盐碱胁迫对芸豆根系分泌物组分及含量的影响

以2个芸豆品种(耐盐碱性较强的"HYD"和耐盐碱性较弱的"JW")为试材,采用土培法,将Na2CO3、NaHCO3按指定摩尔比1∶9混合后占土壤中的质量百分比设计0％(对照,T0)和0.4％(T4)2个浓度梯度,研究了盐碱胁迫对芸豆根系分泌物组分及含量的影响,以期为进一步揭示芸豆对盐碱生境响应适应的根际生态学机制、创新芸豆耐盐碱栽培调控技术提供参考依据.结果 表明:无盐碱胁迫对照"HYD"根系分泌物pH和电导率均显著(P＜0.05)低于"JW".在盐碱胁迫处理后,2个品种根系分泌物pH与电导率均有所增长.在各处理芸豆根系分泌物中检测到4种有机酸和17种游离氨基酸,且不同品种的根系分泌物组分相同.盐碱胁迫显著改变了"HYD"和"JW"根系分泌物中有机酸含量,其中分泌量最多的是乙酸.在相同处理下,"HYD"根系分泌物总氨基酸和可溶性总糖含量均高于"JW".相比于"JW","HYD"释放有机酸和氨基酸能力较强,可有效改变并调节pH和电导率,进而改善盐碱根际环境.     

柑橘中冷胁迫相关的miRNA的RT-PCR鉴定

通过利用miRNA数据库和miRNA靶基因预测软件等生物信息学方法,筛选出靶基因与冷胁迫相关的miRNAs.在预测的柑橘冷胁迫相关miRNA中挑选5个miRNA进行表达量分析.提取不同冷处理时间的柑橘叶片总RNA,反转录成cDNA,用半定量RT-PCR的方法对5个miRNA的表达量分析.利用不同的RT-PCR技术,分别检测miRNA前体和其成熟体的拷贝数,发现在4℃冷处理不同时间后,多个miRNAs的表达量发生变化.研究和分析了柑橘中冷胁迫相关miRNAs的冷反应表达模式,为进一步明确这些miRNAs表达的调控机制以及柑橘中miRNAs在冷胁迫适应中的作用提供了依据.     

盐胁迫下盐草和高羊茅营养器官的离子微区分布

 【目的】探讨植物耐盐性和盐胁迫下植物不同营养器官离子微区分布特性之间的关系。【方法】采用扫描电镜和X射线能谱仪联用,对250 mmol?L-1 NaCl胁迫20 d的盐草(盐生植物)和高羊茅(甜土植物)的营养器官进行了点扫描和离子分布测定。【结果】盐胁迫下,盐草和高羊茅根组织中Na+和Cl-的相对重量都很高,但是高羊茅中柱层中的Na+和Cl-相对重量都高于盐草;和高羊茅相反,在盐草茎中,大量的Na+分布在韧皮部中,而Cl-则主要存在于木质部中;而高羊茅叶组织中Na+相对重量是盐草叶组织中2倍。【结论】盐胁迫下盐草和高羊茅根尖表皮、皮层和中柱细胞Na+和Cl-较高,而K＋含量较低,这说明盐草可通过根组织对离子的选择性吸收降低进入植物体的有害离子量,并通过离子在茎中的再次分配降低有害离子进入叶组织,从而避免对叶组织的较大离子毒害。     

大豆LIM转录因子家族鉴定及盐胁迫响应分析

为探究大豆LIM转录因子家族基因在应答盐胁迫中的功能,利用生物信息学方法,根据大豆全基因组数据,共鉴定出21个LIM基因,命名为GmLIM01～GmLIM21,分析大豆LIM基因家族的染色体位置、蛋白质的理化性质、进化关系、保守基序以及对非生物逆境胁迫的响应。结果表明,这些GmLIM基因在大豆20条染色体中的14条染色体上分布不均,片段重复是大豆LIM家族扩大的主要原因。根据系统发育进化分析,大豆21个LIM基因可分为5个亚家族,与其他9个物种的LIM基因一起构建进化树,也可分为5个亚家族。大豆的21个GmLIM基因共包含10个基序,大部分LIM蛋白含有motif 1、motif 2和motif 4这3个保守基序。此外,顺式调控元件的分析表明,在GmLIM基因的启动子序列中,与光响应、生长发育、植物激素和非生物逆境胁迫应答相关的调控元件非常丰富。定量PCR结果表明,在盐胁迫处理后大豆叶和根中GmLIM07、GmLIM17基因的表达量分别在3和6 h达到峰值,后随着处理时间的加长表达量下降。综上GmLIM基因在大豆的盐胁迫应答过程中具有重要的调控作用。     

干旱胁迫下施钾水平与烟草叶片主要渗透调节物质的关系

采用砂培法对不同钾浓度处理下的烤烟NC89(Nicotiana tabacum L. cv. NC89)进行不同程度干旱胁迫,测定了株高、生物量等生长指标和主要渗透调节物质钾离子、可溶性糖、可溶性蛋白质及游离脯氨酸含量等生理指标,研究钾与其他渗透调节物质的关系.结果表明:轻度干旱胁迫下,高钾可使植株生长受胁迫程度得到缓解;重度干旱胁迫下,高钾则加重干旱胁迫对植株造成的损害;轻度干旱胁迫下随钾浓度升高烟草叶片钾含量有下降趋势,胁迫后期下降明显,而重度干旱胁迫下,高钾浓度能够增加烟草叶片钾含量;随着干旱胁迫时间推移可溶性糖含量先升高再降低,可溶性蛋白质含量持续上升,而游离脯氨酸含量先下降后上升.相关分析表明,干旱胁迫下钾与可溶性糖含量相关性不显著,与游离脯氨酸含量呈负相关性;而与可溶性蛋白质含量间呈极显著正相关.     

