外源8'-炔基脱落酸强化东南景天吸收重金属的研究

为探究脱落酸类似物8''-炔基脱落酸[8''-（C₂H）ABA]强化东南景天富集重金属的效应,通过水培的方法研究了外源8''-（C₂H）ABA分别对Cd（20 mg·L^-1）、Zn（160 mg·L^-1）单一胁迫下东南景天Cd/Zn积累和生理特性的影响,以及初步探讨了8''-（C₂H）ABA在植物重金属胁迫响应中的作用.实验结果表明：与天然ABA相比,外源8''-（C₂H）ABA能达到与ABA类似的作用效果,且对Cd胁迫下东南景天促进效果好于Zn;在Cd胁迫下,与对照相比,外源8''-（C₂H）ABA能显著增加东南景天根、叶中的Cd含量（44.2%、27.5%）,以及光合色素（10.7%）和叶中过氧化物酶（SOD）活性（52.9%）、超氧化物歧化酶（POD）（24.7%）和过氧化氢酶（CAT）活性（27.9%）抗氧化酶活性,使可溶性糖（SS）（13%）和游离脯氨酸（Pro）（37.4%）含量增加,而叶中丙二醛（MDA）（40%）含量明显降低.上述结果表明,一定浓度的8''-（C₂H）ABA可以提高东南景天抗氧化酶活性来增强其对重金属Cd的抗性及吸收和转运能力,在强化东南景天修复重金属污染方面具有应用潜力.     

利用原生质体诱变技术筛选脱落酸高产菌株

以葡萄孢属TB-3菌株为出发菌株制备其原生质体．在纤维素酶浓度为20g／L,蜗牛酶浓度为3g／L的酶解系统中,25℃酶解3h,其原生质体制备数可达67×105mL-1,在KYM上的再生率为46．1％,在KPDA上的再生率为33．6％,经过3轮原生质体紫外线诱变后回复再生,及对大量再生突变株进行发酵筛选,获得高产稳定株TB－3H8,其发酵液中ABA的质量浓度可达1．4g／L     

外源ABA对不同品种辣椒种子萌发的影响

以4种辣椒种子为试验材料,研究了不同浓度ABA(0~100 mg/L)对种子萌发的影响.结果表明:低浓度ABA对种子的发芽势和发芽率没有显著影响,高浓度ABA极显著抑制种子的发芽势和发芽率,辣椒品种(系)不同,种子萌发对ABA浓度的敏感性也不同.不同浓度ABA溶液极显著降低了种子的发芽指数,随着ABA浓度的增加,对发芽指数的抑制程度逐渐加强,种子的发芽起始时间也被推迟,浓度越高,萌发延迟天数越多.ABA溶液极显著抑制种子胚根和胚轴的分化和生长,ABA浓度越高,抑制程度越强.图6,表1,参17.     

甘蔗泛素结合酶基因的克隆与表达北大核心CSCD

为克隆鉴定甘蔗泛素结合酶基因（Sugarcane ubiquitin-conjugating enzyme,ScUBc E2）并探索其在激素信号通路和甘蔗与黑穗病互作过程中的作用,选择黑穗病菌胁迫下甘蔗抑制消减杂交文库（Suppression subtractive hybridization,SSH）中注释为泛素结合酶的差异表达EST序列为探针,结合电子克隆技术和RT-PCR技术,以甘蔗cDNA为模板进行泛素结合酶基因克隆.对克隆获得的序列进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR技术分析该基因在甘蔗根、蔗髓、叶、芽中的组织特异性表达以及在黑穗病菌、茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate,Me JA）、脱落酸（Abscisic acid,ABA）和水杨酸（Salicylic acid,SA）胁迫下的表达情况.最终克隆得到一条长度为699 bp的甘蔗泛素结合酶基因（ScUBc E2;Gen Bank accession number：KJ577594.1）,该基因包含长度为447 bp的完整开放读码框,编码148个氨基酸.生物信息学分析结果显示,ScUBc E2编码的蛋白分子量（Mr）为16.507×10^3;无信号肽,为碱性不稳定的亲水蛋白;包含4个α螺旋、4个β折叠和一些无规则卷曲;第15位氨基酸为泛素化位点,74-89位氨基酸为活性位点;在进化过程中与高粱泛素结合酶基因的亲缘关系最近.qRT-PCR分析结果表明,ScUBc E2基因组成型表达,但在芽中的表达量最高;其表达在甘蔗感黑穗病基因型ROC22中受到黑穗病菌胁迫的抑制,在黑穗病抗病基因型YC05-179中则先被抑制,后被诱导;ScUBc E2基因受MeJA及SA诱导表达,对ABA胁迫的响应不明显.本研究表明,甘蔗ScUBc E2基因在抗病基因型和感病基因型甘蔗中存在不同表达模式,可能参与甘蔗与黑穗病菌的互作过程,有望为抗病育种分子标记提供潜在基因资源;同时,该基因受MeJA和SA外源激素胁迫后的表达模式,可为泛素-蛋白酶体途径及激素调控的信号转导在甘蔗与黑穗病菌互作过程中的作用提供一定的理论依据.     

