糜子SAMS基因的克隆及其在干旱复水中的表达模式分析

以糜子抗旱节水研究中获得的一个与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性较高的EST序列为基础, 采用RT-PCR技术从糜子中分离到一个SAMS基因的全长cDNA序列(命名为PmSAMS), 全长1 293 bp, 编码396个氨基酸, 具有SAMS典型的N端结构域、中间结构域及C端结构域。糜子、马铃薯、拟南芥、甜菜、大麦、荔枝、番茄和水稻8种植物SAMS的氨基酸序列多重比较分析表明, 不同植物的SAMS的氨基酸相似程度非常高(92%~97%), 其中糜子与水稻的相似性最高(97%), 说明SAMS基因在植物进化中非常保守。PmSAMS基因在糜子幼苗干旱及复水过程中的半定量RT-PCR表达模式分析表明, 在干旱早期(土壤含水量36%)诱导该基因大量表达, 而干旱程度更严重时(土壤含水量为24%)其表达受到严重抑制, 表达量比对照还低; 严重干旱后复水2 h, 其表达量增强至干旱早期的表达量, 而复水6 h后表达量降低至对照(干旱处理前)水平。可见, PmSAMS基因的表达涉及糜子响应干旱胁迫及干旱后复水过程, 可能是糜子抗旱节水的关键基因。该基因的克隆为进一步探讨其应用于农作物抗旱节水性的遗传改良奠定了基础。     

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。     

低温胁迫下马铃薯的数字基因表达谱分析

以马铃薯品种合作88为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对–2℃低温胁迫处理后的马铃薯叶片c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,有28 505个基因受低温胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因13 703个,下调表达基因14 802个。GO功能显著性富集分析表明,DEGs主要涉及信号生物代谢过程、氧化还原过程、能量代谢、次生代谢过程以及催化活性。KEGG富集分析表明,上调表达基因主要富集于苯丙烷、光合作用天线蛋白、类胡萝卜素的生物合成、苯丙氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物激素信号转导途径。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证4个DEGs在低温胁迫条件下的差异表达,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

干旱胁迫对马铃薯抗旱生理影响及相关基因的表达

为了探究马铃薯的抗旱机制,本研究以'宣薯2号'马铃薯为材料,分析了不同程度的干旱胁迫对马铃薯植株抗旱生理的影响和相关基因的表达.结果 表明,在重度干旱胁迫下马铃薯的叶片相对含水量大幅下降,但在轻度干旱胁迫下含水量没有显著变化.随着胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量均逐渐上升,而蒸腾速率、气孔导度和净光合速率逐渐降低.在重度干旱胁迫下,叶片的胞间CO2浓度显著升高,可溶性蛋白含量呈现先升高后下降的变化,而轻度干旱胁迫下可溶性蛋白含量与对照组相比没有显著差异.在轻度和重度干旱下,光合作用相关基因的表达量均上调,且重度干旱下上调水平更高.但在重度干旱处理下,多个抗氧化和干旱相关基因的表达量下调,但轻度和重度干旱处理间的变化不明显.本研究结果丰富了对马铃薯抗旱生理的认知,也为进一步研究马铃薯抗逆性提供科学依据.     

花生干旱胁迫响应基因的数字表达谱分析

以抗旱性强的花生品种丰花5号为材料,利用Solexa高通量测序技术对15% PEG处理后的花生叶片cDNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,转录组基因表达表现出高度的不均一性和冗余性,低于10个拷贝的标签占总标签种类的73.1%,但其表达量只占总标签表达量的9.0%。根据已知序列信息鉴定出935个差异表达基因,其中64.5%下调表达。基因功能分析表明,差异表达基因广泛涉及糖、蛋白、核酸和脂类等生物大分子代谢、能量代谢以及次生代谢过程。在花生干旱响应基因表达谱分析中,发现9个类黄酮代谢相关基因在干旱胁迫下显著上调表达,其中4个编码类黄酮合成酶类,3个编码甲基转移酶,2个编码MYB转录因子。通过半定量RT-PCR对花生苯丙氨酸解氨酶基因(AhPAL)表达分析表明,15%PEG干旱胁迫6 h诱导该基因显著表达。推测类黄酮代谢在花生干旱胁迫响应中起重要作用。     

