氯离子通道抑制剂对盐胁迫下野生和栽培大豆幼苗离子含量等生理指标的影响

研究了氯离子通道抑制剂Zn2 、尼氟灭酸(niflumic acid,NA)对盐胁迫下野生大豆种群BB52(耐盐)和N23227(盐敏感)、栽培大豆品种Lee68(较耐盐)幼苗离子含量、膜透性、渗透势等生理指标的影响.结果表明:与对照相比,150 mmol·L-1 NaCl处理6 d后,供试3种材料的幼苗体内K 、叶片NO3-与叶绿素含量和渗透势均显著下降,Cl-含量、相对电解质渗漏率和MDA含量均显著上升.外加20 μmol·L-1 Zn2 处理后,与NaCl单独处理相比,K 、NO3-与叶绿素含量和渗透势均有明显提高,MDA和Cl-含量及相对电解质渗漏率明显下降.外加20 μmol·L-1 NA处理后,情况则相反.就所用大豆材料而言,这种效应在栽培大豆中更明显.可见,NaCl胁迫下Zn2 可在一定程度上缓解大豆幼苗的氯/盐害.     

NaCl胁迫下Cl~-和Na~+对大豆幼苗胁迫作用的比较

 以栽培大豆 (Glycinemax.L .Merrill)的幼苗为材料 ,比较研究了等渗的NaCl、Cl-和Na+ 对苗期大豆根和叶细胞膜透性、鲜重、株高及根冠比等的影响。试验结果表明 ,NaCl对大豆幼苗的胁迫作用主要是由Cl-引起的。在等渗的Cl-和Na+ 胁迫下 ,Cl-盐对大豆植株的株高、鲜重以及根系和叶片的胁迫程度都高于Na+ 。大豆耐盐性主要与Cl-在根部的积累、减少叶片中Cl-含量有关 ;而与根部对Na+ 的截留作用相关性不显著     

不同浓度盐、碱胁迫对野生大豆光合特性和生理生化特性的影响

研究了盐(NaCl)、碱(NaHCO3与Na2CO3按质量比9∶1混合而成)胁迫对辉南野生大豆(盐敏感性)及通榆野生大豆(耐盐型)植株生物量积累、光合特性及某些生理生化特性的影响。结果表明,在盐、碱胁迫条件下,2种野生大豆的生物量均呈下降趋势,叶片的Pn、Gs均呈明显下降趋势。盐胁迫条件下,2种野生大豆的胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,气孔限制百分率(Ls)呈下降趋势和表观叶肉导度(AMC)呈下降趋势。碱胁迫下,2种野生大豆叶片的Gs、Tr变化趋势与Pn变化趋势基本一致;盐敏感型大豆的Ci随碱浓度升高呈现先增加后降低趋势,Ls呈先降低后增加趋势;耐盐型大豆的Ci随碱浓度升高而升高,Ls呈下降趋势;2种野生大豆的AMC都随碱浓度的增大呈先降后升再下降趋势。盐、碱胁迫下,盐敏感型大豆可溶性糖含量下降明显,而耐盐型大豆变化不大;脯氨酸含量2种野生大豆均积累明显,且盐敏感型大豆积累量高于耐盐型大豆。     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用和离子分布的影响

[目的]为了探讨外源葡萄糖缓解盐胁迫下黄瓜幼苗生理伤害的作用机制。[方法]采用营养液水培法,以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究外源葡萄糖对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合作用以及体内离子分布的影响。[结果]盐胁迫(65mmol/L Na Cl)显著降低了黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci),限制了黄瓜幼苗植株的生长,而根施2 mmol/L葡萄糖缓解了盐胁迫诱导的光合速率和生长下降;在盐胁迫下,黄瓜幼苗叶片、茎和根中Na+和Cl-含量显著增加,而K+和Mg2+含量明显降低,外源葡萄糖处理逆转盐胁迫诱导黄瓜植株体内离子含量的变化。[结论]外源葡萄糖通过抑制根中Na+和Cl-向地上部的运输,减轻叶片中Na+和Cl-积累诱导的离子毒害,从而缓解盐胁迫对光合作用的抑制,进而促进盐胁迫下黄瓜幼苗的生长。     

