大叶补血草Na+/H+ 逆向转运蛋白基因( SOS1)的克隆与序列分析

 用RT-PCR及RACE方法从盐生植物大叶补血草Limonium gmelinii (Willd. ) Kuntze中分离出Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白基因的cDNA (LgSOS1, GenBank登录号EU780458) , LgSOS1的cDNA全长为3 910bp, 5′非翻译区为79 bp, 3′非翻译区为376 bp, 开放阅读框为3 455 bp, 编码1 151个氨基酸, 推测分子量为126 kD。氨基酸同源性分析表明, LgSOS1与冰叶午时花、沙拐枣、番茄、盐芥和拟南芥质膜型Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白的一致性分别为69.02%, 64.42% , 61.96% , 60.12%和59.62%。预测分析表明, LgSOS1有12个跨膜结构区域。系统发育分析表明该蛋白与质膜型的Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白的亲缘关系较近, 与液泡型的Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白亲缘关系较远。     

不同浓度NO3- 胁迫下黄瓜幼苗根系分生区细胞内Ca2+分布变化的差异

 以‘新泰密刺’黄瓜为试材, 采用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法, 研究不同浓度NO₃^- 胁迫下黄瓜幼苗根系分生区细胞内Ca²⁺的分布变化, 以期为探讨不同浓度NO₃^- 胁迫下细胞Ca²⁺行为特征与黄瓜对NO₃^- 适应性之间的关系。结果表明, 对照生长条件下(14 mmol·L^-1 NO₃^- ) , 黄瓜根系分生区细胞内Ca²⁺主要出现在细胞膜和小液泡内, 线粒体、细胞质和细胞核及核仁内也有少量的较小颗粒钙沉淀。而其它浓度NO₃^- 胁迫下, 其根系分生区细胞Ca²⁺定位分布变化明显。在56和140 mmol·L ^-1NO₃^- 浓度下, Ca²⁺有向细胞基质分布的趋势, 其细胞间隙、细胞质和线粒体中亦出现大量钙沉淀颗粒。且不同处理浓度下, 线粒体和小液泡数量及结构变化较大。而当NO₃^- 浓度达182 mmol·L ^-1时, 根系分生区各细胞器内钙沉淀颗粒明显减少, 此时Ca²⁺的变化是各细胞器及膜系统遭严重破坏的结果。综上可知, 黄瓜幼苗可通过根系分生区液泡内Ca²⁺向细胞基质分布变化, 来增加对高浓度NO₃^- 胁迫的抗性。     

LaCl3和CPZ对磷饥饿番茄液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性的影响

采用水培法研究了LaCl3和氯丙嗪(CPZ)对磷饥饿番茄幼苗液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性的影响。结果表明:LaCl3处理抑制了液泡膜H+-ATPase活性,但提高了H+-PPase活性;而CPZ处理既抑制了液泡膜H+-ATPase活性,又抑制了液泡膜H+-PPase活性。同时,CPZ处理引起磷饥饿番茄幼苗可溶性蛋白质含量下降,LaCl3处理引起可溶性蛋白质含量增加。     

草莓采后微粒体膜Ca2+-ATPase 活性与膜脂过氧化水平

 测定了常温(25 ℃) 和低温(4 ℃) 贮藏的草莓果实中微粒体膜Ca²⁺-ATPase 酶(Ca²⁺-ATPase)与超氧化物歧化酶(SOD) 活性、超氧阴离子(O -·2 ) 产生速率和丙二醛(MDA) 含量的变化。结果显示,随果实衰老, 低温贮藏的果实微粒体膜Ca²⁺-ATPase总活性和质膜、线粒体膜及液泡膜上的Ca²⁺-ATPase 活性, 微粒体膜SOD 活性和O^-·₂ 产生速率呈先升高后降低的趋势, MDA 含量变化与之相反; 常温贮藏的果实Ca²⁺-ATPase活性和O^-·₂产生速率变化较为迅速, 与低温类似, 而SOD 活性逐步下降, MDA 含量不断升高。这些表明, 草莓果实衰老与细胞质内Ca²⁺-稳态的破坏和膜脂过氧化作用的加强有密切关系。     

