C4高效光合基因在C3植物中的应用研究进展

高等植物按C的同化反应不同可分为C3、C4和CAM途径。C4植物在长期的进化过程中形成了特有的高效光合基因,使得C4植物在高光强、高温和高氧分压条件下具有较C3植物更高的光合速率。利用转基因技术,将C4高光效基因导入C3植物,提高作物产量,是世界主要农作物育种研究的一个热点。本文综述了C4碳同化途径的特点及其在农作物改良中的应用,并介绍了C4高光效基因对转基因C3植物生理生化和光合作用的影响,探讨了向C3植物中转入C4高光效基因的可能性。     

硫对铜胁迫下大豆种子的解毒作用

设置0、0.5、1.0、2.0和4.0 mmol·L-1铜离子浓度梯度,同时在各浓度梯度中分别添加5.0和10.0 mmol·L-1的硫,进行大豆种子萌发试验,通过测定相对电导率和保护酶活性等指标研究了硫对大豆种子铜胁迫下的解毒作用.结果表明:铜对大豆种子的发芽活性具有抑制作用,且随胁迫浓度的增加抑制作用加强;硫对1.0 mmol·L-1铜离子的解毒作用效果明显,能够提高种子的活力指数和根长,减少电解质渗透率;5.0 mmol·L-1硫能够增加铜胁迫下大豆种子POD活性,降低CAT活性.结果证明硫对一定浓度的铜胁迫能够起到缓解作用,其中保护酶参与了细胞膜完整性的维持.     

Cr3+胁迫对萝卜幼苗生长的影响

采用砂培研究了萝卜幼苗受到Cr3+胁迫时,根冠比、根系活力、叶绿素含量和植株体内脯氨酸含量的变化.结果表明,在低浓度Cr3+ (≤20 mg/L)胁迫下,植株的根冠比大于对照组,根系活力有所提高,叶中叶绿素含量增加,萝卜幼苗表现出对低浓度Cr3+有较强的抗性作用;而高浓度(25、 30 mg/L)的Cr3+使根系活力降低,叶绿素的含量减少,根冠比呈下降趋势.在试验过程中,受Cr3+胁迫的萝卜幼苗体内脯氨酸含量变化明显,呈现出规律性升高趋势,从而降低Cr3+对细胞的伤害,提高植物对重金属盐的抗性.     

南京地区贯叶金丝桃的引种试验

2000年至2007年,对分布于中国西南4省13个样点的贯叶金丝桃(Hypericum perforatum)引种至南京后的生长发育规律进行了比较研究.观察其播种出苗情况和茎、叶、花等器官的植物学性状表现.对其形态学及内含物成分的比较分析结果表明,异地栽培后,贯叶金丝桃仍保持原有的生物学特征.同时对贯叶金丝桃在南京地区的不同栽培方式、管理技术等进行了初步探讨.     

钙对盐胁迫下油用向日葵幼苗光合生理特性的影响

研究了CaCl2调控对盐胁迫条件下油葵幼苗耐盐性的影响,旨在提高油葵的抗盐性,扩大油葵的种植面积,为综合利用沿海滩涂提供理论依据.以杂交油葵G101(Helianthus annuus L.)为试验材料,采用砂培法培养油葵幼苗至四叶两心期,用不同浓度CaCl2(4,9,19,29 mmol/L)对NaCl(150 mmol/L)的盐胁迫进行调控,对照为1/5 Hoagland营养液和含150 mmol/L NaCl的1/5 Hoagland营养液.研究了钙对盐胁迫下幼苗油葵生长速率、净光合速率、SOD、CAT、POD活性和MDA含量影响.结果显示:150 mmol/L NaCl的盐胁迫下油葵幼苗生长速率明显降低.在5～30 mmol/L钙处理后,能促进盐胁迫下植物的生长,提高油葵幼苗生长速率,幼苗叶片的净光合速率也显著增加,尤其20 mmol/L钙处理后净光合速率高于CK.盐胁迫下10 mmol/L钙离子可明显提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低植株体内丙二醛(MDA)的含量.综合CaCl2调控对NaCl胁迫下的幼苗各项生理指标的情况,初步认为150 mmol/L NaCI胁迫下,10 mmol/L CaCl2可以有效调控油葵幼苗植株生长.     