4个高羊茅品种幼苗期抗旱性比较研究

本试验以4个不同品种的高羊茅为材料,在幼苗期对其进行5种不同水势(0MPa、-0.3MPa、-0.6MPa、-0.9MPa、-1.2MPa)的PEG-6000人工模拟干旱胁迫,从丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和类胡萝卜素(Car)含量以及抗氧化保护酶活性等几个生理生化指标着手,对其抗旱性进行了对比研究.试验数据表明,随着干旱胁迫的加剧,高羊茅幼苗叶片中MDA、Pro和Car含量呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先降后升的趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈先升后降的趋势.同时发现,高羊茅幼苗期的耐旱极限范围可能在-0.9MPa水势左右.最后利用综合聚类分析法得出这4个高羊茅品种的抗旱性强弱为:贝克的抗旱性较强,家园的抗旱性较弱,火凤凰和爱瑞3的抗旱性一般.     

希蒙得木幼苗对干旱胁迫的响应

以希蒙得木自然分布区和引种驯化的7个地理种源为研究对象,采用盆栽控水方法设7个水分梯度。结果表明,在水分胁迫下,希蒙得木不同种源各个生理指标表现出相似变化规律。希蒙得木幼苗叶片相对含水量逐渐减少,细胞膜透性呈缓慢递增的趋势;不同种源幼苗叶片游离脯氨酸含量、SOD活性、CAT酶活性、POD活性、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、ABA含量出现不同程度的上升趋势,在胁迫到35～42天时达到高峰,随后有所降低,但在相当一段时间内保持稳定。希蒙得木叶片中IAA的含量随着干旱胁迫程度的增加和水分胁迫时间的延长而降低。     

地理加权回归模型结合高光谱反演盐生植物叶片盐离子含量

快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))含量与冠层高光谱数据的光谱变换和二维植被指数(比值型植被指数(ratiovegetationindex,RVI)、差值型植被指数(difference vegetation index,DVI)、归一化型植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI))的相关性选取特征波段,构建基于地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)的叶片盐离子含量估算模型,并与BP神经网络模型(back propagation neural network)进行对比,研究基于GWR模型估算干旱区盐生植物叶片盐离子的可行性。结果表明,选取特征波段集中表现在红及短波红外波段:K~+含量在反射率倒数的对数选取的红光区域内波段使用GWR估算效果最佳;Na~+的特征波段在光谱变换下集中于短波红外区域,二维植被指数集中在近红外、短波近红外及黄、橙、红区域,各种波段选取下GWR对Na~+的含量估算均有较好效果,但反射率对数的一阶估算效果最好;Ca~(2+)含量在反射率平方根的一阶微分下选取的短波红外波段通过GWR模型估算效果最好;Mg~(2+)含量在DVI选取的位于红光区域特征波段估算效果最佳,但使用GWR模型对Mg~(2+)的估算精度不及BP模型。分析基于GWR盐离子模型估算模型发现,含量较高的离子估算效果更好,K~+、Na~+的模型精度优于Ca~(2+)、Mg~(2+)。在使用GWR模型估算植物叶片盐离子含量时,特征波段均指向红及短波红外波段,符合植被光谱机理的响应。     

热胁迫对豌豆生理的影响

[目的]揭示高温影响豌豆生长发育的生理学基础。[方法]通过测定热胁迫下豌豆幼苗的电导率、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(AsA)变化及下胚轴长度,探讨热胁迫对豌豆一些生理指标的影响。[结果]温度越高,豌豆细胞膜的完整性损伤越大,外渗的胞内电解质越多。高温使更多的膜脂过氧化,导致MDA含量升高。高温胁迫明显造成叶片中抗氧化剂AsA的损失,降低了豌豆抵抗高温引发的氧化损伤的能力。在高温胁迫下,幼苗下胚轴的生长受抑制,热激温度越高下胚轴越短。[结论]热胁迫使豌豆细胞膜完整性受损,膜脂更多地被过氧化,AsA含量下降,下胚轴生长受到抑制。     

水分胁迫对抗旱性不同小麦品种叶片光合及根呼吸等生理特性的影响

以两个抗旱性不同的小麦品种西农1043、陕253为材料，采用盆栽与水培试验相结合的方式，研究水分亏缺对小麦不同生育期叶片光合及根呼吸速率等生理指标的影响。结果表明：相同水分处理下，抗旱品种西农1043与水分敏感品种陕253相比，具有较高的光合和根呼吸速率、以及相对较高的保护酶活性；水分胁迫下，两个小麦品种叶片光合和根呼吸速率及苗期叶保护酶活性均降低；两种水分处理下抗旱性强的西农1043根呼吸所占光合的比例相对高于陕253。