XL-90等美洲黑杨杂交子代ISSR分子鉴别

为了探讨ISSR分子标记在美洲黑杨杂交子代分子鉴别和分子标记辅助育种中的应用,笔者以15个黑杨无性系为研究对象,进行ISSR分子标记研究。①经单因素对比实验,建立适合黑杨无性系的ISSR-PCR分子反应体系,即在25 μL反应体系中加入引物1.0 μmol/L,模板30 ng,Taq酶1.5 U,dNTP 0.25 mmol/L,Mg2+2.0 mmol/L。反应程序为94℃加热3 min,使模板DNA变性,然后进入下列温度循环：94℃变性45 s、56℃退火30 s、72℃延伸1 min,共计35个循环。循环结束后在72℃延伸5 min,以保证DNA延伸彻底。②筛选出10个ISSR引物对15个黑杨无性系进行ISSR分析。共检测到63个位点,各无性系的多态位点百分率在20.63%~30.16%之间。多态位点百分率最高的为XL-77、XL-83、XL-101、2KEN8和I-69;多态位点百分率最低的为XL-92、XL-90。③通过各无性系的Nei遗传距离与UPGMA聚类分析,除欧美杨A65/31外,其他所有美洲黑杨无性系聚为1个类群3个亚群,美洲黑杨杂交子代间遗传分化及亲缘关系通过ISSR-PCR特异性标记谱带可以得到准确鉴别。     

幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑对小豆生理和产量的影响

为探究幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑(S3307)对小豆(Vignaangularis)生理代谢和产量的影响,本研究于2018—2019年以龙小豆4号和天津红为试验材料,盆栽条件下,苗期进行预喷施S3307,同时连续淹水处理5 d并每天取样,测定分析相关生理指标。结果表明,幼苗期淹水胁迫引起小豆叶片H2O2和MDA含量、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著提高, ABA、IAA和SA含量显著提高, SOD、POD和CAT活性显著提高,淹水处理5 d导致龙小豆4号单盆产量显著下降8.40%～12.61%,天津红显著下降9.91%～10.01%。S3307具有抵御淹水胁迫的作用,能有效增加小豆叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量,显著降低H2O2和MDA含量,能够显著提高SOD和POD活性以及SOD/POD、SOD/CAT,显著增加ABA和SA含量,并显著抑制IAA含量的上升。喷施S3307使淹水4 d的龙小豆4号产量显著提高2.85%～6.18%,使天津红淹水4 d的产量显著提高2.85%～3.95%。综上,淹水胁迫下,不同品种小豆在活性氧物质积累、膜质过氧化、抗氧化酶活性以及激素水平等方面的生理应激存在显著差...     

硼胁迫对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响

【目的】为了研究硼对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响。【方法】以籽瓜、“黑美人”西瓜和野生西瓜为材料,设0.00,0.05,0.20,0.60 mmol/L 四个硼浓度,测定三种类型西瓜O2.?、H2O2和MDA含量及SOD、POD和CAT活性。【结果】结果表明：三种类型西瓜的O2和H2O2产生速率在硼胁迫下均显著提高,且高硼胁迫的西瓜O2.?和H2O2产生速率都大于缺硼胁迫,并导致MDA的积累。硼胁迫使三种类型西瓜的POD活性上升,CAT活性下降。籽瓜和“黑美人”的SOD活性下降,野生西瓜SOD活性上升。【结论】硼胁迫引起西瓜的活性氧爆发,并启动了西瓜的抗氧化系统,但仍然无法完全抵御硼胁迫带来的活性氧伤害,野生西瓜对硼胁迫的抗逆最强。     

乙烯对棉花适应淹水胁迫的作用及其机制

【目的】淹水胁迫影响棉花生长发育,持续淹水可导致棉花减产甚至绝产,增强棉花适应淹水胁迫的能力对棉花抗涝夺丰收至关重要。乙烯(Ethylene)是备受关注的重要信号分子,在植物抗逆过程中发挥着重要作用,但在缓解棉花淹涝伤害中作用和机制尚不清楚。本文以棉花(Gossypium hirsutum L.)品种K638为材料,在山东棉花研究中心试验站(山东临清)的田间电动遮雨棚内,对盛花期棉花淹水处理10 d,通过叶面喷施乙烯信号通路抑制剂1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)或乙烯合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC)抑制或促进棉株体内乙烯合成,探究了乙烯含量对棉花适应淹水胁迫的作用及其生理机制。结果表明,与未喷施的淹水处理相比,喷施1-MCP乙烯含量降低了5.3%,丙二醛(Malondialdehyde, MDA)、厌氧代谢酶乙醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase, ADH)、丙酮酸脱羧酶(Pyruvate decarboxylase, PDC)和乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)分别降低了39.2%、37.8%、20.5%和8.2%,主茎功能叶光合速率和单株干物质质量分别提高了13.5%和3.3%,籽棉产量提高了4.6%;而ACC的效果相反,喷施ACC促进受淹棉株体内乙烯积累,乙烯含量升高了8.0%,MDA、ADH、PDC和LDH分别增加了19.5%、17.5%、11.2%和8.0%,光合速率和单株干物质质量分别降低了6.0%和7.7%,籽棉产量减少了8.0%。由此可见,降低棉株体内乙烯含量,可显著降低活性氧对细胞膜的损伤,抑制厌氧代谢有毒产物的积累,减轻淹水胁迫下棉花所受的低氧损伤,缓解受淹棉株光合生产和生长发育的受抑制程度,一定程度上缓解了淹水胁迫造成的伤害,是提高棉花适应淹水胁迫的重要途径。     

