合作用受抑制、矿质元素吸收平衡破坏。但在同一胁迫条件下,嫁接苗的生物量大于自根苗,光合色素含量高于自根苗,净光合速率（ Pn）、蒸腾速率（ Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）显著大于自根苗,气孔限制值（Ls）小于自根苗;嫁接改善了矿质元素吸收,有效增加K、P、Na等的含量,减少Cu含量,IVF09嫁接苗叶片Cu含量在800μmol/L Cu2＋胁迫下显著低于自根苗,仅为自根苗的70．11％;而IVF117在400μmol/L Cu2＋胁迫下Cu含量显著低于自根苗,为自根苗的86．61％。因此,嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的抑制作用,缓解了铜胁迫对甜瓜幼苗的毒害作用。     

聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对水稻幼苗矿质离子含量的影响

以水稻为试验材料,采用水培方法研究PEG胁迫对水稻叶片和根系矿质元素含量的影响。结果表明:水稻幼苗体内的大量元素(P、K、Ca、Mg)含量在胁迫4、6d时显著低于对照组;而各微量元素(Mn、Na、Fe、Zn、Cu)含量的变化不一致,或增加或减少,但在胁迫6d时均与对照组的差异达显著水平。并且水分胁迫抑制了P、K、Ca、Mg、Fe元素从根向茎叶迁移,促进了Mn、Na、Zn和Cu元素从根向茎叶运输。     

硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及矿质元素吸收的效应

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较,大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿,且差异显著。综合评价表明,大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。     

夜间低温对番茄幼苗吸收矿质元素的影响

以辽园多丽番茄幼苗为试材,模拟北方冬春季节日光温室的低温条件,设置夜间低温6℃处理,以正常夜间温度15℃为对照,测定番茄幼苗植株对N、P、K、Ca、Mg元素的吸收情况,为低温季节设施番茄栽培和施肥提供理论依据。测定结果表明,夜间低温抑制了番茄幼苗根系对N、P、K、Ca、Mg元素的吸收,番茄幼苗N素在叶片中含量最高,而P素在根系中含量最高;番茄幼苗根系对K素的吸收随着处理时间的延长,与对照相比差距逐渐缩小,到7d时基本持平;低温处理3 d后,根系中Ca、Mg含量开始增大,而叶片中Ca、Mg含量与对照相比呈明显下降趋势。     

水涝胁迫对不同土壤盐碱度下甜菜幼苗生长及光合特性的影响

为探究水涝胁迫对不同土壤盐碱度下甜菜幼苗生长的影响,验证甜菜在水涝逆境中的生长规律,评估水涝胁迫对盐碱地甜菜种植的影响,以甜菜‘SV1433’为供试品种,以微酸性黑土为基础利用NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH调节土壤盐碱度,采用室内土培法,设置微酸土、盐渍土、盐碱土3个土壤盐碱梯度下对照及水涝胁迫共6组处理。结果发现,播种9天后出苗结束,微酸土中甜菜出苗较快,优于盐渍土及盐碱土;播种26天后收苗,在微酸土、盐渍土、盐碱土3种土壤盐碱度下,水涝胁迫比对照植株鲜重分别降低40.7%、26.9%、25.2%,干重分别降低41.1%、29.9%、24.8%,株高分别下降20.4%、19.1%、16.3%,表明随土壤盐碱度升高水涝胁迫对甜菜幼苗鲜重、干重、株高影响逐渐降低;水涝胁迫下幼苗根面积及叶面积显著降低,植株叶长显著下降,叶片净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度显著降低,表现出水涝胁迫下盐碱土中甜菜幼苗生长较好,优于盐渍土及微酸土。     

甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应

干旱胁迫是抑制甜菜生长发育和影响产量的重要非生物因素。以耐旱型甜菜种质依安一号（V1）和干旱敏感型种质92011/1-6/1（V2）为试验材料,探讨不同耐旱品种甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应。研究了干旱胁迫对甜菜幼苗生长发育、总叶绿素含量和表观光合指标的影响。结果表明,干旱胁迫下2种甜菜幼苗的茎粗、根长、株高、叶鲜重、根鲜重、叶干重和根干重均呈下降趋势,V1下降幅度不明显且各指标降低幅度均小于V2;干旱胁迫降低了2种甜菜幼苗的叶绿素含量,叶绿素含量在第7天降到最低,且V1的含量明显高于V2;干旱胁迫使甜菜幼苗的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度和胞间CO₂浓度显著下降,V1受到的影响比V2要小。不同耐旱性甜菜品种对干旱胁迫的响应机制存在一定差异,可以进一步分析其抗旱能力,为甜菜的育种、抗逆栽培和稳产提供理论依据。     

甜菜幼苗对干旱胁迫的适应机制

为了研究甜菜幼苗在干旱逆境耐受过程中的应答机制,本研究以‘780016B/12优’为目的材料,通过设置不同浓度（3%、6%,9%以及15%）的PEG6000干旱胁迫来处理甜菜幼苗,并进行恢复生长,来衡量不同干旱胁迫处理间甜菜的相关生理生化指标和目的基因的表达量变化。研究结果表明,逆境胁迫24 h后,随着干旱强度的增加,甜菜幼苗植株的皱缩和萎蔫程度也逐渐严重,并伴随着叶片相对含水量(3.48%~15.86%)以及叶绿素含量(5.60~13.06)的下降;而体内的丙二醛和脯氨酸却大量累积,其中以15% PEG增加的尤为明显,分别高达48.23 μmol/L和201.37 μmol/L左右。逆境恢复后,3% PEG处理的甜菜幼苗的相对含水量(96.94%)、丙二醛含量(17.22 μmol/L)以及植株形态基本恢复到了正常水平;而高浓度PEG胁迫复性后,9% PEG处理的植株的相对含水量虽然恢复了8.48%左右,但丙二醛含量仍旧相对含量高达36.46 μmol/L;而脯氨酸在各组处理中,一直维持在较高水平。qPCR分析表明,干旱胁迫诱导BvGS基因受到了不同程度的诱导表达,分别是处理前的3.85、4.45、5.81、8.20倍左右,即使恢复生长,植株中该基因的表达量虽然有所下降,但仍旧维持在较高水平。因此,可以推测,甜菜幼苗通过调整细胞水势、氧化还原水平、光合作用以及渗透代谢平衡来适应干旱胁迫所带来的失水和质膜过氧化等不良反应,并有可能通过谷胱甘肽的合成来解毒由干旱逆境所带来的氧化伤害。     

不同中性盐胁迫对甜菜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响

为了研究不同中性盐胁迫对甜菜危害的差异,选择中性盐NaCl和Na₂SO₄及二者的混合盐（NaCl:Na₂SO₄=2:1）对甜菜幼苗进行中度（140mmol/L Na⁺）和重度（280mmol/L Na⁺）胁迫,分析2种中性盐胁迫对甜菜光合作用及抗氧化酶系统的影响。采用室内水培方法,分析不同盐胁迫下甜菜幼苗的光合色素含量、光合参数及抗氧化酶活性的变化。结果表明,与对照组相比,中性盐胁迫下甜菜幼苗的光合色素含量及光合作用相关指标降低,降低幅度表现为Na₂SO₄>混合盐>NaCl,表明Na₂SO₄胁迫对甜菜光合作用的影响最大,混合盐次之,NaCl最小;与对照组相比,盐胁迫后的甜菜抗氧化酶活性升高,上升幅度也表现为Na₂SO₄>混合盐>NaCl。综上可知,Na₂SO₄对甜菜幼苗的毒害作用远大于NaCl,该结果为不同盐碱地区甜菜筛选种植及生产布局提供了理论依据。     