盐胁迫对野生和栽培大豆幼苗生长和抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响

研究了不同NaCl胁迫浓度(0、50、100、200、300 mmol/L)对野生和栽培大豆幼苗生长和抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制了野生和栽培大豆的生长,但野生大豆在同样盐胁迫下所受影响较小,显示出较强的抗盐能力;两种大豆幼苗叶中的MDA含量均随着盐浓度的升高而递增,且栽培大豆的增幅大于野生大豆,高浓度盐胁迫下尤其显著,说明栽培大豆受到的膜脂伤害程度更为严重;同时,野生大豆中抗氧化酶的活性均高于栽培大豆,显示出野生大豆具有更强的抗氧化能力。     

大豆苗期盐害离子效应的比较

选取耐盐性不同的栽培和野生大豆的代表品种或种群Lee68,BB52（耐盐性较强），苏协1号，N23232（耐盐性较弱），从盐害离子效应方面，比较了轻度（－0．55MPa)和重度（－1．10MPa)等渗胁迫下，Na^ ，Cl^-及NaCl对幼苗生长，叶片电解质渗漏率，叶绿素和类胡萝卜素含量等的影响，并讨论了大豆盐害的离子效应，结果表明，在幼苗期，相同渗透势的轻度和重度Na^ ,Cl^-及NaCl处理，对供试各材料幼苗株高，根鲜重和体积及叶片电导率等均产生影响，但Na^ 和Cl^-处理间无显差异，NaCl处理表现增强效应，这说明Na^ ,Cl^-都是构成大豆盐害的毒性离子。     

盐胁迫下外源NO对玉米幼苗叶片蔗糖代谢的影响

以50mmol/LNaCl模拟盐胁迫,利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)及NO的专一清除剂c-PTIO处理盐胁迫下的玉米幼苗,探讨外源NO对盐胁迫下玉米幼苗叶片脯氨酸含量和蔗糖含量的变化。结果表明,外源的NO处理促进脯氨酸、蔗糖和可溶性总糖大量的积累,促进蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性的提高,提高叶片的相对含水量,降低叶片的相对电导率,从而提高了玉米幼苗对盐胁迫的抗性,当叶片的NO受到NO清除剂清除时,加剧了盐胁迫对玉米幼苗的毒害。     

耐盐性不同的野大豆种子和幼苗对等渗水分和NaCl胁迫的响应

用等渗（-0．53MPa）PEG-6000、NaCl、Na^＋-盐和Cl^--盐溶液分别处理野大豆种群BB52（耐盐性较强）和N23232（耐盐性较弱）的种子和幼苗。结果表明：除PEG处理对两种群种子发芽无明显影响外,其余各等渗盐处理下其相对发芽率均显著下降,其中Na^＋-盐处理下降最明显;两种群所有处理幼苗的叶片相对电解质渗漏率和丙二醛（MDA）含量显著增加,叶绿素含量和叶绿素荧光参数值（PSⅡ最大光化学效率,Fv／Fm;光合电子传递速率,ETR）显著下降。这些处理对N23232的影响大于BB52,其中Na^＋-盐的影响最大,PEG影响最小。可见,NaCl胁迫对野大豆造成的伤害中,离子毒害较渗透胁迫重,其中又以Na^＋毒害大于Cl^-毒害。     

盐胁迫下栽培大豆与野生大豆根系离子流及转录组分析

为揭示栽培大豆和野生大豆盐胁迫下根系离子流变化及内在分子响应机制,挖掘大豆耐盐基因,以普通栽培大豆(Glycine max, Gm)和滩涂野生大豆(Glycine soja, Gs)为试验材料,通过设置100 mmol·L^-1NaCl盐胁迫处理,用非损伤微测技术(NMT)检测大豆根系离子流对盐胁迫的响应,并用高通量测序技术对栽培大豆及野生大豆盐胁迫24 h后根系的转录组进行分析,以寻找离子转运体相关的耐盐基因。结果表明：与对照相比,100 mmol·L^-1NaCl胁迫10 d后栽培大豆鲜重下降41.5%,而野生大豆鲜重下降29.2%。根系离子流测定结果显示,盐胁迫24 h后野生大豆比栽培大豆Na⁺外排量高46.3%, K⁺损失量少33.0%,且H⁺吸收量高93.9%。转录组分析结果显示,野生大豆阳离子/H⁺反向转运体CHX20和钠钾根缺陷NaKR2显著下调,K⁺/H⁺逆向转运体KEA2、KEA3和K^+<...     

