Ca2+ 参与硝普钠对干旱胁迫下小麦叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

CaM对渗透胁迫下小麦幼苗ABA合成的介导作用研究

ABA作为干旱信号物质在植物抗逆生理反应过程中起着至关重要的作用,揭示ABA合成及其信号转导机制对于探明植物干旱信息的感受机制尤为重要。通过外使CaM拮抗剂TFP、ABA以及分根试验,研究了渗透胁迫下小麦幼苗根系和叶片中ABA和CaM含量和时间的变化。渗透胁迫均促进根系和叶片ABA和CaM含量不同程度地提高,根系ABA含量峰值出现的时间早于叶片,而CaM峰值出现的时间晚于叶片。但根系和叶片ABA峰值均不晚于CaM。不同浓度TFP和ABA处理都能提高根系和叶片ABA和CaM含量,与渗透胁迫相比,ABA呈现先升高后降低趋势,且最大值出现的时间类似,但CaM呈持续上升趋势。TFP处理抑制根系CaM含量增加,而对叶片有促进效应。ABA处理呈现浓度效应。与全根胁迫相比,分根胁迫对胁迫根系ABA含量影响不明显,但与正常对照相比,显著提高了未胁迫部分根系ABA含量,但二者峰值出现的时间分别滞后6和18 h;叶片ABA和CaM含量也相应提高,且最大值滞后12 h。CaM可能未参与渗透胁迫下ABA的合成过程,渗透胁迫引起ABA合成后,调控胞内CaM水平。     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

在15% PEG-6000干旱胁迫下,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO含量、NO合成酶活性的影响及其与Ca2+的关系。干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS活性显著增加,且钙依赖型cNOS快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS活性在NOS活性比例缓慢增加,而NR产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;1mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用。结果表明,外源NO 显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控。     

镍对小麦幼苗POD活性和同工酶的影响

采用营养液水培,研究了不同浓度(5、10、20、50、100、130 mg/L)镍处理对小麦幼苗植株POD活性和同工酶谱的影响。结果表明,镍处理诱导小麦幼苗叶片POD 1～5、POD 10谱带增强,引起POD 6～9谱带减弱,抑制根系所有POD同工酶谱带活性;小麦幼苗叶片POD活性随着镍处理浓度呈现先上升后下降的变化趋势,根系POD活性随着镍处理浓度的升高持续下降。     

干旱、盐胁迫下LaCl3和CPZ对稻苗脯氨酸积累的影响

干旱、盐胁迫下水稻幼苗丙二醛(MDA)含量增加、质膜透性增大，同时脯氨酸(Pro)积累；以质膜Ca2+通道阻断剂LaCl3和钙调素(CaM)拮抗剂氯丙嗪(CPZ)对水稻幼苗预处理以阻碍Ca2+/CaM信使传导后，加剧逆境下，水稻幼苗MDA含量的增加、质膜透性的增大和Pro积累，且Pro含量与MDA含量和质膜透性呈极显著正相关。表明干旱、盐胁迫下阻     

干旱胁迫下外源钙对棉花幼苗抗旱相关生理指标的影响

为研究外源钙对棉花抗旱性的作用机理,利用控制溶液渗透势(含和不含0.2 kg/L PEG-6000)与不同钙量的方法研究了正常水分和干旱胁迫下钙素对棉花幼苗的生理影响。结果表明,在相同硝酸钙条件下,干旱胁迫下棉花幼苗叶片膜透性、超氧自由基产生速率、MDA和POD活性高于正常水分,而叶片相对含水量和根系活力低于正常供水;无论在正常水分还是干旱胁迫下,均表现出随Ca2+浓度增加,叶片膜透性、超氧自由基产生速率、MDA呈下降趋势,叶片相对含水量和根系活力及POD活性呈上升趋势,但正常供水条件下生理指标变化较小。     

干旱胁迫下CaM与小麦胚芽鞘和幼根生长的关系

在聚乙二醇(PEG)-6000（20%）诱导的干旱胁迫下,小麦(Triticum aestivum L. cv. 4185)胚芽鞘及根系的生长受到抑制。胁迫初期,胚芽鞘及根系CaM水平迅速下降,之后随胁迫程度加重而逐渐积累。一定浓度（≥50 µmol/L）的CaM拮抗剂三氟拉嗪（TFP）和氯丙嗪（CPZ）均抑制小麦胚芽鞘及根系的生长,提高过氧化物酶（POD）活     