葡萄根系钙处理对叶片镉伤害的保护作用

以巨峰葡萄扦插幼苗为试材,通过根部处理,研究氯化镉（CdCl₂） 处理下,氯化钙（CaCl₂）对叶片的保护作用。结果表明：0.5 mmol·L^-1 CdCl₂处理能够显著增加叶片H₂O₂和MDA（丙二醛）含量以及质膜透性,显著抑制叶片CAT（过氧化氢酶）活性、降低呼吸速率和质膜H⁺-ATPase、Ca²⁺ATPase活性。0.5 mmol·L-1 CaCl2处理显著抑制由CdCl₂引起的叶片MDA和H₂O₂含量以及电解质渗漏率的升高,显著减轻CdCl₂对叶片CAT活性、呼吸速率以及质膜H⁺-ATPase和Ca²⁺-ATPase活性的抑制。这些结果显示,根部应用0.5 mmol·L^-1的CaCl₂能够缓解CdCl₂对葡萄叶片造成的伤害。     

不同基质栽培对番茄叶片光合作用和根系ATP酶的影响

以腐熟玉米秸、麦秸、菇渣、锯末等农产废弃物添加土壤后配成有机基质进行番茄栽培试验,探讨不同基质栽培对番茄叶片光合特性和根系ATP酶活性的影响。结果表明,有机基质栽培较土壤栽培植株同化产物积累增加,番茄光合速率、细胞间隙CO₂浓度、呼吸速率均显著提高。有机基质栽培Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP显著升高,P-H⁺+ATPase、P-Ca²⁺-ATPase、V-H⁺-ATPase、V-Ca²⁺-ATPase活性提高。有机基质栽培番茄通过提高根系质膜和液泡膜ATPase活性、增加番茄的光合速率、细胞间隙CO₂浓度,提高Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP,提高光化学效率,增强营养吸收,从而促进番茄生长和同化物形成。     

Cu2+、Zn2+和Mn2+对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

以黄瓜为对象,研究了低温胁迫下不同Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度对其幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温胁迫下,提高营养液Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度能使黄瓜幼苗叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ等叶绿素荧光参数明显增强,表明Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度的提高能显著增强黄瓜叶片光合机构抗低温损伤的能力。     

钙对淹水胁迫下辣椒幼苗根系生长和呼吸代谢的影响

 以‘花溪’辣椒(Capsicum annuum L. ) 为试材, 研究淹水胁迫不同时间( 0、3、6、9、12 d) , Ca^{2 +}对辣椒幼苗根系生长和呼吸代谢相关酶活性的影响。结果表明: 外源Ca^{2 +}浸种处理对淹水胁迫下幼苗的伤害有显著的缓解效应, 可改善根系的生长状况, 根系总长度、总表面积、体积、根尖数和平均直径等都显著高于单纯淹水胁迫; 与单纯淹水胁迫相比, 外源Ca^{2 +}处理能够提高根系活力, 降低根系电解质渗出率, 提高ADH活性, 降低LDH活性, 避免乳酸和乙醛的积累, 同时使根系保持较高的MDH和SDH活性, 进行一定的有氧呼吸代谢。以上结果表明, 外源Ca^{2 +}可通过调节辣椒幼苗根系内呼吸代谢来缓解淹水胁迫对植株的伤害。     

金丝小枣等4个枣品种耐盐性与细胞质膜、液泡膜质子泵活性的关系

以金丝小枣、梨枣、大瓜枣和冬枣为试材,设加0、0.10%、0.30%、0.50%和0.70%NaCl共5种土壤含盐量水平,研究了盐胁迫下这4个主栽枣品种耐盐性与质膜H+-ATPase和液泡膜H+-ATPase、H+-PPase活性的关系。对叶片相对含水量、丙二醛含量、相对电解质渗漏率、Fv/Fo、Fv/Fm、净光合速率等生理指标测试结果表明,4个枣品种的耐盐性存在较大差异。尽管4品种根尖和叶片细胞PM-H+-ATPase、TP-H+-ATPase和TP-H+-PPase活性随土壤含盐量升高的变化趋势相似,但同一枣品种的不同H+-ATPase、同一H+-ATPase在不同枣品种中的活性差异明显。盐胁迫下,耐盐性强的金丝小枣根尖细胞中3种H+-酶的活性降低幅度明显小于耐盐性弱的冬枣,且金丝小枣PM-H+-ATPase活性与TP-H+-ATPase活性相当,而盐胁迫下耐盐性弱的冬枣根尖细胞中PM-H+-ATPase活性明显低于TP-H+-ATPase活性,TP-H+-PPase活性随土壤含盐量递增更呈直线性下降,对土壤盐分非常敏感。盐胁迫下,枣品种耐盐性不同,枣叶细胞中3种H+-酶活性的差异也很显著。总体上,耐盐性强的枣品种,质膜和液泡膜质子泵的活性均强,根尖细胞向质外体"排盐"的功能与向共质体的液泡中"固定盐分"的功能均突出,叶片细胞向质外体"排盐"的功能基本保持而向液泡中"固定盐分"的功能显著增强,但耐盐性弱的枣品种盐胁迫下叶片细胞质膜、液泡膜质子泵活性下降或略有增强。     