基于转录组测序的向日葵对干旱胁迫及复水差异表达分析

为研究向日葵在不同程度干旱胁迫下基因的表达调控模式,对抗旱自交系(17062)和非抗旱自交系(167072)分别进行干旱胁迫0、4、8、12、16 d以及复水处理,本研究设置干旱胁迫第8天、第16天以及复水处理与各梯度的对照组进行转录组测序分析。共设有6个差异分组,经过测序共得到277.31G的Clean data,Q30碱基>91%,平均GC含量为45.37%。样品间进行差异基因筛选,得到的DEG数量分别为2365、2571、3149、2692、4593、4980。对各差异基因进行GO和KEGG功能注释,GO分析表明,6个比较组参与生物过程差异基因较多,参与细胞组分的次之,参与分子功能的较少;KEGG分析表明干旱胁迫对向日葵的植物激素信号转导、蔗糖与淀粉代谢、氨基酸代谢有较大的影响,对生理特性的测定显示可溶性糖和可溶性蛋白与正常供水相比具有上升趋势,表明在逆境胁迫下,植物会通过对基因的表达调控的调节来改变相关生理生化代谢途径。本研究通过对向日葵叶片进行转录组分析,对揭示抗旱分子机制及相关代谢途径具有重要意义。     

干旱胁迫下中国沙棘脯氨酸含量变化及其关键调控基因的表达模式

干旱胁迫严重影响植物的生长和产量,重度干旱胁迫会导致植物永久萎蔫.发掘中国沙棘的抗逆基因有助于提升植物抗旱性.脯氨酸是植物响应干旱胁迫的重要渗透调节物之一.为了探究中国沙棘中脯氨酸响应干旱胁迫的调节机制,本研究在干旱胁迫下,检测两年生中国沙棘扦插幼苗的叶片相对含水量和脯氨酸等5个抗旱相关生理指标;通过实时荧光定量PCR检测2个脯氨酸调控关键基因的表达量.结果 表明,干旱胁迫下的中国沙棘叶片相对含水量逐渐下降;叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量呈上升趋势,且所有生理指标在复水后较处理前均下降;脯氨酸关键合成基因吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因在根、茎、叶中的相对表达量呈现先上升后下降的趋势,而调控脯氨酸分解的脯氨酸脱氢酶(ProDH)基因相对表达量迅速降低.本研究为揭示中国沙棘抗旱机理提供理论依据,同时为植物抗旱育种提供候选基因.     

旱胁迫和复水处理后马铃薯转录因子的转录组分析

目前关于马铃薯对干旱胁迫和水分刺激的分子调控机理尚不清楚,而从组学水平整体分析转录因子的表达模式对于有效筛选关键调控基因、解析胁迫响应分子调控网络和促进分子育种具有重要意义。本研究利用高通量测序技术对正常浇水(对照,CK)、模拟干旱胁迫(D)和旱后复水(RW)处理后宁薯4号叶转录因子表达谱进行分析。结果表明:测序数据经de novo拼接共获得134 191条非冗余Unigenes,N50长度1 942 bp;与已公布的马铃薯基因组和转录组数据库比对、注释后共检测到55个家族、1 739个转录因子编码基因;干旱处理组和复水处理组中分别检测到867和1 026个差异表达转录因子编码基因;3个对比组中的差异表达基因均以上调表达方式为主。ERF、b HLH、WRKY、C2H2、MYB和NAC等是6类富集差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)数量最多、DEGs表达量变化最显著的转录因子家族。数据分析显示:复水组中偏向通过增加上调类型b HLH、MYB、ERF和下调b ZIP编码基因数量来实现叶片对水分刺激的应答调节;而干旱组更偏向保持b HLH、b ZIP和ERF上、下调DEGs数量平衡来实现叶片对干旱胁迫的响应。从测序数据中选取了10个转录因子编码基因,利用Real-time PCR方法验证测序数据的有效性,结果表明干旱组和复水组测序结果的表达量(FPKM)与用荧光定量PCR法得到的基因表达量之间的相关性分别为0.979 9和0.985 9,结果证实了两种处理产生的差异表达基因数据的有效性。研究结果可为深入探讨马铃薯对干旱胁迫的分子响应机制奠定了数据基础。     

