土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响

【目的】探索黑果腺肋花楸对土壤干旱胁迫的响应。【方法】以两年生黑果腺肋花楸为材料,人工模拟干旱胁迫,通过盆栽试验进行土壤逐渐干旱胁迫和旱后复水处理,研究土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响。【结果】整个干旱胁迫期间,黑果腺肋花楸的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均逐渐降低,而水分利用效率(WUE)随土壤干旱胁迫程度的加剧而上升;干旱胁迫下,黑果腺肋花楸的叶绿素总量显著降低,叶绿素a/b值显著增加,类胡萝卜素含量变化不明显,并维持较高的叶片相对含水量;CO_2补偿点升高,羧化效率明显减小;干旱30 d,Pn、Gs、Ci和Tr均降到最低值,均显著低于干旱处理前的水平,分别比干旱胁迫处理前下降了85.4%、79.86%、31.98%和91.55%,仍具有一定生物活性,没有死亡;干旱复水后,叶片相对含水量能恢复至对照水平,Pn、Gs、Ci和Tr均迅速升高,Gs、Ci、Tr均未恢复到干旱处理3 d时的水平,但只比干旱处理3 d时降低27.99%、14.15%、16.58%,Pn比干旱处理3 d时升高0.54%,通过表现出较强的恢复能力适应土壤干旱环境。【结论】干旱胁迫过程中,黑果腺肋花楸通过较高的Pn、较低的Tr来提高WUE,保持良好叶片水分状况来抵御干旱胁迫的伤害,胁迫去除后,叶片相对含水量和叶绿素含量均有所增高;各项光合参数值也有所回升,反映出黑果腺肋花楸在复水后具有较强的自我调节能力。     

水稻拔节期和抽穗期低温对稻米品质影响

【目的】为了探讨低温冷害对水稻品质的影响,以便为气候变化背景下辽宁地区水稻的高效栽培和品质认证提供理论依据。【方法】以水稻90-35为供试品种,分别于拔节期和抽穗期通过TRP-1000D型人工智能气候箱进行不同低温处理(比外界低5℃和低3℃,均持续5 d),以正常栽培管理作对照,5个处理,分别记为CK、A1、A2、B1、B2,分析拔节期和抽穗期不同等级低温胁迫处理对水稻的营养品质、研磨品质和外观品质的影响。【结果】低温胁迫下90-35水稻的蛋白质含量、直链淀粉含量较CK显著增加,处理A1、A2、B1、B2的蛋白质含量分别比CK增加3.45%、1.15%、6.90%、8.05%,除处理B1外直链淀粉含量分别比CK增加1.75%、0.44%、0.44%;脂肪酸含量和精米率较CK显著减少,处理A1、A2、B1、B2的脂肪酸含量分别比CK减少17.75%、7.5%、25%、11%,精米率分别比CK减少2.1%、6.95%、0.22%、7.5%。拔节期低温胁迫下糙米率和垩白粒率显著减少,处理A1、A2的糙米率分别比CK减少0.73%、1.09%,垩白粒率分别比CK减少33.3%、22.2%;抽雄期低温胁迫下糙米率和垩白粒率显著增加,处理B1、B2的的糙米率分别比CK增加0.6%、3.02%,垩白粒率分别比CK增加255.6%、133.3%,即低温胁迫使其营养品质和研磨品质中的精米率受到负面影响,而拔节期适当低温胁迫处理对其研磨品质中的糙米率和外观品质有益。【结论】水稻90-35在不同生育时期经受不同低温胁迫处理后,水稻的营养品质、研磨品质和外观品质均受到不同程度的影响。     

