多胺对镉胁迫下平邑甜茶根系损伤和NO生成的影响

以一年生平邑甜茶幼苗为试材,在水培条件下,通过根施硫酸镉、精胺、亚精胺,研究48 h后平邑甜茶根系内源游离态多胺含量、多胺氧化酶活性、过氧化氢含量、细胞损伤和线粒体特性的变化,并结合多胺合成抑制剂,测定一氧化氮生成量、一氧化氮合酶和硝酸还原酶活性的变化,以期揭示外源精胺和亚精胺缓解平邑甜茶根系镉损伤的生理机制,探讨多胺对一氧化氮生成的调控.结果 表明:镉胁迫导致过氧化氢含量增加,线粒体膜透性增大、膜电位降低、细胞色素c/a降低,一氧化氮生成量增加,根系细胞损伤严重.镉胁迫下多胺代谢异常,精胺和亚精胺含量明显降低,腐胺含量显著增加,(亚精胺+精胺)/腐胺显著降低,多胺氧化酶活性显著升高.外源添加精胺和亚精胺可降低镉胁迫下多胺氧化酶活性、过氧化氢含量和一氧化氮合酶活性、硝酸还原酶活性、一氧化氮生成量,稳定线粒体膜透性、提高膜电位和细胞色素c/a,恢复(亚精胺+精胺)/腐胺比值.而外施多胺合成抑制剂明显提高了一氧化氮合酶活性、硝酸还原酶活性和一氧化氮生成量.综上所述,外源添加精胺或亚精胺通过抑制一氧化氮生成,维护根系线粒体功能稳定,明显减弱了镉胁迫下根系细胞损伤程度,提高了植株的耐镉性.     

氮胁迫对平邑甜茶水培苗的生理效应

以当年生平邑甜茶(MalushupehensisRehd.)实生苗为试材,用水培实验方法,研究氮胁迫对其引起的生理效应。通过8周的处理,对平邑甜茶的功能叶和根系进行相关指标的检测,结果如下:用电导仪进行抗逆性测定,伤害率由大到小依次为功能叶、吸收根、生长根和木质根。N胁迫影响了功能叶和根系中的N代谢。与MN(middleN)相比,N胁迫各处理的可溶性蛋白含量均下降。功能叶中游离氨基酸总量表现为HN(highN)>LN(lowN)>MN,而根系中表现为MN>HN>LN。各器官中,以功能叶和吸收根对N胁迫最为敏感。N胁迫还改变了功能叶和吸收根内的ABA、IAA、ZRs、GA3的含量,从而影响了激素平衡。此外,通过电镜观察可知,N胁迫破坏了叶绿体和吸收根根尖细胞的超微结构。     

褪黑素对盐碱胁迫下平邑甜茶幼苗生长的影响及其机制

为探究外源褪黑素(melatonin)对盐碱胁迫下平邑甜茶(Malushupehensis)幼苗生长的影响及其作用机制,以无融合生殖率达到94%的平邑甜茶幼苗为试材,设置3个处理：对照(Hoagland营养液)、盐碱胁迫[100 mmol·L^-1 NaHCO₃︰NaCl=1︰1(摩尔比)的Hoagland营养液]、盐碱胁迫+褪黑素(0.1 mmol·L^-1),15 d后测定幼苗鲜质量、干质量、叶绿素含量、光合速率、矿质元素含量、抗氧化酶活性、渗透物质含量、有机酸含量、内源激素含量以及相关基因的表达量。结果表明,外源褪黑素可以显著降低盐碱胁迫下平邑甜茶幼苗的萎蔫率,并有效提高了盐碱胁迫下植株的生物量和光合效率,同时提高了幼苗中可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸的含量来缓解渗透胁迫。另外,褪黑素通过增加细胞内有机酸含量和提高AHA家族基因表达量,增强了植株的耐盐碱性;通过调节钠离子转运基因(MhCHX15和MhSOS1)和钾离子转运基因(MhSKOR、MhNHX1、MhNHX2和MhNHX4)的表达,提高细胞质中的钾钠比值以维持离...     