外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

AtDREB1A基因过量表达对马铃薯生长及抗非生物胁迫基因表达的影响

为明确AtDREB1A基因过量表达对马铃薯生长及基因表达的影响,以马铃薯品种陇薯3号(L3)及其AtDREB1A转基因株系T2为材料,采用盆栽试验,在马铃薯盛花期将盆土含水量控制为田间最大持水量(FWC)的45%~50%,观察转基因前后植株表型,并研究叶片MDA含量、RWC、SOD和POD活性及其基因表达的差异。结果表明,正常浇水条件下2个株系各指标差异不大。胁迫20d后,转基因植株T2的表型明显好于对照L3,且RWC显著高于L3;各株系叶片的MDA含量、SOD和POD活性均明显上升,但转基因植株MDA含量上升幅度较对照小,抗氧化保护酶SOD、POD活性升高幅度较对照大,说明转基因植株细胞膜损伤和膜脂过氧化程度较轻,植株的耐旱性明显提高。转录组测序及生物信息学分析发现,转基因材料T2相对于L3的差异表达基因共430个,其中上调表达基因287个,下调表达基因143个。功能注释和显著性富集结果表明,差异表达基因富集涉及GO功能分类体系中生物过程、细胞组分和分子功能3个大类别,且大部分集中在细胞内和膜上,主要涉及信号传导、氧化还原、生物调解、应激反应、发育过程、系统免疫过程、核酸和蛋白结合转录因子活性、转运活性及催化活性。其中抗非生物胁迫相关蛋白PPR、HSP、P450、MLO等家族的大量基因表达量发生较大变化,说明这些基因在转AtDREB1A基因马铃薯抵御干旱过程中发挥着非常重要的作用。本研究为进一步解析AtDREB1A基因提高马铃薯抗旱性的调控网络奠定了基础。     

甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析

甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶,但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量,利用生物信息学方法对IbCWIN基因家族的理化性质、保守结构域、系统进化关系、启动子作用元件、组织特异性表达模式进行分析。结果表明,甘薯茎中蔗糖含量最高,须根和叶次之,块根最低;块根淀粉含量最高,极显著高于其他部位。甘薯中含有10个IbCWIN基因,编码氨基酸442～1115个,蛋白质分子量范围49.56～124.44kD,等电点为5.0～9.1。分布在8条染色体上,都含有Glyco₃2保守结构域及相同或相似的保守基序motif,属于糖基水解酶基因家族GH32。IbCWIN与木薯MeCWINV同源性高, IbCWIN基因家族启动子区域含有多种类型的顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,IbCWIN基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式,其中IbCWIN2和IbCWIN9在块根中表达量显著高于其他组织部位。本研究为下一步探索甘薯IbCWI...     