七种矿质元素对荸荠生长的影响

作者于１９９２－１９９３年的研究结果表明：氮、钾、硼、铜、锌、钼均有增产效果，其中钾增产效果最好，比对照增产７６％。氮、磷、钾、硼、铜、锌、钼能改变或部分改变荸荠球茎的表面性状。对有关性状还进行了相关测定并建立了相应的回归方程。     

Na_2SO_4+NaCl混合盐胁迫对甜菜幼苗生长的影响

为研究甜菜幼苗对混合盐的耐盐程度,采用盆栽试验,以甜菜KWS0143和Bate464两个品种为试验材料,将Na_2SO_4和Na Cl按摩尔浓度1∶2混合,按混合物所占土壤质量的百分比,设4个胁迫处理(0、0.5%、0.7%、0.9%),研究两种盐混合胁迫下甜菜的出苗率、干重、鲜重、叶绿素总含量及叶绿素a/b值的变化情况。结果表明:0.5%和0.7%Na_2SO_4+Na Cl处理促进甜菜幼苗的生长,与对照相比生物量有所增加;当浓度增加到0.9%时,甜菜幼苗生长受到抑制,幼苗的干重、鲜重、叶绿素总含量呈下降趋势,与对照差异显著。在本试验条件下,品种KWS0143耐混合盐程度强于Bate464。     

Sucrose Accumulation in Sugar Beet Under Drought Stress

Drought stress may affect sucrose accumulation of sugar beet by restricting leaf development and storage root growth. The objective of this study was to identify changes occurring in the storage root of Beta beets in growth characteristics and ions and compatible solutes accumulation under drought with regard to sucrose accumulation. Two pot experiments were conducted: (1) sugar beet well supplied with water (100 % water capacity), under continuous moderate (50 %) and severe drought stress (30 %), (2) sugar beet and fodder beet well supplied with water (100 %) and under continuous severe drought stress (30 %). Under drought stress, the ratio of storage root to leaf dry matter of sugar beet decreased indicating a different partitioning of the assimilates. The sucrose concentration of the storage root was reduced. In the root, the number of cambium rings was only slightly affected, although drought stress was implemented already 6 weeks after sowing. In contrast, the distance between adjacent rings and the cell size was considerably restricted, which points to a reduced expansion of existing sink tissues. The daily rate of sucrose accumulation in the root showed a maximum between 16 and 20 weeks after sowing in well‐watered plants, but it was considerably reduced under drought stress. The concentration of compatible solutes (K, Na, amino acids, glycine betaine, glucose and fructose) decreased during growth, while it was enhanced because of drought. However, when sucrose concentration was added, a constant sum of all examined solutes was found throughout the vegetation period. It was similar in sugar beet and in fodder beet despite different concentrations of single solutes, and the total sum was not affected by water supply. A close negative relationship between the concentration of compatible solutes and sucrose occurred. It is therefore concluded that the accumulation of compatible solutes in the storage root of Beta beets under drought might be a physiological constraint limiting sucrose accumulation.     

外源硒处理条件下红甜菜苗期矿物质积累特性分析

红甜菜具有很高的营养价值和药用价值。硒元素是人体所必需的元素,被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”。为探究硒元素对红甜菜苗期各矿物质累积的影响,本研究以荷兰红甜菜品种‘必久’为研究材料,对其施用不同种类不同浓度的外源硒(0、0.5、5、10 mol/L)。根据试验结果得出以下试验结论：Na₂SeO₄和Na₂SeO₃在0.5 mol/L时,对红甜菜吸收Na、Mg、Ca、Mn、Fe影响不大;Na₂SeO₄和Na₂SeO₃在5 mol/L时均能够促进红甜菜对Na、Mg、Ca、Mn、Fe的吸收;Na₂SeO₄和Na₂SeO₃在10 mol/L时,除对Mg元素吸收起到抑制作用外,红甜菜吸收Na、Mg、Ca、Mn、Fe量均略高于对照,但吸收促进作用将会减弱。结论在红甜菜苗期施用适当浓度的外源硒会提高红甜菜苗期对Na、Mg、Ca、Mn、Fe的吸收。     