淹水胁迫对不同基因型东方杉幼苗生理生化的影响

以东方杉不同基因型DFS 01和DFS 02的一年生容器苗为材料,研究淹水胁迫下杉苗木的生理生化响应。结果表明:经过90 d的水淹处理,2种基因型苗木的叶绿素、POD呈下降趋势,MDA含量和质膜透性总体上呈增长趋势,表明淹水胁迫对2种基因型造成了伤害并随时间的延长而加剧;SOD与对照相比表现为上升趋势,水淹下SOD活性对植物抵御胁迫发挥了重要的保护作用。东方杉DFS 01和DFS 02的脯氨酸和可溶性糖的含量在淹水前期升高然后逐渐下降,可溶性蛋白均呈上升趋势。淹水90 d时,2种基因型之间叶绿素含量、POD活性、MDA含量差异较小,DFS 02的相对电导率高于DFS 01,而DFS 02的脯氨酸含量、SOD活性、可溶性蛋白含量以及可溶性糖的增幅都高于DFS 01。表明2种基因型东方杉苗木都有较强的耐淹能力,且DFS 02比DFS 01更耐淹。     

淹水胁迫下辣椒种子生理生化响应研究

为了促进辣椒抗涝品种的选育,解决辣椒生产上的涝害问题,通过研究淹水胁迫对辣椒种子生理生化的影响,为辣椒抗涝品种选育提供理论基础。以生产上对水涝敏感度低、中、高的3个辣椒品种‘S15’、‘A46’和‘A77’的种子为材料,研究淹水胁迫0 h、10 h、5天、10天、15天、20天后的种子发芽率和发芽势的变化,以及不同淹水时间对SOD、POD、CAT、GR、AMS和LPS等酶活力,PRO和可溶性糖含量,超氧阴离子、羟自由基含量的影响。研究发现,不同水涝敏感度种子对水涝的响应不一。淹水20天后,‘S15’的超氧阴离子、羟自由基含量最低,Pro和可溶性糖含量最高,谷胱甘肽还原酶活性最高;‘A77’的可溶性糖含量最低,SOD、CAT活性最低,超氧阴离子、羟自由基含量最高。隶属函数分析结果表明,不同种子对淹水胁迫的响应差异随着淹水时间的延长不再产生较大差异,5天可作为辣椒抗涝鉴定淹水胁迫的最佳时间。研究认为,不同辣椒种子表现出的耐涝性与生产实际一致;各项生理生化指标相关性不显著,均可作为辣椒品种抗涝性的鉴定指标。     

抽穗期土壤干旱对水稻根系和叶片生理特性的影响

【研究目的】干旱是限制水稻作物产量的主要生态因子之一,抽穗期是水稻生长对干旱胁迫比较敏感的时期,因此研究根系和叶片对抽穗期不同程度水分胁迫的生理响应具有重要的意义;【方法】以水稻品种丰华占为实验材料,研究了抽穗期控水时间长短对水稻根系活力、叶片水势和保护酶活性等生理特性的影响;【结果】抽穗期干旱胁迫后叶片水势显著下降,复水后均可回复到对照水平。干旱3,6,9d根系活力分别上升28.83%,123.30% 和50.16%,而干旱12d则下降82.25%。除长期干旱处理造成保护酶活性下降外,其他不同程度土壤干旱胁迫均造成叶片和根系的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）酶和过氧化氢酶（CAT）酶活性活性显著提高,而且干旱胁迫时间越长,保护酶活性上升越高,复水后可恢复到对照水平。研究还表明,无论干旱与否,叶片的SOD、POD和CAT活性均远远高于根部。【结论】水稻在抽穗期经受短期干旱能有效地进行生理调节,根系与叶片在适应干旱逆境方面具有协调统一性。     

