外源ABA提高甘蓝型油菜抗镉胁迫能力和氮素生理利用效率

  【目的】  植物脱落酸 (ABA) 可调节植物生长、种子休眠和叶片衰老,还可对非生物胁迫作出反应。比较添加外源ABA前后镉 (Cd) 胁迫下甘蓝型油菜的生理反应,可深化对脱落酸提高作物抗性和氮素生理利用效率作用机理的认识。  【方法】  供试甘蓝型油菜品种为814号,试验设3个处理:正常培养 (CK)、10 μmol/L CdCl₂ (Cd) 和5 μmol/L ABA + 10 μmol/L CdCl₂ (A + Cd)。在处理4天后,观察甘蓝型油菜表型,测定脯氨酸及丙二醛 (MDA) 含量、Cd含量、硝酸盐和铵盐含量以及硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性等相关指标。  【结果】  与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜新叶SPAD值提高了1.1倍,根部脯氨酸含量增加了29.0%,MDA 含量降低了48.3%。外源ABA的添加会抑制甘蓝型油菜对Cd的吸收,降低甘蓝型油菜地上部和地下部Cd含量,减小Cd对甘蓝型油菜的毒害作用,影响甘蓝型油菜对NO₃–的吸收,降低油菜体内的总氮含量。与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜根部NR活性显著提高82.8%,更多的NH₄+分配到了地上部,地上部GS活性升高了32.1%,增强了甘蓝型油菜体内的氮同化和代谢过程,氮素生理利用效率显著提高了17.2%。  【结论】  外源ABA的添加可降低Cd的吸收量,提高氮代谢相关酶活性,促进脯氨酸的合成和降低丙二醛的生成,进而增强甘蓝型油菜对Cd的抗性,增强甘蓝型油菜体内氮同化和代谢的过程,并提高甘蓝型油菜的氮素生理利用效率。     

本氏烟NbMBF1c的克隆、表达及在TMV侵染过程中的功能

【目的】烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）是危害茄科、十字花科、葫芦科等农作物的重要病毒,给农业生产造成了巨大损失。通过分子克隆获得本氏烟（Nicotiana benthamiana）多蛋白桥梁因子1c(multiprotein bridging factor 1c,MBF1c),综合应用生物信息学、细胞生物学以及分子生物学手段,明确NbMBF1c的抗病毒功能和机制,为作物的抗病毒育种提供理论依据。【方法】根据Sol Genomics Network中报道的NbMBF1c序列全长,设计引物克隆NbMBF1c全长序列;使用GeneDoc及MEGA X对NbMBF1c蛋白和其他物种中的同源蛋白序列进行比对并构建系统进化树;利用生物信息学分析NbMBF1c的基因特征和蛋白结构;使用实时荧光定量PCR检测其组织表达及其在TMV侵染中的表达;利用烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus,TRV）诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）技术沉默NbMBF1c后通过摩擦接种TMV-GFP,明确NbMBF1c对病毒...     

苹果磷酸果糖激酶基因MdPFPβ调控果实可溶性糖积累的功能

为阐明苹果（Malus×domestica Borkh.）磷酸果糖激酶基因MdPFPβ(Pyrophosphate-fructose 6-phosphate 1-phosphotransferase subunit beta,基因序列号MD09G1112800)的生物学功能,首先分析了基因启动子和全长序列信息,该基因包含全长为483 bp完整的开放阅读框,编码161个氨基酸。利用PlantCare数据库进行基因启动子顺式作用元件分析发现,MdPFPβ启动子序列中含有与脱落酸（abscisicacid,ABA）、低温及干旱信号相关的调控元件。荧光定量PCR分析发现,MdPFPβ在苹果叶片和成熟果实中表达量较高,并且受外源ABA的诱导表达。在外施ABA的条件下,MdPFPβ过量表达的苹果愈伤组织中可溶性糖含量明显上升。此外,MdPFPβ转基因番茄植株的光合性能增强,MdPFPβ可能通过调控糖代谢酶的活性最终影响果实中的可溶性糖含量。     

多年生单子叶植物的越冬休眠研究进展

多年生单子叶植物具有特殊的地下芽、地面芽和地下器官,其越冬休眠特性明显有别于双子叶植物。汇总了环境、激素、碳水化合物调控多年生单子叶植物越冬休眠的机制,比较了多年生单、双子叶植物越冬休眠调控机制及研究进展,并结合研究现状,对未来多年生单子叶植物越冬休眠调控机制的研究方向提出建议。     

植物生长调节剂在植物体细胞胚发生中的应用

合理应用植物生长调节剂是成功诱导体细胞胚的决定因素,也是影响体细胞胚高频率发生的主要因素。本文从生长素类、细胞分裂素类、赤霉素、脱落酸以及各类植物生长调节剂间组合使用等几个方面综述了外源植物生长调节剂在体细胞胚发生中的应用进展,为植物体细胞胚的诱导提供了一定的参考价值。     