缺硼胁迫对枳幼苗根系生长及线粒体功能的影响

为明确缺硼胁迫对枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]幼苗根系损伤的机制，采用营养液培养法研究缺硼对枳幼苗根系生长发育、线粒体活性氧代谢、抗氧化酶活性变化、线粒体特性和线粒体超微结构的影响。结果表明：缺硼处理抑制了枳幼苗根系生长，根系总根长、总表面积、总体积、平均直径及根系生物量均明显降低，根系活力也显著下降。缺硼处理降低了根系线粒体超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，增加了过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量。缺硼处理还使线粒体膜吸光度变化值降低，说明增大了线粒体膜透性转换孔开放程度。缺硼处理降低了线粒体膜流动性、线粒体膜电位和细胞色素c/a值，线粒体功能受损导致ATP合成明显减少。透射电镜观察结果显示缺硼处理的根系线粒体结构被破坏，线粒体内嵴减少，出现空泡化现象。综上，缺硼会显著抑制枳幼苗的生长发育，其作用机制可能与线粒体结构与功能受损有关。     

低氧胁迫对平邑甜茶根系活力及氮代谢相关酶活性的影响

 采用控制营养液溶氧浓度的方法,研究了低氧胁迫对平邑甜茶幼苗生物量、根系活力、根系呼吸速率以及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：低氧胁迫抑制了植株的生长,营养液溶氧浓度越低,抑制作用越明显;低氧处理前期根系呼吸速率也受到了明显地抑制,并且溶氧浓度越低抑制作用越强,但随处理时间的延长,抑制作用降低,而幼苗根系活力则先急剧升高后急剧下降;低氧胁迫诱导了硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）的活性,溶氧浓度越低酶活性增加幅度越大;而对谷氨酸脱氢酶（NADH-GDH）的活性先抑制后促进。平邑甜茶可通过增加呼吸消耗、改变代谢途径来缓解低氧逆境伤害。     

根系限制对酿酒葡萄生长发育的影响

 用10、20 和50 L 容积的塑料盆盆栽酿酒葡萄, 探讨了根系生长范围对地上和地下部生长的影响。各处理的根干物量由小到大依次为: 10、20、50 L。50 L 处理根量分别是20L 和10 L 的1. 78 倍和3. 38 倍。按直径将根分为粗根( > 3 mm) 、中级根(0. 5 ～3. 0 mm) 、细根( < 0. 5 mm) , 限根处理使细根量显著增加。同级根平均根长和根重无显著差别, 表明限根后根重减少是根数量减少之故, 而非根变短变细。地上部生长受限根处理影响显著, 干物量、叶质量、叶面积均显著降低。     

连作土与灭菌土对平邑甜茶幼苗生长发育的影响

以平邑甜茶幼苗为试材,探讨了连作土和温度处理的灭菌连作土对其生长发育的影响。结果表明,温度处理的灭 菌连作土能够增加植株细根的表面积、总长度和根尖数;增强白根与褐根的呼吸强度;延长根系寿命;增加植株的生物量、 叶面积;灭菌处理连作土中植株白根的呼吸强度、生物量和叶面积与连作土处理的差异显著。     

三种丛枝菌根真菌对辣椒根系生长的影响及效应分析

以辣椒品种金塔为试材,播种时分别接种3种丛枝菌根真菌菌剂(G.etunicatum、G.mosseae、G.versiforme),菌根化育苗后定植,研究辣椒生长发育过程中根系的生长及酶活性变化。结果表明:3种丛枝菌根处理的根系生物量,根系活力,根系SOD、POD、CAT活性及产量均明显高于对照。3个供试菌种中,G.mosseae对辣椒根系的促生效应表现最佳。     

不同土层深度及磷水平对番茄生物量及根系形态的影响

以番茄品种东农708为试验材料,取距地表0~15cm,15~30cm,30~45cm的土壤为栽培土壤,各层土壤以施N、P、K肥为供磷处理,以施N、K肥为对照,研究不同土层深度及供磷水平对番茄生物量及根系形态的影响。结果表明,番茄植株地上部生物量受施磷水平和土层深度共同影响,同一土层中供磷条件下的番茄株高、地上部干、鲜质量均显著高于对照;在相同施磷水平下,0~15cm土层的番茄株高、地上部鲜质量均显著高于15~30cm和30~45cm土层。番茄植株地下部干质量、总根长、根表面积、根体积及0~1.5mm直径范围内总根长受施磷水平影响较大,受土层深度影响不明显。综上,不同土层深度及磷水平对番茄地上部生物量均有影响,且表层土壤施磷更利于番茄生物量的积累;根系形态受施磷水平影响较大,受土层深度影响不显著。     

