高温和干旱胁迫下,植物叶片光合系统变化、气孔运动及其调控研究进展

全球气候变暖导致灾难性天气发生频率增高,高温和干旱同时发生的几率逐年增加,针对高温和干旱给植物带来的影响,本文从植物叶片光合系统、气孔运动、逆境胁迫信号传导和叶片气孔开闭调控4个方面进行详细阐述,从植物生理学和细胞生物学角度,讨论了植物叶片气孔运动规律及应用脱落酸对气孔开闭进行调控的研究进展,为抗旱耐高温型植物新品种选育提供理论基础,为科学、经济、高效调控植物叶片气孔运动,防御短暂和长期性逆境胁迫,保证粮食稳产、高产提供科学依据。     

拟南芥乙烯信号突变体响应脱落酸的生长表型分析

就拟南芥(Arabidopsis thaliana)乙烯不敏感突变体ein2-1、ein3-1、etr1-1和etr1-3对脱落酸(Abscisic acid,ABA)的响应进行了分析.结果表明,突变体对一定浓度范围ABA的敏感性存在差异.在黑暗条件下,ABA和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclo-propane-1-carboxylic acid,ACC)共同处理对突变体下胚轴的抑制作用减小.光照和黑暗两种条件下共同处理时,各突变体根相比野生型均表现对ABA敏感性降低.正常光照条件下,ABA和ACC共同处理与ABA单独处理相比,ein2-1下胚轴生长敏感性降低,etr1-1下胚轴生长敏感性提高,etr1-1和etr1-3根生长对ABA敏感性降低;黑暗条件下ABA和ACC共同处理与ABA单独处理相比,ein2-1和etr1-1下胚轴生长对ABA敏感性降低,etr1-3根生长对ABA敏感性明显降低,表明ein2-1、etr1-1和etr1-3在不同条件下的ABA敏感性发生了变化.由此表明ABA有可能对ein2-1、etr1-1和etr1-3的乙烯信号转导通路产生影响.     

脱落酸对淑女红葡萄品质的影响

以淑女红(克瑞森)葡萄为材料,在转色初期分别用50、100、150、200、300 mg/L 5个浓度的脱落酸溶液处理果穗,研究其对果实着色及相关品质的影响。结果表明:脱落酸处理对淑女红葡萄穗重和单粒重的影响不大;200 mg/L浓度处理的葡萄果实可溶性固形物和着色度指数最高,可滴定酸含量最低,且果肉不软化,果穗不掉粒;说明在本试验范围内200 mg/L脱落酸处理对淑女红葡萄果实品质和着色的改善具有促进作用。     

脱落酸、水杨酸和草酸诱导苹果叶片脯氨酸积累的效应

 以3年生盆栽红富士(Malus domestica Borkh. ) /湖北海棠〔Malus hupehensis (Pamp) Rehd. 〕为试材, 研究了脱落酸、水杨酸和草酸预处理对叶片脯氨酸的诱导作用, 结果表明, 预处理第2天, 自然干旱效果还不明显时, 水杨酸预处理就使叶片脯氨酸含量提高了7.87%; 自然干旱、脱落酸、水杨酸和草酸预处理至第9天, 叶片脯氨酸含量较对照分别提高了96.30%、110.67%、135.12%和115.96%; 预处理9 d后停止供水至第5天时, 叶片瞬时水分利用效率分别提高了286.77%、75.76%、79.04%和100.44% ,脯氨酸含量也明显提高; 停止供水至第10天时, 脯氨酸含量分别提高了5.33%、262.76%、92.32%和0。综合比较显示, 自然干旱、脱落酸、水杨酸和草酸预处理都可以通过提高叶片脯氨酸含量和水分利用效率而增强苹果的抗旱性, 其中脱落酸的效果最好, 其次是水杨酸, 草酸效果持续时间比较短。     

‘新高’梨雄性不育与IAA和ABA含量变化的关系

 以雄性不育的‘新高’梨和可育的‘丰水’梨为试材, 研究花粉发育过程中IAA和ABA含量及其与IAA代谢相关酶和微量元素的变化。结果表明: 丰水花蕾中IAA含量从四分体后极显著地高于新高, 在新高花粉败育期(单核花粉早期到单核花粉晚期) 是新高的3.70～4.47倍, 新高IAA含量的亏缺可能是导致败育的原因之一; 新高在花粉发育前期IAA氧化酶活性显著高于丰水, 而两个品种POD活性变化一致, 差异不显著, 说明POD不是导致新高IAA含量的亏缺的关键酶; 新高Zn含量低于丰水, 而Mn含量从单核花粉期以后却高于丰水; 新高ABA含量从四分体到二核花粉期显著高于丰水, 而丰水在成熟的花药中积累了大量的ABA。     

脱落酸对马铃薯产量的影响

脱落酸(absisic acid—ABA)是60年代发现的具抑制作用的生物激素。其生理作用已较清楚,但由于提取合成困难,生产成本较高,在农业上一直得不到应用。随着科技进步,生产成本降低,脱落酸在农业上的应用也成为可能。为此,1996年5-7月,我所用ABA喷马铃薯茎叶进行试验,效果良好,现将结果报告如下:     

茶树新梢生育的内源激素水平及其调控机理（第一报）：茶树新梢生育过程激素

以物候型不同的茶树品种为材料，利用ＨＰＬＣ法测定新梢生育过程内源激素水平的季节谱化。结果表明，茶树新梢生育过程中，ＧＡ３和Ｚｅａｔｉｎ含量先升后降，ＩＡＡ含量春夏秋三季生育初期较高，随后下降，生长加速，但夏梢逼近成熟形成对夹时含量回升，ＡＢＡ含量春夏梢随展叶数增加而下降，稍梢反之，逐渐上升；低ＡＢＡ／ＧＡ３和ＡＢＡ／ｚｅａｔｉｎ比值是茶树新梢生长的必要条件；新梢生长速率与内源ｚｅａｔｉｎ含量呈显著正相关。     

小麦穗粒数的调节：：Ⅲ.脱落酸对离体培养穗结实的影响

利用离体穗培养方法研究了脱落酸对小麦穗粒数的调节作用。在开花前１５天和开花前８天进行离体穗培养，不同肖度（１０＾－６，１０＾－４ｍｏｌ．Ｌ＾－１）ＡＢＡ处理均显著降低穗粒数，ＡＢＡ的作用一方面是降低了离体器官的蔗糖吸收量，另一方面是降低了穗器官的蔗糖代谢活性。开花期穗培养，ＡＢＡ处理对穗粒数的影响力较小，而且主要是通过降低蔗糖吸收量而起作用。试验结果表明，在小麦穗发育过程中，蔗糖与ＡＢＡ的相互作用     

冬枣基因改良的研究进展

冬枣属于高呼吸强度的非跃变型果实,ABA对其后熟及贮期衰老起着非常重要的作用,影响枣果后熟过程中各类酶活性和果实贮藏物质的降解速率及硬度,是导致枣果变软衰老的启动因素.因此,在保持果品鲜食品质的前提下延长贮藏期,是果实遗传改良中亟待解决的问题.     

有机肥对水分胁迫下大豆几种生理指标和茎叶组织超微结构的影响

１９９３－１９９４年在碳酸盐黑钙土上进行了有机肥，化肥和有机无机配合施用的盆栽试验。在大豆生育期间人工模拟旱境条件下测定了与大豆抗旱性有关的大豆叶片细胞膜透性，过氧化氢酶活性，内源激素脱落酸含量和茎叶组织超微结构等项目。