高效氯氟氰菊酯对东亚小花蝽捕食功能反应的影响

为了研究高效氯氟氰菊酯对东亚小花蝽雌成虫捕食功能反应的影响,比较分析了LC₂₅、LC₅₀、LC₇₅高效氯氟氰菊酯胁迫3日龄东亚小花蝽雌成虫后,对大豆蚜捕食量、寻找效应、猎物密度效应、种内分摊竞争效应和功能反应等的影响。研究表明,对照组与LC₂₅、LC₅₀高效氯氟氰菊酯胁迫的东亚小花蝽成虫受猎物密度效应影响明显,而LC₇₅高效氯氟氰菊酯胁迫的东亚小花蝽成虫受猎物密度效应影响不明显;在药剂浓度为0 mg/L和140 mg/L时,捕食量达到的最大值和最小值分别为12.33和0.83头,寻找效应达到的最大值和最小值分别为0.96和0.10;受不同浓度药剂胁迫的东亚小花蝽成虫对大豆蚜的捕食能力和寻找效应均随着药剂浓度的增加而下降;捕食量随大豆蚜虫口密度增加而增多,种内竞争分摊强度随小花蝽数量增加而增强,平均捕食量降低;在LC₅₀高效氯氟氰菊酯胁迫下,东亚小花蝽成虫捕食作用率方程为E=0.1255P^-0.2956,分摊竞争强度方程为I=0.5401logP^-0.0033。     

外源硅调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应

本研究以大田葡萄品种‘梅鹿辄’为试材,采用大田喷施硅酸钾与室内低温处理相结合的方法,测定不同温度下葡萄叶片生理指标的变化,研究外源硅酸钾调控葡萄生理特性对低温胁迫的响应,探讨其提高葡萄抗寒性可能的作用机制。结果表明:低温胁迫下葡萄Inv活性被抑制,而其它指标则升高;喷施硅酸钾可显著降低低温胁迫下葡萄叶片的MDA含量,且当硅酸钾浓度为0.75%时对低温的损伤缓解作用最大;而脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量、Inv、SPS活性及SS净活性均随硅酸钾浓度的升高而显著提高,但是可溶性蛋白含量在硅酸钾浓度为0.50%时最大,其它指标均在浓度为0.75%时最大;通过葡萄叶片各抗寒指标的隶属度值与综合评价指标看出,始花期0.75%的硅酸钾处理后葡萄抗寒性最强。综合分析,喷施硅酸钾可提高低温胁迫下葡萄叶片渗透调节物质含量,加快蔗糖转运及代谢速率,缓解活性氧累积,增强其耐寒性。     

植物谷胱甘肽应答非生物胁迫的分子机制

谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在于植物中的抗氧化剂,在维持组织抗氧化防御和调节氧化还原敏感信号转导中起着关键作用。深入研究GSH在非生物胁迫中的作用,对从分子水平揭示植物GSH积累的调控机制具有重要意义。本研究从植物GSH代谢途径及其相关酶、GSH在植物应激反应中的调节、GSH参与植物激素代谢等方面进行综述,并对谷胱甘肽在植物生长发育、与其它信号通路间交互作用的研究前景进行展望,以期为植物谷胱甘肽代谢以及其在非生物胁迫方面的研究提供一定的理论参考。     

红茂草异紫堇碱对LPS诱导小鼠RAW 264.7细胞炎症因子的影响

[目的]研究红茂草异紫堇碱对细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导RAW 264.7细胞释放炎性因子的影响。[方法]用CCK-8试剂盒方法检测不同剂量红茂草异紫堇碱(1、5、15、25、50、100、200、300和400μg/mL)对RAW 264.7细胞的毒性作用;用硝酸酶还原法测定不同浓度红茂草异紫堇碱(50、100、200和400μg/mL)条件下细胞培养液中NO的浓度;用ELISA法测定添加不同浓度红茂草异紫堇碱(100、200和400μg/mL)干预4 h,再加入LPS(0.1μg/mL)孵育20 h后细胞培养液中IL-1β、IL-6、IL-10、PEG-2和TNF-α的含量,通过上述方法测定的结果来评价红茂草异紫堇碱的抗炎作用。[结果]红茂草异紫堇碱浓度在15、25μg/mL时,可显著促进RAW 264.7细胞增殖(P≤0.05);并且在红茂草异紫堇碱存在条件下,促炎因子IL-1β、IL-6、PEG-2和TNF-α释放量都有不程度的降低,而抗炎因子IL-10和NO的释放量有不同程度的升高。[结论]红茂草异紫堇碱能够抑制促炎因子IL-1β、IL-6、PEG-2和TNF-α的释放;另一方面能够促进抗炎因子IL-10和NO的释放来抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞炎症反应。     