水分胁迫下葡萄糖对小麦幼苗光合作用和相关生理特性的影响

以15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以不同浓度外源葡萄糖(Glc)处理小麦幼苗,探讨外源Glc对水分胁迫下小麦幼苗生长发育和光合特性的影响。结果表明,水分胁迫显著降低了小麦叶片水势和光合作用,抑制植株的生长,而水分胁迫下外源Glc处理能明显增加叶片水势和光合色素含量,并使水分胁迫和水分胁迫后复水处理条件下,小麦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)胞间CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,而使蒸腾速率(T_r)下降。同时,外源Glc处理显著提高了水分胁迫下叶片中可溶性糖和脯氨酸的积累,促进不定根和侧根的生长,植株干重比单一干旱处理提高14.32%~40.39%。由此表明,水分胁迫下外源Glc通过促进小麦根系生长和提高叶组织的渗透调节能力,改善叶片的水分状况,提高了叶片的光合功能,促进小麦幼苗的生长,降低了水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。     

硝普钠和Ca2+对盐胁迫下棉花幼苗生长的影响

试验以抗虫棉99 B为材料,通过测定发芽率、幼苗叶片电导率、根系活力、POD酶活性和叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量等相关指标,研究了硝普钠和Ca2+混合浸种对盐胁迫条件下棉花幼苗生长的影响。结果显示:硝普纳和Ca2+混合液浸种,显著提高盐胁迫条件下99 B棉花种子发芽率、幼苗根系活力、POD酶活性、叶绿素及脯氨酸含量,显著降低幼苗叶片的电导率及MDA含量。其中0.1 mmol/L硝普纳和5 mmol/L Ca2+混合浸种处理,对提高盐胁迫条件下棉花幼苗的抗性效果最佳。     

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。     

PEG胁迫下小麦幼苗ABA与Ca2+/CaM的关系

本文以不同浓度钙离子螯合剂EGTA、钙通道阻断剂异博啶(Vp)和CaM拮抗剂三氟啦嗪(TFP)处理小麦幼苗, 对PEG胁迫下根和叶片ABA和CaM含量的变化进行了测定. 结果表明: EGTA、 Vp和TFP处理皆能促进根和叶片ABA含量的提高. PEG胁迫下不同浓度EGTA和Vp处理后CaM含量也不同程度地提高, TFP处理可减弱PEG对CaM含量升高的促进作用. 从A     

干旱对不同类型冬小麦根系可溶性物质、相关酶活性及地上部形态的影响

为研究干旱对不同类型冬小麦根系抗氧化酶和渗透物质的影响,以水肥型冬小麦品种‘济麦22’、抗旱节水型冬小麦品种‘青麦6号’为材料,通过PVC土柱试验,设置全生育期正常浇水和不浇水2个处理,观察拔节、挑旗、开花、灌浆期小麦的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等渗透调节物质及地上部形态的变化。随着生育时期的进行,冬小麦的群体数量、根系内过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量呈逐渐降低的趋势;根系内SOD活性、脯氨酸含量呈先增加后减少的趋势;MDA含量呈逐渐增加的趋势。2个冬小麦品种在不同控水条件下表现出不同的变化趋势,‘济麦22’在满足水分条件下根系内的SOD活性、POD活性以及可溶性糖含量显著大于‘青麦6号’。但在全生育期不浇水处理下,‘青麦6号’的群体数量、SOD活性、POD活性、可溶性糖含量以及脯氨酸含量均表现出显著增加的趋势。干旱胁迫下,‘青麦6号’在根系方面表现出较强的抗氧化能力与调节细胞渗透势的能力,以实现维持体内水分平衡、增强对干旱胁迫的适应性。     

盐胁迫对冬小麦过氧化物酶同工酶的影响

利用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳法,研究了不同浓度ＮａＣｌ对冬小麦根（三叶期）过氧化物酶（ＰＯＤ）同工酶的影响,电泳结果显示：１ｍｇ／ｇ ＮａＣｌ胁迫电泳图谱Ａ区酶带较对照组增加２条,Ｂ区酶带增加１～３条;２ｍｇ／ｇ ＮａＣｌ胁迫时,Ａ区为１条酶带,Ｂ区酶带增加了３条;ｔ检验表明：１ｍｇ／ｇ ＮａＣｌ胁迫时Ｂ区新增３条酶带的品种的株高和穗长极显著（Ｐ〈０．０１）高于Ｂ区新增１条酶带的品种。     

Ca2+、PEG预处理对干旱胁迫下小麦幼苗某些酶活性的影响

本文结果表明，Ｃａ＾２＋、ＰＥＧ预处理小麦种子具有提高其幼苗ＲＷＣ及ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ的活性和降低膜透性的效应，在干旱胁迫下植株生长抑制减轻。随着干旱胁迫的加强、ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性迅速上升并始终维持较高水平，具体表现为浸种处理ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ；ＲＷＣ表现为ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〉Ｈ２Ｏ，植株生长抑制程度表现为ＰＥＧ〈Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ。解除干旱胁迫后，Ｃａ＾２＋，ＰＥＧ浸种处理的     