Stress of Cl- is Stronger than That of Na+ on Glycine max Seedlings Under NaCl Stress

Seedlings of six Glycine max cultivars were used to compare Cl- with Na+ in stress effects onsoybean seedlings under NaCl stress. Results showed that stress of NaCl on G. max seedlings was mainlycaused by Cl- and not by Na+. After treatment with isoosmotic solutions of Cl- (without Na+ ) and Na+ (with-out Cl-) respectively, fresh weight and height of G. max seedlings growing in solution of Cl- were much morestressed than those in solution of Na+. And the roots and leaves electrolyte leakage were much more increasedunder stress of Cl- than those under stress of Na+. Salt tolerance of G. max seedlings was mainly contributedto Cl- withheld in roots of seedlings to decrease its content in leaves.     

施磷对玉米和大豆幼苗生长的影响

盆栽试验结果表明，施磷能显著促进大豆和玉米生长，提早出叶，使幼苗生物学产量提高，磷对作物地上部生长的促进作用大于地下部，使两种作物的根茎比降低。施磷提高了两种作物各器官的磷含量，使玉米叶片和大豆根系中砰的比例增大，改变了根磷与茎磷比值；也增加了两种作物根系中根尖对磷的累积。在两种作物的定位叶片中有磷的输出，使叶片中无机磷组分减少，核蛋白磷组分相对增加。     

农杆菌转化法将抗虫基因导入大豆获转基因植株

利用根癌农杆菌(Agrobacteriumfaciens)介导法将抗虫基因导入大豆子叶节。大豆无菌苗子叶节经过与根癌农杆菌共培养、卡那霉素抗性筛选获得96株抗性植株，经PCR和PCR—Southern鉴定，有4株为阳性株。     

大豆GmHAT5的克隆及其转基因百脉根的抗盐分析

【目的】从大豆盐胁迫基因表达谱中筛选并克隆得到同源异型域亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)家族基因GmHAT5,将其转化豆科模式植物百脉根并进一步探究其抗盐调控机制。【方法】使用多种生物信息学软件对GmHAT5的开放读码框(ORF)、编码蛋白的分子量、等电点、序列结构和蛋白定位等进行预测,同时将大豆GmHAT5蛋白与其他10个物种的同源蛋白进行比对分析,并对GmHAT5在大豆不同器官及盐胁迫下的表达特性进行分析。此外,构建GmHAT5的植物超表达载体,通过对发根农杆菌LBA1334的转化,得到"复合体"百脉根植株,并在盐胁迫条件下对其进行抗盐表型分析;通过对根癌农杆菌EHA105的转化,获得百脉根的稳定转化株系,并对其进行抗盐表型分析及相关生理指标检测。【结果】多种生物信息学软件分析表明,该片段包含1个1 038 bp的ORF,编码345个氨基酸。GmHAT5的理论分子量和等电点分别为39.17 k D和4.63。GmHAT5蛋白定位于细胞核,与其他HD-Zip家族蛋白一样,属于典型的核蛋白。序列分析表明,GmHAT5包含一个同源异型结构域和一个亮氨酸拉链结构域,属于第I类同源异型域亮氨酸拉链蛋白。同源蛋白比对表明其与野生大豆GsHAT5同源性最高。基因表达特性分析表明,GmHAT5在大豆植株的各个不同器官中均有表达,是一个受盐诱导上调表达的HD-Zip类转录因子。发状根转化的结果表明,使用200 mmol·L~(-1) NaCl处理植株7 d后,"复合体"植株生长状态良好,对照组植株叶片明显萎蔫、失绿;不同NaCl浓度处理离体转基因发状根14 d后,对照组较试验组发状根明显干枯、生长受到抑制。稳定转化结果显示,不同盐浓度处理14 d后,转GmHAT5百脉根与两组对照植株相比生长状态更好。相关生理指标检测结果显示,与两组对照相比,转基因百脉根植株中丙二醛含量和相对质膜透性明显降低(P0.05),而叶绿素含量和根系活力则显著升高(P0.05)。测定不同植株阳离子含量的结果表明,转基因百脉根株系与两组对照相比,Na~+在叶片和根中含量显著下降,K~+和Ca~(2+)在叶片和根中含量显著升高。【结论】从大豆中克隆得到一个编码HD-ZipⅠ类同源异型域亮氨酸拉链蛋白基因GmHAT5,该基因在大豆中受盐胁迫诱导表达量显著升高。超量表达GmHAT5显著增强百脉根的耐盐能力,发状根转化法可以作为一种快速有效筛选抗盐候选基因的手段。推测GmHAT5在大豆盐胁迫应激调控中扮演重要角色。     