反式ABA二醇的立体化学及其生物活性

对灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea TB-3-H8)的发酵液进行梯度提取和柱层析分离,得到两种无色晶体,经波谱方法鉴定为ABA和反式ABA二醇;并经NOESY实验研究了反式ABA二醇的优势立体化学.生物抑制活性实验结果表明,反式ABA二醇的半抑制浓度与ABA十分接近,两者均能够高效地抑制水稻种子胚芽的萌发生长.图3表1参14     

葡萄灰孢霉代谢产物的分离及生物活性

用大孔离子交换树脂吸附和溶剂萃取的方法，分离测定了葡萄灰孢霉TB－3－H8发酵液中的一些主要成分，发酵液中除了主要含有脱落酸外，还含有一些与脱落酸合成有相同前体的甾体化合物，以及脱落酸合成过程中后几步发生的分支（2E，4E)-1'-脱氧－ABA，并比较了脱落酸与（2E，4E）－1'－脱氧－ABA的生物活性。图2表2参12     

外源脱落酸(ABA)增强菹草抗镉(Cd2+)胁迫能力

以高等沉水植物菹草(Potamogen crispus)为试验材料,观察4 mg·L-1 Cd2 胁迫条件下外施脱落酸(abscisic acid,ABA)对菹草某些生理生化指标的影响.结果表明,外施ABA可以明显减轻Cd2 毒害作用,使Cd2 胁迫下菹草叶片中叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性提高,过氧化物酶(POD)活性和O(-)/(·)2产生速率降低,且以施用2.5～5 μmol·L-1 ABA效果最好.     

外源ABA对镉胁迫下绿豆幼苗生长及内源激素的影响

为揭示外源脱落酸(ABA)对镉(Cd)胁迫下绿豆幼苗生长及内源植物激素水平的调控作用,研究了10μmol·L^-1 ABA对100μmol·L^-1 Cd胁迫下绿豆幼苗株高、根长、侧根数、根和地上部生物量等生长参数及内源激素ABA、IAA、GA3和SA含量的影响.结果表明：Cd胁迫可显著降低绿豆幼苗各项生长参数,外源ABA能有效缓解Cd胁迫对植株生长的抑制.与对照组比,外源ABA显著升高了幼苗叶、茎和根中内源ABA含量(p<0.05);在处理初期升高叶、茎和根中IAA和GA3含量而降低了叶和茎中SA含量;在处理中、后期降低了IAA和GA3含量而升高了SA含量.Cd胁迫降低3种器官中IAA和GA3含量,而升高了ABA和SA含量.与单独Cd处理相比,ABA+Cd处理不同程度地提高了3种器官中IAA和GA3含量,提高了处理初、中期3种器官中ABA含量,降低了茎和根中SA含量,使叶中SA含量呈降-升-降变化.该研究揭示,调节内源激素的含量及比值变化是Cd胁迫下施加ABA有效减轻Cd对植物毒害作用的重要机制之一.     

脱落酸调控植物重金属耐受性及其机制研究进展

重金属污染是21世纪面临的最紧迫的环境问题。土壤中过量的重金属会抑制植物的生长,造成生产力的下降,同时还会经食物链传递给人类和动物,威胁生态安全和生命健康。脱落酸（ABA）是一种重要的植物非生物胁迫诱导激素,在植物生长发育和应对各种逆境胁迫中起调节作用。近年来大量的研究发现,外源ABA能缓解重金属对植物的胁迫,改善植物重金属耐受性。其机制包括,调控植物对重金属的吸收和积累,改善重金属对植物光合系统的损伤,参与胁迫下植物细胞抗氧化系统的平衡,影响植物组织中其他激素的水平,以及胁迫下植物的营养元素吸收和平衡。在分子层面上,ABA通过调控ABA响应基因,特别是调控相关转录因子和载体蛋白基因的表达,实现对植物各种生理生化过程的再平衡,提高对重金属胁迫的耐受性。     

土壤干旱和内源ABA对夏玉米产量的影响

对不同程度土壤干旱胁迫和夏玉米根、茎、叶中脱落酸含量变化对产量形成的影响进行了试验研究.充足底墒条件下播种后采用5个土壤水分等级(0～2m土壤相对湿度分别为>80%,70%～80%,60%～70%,50%～60%和40%～50%,处理代号分别为WT1～WT5),生育期内遮去自然降水.试验结果表明,轻度土壤干旱胁迫(WT3处理)下,由于表土层干旱促进了根源信号的产生、运输和累积,明显抑制了叶面积的发育和地上部分的干物质累积,降低了地上部分水分损失;同时该处理的玉米植株根系发育良好,不仅有效地利用了表土层的水分,而且根系向土壤深层延伸吸收利用土壤深层贮存的水分,有效地缓解了干旱胁迫和根信号对产量形成造成的负面影响,在土壤水分利用和获取之间达到了较好的平衡,提高了植株体的水分利用率并增加了收获指数.