淹水胁迫下棉花叶片SPAD高光谱估算模型研究

【目的】建立淹水胁迫下棉花叶片SPAD的高光谱模型。【方法】利用灌排可控的试验田在棉花花铃期模拟淹水处理,分析受涝1 d、3 d、6 d、9 d后棉花叶片光谱反射率、SPAD值的变化特征;并对淹水胁迫后棉花叶片高光谱特征参数与SPAD值进行相关与回归分析,探寻用于估算淹水胁迫下棉花叶片SPAD变化的高光谱模型。【结果】(1)受涝3 d时棉花倒4叶SPAD值就显著低于对照,到受涝9 d时SPAD值比对照减少15%左右。(2)棉花花铃期受涝后倒4叶绿光波段反射峰变陡,近红外短波段的反射率升高。花铃期受涝使棉花倒4叶红边位置"蓝移",涝害持续9 d时红边位置向短波方向移动了4~5 nm,红边幅度和红边面积呈先增大后减小趋势,在受涝6 d时达到最大,红边偏度和红边峰度增大。(3)涝后棉花叶片SPAD值与红边幅值(Dr)、红边位置(λr)、绿峰反射率(Rg)、绿峰位置(λg)、红谷位置(λo)、蓝边面积(SDb)、黄边偏度(Sy)、黄边峰度(Ky)、红边偏度(Sr)、红边峰度(Kr)等光谱特征参数极显著相关;分别以Sy、Sr、Kr为自变量的一元线性、多项式和指数模型估算SPAD值较优,其决定系数(R~2)均大于0.9,均方根误差(RMSE)均小于1;多元逐步回归分析发现以λg、SDr/SDb(VI3)、Sb、Sy、Ky为自变量的多元线性模型估算SPAD值较优,R~2高达0.973,RMSE为0.393。【结论】该模型可以作为估算淹水胁迫棉花叶片SPAD值的遥感模型。     

淹水胁迫对水稻玉香油占秧苗生长和生理特性的影响

为探究淹水胁迫对水稻秧苗的影响,以水稻品种玉香油占为材料,通过盆栽试验研究了淹水胁迫对其秧苗生长发育和生理特性的影响。淹水处理分为3个水平:无淹水(CK)、淹水1.0~1.9cm(W1)、淹水2.0~2.9cm(W2)。结果表明,随着淹水程度的加深,秧苗地上部的光合色素含量、生物量、可溶性糖含量均明显下降,白根数和总根数明显增加。而SOD活性、POD活性、游离脯氨酸含量呈现先降后升的趋势,CAT活性、可溶性蛋白含量、MDA含量呈现先升后降的趋势。     

淹水胁迫对烤烟不同生育时期生理生化特性的影响

以烤烟品种K326为材料,在盆栽条件下研究了不同生育期根际淹水对烤烟生理生化特性的影响。试验结果表明,在淹水胁迫下烤烟的光合色素含量下降,丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和游离脯氨酸(Pro)含量增大;根系活力降低。以团棵期和旺长期受淹水胁迫的影响最大。     

低温胁迫下水杨酸预处理对茉莉幼苗活性氧及保护酶的影响

【研究目的】为探讨水杨酸(Salicylic acid,SA)预处理对低温胁迫下茉莉(Jasminun Sambac L. Ait)幼苗的影响;【方法】采用叶面喷施不同浓度SA的方法,测定了单、双瓣茉莉经SA预处理后在低温胁迫下存活率、活性氧、保护酶和细胞膜方面的变化。【结果】结果表明,茉莉幼苗经SA预处理后在低温胁迫下存活率有效提高,相对电导率、超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高。最适合提高单、双瓣茉莉耐寒性的SA预处理浓度分别为1.25mmol/L和0.75mmol/L。【结论】这表明SA可通过减轻活性氧积累,提高保护酶活性,保护膜结构和功能,有效缓解低温胁迫对茉莉幼苗的伤害     

微量元素对益母草光合作用和水苏碱含量影响的研究

【研究目的】研究微量元素对益母草生长发育及次生代谢产物的影响;【方法】在盆栽条件下,于益母草药材生长期,对叶面喷施微量元素溶液,并在喷肥后测其光合作用和药材中的水苏碱含量;【结果】结果表明,不同浓度的微肥对益母草的光合作用和水苏碱含量都有不同程度的促进作用,其中,作用比较显著的微量元素依次为正常浓度的Mn、Zn和Fe,以上三种元素处理分别比清水对照提高水苏碱含量达96%,62%和57%,且水苏碱含量与最大光合速率显著相关;【结论】微量元素可以通过参与调控益母草的生理代谢作用来影响次生代谢产物的合成,从而影响终产物水苏碱的含量。     