PEG预处理对水分胁迫下水稻叶片抗氧化酶同工酶及其表达的影响

采用聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫,研究水稻在10％PEG预处理及复水和更强的水分胁迫（15％PEG）处理条件下叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）同工酶及其基因表达的变化。结果表明PEG预处理能提高叶片SOD、CAT和POD同工酶的产生,并诱导产生新谱带。当水稻受到更强的水分胁迫（15%PEG）时SOD同工酶的酶II和IV的活性升高,并有新诱导出的酶III参与其中;对POD而言酶Ⅱ升高,酶Ⅴ减小,并有新诱导出的酶VI参与抗氧化过程;而对CAT同工酶却有着不同的调节作用。此外,直接15%PEG胁迫（即对照组2）的Cu/Zn-SOD、APX1和CAT1基因在转录水平有明显的上调,而预处理复水组和预处理组CAT1较对照组1略有降低,预处理组APX1与对照组1相似。说明15%PEG会使水稻受到伤害,但是经过预处理后的水稻能提高抗性使其抗氧化酶基因与对照组1有着相似的表达,表明植物在遇到较强的水分胁迫时,会通过调节自身的基因表达水平来抵抗外界水分胁迫。     

CPPU对干旱胁迫下小麦幼苗叶片的蛋白响应及生育期差异的影响

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带。与干旱对照相比,喷施CPPU后叶片中蛋白条带中多了40 kDa特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带;并且在干旱胁迫下,喷施100 mg CPPU后使幼苗体内的POD活性提高37.06%,可溶性蛋白含量增加63.50%,可溶性糖含量增加87.51%,脯氨酸含量增加109.57%,MDA含量降低46.06%。与干旱对照相比,喷施CPPU的幼苗叶片中出现了一条特异性条带,消失了一条特异性条带,且在70 kDa和大约20 kDa处的蛋白含量明显高于2个对照,在32kDa和大约25 kDa处的蛋白含量下降。100 mg CPPU可促进干旱胁迫下幼苗体内的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,POD活性显著提高,MDA含量降低。说明叶面喷施CPPU能够增强幼苗对干旱胁迫的适应性。     

不同小麦F2代幼苗对水分胁迫的生理反应

本研究选用5种不同基因型小麦F₂代的种子,采用沙培控水方式对其幼苗进行不同程度的水分胁迫,分析不同小麦幼苗对水分胁迫的生理反应,以期筛选出抗旱性较强的小麦材料。水分胁迫处理到12、15、18天时,采样测定小麦叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性以及游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,在干旱胁迫下,5种小麦幼苗的各项生理指标都表现不同程度的变化,其中,小麦材料024737受干旱胁迫条件的影响比其他4种小麦材料要小,其抗旱性较高。

     

水分胁迫对不同抗旱性冬小麦愈伤组织的影响

比较了不同强度的水分胁迫对两个抗旱性不同的小麦品种－花８４（抗旱）和冀麦３４）不抗旱）的幼胚愈伤组织的影响,分析了其生理把就差异以及与抗旱性的关系。结果表明,经２４h胁迫后两品种的膜透性均增大,冀麦２４大小花８４;花８４的愈伤组织经胁迫后,游离脯氨酸含是市于冀麦２４;二者ＰＯＤ活性随胁迫强度的加重都迅速提高,但冀麦２４增幅较市,以ＴＴＣ还原力测定细胞活力,发现两品种ＴＴＣ还原力都下降,但花８４较冀麦２４降低幅度小,另外,花８４细胞的蛋白质抗ＰＥＧ沉淀能力强,能在水分胁迫政保持较为正常的功能。     

不同降水年型节水小麦产量构成与效益分析

于2003~2006年间3个不同降水年型,以28个小麦品种为材料,采用只浇冻水一水的节水措施,比较品种间产量构成因素和农艺性状等方面的差异性,并与常规灌溉管理小麦在产量水平、产量相关性状和效益等方面进行比较分析。结果表明：（1）从产量水平看,参试品种间抗旱性存在显著差异。节水栽培条件下,各品种产量水平与不同降水年型生长期降水量有着密切的关系。（2）初步认为“京农02-2”、“中麦326”、“北农9580”、“中麦12”、“京农04-133”和“京冬8”六个品种在参试品种中具有较好的抗旱性,其中“中麦326”在丰水年和平水年2个不同年度表现出较好的对不同水分条件的适应性。（3）干旱条件下,小麦分蘖成穗过程受影响最大,分蘖成穗率可以作为小麦抗旱性筛选鉴定的较早期指标。（4）在丰水年和平水年大面积推广抗旱性好的小麦品种和节水型栽培技术,可以明显改善本区水资源亏空的状况。但枯水年只灌溉一次冻水难以满足小麦正常生长需要,比正常灌溉小麦产量降低48.89%以上。