甜菜抗非生物胁迫研究进展

本研究主要从旱涝、盐碱、高低温以及土壤重金属污染4方面综述了非生物胁迫对甜菜生长发育、生理生化及分子水平的影响。研究发现甜菜在非生物胁迫下净光合速率下降,渗透调节物质浓度改变,活性氧代谢物质含量产生变化,生长发育受到影响;甜菜抗水分胁迫基因包括PSC5、PSCR、2-cysprx、NADK、cprx1、AVP1、Bv-txas等,MYB转录因子和NAC转录因子也在非生物胁迫中起重要作用;甜菜M14品系具有抗旱、耐盐等优良特性。WRKY家族转录因子、BvM14-Tpx、BvM14-CCoAOMT等基因、过氧化酶BvpAPX及各类盐应答蛋白质在抵抗盐胁迫中起促进作用;甜菜抗高低温研究较少,研究表明低温胁迫产生了甜菜抽薹基因的差异表达,甜菜SbSEC14基因在逆境条件下起到信号传导的功能;甜菜抗重金属胁迫研究进展近些年发展迅速,BvGS、BvMTP11、BvHIPP24、BvGST基因陆续被克隆。本研究提出今后应进一步加强甜菜抗非生物胁迫机制及应用的挖掘与创新;充分挖掘野生种中DREB基因,通过转基因技术培育抗逆性强的甜菜品种（系）;在单一逆境研究基础上,进一步开展多逆境条件下的抗逆研究;在生产上应用外源调控物、抗氧化剂、硅等抵御非生物胁迫对甜菜的生长发育影响。     

不同缺硼处理对甜菜苗期叶片生长及光合性能的影响

探讨不同缺硼胁迫处理对甜菜叶片生长发育及光合性能的影响,为生产实践提供理论依据。以甜菜品种‘H004’为试验材料,采用水培试验方法,设定硼浓度0 (B1)、0.5 (B2)、5 (B3) μmol/L为缺硼处理,以硼浓度50 (B4) μmol/L为正常硼浓度对照,于胁迫后21天对甜菜幼苗叶片形态参数及光合性能进行测定和分析。结果表明：缺硼胁迫对甜菜叶片的生长发育具有显著的抑制作用,且缺硼胁迫程度越高抑制作用越明显。具体表现为：缺硼显著降低了叶片面积、叶片鲜重和干重,增加了叶片厚度、叶色值;使叶片叶绿素a和叶绿素b分别比对照降低了22.3%~51.5%、23.3%~42.3%;光合参数在缺硼处理时较对照下降了0.6%~28.4%。相关分析表明,缺硼胁迫下叶面积与光合色素、光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度的相关性均达到了极显著水平(P<0.01)。综上,缺硼胁迫影响了植株叶片形态、抑制了光合色素的形成,降低叶片光合特性,进而阻碍了甜菜幼苗叶片生物量积累,导致叶片的生长发育异常。     

盐胁迫下耐盐甜菜生理及其蛋白差异表达分析

为了探究甜菜在盐胁迫条件下生长及蛋白差异表达的变化,本研究以耐盐甜菜‘T510’为试验材料,采用室内营养液培养的方式,分析了0、140、280 mmol/L NaCl胁迫条件下甜菜生理和蛋白组变化。结果表明:随着盐分浓度的升高,甜菜的干物质、胁迫指数、叶绿素含量明显降低。相反,丙二醛和可溶性蛋白含量明显升高。利用双向电泳分别在对照组、低盐组(140 mmol/L NaCl)、高盐组(280 mmol/L NaCl)中检测到514、579、562个蛋白点。在低盐-对照、高盐-对照和低盐-高盐中分别有17、40、21个差异表达蛋白（变化倍数>2,P<0.05）。通过质谱分析最终分别鉴定出12、23、11个差异表达蛋白。这些差异蛋白主要参与光合作用和物质代谢。同时,发现磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶家族蛋白PEPC,Zn结合脱氢酶家族蛋白亚型1和ATP合酶的γ链在响应盐胁迫过程中表达量变化较大。因此,对于耐盐甜菜来说,盐胁迫主要影响与光合作用和物质代谢相关的蛋白表达,其中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶家族蛋白PEPC、Zn结合脱氢酶家族蛋白亚型1和ATP合酶的γ链的作用明显。以上这些发现为甜菜及其他作物的耐盐育种提供有价值的理论依据。     