镉胁迫对大豆幼苗生长影响及不同品种耐镉差异性研究

通过6个大豆品种的水培试验,研究了镉胁迫对大豆生长发育、叶片脯氨酸含量、过氧化物酶和硝酸还原酶活性的影响以及不同品种大豆幼苗耐镉性的差异。结果表明,镉胁迫使大豆的株高和硝酸还原酶的活性明显降低,过氧化物酶的活性明显增强,并积累了大量的游离脯氨酸。6个大豆品种在镉胁迫下表现出的生长特征和耐镉性有明显的差异,根据耐镉性系数的计算,6个大豆品种耐镉性的顺序为：中豆30〉湘春豆15〉湘春豆19〉8157〉早生白鸟〉铁丰29。     

不同大豆基因型苗期磷效率特性研究

[目的]探讨不同大豆基因型苗期磷效率特性。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期不同器官的吸收效率和利用效率进行了研究。[结果]低磷胁迫下,磷高效大豆基因型根、茎和叶的吸磷量明显高于磷低效基因型,对磷的吸收能力较强;磷低效大豆基因型的主要障碍是各器官的磷的吸收效率（即吸磷量）较低。在低磷处理下,根、茎和叶的干重与其吸磷量呈显著或极显著正相关,与其磷的利用效率均呈负相关。[结论]不同大豆基因型苗期对低磷胁迫的适应性反应可以从植株的磷营养效率得以综合体现。低磷胁迫下,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源,磷高效大豆基因型苗期植株根、茎和叶对磷的吸收和累积能力较强是形成较多干物质的营养基础。     

Evaluation of Glycine max (L.) merril resistance against root rot by means of enzymatic activity

Changes of the activities of peroxidase, catalase, and acid phosphatase in the roots and leaves of the contrasting in resistance soya plants (Glycine max (L.) Merril) varieties infected with Fusarium solani was studied. It was shown that the activity of peroxidase increased, the activity of catalase decreased, and the activity of acid phosphatase did not change reliably in the infected roots of the plants of the resistant variety. The patterns of peroxidase activity isolated from different parts of soya plant varied in a similar way.     

大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(Gm VTE3)的克隆及对转基因烟草种子中生育酚组成的影响

【目的】克隆大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(GmVTE3),研究其在烟草中过量表达对转基因烟草种子中生育酚(维生素E)组分的影响。【方法】利用EST拼接和RT-PCR技术,从大豆中分离了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶(VTE3)的全长cDNA序列,通过烟草转化研究过量表达VTE3对转基因植株维生素E组分的影响。【结果】GmVTE3全长1026bp,编码342个氨基酸,与其它物种的VTE3氨基酸同源性很高,在烟草中过量表达该基因使烟草种子中γ-生育酚与δ-生育酚的比值最高增加2倍。【结论】首次克隆了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因GmVTE3,它能够催化烟草植株中2-甲基-6-植基-1,4-苯醌(MPBQ)的甲基化,从而改变烟草种子中生育酚的组成成分。说明可以利用克隆的GmVTE3来改变植物种子中生育酚的组成和提高α-生育酚的含量。