外源褪黑素对重茬胁迫下平邑甜茶幼苗元素吸收利用的影响

【目的】探究外源褪黑素(melatonin,MT)对重茬胁迫下平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)矿质元素吸收利用和生长的调控效应。【方法】以平邑甜茶实生苗为材料,采用盆栽试验,研究根施200μmol·L^-1褪黑素溶液对重茬胁迫下平邑甜茶幼苗根、茎和叶中10种矿质元素含量、吸收、转移积累及分配的影响。【结果】外源褪黑素提高了重茬胁迫下平邑甜茶植株各部分干生物量,改变了各部分元素的含量,并且显著提高了植株对大量元素和微量元素的吸收,提升了各元素在根茎叶中分布的比例。Mantel检验结果表明,平邑甜茶植株中各矿质元素与各部分干质量均呈正相关。【结论】重茬胁迫下外源施用200μmol·L^-1褪黑素不仅能调控矿质元素的吸收和积累,还能促进植株生长。     

平邑甜茶根系 NO 和活性氧对钠与氯离子胁迫的反应

 以平邑甜茶（Malus hupehensis）实生苗为试材,在水培条件下研究了氯化钠（NaCl）、钠离 子（Na+）和氯离子（Cl-）对根系一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）生成速率以及膜脂过氧化的影响。 结果表明：在相同浓度等渗透势NaCl、Na⁺和Cl^-盐溶液处理下,平邑甜茶根系NO 和超氧阴离子 产生速率以及丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量均升高,升高数值由大到小均为NaCl>Cl^- >Na⁺ 处理,并且NaCl 处理下的所测各指标的数值均小于Na+和Cl-单独处理下两者的加和,显示在NaCl 胁迫 诱导平邑甜茶根系积累ROS 和NO 进而引起氧化伤害的过程中,Cl^-的作用大于Na⁺,NaCl 引起的胁迫效 应并不是Na⁺和Cl^-胁迫效应的简单叠加。     

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。     

外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗中几种氮代谢酶的影响

以平邑甜茶水培幼苗为试验材料,采用20%的PEG6000模拟水分胁迫,进行了外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗中几种氮代谢酶的影响研究。试验结果表明：水分胁迫下幼苗叶片NR、GS、GOGAT活性均大幅度下降,而300 和500 μmol·L^-1SNP处理对NR、GS和GOGAT活性下降明显缓解;不同处理前期均不同程度提高了GDH活性;300 和500 μmol·L^-1SNP处理显著提高了幼苗叶片可溶性蛋白含量和显著降低了叶片内肽酶活性。由此表明：不同外源NO浓度处理均具有缓解效应,300 和500 μmol·L^-1SNP处理缓解明显,其中以300 μmol·L^-1SNP处理效果最好。     

外源NO对干旱胁迫下平邑甜茶幼苗叶绿素荧光参数和光合速率的影响

 以20%聚乙二醇（PEG6000）处理模拟干旱,利用一氧化氮（nitric oxide,NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）处理平邑甜茶[Malus hupehensis（Pamp.）Rehd.]幼苗,探讨外源NO对水分胁迫下平邑甜茶幼苗叶绿素荧光参数和光合速率的影响。结果表明：水分胁迫下平邑甜茶幼苗Fo显著上升,F_v/F_m、q_P、ETR、Yield、叶绿素含量和光合速率显著降低,q_N在胁迫的前3 d呈上升趋势,之后大幅度下降;通过外施不同浓度的SNP（100 ~ 700 μmol · L^-1）均使水分胁迫下平邑甜茶幼苗 F_o上升及F_v/F_m、ETR、q _P、Yield、叶绿素含量和光合速率下降幅度明显减小。不同处理缓解作用为：300 μmol · L^-1 SNP > 500 μmol · L^-1 SNP > 100 μmol · L^-1 SNP > 700 μmol · L^-1 SNP,其中300 ~ 500 μmol · L^-1 SNP处理缓解效应明显,但以300 μmol · L^-1 SNP处理效果最好。     

