孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻相关生理指标及叶绿体超微结构的影响

为了研究低温冷害对寒地粳稻生理特性及叶绿体超微结构的影响,以耐冷型粳稻‘东农428’(‘DN428’)、冷敏感型粳稻‘松粳10’(‘SJ10’)为供试材料,于孕穗期进行不同时间的冷水灌溉处理(0、5、10、15d),分析孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻功能叶片抗氧化酶活性、活性氧物质含量、渗透调节物质含量、内源激素含量、叶绿体超微结构及产量的影响。结果表明:与对照相比,孕穗期冷水灌溉下,两种寒地粳稻功能叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧阴离子(O■)和过氧化氢(H_2O_2)含量、可溶性糖(SS),可溶性蛋白(SP)含量均显著升高,增幅随冷水灌溉时间增加而上升,其中‘DN428’功能叶片SOD、POD、CAT和SP的增幅大于‘SJ10’,‘SJ10’功能叶片SS、O■和H_2O_2的增幅大于‘DN428’。冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻功能叶片内源激素中脱落酸(ABA)含量升高,吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA_3)、玉米素核苷(ZR)含量下降,变化幅度随冷水灌溉时间增加而升高。在孕穗期冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻产量随冷水灌溉时间增加显著下降,‘SJ10’比‘DN428’下降幅度大。冷水灌溉下,两种粳稻品种叶绿体超微结构均受到不同程度伤害,其中‘DN428’比‘SJ10’叶绿体超微结构受损小。相关分析表明,内源激素ABA与耐冷相关生理指标呈极显著正相关关系,关系最为密切。从回归分析可知,O■含量可作为孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻产量影响大小的鉴定指标。     

Chill unit models for blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars ‘Ben Gairn’, ‘Ben Hope’ and ‘Ben Tirran’

Temperate-zone crops require a period of winter chilling to terminate dormancy and ensure adequate bud break the following spring. The exact chilling requirement of blackcurrant (Ribes nigrum), a commercially important crop in northern Europe, is relatively unknown. Chill unit models have been successfully utilized to determine the optimum chilling temperature of a range of crops, with one chill unit equating to 1 h exposure to the optimum temperature for chill satisfaction. Two-year-old R. nigrum plants of the cultivars ‘Ben Gairn’, ‘Ben Hope’ and ‘Ben Tirran’ were exposed to temperatures of −10.1 °C, −3.4 °C, 0.1 °C, 1.5 °C, 2.1 °C, 3.4 °C or 8.9 °C (±0.7 °C) for durations of 0, 2, 4, 6, 8 or 10 weeks and multiple regression analyses used to determine the optimum temperature for chill satisfaction.     

外源水杨酸对番茄开花期抗寒性的影响

在番茄开花初期,对叶片外源喷施0.5、2、5 mmol/L的水杨酸(SA)溶液后,进行低温胁迫处理,研究外源水杨酸对番茄开花初期抗寒性的影响.结果表明:外源SA能诱导番茄叶片内叶绿素含量、POD活性、可溶性蛋白质和可溶性糖含量的提高,提高了开花初期番茄对低温的耐受性,其中以2 mmol/L处理的效果最好.     

甲状腺激素受体在围生期甲亢母鼠心脏中的差异表达

[目的]研究围生期甲亢母鼠心脏中甲状腺激素受体在mRNA水平的差异表达。[方法]首先建立妊娠合并甲亢模型,取围生期(孕16 d、孕18 d、孕20 d、产后5 d、产后10 d)母鼠心脏组织,提取总RNA。采用实时定量PCR方法,检测TRα1、TRβ1的表达量变化。[结果]与正常母鼠相比,在围生期甲亢大鼠心脏中TRα1表达量在孕16 d上调213%,孕18 d上调64%,产后5 d上调888%,产后10 d上调200%。除产后10 d外,TRβ1变化不显著。[结论]甲亢可以引起围生期大鼠TRα1在mRNA水平的表达量上调,TRα1的表达量与心功能的维持密切相关。     

面板与坝体的分期施工高差对面板脱空变形的影响

【目的】研究高面板堆石坝面板与坝体的分期施工高差对于面板脱空变形的影响。【方法】在分析面板脱空机理的基础上,运用三维有限元子模型法,考虑堆石体的流变变形,以国内某高面板堆石坝工程为例,对不同面板与坝体分期施工高差方案所产生的面板脱空变形特征进行分析。【结果】面板与坝体的分期施工高差对各期面板的脱空变形影响显著,分期施工高差越大,各期面板的脱空变形相应越小;对于200m级的高面板堆石坝,为有效避免面板脱空现象,面板与坝体的分期施工高差宜控制在15m以上。【结论】对于采用分期施工方案的高面板堆石坝,应结合工程实际情况,通过有限元计算等方法合理选择适宜的面板与坝体的分期施工高差。     

