镉胁迫下水培杞柳生理特性及镉吸收转运

为探究镉胁迫对杞柳(Salix integra)生长生理及镉吸收转运的影响,进而明确杞柳应用于镉污染土壤修复的潜力。本研究以杞柳幼苗为试验材料,采用水培试验,研究了不同浓度镉胁迫(0、10、20、30、40 mg·L-1)下杞柳的生长、根系形态、根系和叶片抗氧化酶活性,以及杞柳对镉的吸收转运特性。结果表明,杞柳具有较强的耐镉性,吸收的镉主要集中于地上部,且以叶片含量最高,茎含量最低;转运系数随镉浓度升高而增加,但富集系数随镉浓度增加而逐渐下降;镉胁迫对杞柳根系构型具有一定的诱导作用,节点数与根尖数显著上升(P 0.05),而对根系生长的影响表现为"低促高抑",低浓度(10 mg·L-1)镉胁迫下杞柳根系总长度与地下部生物量显著上升(P 0.05),高浓度(40 mg·L-1)镉胁迫下杞柳根系生物量与根系生长指标均显著下降(P 0.05);镉胁迫诱导杞柳根系与叶片中产生的超氧阴离子活力单位与过氧化氢酶活性上升,显著抑制谷胱甘肽含量与谷胱甘肽还原酶活性(P 0.05),且抑制效果随镉浓度上升而逐渐增加。综上可知,杞柳具有较强的耐镉性和镉富集特性,且通过优化根系构型、激活抗氧化酶促系统缓解自身所受镉胁迫,具有较高的镉污染修复潜力。     

蒺藜苜蓿GPAT基因家族的全基因组鉴定、序列变异和表达分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶(glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)是三酰甘油(triacylglycerol, TAG)生物合成的限速酶,催化TAG生物合成的起始步骤,为多种脂质合成提供了底物,会直接参与到植物的生长发育和抗逆过程。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)作为豆科模式植物具有基因组小、生长周期短、遗传转化效率高等特点。为了解GPAT基因在苜蓿抗逆尤其是在耐盐中的作用,本研究选择蒺藜苜蓿基因组为研究对象,采用Blastp和Hmm结构域搜索方法,共鉴定出24个mtGPAT基因。根据系统进化、基因结构和结构域差异将其分成3个亚家族。同时染色体定位分析发现,24个mtGPAT基因不均匀分布在7条苜蓿染色体上,每条染色体上分布有2～5个基因。基因表达谱分析表明:蒺藜苜蓿GPAT基因具有器官特异性,并且会参与盐胁迫反应。这些结果可为进一步深入研究蒺藜苜蓿GPAT家族基因的功能提供理论基础。     

磷对铝胁迫紫花苜蓿幼苗根系生长和生理特征的影响

为了探究磷对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特征的影响,分别用不含和含200 μmol·L^-1磷（P）、100 μmol·L^-1铝（Al）、200 μmol·L^-1 P+100 μmol·L^-1 Al的简易 ［Ca（NO₃）₂］营养液（pH=4.5）处理铝敏感紫花苜蓿品种‘Wl440’幼苗。结果表明,在铝处理中添加磷后,苜蓿幼苗根系和叶片中的铝含量分别比铝处理降低81.53%和61.47%,苜蓿幼苗的根长和根系活力显著提高,叶片电导率和丙二醛（MDA）含量显著下降;光合生理得到明显改善,与铝处理相比,磷添加处理幼苗叶片的叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和光合速率明显提高,光系统Ⅱ和光系统I的电子传递速率增加;磷添加处理明显提高了铝胁迫苜蓿根系的草酸和苹果酸含量,体内有机酸螯合铝离子的能力增强,光合能力提高。因此,磷能够通过增加根系有机酸含量,改善铝胁迫苜蓿光合系统,从而缓解苜蓿铝毒害。     

铝胁迫下添加水杨酸对黑麦草生理及叶绿素荧光参数的影响

选取黑麦草品种Nagahahikari和特高作为试验材料,探究不同浓度外源水杨酸(SA)(0.3,0.6 mmol/L)对铝胁迫下黑麦草生理和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:铝胁迫下SA浓度为0.6 mmol/L时能显著提高两个黑麦草品种的根长、地下生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和荧光参数Fo、Fm、φEo、δ...     

