美洲狼尾草CCD基因家族全基因组鉴定及分析

鉴定美洲狼尾草（Pennisetum glaucum）中的类胡萝卜素裂解双加氧酶（Carotenoid cleavage dioxygenases,CCD）基因家族成员,为美洲狼尾草中PmCCD基因进一步的功能研究与遗传改良提供一定的理论依据。基于美洲狼尾草已公开的全基因组数据,成功鉴定了其中的CCD成员,并预测了该家族成员的系统进化关系,此外,分析了这些成员的蛋白理化性质、功能结构以及保守基序,并深入研究了它们的启动子顺式作用元件等,最后结合转录组数据分析了PmCCD基因在组织中、高温胁迫和干旱胁迫下的表达模式。共鉴定出13个PmCCD基因,分布于5条染色体上,系统进化分类为2个大类别,共计6个亚家族,所鉴定出的成员均具备典型的RPE65或PLN型蛋白结构域,其启动子区域有与逆境胁迫、激素响应以及生长发育等生物过程密切相关的顺式作用元件。转录组数据分析表明,PMccd-1、PMcccd-6、PMccd-7、PMccd-12基因在美洲狼尾草的穗组织中具有显著的高表达,在干旱与高温胁迫下,PmCCD基因产生了显著的表达变化,且受胁迫影响根系中的表达差异高于叶片。综上结果表明在干旱诱导时,...     

盐、碱胁迫对4份梯牧草苗期生物量及生理特性的影响

为探究盐、碱胁迫对不同梯牧草(Phleum pratense)材料苗期生物量及生理特性的影响,本研究以4份梯牧草材料(L,S,T,W)为研究对象,以不同盐胁迫浓度以及碱胁迫浓度为试验处理,对梯牧草苗期生物量、脯氨酸及可溶性糖含量、抗氧化酶活性进行测定分析。结果表明,随着盐、碱胁迫程度增加,4份梯牧草材料根冠比、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量均呈增加趋势,盐胁迫下地上、地下生物量呈降低趋势,碱胁迫下呈先增后降的趋势;不同梯牧草材料经过盐胁迫及碱胁迫处理后各指标间存在较高的相关性;通过隶属函数进行综合评价发现4份材料耐盐性排序为T>W>S>L,耐碱性排序为T>S>W>L。     

中苜一号紫花苜蓿对混合盐和碱胁迫的生理响应

【目的】明晰中苜一号紫花苜蓿对混合盐和碱胁迫的生理响应。【方法】选用中苜一号紫花苜蓿为材料,以不同浓度盐和碱胁迫为变量,通过测定根苗比,相对含水量,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b,丙二醛（MDA）,脯氨酸（Pro）和抗氧化酶活性变化,分析中苜一号紫花苜蓿抗盐和碱能力。【结果】1）随着盐浓度的增加,中苜一号紫花苜蓿相对含水量无明显变化;根苗比、MDA含量、Pro、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性整体呈上升趋势,相比CK分别提高了20.00%、20.21%、28.76%、2.35%、29.31%和30.00%;叶绿素a/b和过氧化物酶（POD）整体呈下降趋势,叶绿素a和叶绿素b表现为“低促高抑”的特点。2）随着碱浓度的增加,中苜一号MDA含量、Pro、SOD、POD和APX活性整体呈上升趋势,较CK分别提高了31.70%、48.29%、10.00%、27.30%和75.20%;相对含水量、叶绿素a/b和CAT活性整体呈下降趋势;根苗比、叶绿素a和叶绿素b含量呈先上升后下降趋势。3）中苜一号紫花苜蓿盐胁迫的平均隶属函数值为0.428,碱胁迫的...     

细叶小檗生理、光合特性及叶表微形态对干旱胁迫的响应

为探究细叶小檗(Berberis poiretii Schneid.)抗干旱能力,本研究采用盆栽控水的方法,对细叶小檗幼苗进行干旱胁迫处理,测定轻度、中度、重度干旱胁迫下细叶小檗幼苗生理、光合及叶表微形态的变化。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,细叶小檗叶片相对含水量下降,丙二醛含量、脯氨酸含量逐渐升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性在中度干旱时达到最大值;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度均随胁迫的加剧呈递减趋势,而水分利用效率在重度干旱时大幅度提高;叶表蜡质覆盖面和气孔密度随胁迫的加剧呈增大趋势,而气孔大小和开度呈减小趋势。试验表明细叶小檗具有一定的抗旱能力,适合在中度干旱地区栽培,本研究为细叶小檗的开发利用提供参考依据。     

多年生黑麦草在高温胁迫下生理生化特性的变化

通过盆栽试验模拟高温胁迫对黑麦草(Lolium perenne)生理生化特性的影响,比较其3个品种的耐热性,并测定高温处理昼夜2种温度下(38℃/28℃)黑麦草的6种生理生化指标的变化.结果表明:随着胁迫时间的延长,各品种叶片的相对电导率和丙二醛(MDA)含量呈递增趋势,游离脯氨酸(Pro)含量亦呈递增趋势,其增加幅度与胁迫时间成正相关;叶绿素呈现持续下降趋势;过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性则呈先上升后下降的趋势.综合评价名仕最为耐热,热销和帅旗2代耐热性没有明显差异.     