Soil drought duration and severity affect cotton boll biomass by altering recovery times and carbon dynamics of subtending leaf

Drought appears at flowering and boll formation for cotton frequently. However, reports on the impact of carbon dynamics in the subtending leaf on boll biomass under periodic droughts are limited. To investigate this, experiments were carried out with two cultivars (drought-tolerant: Dexiamian 1; drought-sensitive: Yuzaomian 9110), three water levels [soil relative water content (SRWC): control (75 ± 5)%, moderate drought (60 ± 5)%, severe drought (45 ± 5)%] and five drought durations (10, 17, 24, 31 and 38 days). A 38-day drought declined the net photosynthetic rate of subtending leaf, which could be collectively attributed to the reduction in carboxylation with reduced ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase activity, and stomal limitation with decreased stomatal conductance, along with the damage of photosynthetic apparatus with depressed maximum and actual photochemical quantum yield, leading to lower starch content. A 38-day drought also increased the activities of sucrose phosphate synthase (SPS), sucrose synthase (Susy) and expressions of genes (GhSPS1, GhSPS2, GhSusA and GhSusB) associated with these enzymes, causing the accumulation of sucrose content, finally resulting in lower boll biomass. Some of the above parameters fully recovered under more than 17-day moderate drought or over 10-day severe drought, but boll biomass still decreased after re-watering. Under 10-day moderate drought, all aforementioned indices and boll biomass were completely recovered within 7 days of re-watering, and the recovery capacity of Yuzaomian 9110 was lower than that of Dexiamian 1. Therefore, rapid recovery of photosynthesis and decline in the subtending leaf sucrose content to pre-stress levels are important factors in lessening the impacts of drought on boll biomass and are indicative of cultivar tolerance to short-term moderate water deficit.     

烤烟成熟期控水对烟叶主要碳氮化合物含量的影响

成熟期是烤烟需水次临界期。为明确烤烟成熟期土壤水分对烟叶主要碳氮化合物的影响,试验在烤烟成熟期进行土壤控水,研究烟叶总糖、还原糖、淀粉、总氮和烟碱等的变化。结果表明：土壤含水率70%~85%,烤烟生长后期（移栽后约83天）烟叶总糖、还原糖和淀粉含量较高;干旱胁迫降低碳代谢,而干旱后复水碳代谢增强。70%~85%土壤含水率,烤烟总氮和烟碱水平较低;干旱胁迫促进氮代谢,总氮和烟碱含量较高;干旱胁迫后复水,烟叶总氮和烟碱含量处于中等水平。烤烟成熟期,土壤水分过高或过低,均不利于协调烟叶碳氮代谢平衡。     

改善土壤通气性促进甘薯源库间光合产物运转的原因解析

为了明确土壤通气性对甘薯源库间光合产物运转的调控机制,本研究以淀粉型品种商薯19和济徐23为试验材料,设置疏松、对照和紧实3个处理进行大田试验,研究结果表明,与对照处理相比,疏松处理显著提高2个品种的块根产量和经济系数, 2年平均增幅分别为27.03%～38.74%和6.30%～13.05%,紧实处理则显著降低2个品种的块根产量和经济系数, 2年平均降幅分别为17.87%～15.92%和10.83%～15.63%。功能叶13C标记结果显示,疏松处理显著提高块根中光合产物的输入效率。疏松处理显著提高块根中蔗糖和淀粉含量,显著降低地上部器官中淀粉含量和茎中尤其是茎的中下部中蔗糖含量;紧实处理则显著降低块根中蔗糖和淀粉含量,而显著提高地上部器官蔗糖和淀粉含量,且茎中下部蔗糖含量增幅较大。疏松处理显著降低50～150d茎基部与茎顶部间和茎基部与块根间的蔗糖含量差;紧实处理则显著提高茎基部与茎顶部间和茎基部与块根间的蔗糖含量差,且茎基部与块根间蔗糖含量差的变幅大于茎基部与茎顶部间的蔗糖含量差。相关分析表明,茎基部与块根间、茎基部与茎顶部间蔗糖含量差与块根蔗糖和淀粉含量呈极显著负相关。说明改善土壤通气性可促进茎基部光合产物向块根的运转,提高块根中碳水化合物含量,增加块根产量。     