普通小麦-簇毛麦易位系T6BS·6BL-2VS的选育

[目的]为进一步利用簇毛麦2V染色体上的有益基因,为小麦育种提供新种质。[方法]通过普通小麦-簇毛麦2V(2D)二体代换系(DS2V)与普通小麦农林26-离果山羊草3C染色体二体异附加系(DA3C)杂交,综合运用染色体C-分带、基因组原位杂交和分子标记分析,并结合性状调查。[结果]从杂种后代中选育出小麦-簇毛麦纯合易位系T6BS.6BL-2VS,性状调查发现该易位系植株护颖颖脊上有刚毛。[结论]该易位系为杀配子染色体诱发的小片段易位;簇毛麦护颖颖脊刚毛基因定位于2VS的中部至端部。     

土壤矿物质增强生物炭稳定性的机制综述

近年来,生物炭因其在环境中的高稳定性以及固碳减排功能,成为国内外的研究热点。然而,生物炭并不是完全惰性的,它的稳定性与其化学结构和所处的环境体系密切相关。为探究生物炭在土壤矿物质作用下的稳定性和固碳潜能,本文通过分析生物炭与土壤矿物质中无机离子的相互作用机理、生物炭与矿物质颗粒团聚过程,系统论述了土壤矿物质对生物炭稳定性的影响。土壤矿物质无机离子可与生物炭发生络合、阳离子桥联、沉淀和静电吸引等相互作用形成有机-矿质复合体,矿物质颗粒成分可与土壤有机质和生物炭等发生团聚,这两种形式为生物炭提供物理保护,提高生物炭的化学稳定性。生物炭在团聚体中的分布会随时间变化:前期主要存在于粉+黏团聚体,后期主要分布于微团聚体和大团聚体。团聚体的形成将限制微生物的数量与类群、降低生物炭与微生物接触概率、减缓微生物降解利用生物炭的速率,进而增强生物炭的生物稳定性。     

Na2CO3和NaCl处理对盐角草生长和抗氧化酶活性的影响

[目的]研究不同浓度Na2CO3和NaCl处理的盐生植物盐角草生长和抗氧化酶活性的变化,探究Na2CO3胁迫对盐生植物伤害的原因。[方法]以盐角草为实验材料,以相同Na+浓度的Na2CO3和NaCl处理盐角草,通过比较研究两种盐胁迫对盐角草生长和抗氧化酶系统的影响。[结果]NaCl处理显著促进盐角草生长和提高抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,而相同Na+浓度的Na2CO3却明显抑制盐角草生长,SOD、POD和CAT的活性也受到抑制,超氧阴离子(O2.-)和丙二醛(MDA)含量的增加程度明显高于等渗的NaCl处理。[结论]Na2CO3处理下,盐角草抗氧化酶活性的显著下降明显不同于NaCl处理,这是导致Na2CO3处理下盐角草生长量降低的原因之一。     

转PEPC+PPDK双基因水稻的光合特性

【目的】系统研究ATP处理后转PEPC+PPDK双基因水稻的光合特性,证明ATP是增强转C4基因水稻光合能力的关键因子。【方法】以原种和转PEPC+PPDK双基因水稻为材料,进行了PCR检测,C4光合酶活性的测定。通过ATP处理后,分析了光、温—光合曲线和活性氧代谢有关指标,统计分析了相关的产量构成因素。【结果】原种中虽有全套的C4光合酶,但活性很低。PCR检测出玉米的PEPC和PPDK基因转入普通水稻后,转PEPC+PPDK双基因水稻高表达了C4光合酶活性。在高光和高温条件下,同未施ATP的相比, ATP处理后转PEPC+PPDK双基因水稻光合速率分别提高17%和12%。在光氧化条件下,耐光氧化能力进一步增强,产量提高15%。【结论】ATP处理后,转PEPC+PPDK双基因水稻增强了光合生产力,表明ATP是设计类似C4水稻的关键因子。     

FeiTianXianGuo牌保鲜纸对红地球葡萄贮藏品质的影响

[目的]科学有效地使用保鲜纸,保证红地球葡萄的贮存品质。[方法]以市面上常用的Fei Tian Xian Guo牌保鲜纸为材料,采用不同的使用方式对红地球葡萄进行贮藏保鲜,分析了不同使用方式下红地球葡萄中可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、果梗新鲜度、腐烂率、漂白率和SO2残留的变化。[结果]放置保鲜纸的处理组均能有效地减缓红地球葡萄中可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果实硬度及果梗新鲜度的下降,各处理组差别不大,各个处理组均无腐烂现象,各处理组在贮存期间均出现了漂白和SO2残留,贮存至70 d,各处理组的漂白率分别为1.30%、7.53%和8.47%,SO2残留量分别为2.4、6.0和8.5 mg/kg。[结论]每5 kg红地球葡萄,放置1张Fei Tian Xian Guo牌保鲜纸的处理组贮存效果最优,既能保证红地球葡萄的贮藏品质,降低贮藏的经济成本,又能有效避免漂白等一系列伤害。