茄科作物青枯病原菌的脂肪酸鉴定

【研究目的】采用脂肪酸鉴定技术对茄科作物青枯病原菌进行鉴定,以期为青枯病的预防与防治提供技术支持。【方法】采用选择性培养技术对茄子、番茄和辣椒病株进行青枯病原菌的分离和纯化,而后对青枯病原菌进行脂肪酸鉴定。【结果】经选择性培养分离得到的36株青枯病原菌中,有33株鉴定为典型的青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）,占91.67%;茄子、番茄和辣椒上的青枯病原菌被鉴定为青枯雷尔氏菌的比例分别为100%、90%和89.47%。【结论】脂肪酸鉴定技术具有快速性、准确性,并可通过计算机的运用使分类达到数据化、自动化,可在茄科作物青枯病的检测中得到广泛的应用。     

NaCl胁迫对甜高粱幼苗抗性酶活性的影响

【研究目的】研究了不同浓度盐胁迫下甜高粱幼苗的抗性酶的活性及MDA和可溶性蛋白的含量。【方法】甜高粱幼苗采用水培的方法,设了3个盐梯度,1个对照。【结果】随着NaCl胁迫的加剧（当NaCl浓度大于50 mmol•L-1时）甜高粱幼苗膜脂过氧化程度不断加大,膜系统受到破坏;膜保护酶（POD,SOD,CAT,APX）活性降低,200 mmol•L-1 NaCl处理的酶活下降最大,100 mmol•L-1 NaCl处理次之,使体内酶促和非酶促防御系统均遭到破坏,活性氧含量增加对幼苗产生毒害。其中,100 mmol•L-1 NaCl处理后膜脂过氧化程度较轻,膜系统受害程度也轻于200 mmol•L-1 NaCl处理。【结论】轻度盐胁迫（当NaCl浓度是50 mmol•L-1）时,由于抗性酶的作用,活性氧对膜系统没有产生破坏作用。随着盐浓度的增加,抗性酶的活性降低,活性氧的含量不断增加,膜系统受破坏程度也不断加大。     

外源NO供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下水稻幼苗中叶绿素和游离脯氨酸含量以及抗氧化酶的影响

在100 mmol L^-1 NaCl胁迫下, 研究了不同浓度一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、游离脯氨酸含量, 叶片及幼根中愈创木酚过氧化酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性以及超氧阴离子产生速率等生理指标的影响。结果表明, 适当低浓度SNP处理可以显著提高盐胁迫下水稻叶片中叶绿素和脯氨酸含量, 并明显缓解盐胁迫下叶片和幼根受到的氧化性损伤; 但在水稻幼苗不同器官, SNP调节的主要靶酶有所不同, 在叶片中促进SOD和CAT活性, 而在幼根中除SOD和CAT活性外, 还提高GPX活性。     

高温逆境胁迫对油桃生理特征影响的研究

为分析油桃的耐热特性,为耐热品种选育研究奠定基础,以‘早红珠’油桃嫁接苗为试材,研究不同高温胁迫对植株形态特征和生理指标变化。结果表明,高温胁迫对植株形态特征产生影响,随着温度升高和持续,受害指数加大,33℃和39℃高温胁迫对植株生长影响小,45℃高温胁迫3d后植株热害症状明显;高温胁迫下,植株生理指标呈规律性变化,随着温度升高,叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,且随着胁迫持续下降幅度越大;除胁迫初期外,丙二醛(MDA)含量呈微增－减少－增加趋势;脯氨酸(Pro)含量逐渐增加,但45℃高温条件下,随着胁迫延长其含量急剧下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性持续缓慢升高,除45℃高温处理第3d外,其活性在其他处理时增幅小;过氧化氢酶(CAT)活性先升后降,39℃处理时达峰值;高温下植株受害指数与Chl、Car、MDA、Pro、SOD及CAT等生理指标间具有显著相关性。     

利用海拔温差调控种植天麻的研究

【研究目的】研制利用海拔温差调控种植天麻的技术方案,以求天麻种植科学便捷、经济有效。【方法 】根据天麻生长发育的温度理论原理,观测并推算不同海拔高度气温与地温的对应值,确定如何利用海拔温差科学调控种植天麻。【结果】在湖北宜昌海拔1000m以上建立品种园,100m左右建杂交区,500m左右建良种场,800m以上建商品麻GAP基地最为经济有效：将有性种麻培育期节省了12个月,将有性乌天麻商品麻的生产周期节省了12个月,且保持优质高产;调控乌天麻与红天麻花期相遇,培育出鄂天麻1号、2号两个优良杂交新品种。【结论】利用海拔温差调控种植天麻的技术方案科学便捷、经济有效。