不同浓度镍对水稻种子萌发及其生理特性的影响

为了解不同浓度镍处理下种子的萌发情况,和抗氧化酶的活性变化以及两者间的可能联系,以湘晚灿15－1种子为材料,经0．25～1．00μmolL的硝酸镍浸种后,发现发芽率、发芽指数、活力指数降低,平均发芽日数延长,幼根、芽生长阻滞,生物量减小,表明种子萌发和幼苗生长受抑。各浓度的硝酸抑制种子中SOD,CAT和POX活力（除0．25,0．50μmolL的硝酸镍处理下,POX活性上升外）,MDA含量升高,电解质外渗率增大。     

链霉菌和芽孢杆菌的生防机理及抗菌活性产物

植物病害的生物防治是通过将生物制剂应用于宿主植物,防止病原疾病的发展来控制病害的一种方法。综述了生防菌——链霉菌和芽孢杆菌的生防机理及产生的抗菌活性物质类型。     

外质体H2O2和木质素积累在镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性中的作用

[目的]植物外质体是病原入侵的结构和生理性屏障.本文研究外质体反应在镍诱导的、对白叶枯病系统抗性中的作用,以探讨植物对病原和重金属交叉抗性的生理机制. [方法]以0.5、1.0和2.0mol·L~(-1)硝酸镍喷施三叶期水稻幼苗的第二叶及以下部位,3 d后在未处理的第三叶接种稻白叶枯菌(xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo),接种后12d调查病情.测定了2.0 mol·L~(-1)镍处理或/和Xoo接种的幼苗第三叶外质体中愈创木酚POD(G-POD)、NADH-POD,二胺氧化酶(DAO)活性、H_2O_2和木质素含量.[结果]镍诱导了幼苗对白叶枯病的系统抗性,其中2.0 mmol·L~(-1)镍的诱导效果最佳.镍处理下,第三叶外质体液(AWF)中和细胞壁结合的G-POD、NADH-POD,以及AWF中DAO的活性和H_2O_2水平快速上升,木质素含量显著提高;镍诱导且接种组中,上述指标均明显高于未诱导但接种组.另外,产生H_2O_2的POD的抑制剂NaN_3降低了镍诱导的H_2O_2积累水平和对白叶枯病的系统诱抗效应,而NADPH氧化酶抑制剂(diphenyleneiodonium chloride)预处理则无明显影响.[结论]本研究结果提示,NADH-POD和DAO活性上升是镍诱导外质体H_2O_2产生的原因;外质体H_2O_2和木质素在细胞壁中的积累可能参与了镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性的建立.     

苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞(Fagopyrum tataricum L. Gaertn.)VQ(FtVQ)基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢(Alternaria alternata)和黑孢霉(Nigrospora osmanthi)侵染和防御相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件(PF05678),采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、Map Inspect、MEGA、MEME、Ortho Finder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定...     

外源水杨酸对锰污染红壤中玉米的生长与抗氧化酶活性的调节作用

采用盆栽实验方法研究了外源水杨酸(SA)对锰污染红壤中玉米的生长、脂质过氧化程度、活性氧水平以及抗氧化酶活性的影响.结果表明,过量锰明显降低玉米植株干重,显著提高了茎叶和根中锰的含量.SA促进锰胁迫下玉米的生长,但对植株中锰的含量与分布无影响.过量锰处理下,玉米叶片超氧阴离子(O-2)和过氧化氢积累显著增加,脂质过氧化、电解质渗透率和脯氨酸含量显著升高;而SA和过量锰复合处理下,这些指标则显著降低.过量锰诱导超氧化物歧化酶(SOD,EC 1.15.1.1)、过氧化物酶(POD,EC 1.11.1.7)活性升高,抑制过氧化氢酶(CAT,EC 1.11.1.6)和抗坏血酸过氧化物酶(APX,1.11.1.11)活性;SA处理促进锰胁迫下SOD和POD活性进一步升高,减小CAT和APX活性下降的程度.这些结果提示,SA调节抗氧化酶活性,保护组织细胞免遭氧化损伤,是SA缓解过量锰对玉米毒害作用的重要生理原因.     