过表达桑树色氨酸脱羧酶基因(MnTDC)转基因烟草提高其耐盐性

褪黑素在植物生长、发育、生物与非生物胁迫中发挥重要作用。色氨酸脱羧酶(tryptophan decarboxylase, TDC)是褪黑素生物合成中第一个重要的酶。本研究克隆川桑TDC基因,并将其转入烟草中过表达,探讨MnTDC在盐胁迫下的作用机制。结果表明,成功构建过表达载体pLGNL-MnTDC,并经过农杆菌介导的愈伤组织转化获得3个独立转基因系。GUS染色、基因组PCR鉴定证明MnTDC成功转化到烟草株系中。qRT-PCR结果表明MnTDC在3个转基因烟草株系中的转录水平显著高于野生型(WT)。UPLC-MS/MS结果表明转基因株系显著提高了褪黑素的生物合成量。盐胁迫下,MnTDC过表达烟草与野生株系烟草相比,耐盐性显著增强。转基因烟草株系中的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性均显著高于野生株系烟草,脯氨酸(Pro)等调节渗透压物质的含量和ERD10C等调节渗透压的基因表达量显著高于野生株系烟草,转基因株系中丙二醛(MDA)含量比野生株系烟草低。研究结果表明,MnTDC通过调节烟草细胞中褪黑素的含量进而影响了烟草植株整体的耐盐性。本研究初步揭...     

中华蜜蜂DnaJB6的生物信息学分析与功能预测

DnaJB6是重要的辅助伴侣分子,与多聚谷氨酰胺疾病、亨廷顿舞蹈症等多种人类重大疾病的发生密切相关.以往的研究不仅解析了人DnaJB6的结构,而且揭示了它在疾病发生中的作用.但是,作为热激蛋白家族的成员之一,在其他物种中的结构及功能却少有报道.旨在利用生物信息学软件分析中华蜜蜂DnaJB6的理化性质、保守结构域、跨膜结...     

盐胁迫对碱茅幼苗叶片内源激素、NAD激酶及Ca2+-ATPase的效应

为了研究盐渍生境对盐生植物碱茅Puccinellia chinampoensis体内部分信号分子的影响,采用不同浓度NaCl溶液处理碱茅植株,对幼苗叶片中部分信号分子及相关蛋白测定和分析.结果发现,低盐下碱茅无胁迫反应,高盐胁迫下,碱茅脱落酸(ABA)含量升高,生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量均下降,细胞分裂素(ZR)含量趋于稳定;碱茅NAD激酶(NADKase)活性升高,提高代谢调节能力;同时Ca2 -ATPase活性增加,是对盐胁迫引起Ca2 浓度升高而做出的胁迫反应.表明了碱茅通过胞间信号相对含量的变化,调节NADKase活性、Ca2 -ATPase活性,提高耐盐能力.     

PEG与低温对法国百里香种子萌发的影响

以法国百里香(Thymus vulgaris)为材料,研究了PEG模拟干旱胁迫和低温对种子萌发和幼苗生长的影响,旨在探索进口百里香种子播种育苗的适宜条件。结果表明,温度、干旱及其互作对法国百里香种子萌发和幼苗生长均有显著影响。0~10% PEG-6000水分条件下,8~24 ℃下法国百里香种子均能良好萌发,其中在10~12 ℃时发芽率最高,达79.3%,显著高于其余各处理(P<0.05)。当PEG-6000达15%时显著抑制其萌发,至30% PEG-6000时仅在22~24 ℃下少量萌发。萌发后,当温度为22~24 ℃,根长、茎长均显著高于其他处理。种子和幼苗生长均表现出对PEG模拟干旱胁迫和低温不同的响应。     

沙生针茅种子萌发特性及其影响因素

利用控制试验研究了不同温度蒸馏水水分、盐分胁迫等生态因子对沙生针茅种子萌发的影响,探索了沙生针茅种子对各种生态因子的适应性。结果表明:(1)蒸馏水浸泡种子,以60℃温水浸泡、自然降温至常温12h最好;(2)低温处理与未经低温处理的种子发芽率差异不显著(P0.05),说明沙生针茅种子不存在生理后熟因素影响;(3)随着PEG-6000浓度的增加,沙生针茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数呈下降趋势,种子发芽率的PEG-6000浓度的临界值和极限值分别为15.9%和26.3%;(4)沙生针茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数随着盐分浓度的增加呈下降趋势,其中Na2CO3处理下的沙生针茅种子萌发率下降幅度明显大于NaCl,表明沙生针茅种子对相同质量浓度的Na2CO3的耐受能力显著低于对NaCl的耐受能力。     

盐碱胁迫下碱地肤体内的有机酸积累及其草酸代谢特点

本研究对碱地肤幼苗进行盐胁迫或碱胁迫动态处理,通过分析碱地肤的有机酸含量及草酸代谢相关酶活性等指标,以探讨碱地肤的有机酸积累及草酸代谢调控机制的特点。结果表明,随着碱胁迫时间的延长,碱地肤体内草酸等7种有机酸均有所积累,草酸为主的有机酸的大量积累可能与碱胁迫(高pH)密切相关,它们可能起到离子平衡和pH调节的双重作用。碱地肤积累的草酸并非主要来源于抗坏血酸分解途径。此外,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)参与催化的草酰乙酸裂解途径也不是草酸合成的主要途径。实验确定草酸合成的关键酶是乙醇酸氧化酶(GO)。草酸分解的草酸氧化酶(OxO)活性高低不是内源草酸积累量的关键因子。综上推断,碱地肤体内草酸的大量积累与其OxO分解无关,而是主要取决于其合成的GO关键酶。