结实期水分亏缺对反义Wx基因转化系水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及淀粉累积的影响

以反义Wx基因转化系水稻及其受体亲本武运粳7号(9522)为材料,研究了结实期水层灌溉和水分亏缺条件下籽粒淀粉合成关键酶活性、淀粉及直支链淀粉含量的变化。结果表明,以水层灌溉为对照,结实初期(花后5~10 d)的水分亏缺利于籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)和颗粒淀粉合成酶(GBSS)活性的提高,但随着水分亏缺时间的延长,到灌浆后期两种酶活性降低的速度要快于对照。水分亏缺显著降低了可溶性淀粉合成酶(SSS)的峰值。Q酶活性于水分胁迫下显著受到抑制,花后20 d到成熟期酶活性降低的幅度较大。而两类去分支酶(异淀粉酶和普鲁兰酶)于水分亏缺下活性显著升高,在灌浆后期花后25~30 d普鲁兰酶仍保持着较高的活性。与水层灌溉相比,水分亏缺下籽粒中总淀粉的积累和支链淀粉含量明显降低。GBSS最大活性与直链淀粉含量关系最为密切,呈极显著正相关（r=0.981**）,SSS、Q酶和DBE最大酶活性分别与淀粉和支链淀粉含量不显著相关性。由此推测土壤水分对支链淀粉合成和积累的影响并不是由某一种酶调节的,而是由SSS、Q酶和DBE以及其他一些酶共同催化完成的。     

DNA甲基化参与调控马铃薯响应干旱胁迫的关键基因挖掘

植物受到干旱胁迫时,会通过DNA甲基化做出快速反应以帮助其应对胁迫。为探究在干旱胁迫下,DNA甲基化是如何影响基因转录表达,本研究对甘露醇模拟干旱和5-azadC(去甲基化)处理下,抗旱性不同的2个马铃薯品种(抗旱型,青薯9号;干旱敏感型,大西洋)进行转录组学分析,以Fold-change>2和校正后P<0.01进行差异表达基因(DEG)的筛选。GO富集分析发现,2种处理都共同显著富集到氧化应激和碳水化合物代谢过程相关的GO term。说明不同耐旱性马铃薯在响应干旱胁迫时,与这些GO term相关的基因也受DNA去甲基化调控。对既响应干旱又响应DNA去甲基化的1345个DEG进行KEGG功能富集发现,与植物抗旱相关的通路有植物MAPK信号途径、植物激素信号转导途径、植物谷胱甘肽代谢通路、糖酵解与糖异生和磷酸肌醇代谢通路。说明这些通路相关基因在大西洋和青薯9号2个抗旱性不同的马铃薯品种中,响应干旱的敏感性受DNA甲基化调控。接着对DEG上游1500 bp启动子区域进行顺式作用原件和甲基化CpG岛分析发现,干旱胁迫下参与植物谷胱甘肽代谢的GST基因通过DNA去甲基化来降低启动子区ABRE和CAAT-box作用元件的甲基化水平,进而激活该基因的表达以应对干旱胁迫。因此,利用比较转录组学分析干旱和DNA去甲基化处理下的差异基因,可挖掘到DNA甲基化参与调控马铃薯响应干旱胁迫的相关基因,为研究马铃薯干旱胁迫响应的表观遗传学机理提供新的研究思路。     

水分胁迫对贪青水稻籽粒充实及其淀粉合成关键酶活性的影响

以两个灌浆速率差异较大的杂交稻组合(汕优63，Pc311/早献党)为材料，设置出穗后高氮(HN)和正常氮(NN)两个水平，以正常灌水为对照(WW)，研究适度水分胁迫(WS)对水稻籽粒灌浆速率与籽粒中淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明， HN导致水稻贪青迟熟，主要表现为淀粉积累速率和积累量显著下降，造成粒重和产量降低。适度水分胁迫处理能有效改善贪青稻株的籽粒充实状况。施高氮导致水稻籽粒中蔗糖合成酶(SuSy)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-Gppase)、颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性降低，是贪青稻株籽粒淀粉积累速率下降和充实不良的内在生理原因。适度水分胁迫处理能诱导籽粒中SuSy、ADP-Gppase、SSS和SBE活性上升，进而增加籽粒淀粉积累和粒重。而正常施氮下，水分胁迫导致稻株籽粒灌浆后期同化物供应不足和淀粉合成代谢酶活性下降过快，是其籽粒淀粉积累总量减少、粒重降低的主要原因。     