乙酰水杨酸对镍胁迫下水稻幼苗中O_2~ -水平和膜脂过氧化的影响

采用室内培养及生理指标测定方法，研究了乙酰水杨酸对镍胁迫下水稻幼苗中部分生理指标的影响。结果表明， 10μ mol· L－ 1和 30μ mol· L－ 1的镍胁迫下，稻苗叶片中 SOD活性明显降低，质外体中的 NADH氧化酶活性显著上升；同时，细胞中总O_2~1和质外体中产生明显加快，从而导致叶片组织中 MDA含量和质膜透性亦明显增加。同样胁迫条件下，加入 0.05％ ASA， SOD活性回升，产生速率回落， MDA含量和质膜透性增加的程度亦减小，但乙酰水杨酸 (ASA)对质外体中 NADH氧化酶活性无明显影响。这些结果提示产生与积累导致的膜脂过氧化作用介导了镍对稻苗的毒害； ASA能降低产生速率，减轻膜脂过氧化损伤程度，因而缓解了镍胁迫对稻苗的毒害。     

茉莉酸和真菌病原诱导的水稻WRKY30转录因子基因的分离及表达特征

 【目的】分离水稻WRKY30,为阐明WRKY转录因子在水稻抗病反应中的调节作用提供依据,为抗病性的合理利用和品种遗传改良提供基因材料。【方法】采用RT-PCR获得包含最大开放阅读框（ORF）的WRKY30 cDNA序列,运用生物信息学手段进行序列分析,通过Southern杂交确定基因在基因组中的拷贝数,利用Northern分析或RT-PCR方法,研究基因的器官特异性表达和病原、激素以及非生物胁迫诱导表达的特征。【结果】 WRKY30 包含一个长2 022 bp的完整ORF,编码674个氨基酸,具有1个核定位信号和2个典型的WRKY保守结构域,锌指纹组成为C2H2,归类于WRKY第一组,与大麦、高粱和短柄草等单子叶植物WRKY的氨基酸序列同一性较高。WRKY30在基因组中以单拷贝存在,在茎、叶和颖果中表达丰度最高,根和穗中次之,花中最低。WRKY30受稻瘟菌和纹枯菌快速诱导。抗病相关信号分子水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）也能诱导该基因表达迅速上调,而乙烯（ET）对其表达无明显影响,脱落酸抑制其表达。除伤引起WRKY30表达上调外,其它非生物胁迫如冷、高盐和干旱对其表达无明显影响。【结论】WRKY30可能参与水稻对稻瘟菌和纹枯菌防御反应的调控,这种调节作用依赖于SA和JA介导的信号途径,而与ET信号途径无关。     

镍对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应

采用蚕豆根尖细胞微核试验,研究了不同浓度硝酸镍(5～5 1300 μmol·L-1)对蚕豆根尖生长、细胞有丝分裂指数(MI)、微核率以及染色体畸变的影响,以此评价镍的遗传毒性和蚕豆根尖微核技术应用于镍污染检测的可行性.结果表明,5 μmol·L-1镍显著促进根的生长,提高有丝分裂指数,对微核形成和染色体畸变无明显影响.在10～5 000 μmol·L-1镍浓度范围,蚕豆根的生长受阻,有丝分裂指数下降,表现出明显的剂量-效应关系;微核率和染色体畸变率先升高,且呈明显的剂量-效应关系,分别于100 μmol·L-1和50 μmol·L-1达到最大值;随着镍浓度的增加,两者均下降,但仍显著高于对照.镍引起的染色体畸变以染色体断片和落后染色体为主.这些结果表明,镍能诱导蚕豆根尖细胞微核的产生和染色体畸变,具有一定的遗传毒性;同时表明,在5～500 μmol·L-1浓度范围内,蚕豆根尖微核检测体系可应用于镍污染的监测.     

外源水杨酸对锰污染红壤中玉米的生长与抗氧化酶活性的调节作用

采用盆栽实验方法研究了外源水杨酸（SA）对锰污染红壤中玉米的生长、脂质过氧化程度、活性氧水平以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,过量锰明显降低玉米植株干重,显著提高了茎叶和根中锰的含量。SA促进锰胁迫下玉米的生长,但对植株中锰的含量与分布无影响。过量锰处理下,玉米叶片超氧阴离子（O.2-）和过氧化氢积累显著增加,脂质过氧化、电解质渗透率和脯氨酸含量显著升高;而SA和过量锰复合处理下,这些指标则显著降低。过量锰诱导超氧化物歧化酶（SOD,EC1.15.1.1）、过氧化物酶（POD,EC1.11.1.7）活性升高,抑制过氧化氢酶（CAT,EC1.11.1.6）和抗坏血酸过氧化物酶（APX,1.11.1.11）活性;SA处理促进锰胁迫下SOD和POD活性进一步升高,减小CAT和APX活性下降的程度。这些结果提示,SA调节抗氧化酶活性,保护组织细胞免遭氧化损伤,是SA缓解过量锰对玉米毒害作用的重要生理原因。     

镍胁迫下水稻幼苗木质素含量变化及组织化学显示

以水稻三叶期幼苗为材料,分别用50、100 mg/L硝酸镍处理,测定叶和根中木质素含量,并用改进的石蜡切片组织化学方法进行观察.结果表明,镍处理抑制植株生长,导致叶片失绿和木质素含量显著增加.提示植株生长受阻可能是由于木质素含量增加、在细胞壁上的沉积加剧和细胞壁伸展性降低所致.