平邑甜茶MhWRKY15基因cDNA克隆及其生物信息学分析

以平邑甜茶为材料,通过RT—PCR和RACE技术,获得平邑甜茶WRKY15基因的全长cDNA,命名为Mh—WRKY15（GenBank登陆号：GU576874）。生物信息学分析表明,该基因全长1091bp,包含810bp的完整开放读码框,编码269个氨基酸,属于WRKY类转录因子的第Ⅱ组,为WRKY15家族成员;其编码...     

高温对平邑甜茶幼苗生物发光与能量代谢的影响

 以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd. var pingyiensis Jiang]当年实生苗为材料,研究了高温胁迫对幼苗生物发光的影响以及ATP含量、总呼吸、抗氰呼吸等的变化。结果表明,高温胁迫初期,平邑甜茶幼苗叶片超弱发光和荧光强度均下降,但随着高温胁迫时间的延长,两者均逐渐回升,并在48h时基本恢复到对照水平;但叶片磷光强度在高温胁迫的48h内一直逐渐升高;高温胁迫下,叶片的总呼吸速率降低,抗氰呼吸速率升高,同时ATP生成量也明显降低,显示高温胁迫下平邑甜茶叶片的生物发光与呼吸途径和能量代谢的改变密切相关。     

湖北海棠MhWRKY40b 在几种胁迫下的表达分析

 为了分析WRKY40抗病抗逆作用,以湖北海棠[Malus hupehensis（Pamp）Rehd.]为试材,利用特异引物进行RT-PCR基因克隆,利用实时荧光定量PCR方法分析组织中基因的表达及低温、高盐、干旱、PEG6000胁迫和外源IAA、ABA处理对基因表达的影响。结果表明,克隆到的片段长度为1 240 bp,包含一个完整的开放阅读框,长999 bp,编码333个氨基酸。该基因与拟南芥AtWRKY40同源,故命名为MhWRKY40b,GenBank登录号为JX112913。基因表达分析表明,MhWRKY40b在根、茎、叶等组织均有表达,其中在花萼、花辨、果实中表达量较高。该基因明显受低温、高盐、干旱胁迫诱导表达,最高相对表达量可达20倍以上;而受PEG、苹果白粉病菌及外源ABA和IAA轻微诱导,最高相对表达量在10倍以下。MhWRKY40b除了在抗白粉病方面与AtWRKY40具有相似功能外,可能还在湖北海棠的抗寒、抗盐、抗旱过程中起到比较重要的作用。     

平邑甜茶幼苗生长、根构型及吸收特性的容器调控

 以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.] 幼苗为材料, 研究了栽培容器形状对幼苗新梢生长、幼苗根构型特征及根系营养吸收特性的影响。结果显示, 生长在“深窄盆”中的幼苗新梢生长量最大, 主根粗, 侧根多且短, 毛细根丰富, 对钙及锌的吸收能力较强, 但根系活力及根系对磷、铁的吸收能力较弱; “等高径盆”中幼苗新梢生长量小, 根冠比接近1, 主根细短、一级侧根少且粗长, 对钾的吸收能力较强; “浅宽盆”幼苗根冠比最大, 一级侧根数量、长度和粗度居中, 二级侧根粗长, 根系活力及根系对磷、铁的吸收能力较强, 但对钾、钙及锌的吸收能力弱。     