6-BA对酸樱桃组培苗4种内源激素质量分数动态变化的影响

研究了6-BA对酸樱桃组培苗中4种内源激素的质量分数动态变化的影响。结果表明:在培养5d时,6-BA可促进酸樱桃组培苗内源IAA和ZR质量分数的增加,也可促进内源IAA和ZR的生物合成;6-BA对内源GA3质量分数的影响与IAA和ZR相反,在培养初期,随着6-BA质量浓度的增加,GA3质量分数下降,其原因可能是高质量浓度6-BA抑制了束缚态GA3的水解,培养后期GA3质量分数大幅上升;内源ABA质量分数一直呈下降趋势,随着6-BA质量浓度的增加,下降幅度加大。     

柚三倍体种子败育过程观察及内源激素消长动态

以柑橘异源四倍体为父本与单胚性柚杂交后,其三倍体种子的集中败育期为授粉后90～110 d,在柚的第2次生理落果(授粉后60d)之后,即三倍体种子的集中败育不会引起柚的大量落果.采用固相抗体型酶联免疫吸附测定法(ELISA)对柚三倍体种子及果肉中GA1/3、ABA的检测可知,随着种子的成熟或败育,GA1/3含量较低(0.019～0.025 nmol·g-1),并呈下降趋势,ABA含量上升至最大值10.84nmol·g-1.同一发育时期,果肉中ABA含量缓慢上升,GA1/3含量也有波动,但GA1/3一直处于主导地位,因此柚三倍体种子虽大量败育,引起果实发育的暂时变缓,但并不能改变或阻止果实的正常发育进程.     

拟南芥中一个与ABA信号途径相关未知蛋白质的研究初报

利用酵母双杂交系统在拟南芥cDNA文库中筛选出1个与ABI2有相互作用的未知蛋白质（AC）。在酵母系统中的进一步研究表明，AC与ABI1、ABI2有相互作用，其作用依赖于ABI1、ABI2的PP2C活性。在大肠杆菌中表达和纯化了与预测结果一致的AC蛋白质。构建了真核过量表达载体，转化拟南芥后筛选和鉴定出转基因AC植株。转基因植株的生理性状分析表明，AC基因的过量表达降低了植物对ABA敏感性。研究初步证明AC可能是脱落酸信号传导途径中的1个新信号分子。     

镉在不结球白菜中的积累及外源脱落酸对镉积累的影响

采用溶液培养的方法,研究了镉(Cd)和脱落酸(ABA)对不结球白菜幼苗生长以及Cd积累的影响。结果表明,10μmol·L-1Cd处理显著抑制不结球白菜幼苗的干物质积累,降低不结球白菜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ光合电子传递量子效率、电子传递速率和光化学猝灭系数,增加不结球白菜叶片的非光化学猝灭系数。5μmol·L-1ABA处理对不结球白菜地上部干物质的积累及净光合速率没有显著影响,但降低了不结球白菜的根系干重、叶片的蒸腾速率和气孔导度。而在100μmol·L-1Cd胁迫下,外源ABA处理明显增加不结球白菜根系Cd含量,降低Cd向地上部的转运能力,降低不结球白菜地上部Cd含量。试验结果还显示:不结球白菜地上部Cd含量占总Cd含量的百分比与叶片蒸腾速率呈显著正相关。     

脱落酸与赤霉素对瓜尔豆生长发育与产量的影响

通过大田随机区组试验设计,在管理、密度、肥水等条件一致的情况下,于瓜尔豆(Cyamopsis tetragonoloba Taubert)始花期、盛花期、盛荚期和鼓粒期叶面喷施不同浓度的脱落酸与赤霉素,研究其对瓜尔豆生长发育及产量性状的影响,结果表明,赤霉素促进株高增加而脱落酸抑制株高增加,脱落酸与赤霉素处理均使瓜尔豆植株的茎粗增加,且赤霉素效果大于脱落酸。脱落酸能减少瓜尔豆节数,而赤霉素则增加节数;低浓度的脱落酸(1.32mg/L)与赤霉素(250mg/L)能降低瓜尔豆的单株有效花序数、单株荚数、单株荚重及单株粒重等;相反,高浓度的脱落酸(2.64、3.96mg/L)与赤霉素(500、750mg/L)能增加瓜尔豆的单株有效花序数、单株荚数、单株荚重及单株粒重等。赤霉素(500mg/L)处理可显著提高种子产量,产量达5376kg/hm2。脱落酸与赤霉素处理后的植株叶片内SOD、POD及CAT的活性大部分高于对照,并且在各个生育时期均能降低叶片的MDA含量。