PEG模拟干旱胁迫对耐旱型与干旱敏感型甜菜种质形态指标的影响

探讨不同程度干旱胁迫对甜菜苗期生长状况的影响,旨在为耐旱甜菜种质选育与抗逆性研究提供理论依据。本研究以两种耐旱型BGRC16137(V₁)、依安一号(V₂)和两种干旱敏感型92011/1-6/1(V₃)、7412/823-3(V₄)的甜菜种质为材料,采用PEG模拟干旱,以差异显著性检验和逐步回归分析的方法来衡量干旱胁迫对甜菜的影响。随着干旱胁迫程度的增加,4个甜菜种质的幼苗地上部指标、地下部指标与叶片相对含水量都有显著的降低,根冠比逐渐升高。在各种浓度的干旱胁迫下,耐旱型V₁、V₂种质的叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长和根鲜重的下降程度都低于旱敏感型V₃、V₄种质。重度干旱胁迫下,旱敏感型V₃、V₄种质的叶片相对含水量分别比对照组下降37.33%、43.90%,而耐旱型V₁、V₂种质仅下降14.94%、20.45%。结果表明耐旱型甜菜种质通过增加叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长、根鲜重和叶片相对含水量来适应干旱胁迫。     

甜菜应答盐胁迫PUB基因的生物信息学分析

旨在为研究甜菜U-box型E3泛素连接酶提供理论基础。以甜菜T710-Mu品系为试验材料,前期通过转录组数据获得在盐胁迫下差异表达的甜菜PUB基因(plant U-box gene),利用生物信息学的方法对这些PUB基因进行分析,主要包括理化性质分析、染色体定位分析、基因序列分析、结构域分析、家族分类分析以及互作蛋白预测。结果显示甜菜PUB基因在甜菜9条染色体上均有定位,并且包含PUB蛋白具有的多个保守结构域,如U-box,Pkinase、Pkinase-Tyr、Usp、Arm以及KAP结构域,以拟南芥U-box家族分类为依据发现甜菜U-box多位于ClassⅡ、ClassⅢ、ClassⅣ中,甜菜PUB蛋白可作为E3泛素连接酶与多种功能蛋白相互作用,实现泛素化修饰。植物PUB蛋白具有E3泛素连接酶活性,在植物生长发育过程以及抵抗环境压力中起到重要作用。     

甜菜对低氮胁迫的形态学响应机制

为了分析甜菜对低氮胁迫在形态学上的应答机制,本研究以甜菜种质资源‘780016B/12优’为研究对象,对缺氮(N 0 mmol/L)和低氮(N 1.5 mmol/L)条件下甜菜植株的形态和根系构型变化进行了深入分析。结果表明,甜菜遭受氮胁迫时,地上部生物量积累减少,地下部生物量积累增加,根冠比增加,叶面积减少,甜菜生长发育受到抑制。低氮胁迫7~14天后的根系面积、体积和根系分叉数增加量均大于对照(N 10 mmol/L)。氮胁迫下,甜菜的根系构型呈二分体状,且随着胁迫时间和缺氮程度的增加,地下生物量越大,这种状况表现的越为明显。因此可以推断,甜菜植株根系生物量的高低与根系构型有着密切的联系,甜菜通过改变根系比例和根系构型来获得氮素平衡。