低磷胁迫下平邑甜茶根构型与磷吸收特性的变化

为揭示苹果适应低磷胁迫的机制,以平邑甜茶[Malus hupehensis （Pamp）Rehd.]为材料,采用水培方式研究了缺磷和复磷条件下根系磷吸收和根构型参数的变化。结果显示,平邑甜茶幼苗在缺磷营养液中培养120 h期间,根系磷最大吸收速率始终高于对照,并趋向一个较稳定的差值;缺磷处理最初12 h内根系磷吸收米氏常数Km值提高,但72～120 h明显下降。缺磷处理的平邑甜茶幼苗转到完全营养液中培养12～120 h,根系对磷的转运效率影响不大,而与磷的亲和力下降,并逐渐恢复到正常状态。平邑甜茶幼苗在缺磷条件下培养至11 d时,一级侧根总长度低于对照,但在17～26 d时,一级侧根总长度明显提高。结果表明,平邑甜茶在短期内主要通过磷吸收动力学的变化来适应缺磷胁迫,较长时期则通过根构型的变化来适应。     

生长素和细胞分裂素对平邑甜茶组培苗PAs和NO含量的影响

 以平邑甜茶继代组培苗为试材,研究了NAA、IBA、ZT和6-BA作用下组培苗的生长、内源多胺（PAs）和一氧化氮（NO）含量的变化。结果表明,在MS培养基中添加0.02 ~ 1.00 mg·L^-1的NAA或IBA后,外植体鲜样质量增加率和蛋白质含量以及多胺含量和一氧化氮含量均明显增加,其中浓度在0.10 ~ 0.50 mg·L^-1 时增加最高;同样浓度下,NAA处理的外植体鲜样质量增加率和腐胺含量高于IBA。在0.08 ~ 4.00 mg·L^-1范围内,随着ZT或6-BA浓度的升高,外植体鲜样质量增加率、可溶性蛋白含量、多胺含量和一氧化氮含量均逐渐升高;同样浓度下,6-BA处理的外植体鲜样质量增率和腐胺含量高于ZT。生长素和细胞分裂素促进组培苗生长与促进内源PAs和NO的生成相伴随,组培苗生长动态与内源多胺和一氧化氮含量的变化趋势一致。     

缺氮和缺铁对平邑甜茶幼苗根系构型的影响

 研究水培条件下缺氮、缺铁对平邑甜茶幼苗根系总长度、表面积、体积、根尖数、分枝角度、分形维数等根系构型参数的影响。结果表明：缺氮或缺铁处理后,幼苗细根比例增大,根系直径变小;一级侧根与主根的夹角整体上增大,大夹角植株数量普遍增多,根系趋向于水平分布;根系分形维数降低。其中缺氮使幼苗根系总长度、根系总表面积、根系总体积以及二级侧根数显著增加,但根系活力显著下降;缺铁使根尖数和主根的长度显著增加,根系活力和根系总表面积均下降;缺铁比缺氮时根系分形维数下降更多。     

土壤转换对二年生平邑甜茶根系发生与功能的影响

以2年生平邑茶为试材研究表明：土壤转换后,根系的发生与功能有所改变,由粘壤土转入沙壤土的根系吸收表面积、分泌H^ 速率和吸收NO3^-速率比由沙壤土转入粘壤土的高,但均比未处理植株低;前者新根量大,生长势强,分布广,后者的吸收根大量死亡。。     

水分胁迫下湖北海棠根系线粒体及细胞死亡特性研究

用20% PEG6000处理湖北海棠(Malus hupehensis Rehd. ) 根系, 研究了水分胁迫条件下根系线粒体膜电位(Δψm) 、线粒体H₂O₂含量、细胞程序性死亡关键酶类caspase23 /7活性的变化。结果显示,在20% PEG6000处理前6 d, 根系线粒体Δψm缓慢降低, 第6天后急剧下降。线粒体H₂O₂含量在处理的第1～6天里缓慢升高, 第6天后则快速上升。TUNEL原位检测显示, PEG6000处理能够使根系切片上出现清晰的阳性反应斑点, 且随着处理时间的延长阳性反应斑点增多; 处理第3天和第6天, 根系中类caspase23 /7活性较低, 而处理第9天和第12天时类caspase23 /7活性成倍升高, 这表明20% PEG6000能够诱导湖北海棠根系细胞程序性死亡。