风毛菊属植物胁迫效应研究进展

通过查阅国内外文献进行归纳、分析,风毛菊属植物中已知的胁迫效应研究主要集中于盐胁迫和紫外胁迫。笔者等对盐胁迫和紫外胁迫对风毛菊属植物生长、代谢及光合作用等方面的影响进行综述,以期为该属植物的进一步深入研究和开发利用提供科学依据。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。     

Na2CO3胁迫对高羊茅种子萌发的影响

研究了不同浓度Na2CO3(0、20、40、60、80和100 mmol·L-1)胁迫对4个高羊茅(Festuca arundinacea)品种(美洲虎3号、雅典娜、爱瑞3号和火凤凰)种子萌发的影响。结果表明,Na2CO3胁迫均会延迟4个高羊茅品种的初始萌发时间,延缓发芽进程。随Na2CO3浓度的增加,4个高羊茅品种的种子发芽率和发芽势均呈下降趋势。4个高羊茅品种的相对发芽率与盐浓度均呈抛物线关系,拟合回归方程分别为美洲虎3号:y=-6E-05x2-1.203 5x+110.61;雅典娜:y = 0.007 4x2-1.792 8x+101.58;爱瑞3号:y=-0.001x2-1.070 3x+107.72;火凤凰:y=0.004 9x2-1.722 8x+114.97。分别得出了4个高羊茅品种种子萌发的临界耐盐浓度:美洲虎3号耐盐致死浓度是87.2 mmol·L-1,雅典娜是73.2 mmol·L-1,爱瑞虎3号是84.6 mmol·L-1,火凤凰是78.4 mmol·L-1。美洲虎3号种子萌发的耐盐性最好,其次为爱瑞虎3号和火凤凰,雅典娜种子萌发的耐盐性最差。     

干旱胁迫对4种景天科植物生理生化指标的影响

为筛选适合北方地区的屋顶绿化植物,以4种景天科植物为试材,采用盆栽控水法研究干旱胁迫对植物叶片相对含水量、相对电导率及丙二醛含量等抗旱性生理指标的影响,并结合植物生长状况及隶属函数法综合评价4种植物的抗旱能力强弱。结果表明,随着干旱胁迫时间的增加,形态上卧茎景天(Sedum sarmentosum)、长药景天(Hylotelephium spectabile)和堪察加景天(S. kamtschaticum)的评价等级为生长一般,德国景天(S. hybridum cv.Immergrunchell)生长受抑制。各种景天的叶片相对含水量都呈下降趋势,卧茎景天的相对电导率及丙二醛含量增幅较小,抗旱性较强。通过隶属函数综合评价,4种景天植物的抗旱能力大小为卧茎景天>长药景天>堪察加景天>德国景天。     

盐碱胁迫下黑麦草生长及离子微区分布特征

盐碱生境通过离子毒害和渗透胁迫等抑制植物的生长发育。离子微区分布调控主要通过调整盐分在不同部位的分布来减轻Na⁺等高浓度离子对重要组织器官的毒害作用,是盐碱胁迫下植物生存的重要策略之一。为探究黑麦草在盐碱胁迫下的离子微区分布特征,本研究通过水培法,采用不同盐碱浓度(0、50、100、200 mmol·L^-1)培养液处理黑麦草植株,考察其生长、离子吸收、运输选择性和微区分布变化,揭示黑麦草对盐碱胁迫的适应机制。结果表明:1) 盐碱胁迫下,植株的相对含水率、叶绿素含量逐渐降低,电解质外渗率显著升高;当盐碱浓度大于100 mmol·L^-1时,根长、株高和生物量均显著降低,即黑麦草的耐盐阈值是100~200 mmol·L^-1;2) 盐碱浓度为50 mmol·L^-1时,植株根中K⁺/Na⁺较空白升高了48.3%,Ca²⁺/Na⁺升高了54.1%,说明黑麦草根部可通过增强K⁺、Ca²⁺的吸收来维持细胞渗透压并缓解高浓度Na⁺的毒性;3) 在50~200 mmol·L^-1的盐碱浓度下,黑麦草叶片中可溶性组分及细胞壁中Na⁺的相对含量较对照显著增加,但细胞器内Na⁺的相对含量降低,说明叶部将Na⁺富集在液泡和细胞壁中,以减少Na⁺对细胞器的毒害作用;4) 叶片微观结构的SEM电镜图片显示,盐碱胁迫下叶片表皮增厚、导管数量减少和孔径缩小。综上所述,盐碱胁迫下黑麦草不同器官的适应机理不同,根部主要通过强化K⁺、Ca²⁺的吸收,降低对Na⁺的吸收,并将Na⁺区隔化在液泡中以降低离子毒害和维持渗透调节,而叶片主要通过将Na⁺区隔在液泡及细胞壁中,以及微观结构的变化来保护细胞器免受离子毒害。本研究可为黑麦草的耐盐碱适应机制及其在盐碱土上的种植提供理论依据。