开花期干旱胁迫对鲜食糯玉米产量和品质的影响

为探明开花期(抽雄吐丝期)干旱胁迫对鲜食糯玉米(吐丝后23 d采收)产量和品质的影响, 以苏玉糯5号和渝糯7号为试材, 采用负水头供水控水盆栽装置控制土壤含水量, 设置开花期正常供水(土壤相对含水量80%)和干旱胁迫(土壤相对含水量60%) 2个处理, 研究干旱胁迫对鲜食糯玉米产量(鲜果穗和鲜籽粒)、籽粒组分、糊化和热力学特性的影响。结果表明, 开花期干旱胁迫减少籽粒数量、降低籽粒重量、缩小籽粒体积, 导致鲜果穗和鲜籽粒产量损失。开花期干旱胁迫下鲜食期籽粒淀粉含量升高, 但对于蛋白质含量渝糯7号降低, 苏玉糯5号变化不显著。蛋白质组分中, 对球蛋白含量影响不显著, 清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白均显著降低。开花期干旱胁迫显著降低淀粉粒平均粒径。碘结合力2015年度显著下降, 2014年度受干旱影响不显著。开花期干旱胁迫下籽粒峰值黏度、谷值黏度和终值黏度在苏玉糯5号中降低, 在渝糯7号中升高。开花期干旱胁迫下两品种峰值温度降低, 回生热焓值和回生值升高, 而热焓值仅渝糯7号在2014年度升高。总之, 开花期干旱降低糯玉米鲜果穗和鲜籽粒产量, 增加籽粒淀粉含量, 降低籽粒蛋白质含量、淀粉粒径和支链淀粉中长链比例, 进而使籽粒回生增加, 但糊化黏度两品种表现不同(渝糯7号升高, 苏玉糯5号下降)。     

Effects of Drought on the Sucrose Metabolism of Subtending Leaves of Cotton Bolls at Different Fruiting Branches and Boll Weight during Flowering and Bolling Stages

This study aimed to illustrate the mechanism of sucrose metabolism in subtending leaves of cotton bolls and its relationship with boll weight under drought stress during flowering and bolling stages. The 2-year-long experiments were conducted using pools of upland cotton(Gossypium hirsutum L.) plants, NuCOTN 33B, subjected to drought stress (relative water content reduced naturally until the boll opening stage) on the day of anthesis of the middle fruiting branches (MFB), using well-watered conditions as the control. The net photosynthetic rate declined under drought stress in the boll's subtending leaf, respectively, and the decline range was MFB>upper fruiting branch (UFB)>lower fruiting branch (LFB). Drought stress increased the soluble sugar contents of subtending leaves at LFB and UFB but decreased them at MFB. Sucrose content was increased and starch content decreased concomitantly, indicating that drought facilitated the partitioning of photosynthate into sucrose. Drought stress also depressed the activities of sucrose phosphate synthase and sucrose synthase, while acid invertase activity was initially decreased and then increased. The changes of MFB and UFB exceeded those of LFB, indicating that sucrose synthesis was inhibited, the degradation was first inhibited then promoted, causing a reduction in the amount of sucrose available for export. As a result, the boll weight declined during drought, and the decline range was MFB>UFB>LFB. In conclusion, the decreased sucrose synthesis and the impaired sucrose efflux of subtending leaves of bolls were the main causes for decreased boll weight under drought conditions during flowering and bolling stages of cotton.