基于高通量测序的露地菊(Chysanthemum×grandiflora)盐胁迫转录组分析

为揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,本研究以盐胁迫处理的露地菊及其对照为材料,使用Illumina Hiseq2500高通量测序平台对转录组进行测序,分别获得了60370448和71415448条Clean reads,通过序列拼接组装得到45591条Unigene,平均长度724 bp。有37675条Unigene在七大数据库(COG,GO,KEGG,KOG,Pfam,Swiss-Prot,NR)中得到注释。通过比对露地菊盐胁迫处理组和对照组样品间Unigene的表达量及在各数据库中的注释情况,统计得到:有4143条差异表达基因获得注释;有2441条差异表达基因在GO数据库中获得功能注释;注释到COG数据库中的2281条差异表达基因依据功能可分为25类;有1062条差异基因映射到KEGGPathway数据库中,涉及了199个代谢通路,包括核糖体途径、植物激素信号传导途径、淀粉蔗糖代谢、碳代谢、氨基酸的生物合成等。本研究获得的转录组数据将有助于揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,及相关抗性基因的挖掘和分子辅助育种等方面的研究。     

大白菜TPS基因家族鉴定及其在高温胁迫下的表达分析

为明确大白菜TPS(BrTPS)家族成员信息及对高温胁迫信号的响应,本研究利用生物信息学方法,在大白菜基因组数据库中鉴定了BrTPS基因家族成员,并对其理化性质、进化特征、蛋白结构及在高温胁迫下的表达模式进行分析。结果表明,大白菜全基因组含有15个TPS基因家族成员,分布于8条染色体上。除BrTPS14和BrTPS15外,其余成员各含有1个TPS和1个TPP结构域,并且所含motif的排列顺序也完全一致。理化性质分析发现,15个成员的氨基酸长度介于129~1459 aa之间,分子量大小在14.73~165.83 kD之间,大部分BrTPS蛋白为酸性蛋白和亲水蛋白,以无规则卷曲作为二级结构主要构成元件。进化分析表明,大白菜TPS基因家族成员可分为2类,其中ClassⅠ包含5个成员,ClassⅡ包含10个成员。本研究对高温胁迫前后不同组织和持续高温胁迫下叶片中的表达分析,发现大部分的BrTPS基因可对高温胁迫产生响应,但在表达规律上存在差异。这些研究结果为后续研究大白菜TPS基因提供一定参考。     

水分胁迫下马铃薯基因组DNA甲基化水平变化分析

DNA甲基化是表观遗传学修饰的重要研究内容之一,在植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中起重要作用,其中水分胁迫是对植物生长发育最具危害的逆境胁迫之一。为探索马铃薯DNA甲基化与水分胁迫之间的关系,本研究采用PEG-6000模拟水分胁迫处理两个马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’,在PEG0%(对照),5%和10%浓度下,利用MSAP技术检测‘青薯9号’和‘大西洋’甲基化水平变化情况。结果表明:在相同条件下,抗旱型品种‘青薯9号’甲基化水平高均于干旱敏感型品种‘大西洋’。在0%(对照)、5%和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’MSAP比率为42.49%、38.14%、49.21%,甲基化水平与对照相比先降低后升高,‘大西洋’MSAP比率29.17%、22.92%、17.58%,甲基化水平逐渐降低。经统计,5%PEG和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’和‘大西洋’均出现甲基化和去甲基化现象,其中‘青薯9号’甲基化和去甲基化比率分别为10.92%、6.43%和11.98%、15.36%,‘大西洋’分别为1.59%、8.22%和42.18%、24.34%,甲基化变异模式以去甲基化为主。‘青薯9号’和‘大西洋’均能发生CNG、CG和CG/CNG位点的甲基化和去甲基化,在水分胁迫下会产生较多的CNG和CG/CNG位点。本研究结果为探究马铃薯抗旱机制提供了理论基础。