苦楝不同种源苗期生长性状和生长节律研究

通过观测苦楝10个种源生长性状,分析苗高、地径和冠幅的生长节律,采用Logistic方程拟合其苗高、地径和冠幅生长过程。结果表明,拟合方程的决定系数为0.969~0.998,符合"S"型生长曲线;不同苦楝种源在苗高、地径和冠幅的物候期和生长参数上存在比较明显的差异,各种源前期生长量小于后期;不同种源速生期起始时间变动幅度为5—6月,最早与最晚时间在种源间相差20 d左右;速生期结束时间变动幅度为8—10月,最早与最晚时间在种源间相差50 d左右;速生期生长量占总生长量的比例均在58%以上,速生期生长量最大种源约为最小种源的2倍左右;地径和冠幅速生期起始时间相差不大,且均早于苗高;冠幅速生期结束最早,其次是苗高,最晚为地径;在速生期起始时间上,北方种源早于南方种源,在速生期结束时间上,北方种源晚于南方种源。     

ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

【目的】明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。【方法】以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg^-1的脱落酸（ABA）对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶（SOD、CAT）活性、膜脂过氧化程度（MDA含量）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量及可溶性糖（SS）含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。【结论】ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。     

不同基因型棉花苗期耐盐性分析及其鉴定指标筛选

【目的】棉花（Gossypium hirsutum）虽是较耐盐碱的作物,但不同品种间耐盐性差异较大。本研究旨在探讨新疆各年代不同基因型棉花苗期耐盐特性,挖掘棉花本身耐盐遗传资源,筛选耐盐性快速鉴定指标并建立可靠的棉花耐盐性数学评价模型,为棉花耐盐新品种选育及大规模品种耐盐性评价奠定基础。【方法】以17个棉花品种为试验材料,按NaCl盐与草炭、蛭石复合基质重量比设置0（CK）、0.6%两个处理水平,棉种经消毒、催芽后播于复合基质,通过苗期盐土栽培持续胁迫的方式,可反映棉株在大田条件中的实际胁迫环境及真实抗逆机制。对各处理下各品种出苗率（ER）、幼苗鲜重（FW）、干重（DW）、植株含水量（PWC）、第一片真叶面积（LA）、叶片净光合速率（Pn）、叶绿素含量（Chl）和相对电导率（REC）等11个生理指标进行测定,以各单项指标的耐盐系数作为衡量耐盐性的依据,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐盐性进行综合评价及分类,并分析各耐盐类型棉花品种生理表现特征。【结果】通过主成分分析,本试验将盐胁迫处理下棉花幼苗叶片的11个单项指标转换成6个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同棉花基因型幼苗耐盐性综合评价值（D值）,并通过聚类分析,将17个棉花品种划分为4种耐盐类型,其中盐敏感型3个品种,弱耐盐及中度耐盐型各6个,高度耐盐型2个;进一步利用逐步回归方法建立了可靠的棉花幼苗耐盐性评价回归模型D=-1.192+ 0.402REC+0.119LA+0.274FW+0.086Pn+1.019Chl,方程决定系数R2= 0.9921,同时筛选出显著影响棉花幼苗耐盐能力的5个单项指标,即Pn、Chl、LA、FW和REC,对回归方程的估计精度进行评价,各品种估计精度均大于94.44%,表明所筛选鉴定指标对棉花耐盐性影响明显,该方程可用于棉花耐盐性评价。本研究对逐步回归与聚类结果进行相互验证,得到各耐盐类型棉花幼苗的生理表现特征。结果发现,与盐敏感品种相比,强耐盐棉花品种幼苗在盐胁迫下REC较低,Pn、Chl、LA和FW则能保持较高水平,且其幼苗真叶面积可达其它类别品种近2倍。【结论】强耐盐棉花品种幼苗叶片在盐碱环境中受到伤害较轻,能保持较高的真叶面积和光合能力,有利于提高植株耐盐能力和光合产物积累,降低土壤中离子毒害,增强植株耐盐性。在相同逆境中,通过测定REC、Pn、Chl、LA和FW等5个鉴定指标,可进行品种耐盐性强弱的快速鉴定和预测。     

氮胁迫对水稻营养生长期氮代谢及相关基因表达量的影响

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后,恢复供氮生长1d时,NR、NiR、GS、GOGAT、GDH的基因表达量及活性基本趋于恢复正常水平,部分基因表达量有所增加。     

甜瓜小孢子发育时期与花器形态的关系

【目的】研究各发育时期甜瓜小孢子的细胞学特征及其与花器外观形态的关系,以期能根据花器的外观形态确定小孢子的发育阶段,为花药、小孢子培养研究提供细胞学依据。【方法】采集不同蕾长的饱满雄花花蕾,形态学观察后分别进行DAPI和醋酸洋红染色,观察小孢子发育的细胞学特征,以确定花粉的发育时期,分析各发育时期甜瓜小孢子的细胞学特征与花器外观形态的关系。【结果】2种染色方法以醋酸洋红染液染色效果较佳;甜瓜小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期,每个时期形态特征明显;甜瓜小孢子发育时期与花蕾的大小、花药颜色密切相关。甜瓜花蕾纵径在2.9~3.5mm、横径在2.7~3.2mm,且花瓣微露,花药呈黄色时,绝大多数的小孢子发育至单核靠边期。【结论】可以根据甜瓜花蕾的形态、大小和花药发育情况判断小孢子的发育时期,从而确定小孢子最佳培养时期对应的选蕾标准。