Against the wall—Root growth and competition in four perennial winter hardy plant species grown in living walls

Plants in living walls face challenges from intraspecific and interspecific competition from plants around them, as well as water and nutrient availability in the growing media. This paper explores these challenges using four different species of hardy perennials.Campanula poscharskyana ‘Stella’, Geranium sanguineum ‘Max Frei’, Sesleria heufleriana and Veronica officinalis ‘Allgrün’ were grown in two types of vertical growing media, made of either coir or stone wool, in transparent boxes under greenhouse conditions. In the media, plants were placed above each other, two plants of same species, two plants of different species, or a plant grown alone. Root frequency was registered over 56 days and the activity of individual root systems was studied through uptake of ¹⁵N. In addition, plant dry weight and N content as well as water content in the growing media were measured at cessation of the experiment.Shoot and root growth as well as nutrient content in plants were higher in coir than in stone wool and plants placed at the top position had significantly higher biomass than at the bottom position. The stone wool media had significantly higher water content in the lower part of the media while the coir media had water more evenly distributed. Species differences in root frequency were found. Campanula and Geranium showed strong root growth and had root frequencies of up to 0.9, whereas Sesleria and Veronica had less root growth, in some cases only root frequencies around 0.3. The species reacted differently to root competition and planting position and there were differences in the competitive ability between the species. Campanula and Geranium were not affected by competition, whereas both Veronica and Sesleria showed altered root growth due to competition depending on the growing medium. When Geranium was grown above Veronica in stone wool, plant biomass and ¹⁵N uptake increased in Veronica indicating environmental modification, with one species improving the growing conditions for another.The results revealed that growing plants vertically in a living wall is complex, and that choice of growing medium and species composition is important for a successful living wall. Planting combinations should therefore be tested before being used in commercial applications.     

Vine growth and nitrogen metabolism of ‘Fujiminori’ grapevines in response to root restriction

Two-year-old ‘Fujiminori’ grapevines (Vitis Venifera × V. Labrasca) planted in plastic pots (10 L) were used to evaluate vine growth and nitrogen metabolism in response to root restriction. Results show that root restriction reduced shoot growth and photosynthetic rate, but promoted root growth in vines. NO₃⁻-N concentration in all plant parts, and total N concentrations in brown roots and new leaves were decreased by root restriction, and chlorophyll and carotenoid concentrations in mature leaves were also reduced. Nitrate and nitrite reductase activities in brown roots and mature leaves were significantly reduced in root-restricted vines. The results suggest that the reduction of nitrate and nitrite reductase activities caused the inhibition of nitrogen assimilation, and this might be an important reason for root restriction inhibiting shoot growth.     

不同供磷水平对辣椒根系形态和根际特征的影响

以辣椒品种线椒王为试验材料,采用盆栽方式,通过分析不同施磷水平下辣椒根系形态和根系生理的变化,探究辣 椒磷高效利用的主要根系及根际过程。结果表明,辣椒地上部和根系生物量随供磷水平的增加呈现先增加后下降的趋势,整 株磷浓度以及整株磷累积量呈增加趋势。随供磷水平增加,根系总根长呈先增加后下降趋势,根系平均直径、根冠比呈逐渐 降低趋势;辣椒根系菌根侵染率和土壤酸性磷酸酶活性呈现先增加后下降的趋势。相关分析结果表明,土壤有效磷浓度和整 株磷浓度与根系平均直径、菌根侵染率呈极显著负相关,与总根长可用一元二次方程拟合,表明辣椒根系适应低磷的根际特 征可能是通过增加根系生物量及总根长,同时降低根系平均直径来实现的。     

硫对大蒜生长发育及根系活力的影响

以金乡紫皮蒜为材料,采用设施水培研究硫对大蒜生长发育、酶活性及根系活力的影响.研究结果表明,在O～2.25 mmol/L硫浓度范围内,硫对大蒜的株高、叶长、叶面积和假茎粗有一定的促进作用,超过这一范围则产生抑制作用.当营养液硫处理浓度为2.25 mmol/L时,SOD(超氧化物歧化酶)活性最高:营养液硫处理浓度为1.5...