转codA基因杨树耐旱性增强的生理机制

研究转胆碱氧化酶(codA)基因杨树对干旱胁迫的响应机制可为杨树耐旱育种及应用提供理论依据.在盆栽条件下研究土壤干旱胁迫及复水对转基因杨树(T)和野生型(NT)生长的影响及叶片中MDA、H_2O_2、甜菜碱含量和抗氧化酶活性等生理指标的影响.结果显示:(1)干旱胁迫后,转基因杨树和野生型的株高、总生物量增长都减慢,但转基因杨树生长状况优于野生型且复水后恢复较快;胁迫5周后,转基因杨树地上地下部的干重分别降低了21.01%和22.97%,而野生型地上地下部的干重则较对照分别降低了47.21%和52.11%,与正常供水相比,转基因植株地上地下部的干重显著高于野生型.(2)杨树叶片中过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量在干旱胁迫后先增加后降低,复水后继续下降,但转基因杨树积累量低于野生型;干旱胁迫下,转基因杨树叶片中游离脯氨酸和甜菜碱的含量显著高于野生型,干旱胁迫3周后,转基因杨树叶片中甜菜碱含量是野生型的2.38倍.(3)随干旱时间延长,杨树叶片中SOD、POD、CAT和APX酶活性逐渐增加,复水后下降,除POD外,转基因杨树抗氧化酶活性普遍高于野生型.本研究结果说明渗透调节物质含量的增加及抗氧化能力的增强是转基因杨树耐旱性和复水后恢复能力增强的内在生理机制.     

异源表达胡杨PeCPD基因提高烟草对盐、高氮和干旱胁迫的抗性

油菜素类固醇(Brassinosteroids,BRs)在调节植物生长发育和提高植物对非生物胁迫的抗性中起着重要作用,CPD(Constitutive Photomorphogenesis and Dwarfism)基因编码一种甾醇类23a羟化酶,在BR的生物合成中发挥着重要作用.本研究克隆胡杨Pe CPD基因的c DNA序列,并利用农杆菌介导法,将Pe CPD基因植物过表达载体p BI121-35S::Pe CPD转化野生型烟草,筛选得到Pe CPD基因过表达的转基因烟草植株,并利用Na Cl、高氮和甘露醇分别对转基因和野生型烟草进行胁迫处理,检测转基因烟草的耐受性和相关的生理生化指标.结果表明:(1)在正常条件下,转基因烟草的鲜重是野生型烟草的1.47倍;(2)在Na Cl、高氮以及甘露醇的胁迫处理下,转基因烟草植株的根长、叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量均显著高于野生型植株,抗氧化酶SOD和POD活性以及渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的含量也同样表现为转基因烟草显著高于野生型,而野生型植株的丙二醛(MDA)含量显著高于转基因植株.因此在烟草中异源过表达胡杨Pe CPD基因不但能够增加烟草的生物量,而且能够提高烟草对盐、高氮和干旱胁迫的抵抗能力.     

烟草异源过表达胡杨PeGRF6/8a对不同逆境的响应

14-3-3蛋白是一种广泛存在于动植物体内的高度保守的蛋白家族,通过与各种靶蛋白之间的互作,参与生物体内各种生理生化过程和代谢反应,且在生物与非生物胁迫响应中发挥着重要作用.为明确胡杨PeGRF6/8a在非生物胁迫中的功能,克隆了胡杨14-3-3蛋白家族中PeGRF6/8a的cDNA序列,构建该基因的植物过表达载体pBI121-35S::PeGRF6/8a,并采用农杆菌介导法将其转化野生型烟草.对获得的异源过表达烟草进行以下处理:(1)浓度为1μmol/L和2.5μmol/L脱落酸(Abscisic acid,ABA)处理条件下的种子萌发实验;(2)低氮(2.5 mmol/L KNO_3)和高氮(150 mmol/L KNO_3)胁迫下的根长对比实验;(3)1/2霍格兰(Hongland)营养液水培实验,分别设置对照(CK)、低氮(0.2 mmol/L KNO_3)、高氮(150 mmol/L KNO_3)和盐胁迫(150 mmol/L NaCl)4个处理.结果显示:(1)在ABA处理下,转基因烟草种子的萌发率较野生型低,且在2.5μmol/L处理下更加显著;(2)低氮处理下,转基因烟草的根长显著短于野生型烟草的根长,而高氮处理下的结果相反;(3)水培实验中,低氮和盐胁迫处理下,转基因烟草与野生型相比,其下部的叶片明显变黄或萎焉,所含叶绿素和类胡萝卜素含量明显降低,抗氧化酶SOD以及渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量也显著降低,而叶片中丙二醛(MDA)的积累量却显著升高;高氮胁迫下,野生型烟草的萎蔫速度要显著快于转基因烟草,其转基因植株的生理指标除MDA积累量外均显著高于野生型.上述结果表明在烟草中异源过表达胡杨PeGRF6/8a能够降低植物对低氮和盐的耐受性,但可以增强植物对高氮的耐受性.(图9参31)     

硅、硒、黄腐酸、氯甲基吡啶组合对棉花生长及抗盐生理特性的影响

提高棉花抗盐性是干旱区盐渍化棉田生产面临的主要问题。通过水培和小区试验比较研究了盐分胁迫下Si、Se-Fa、Fa-Ni、Se-Fa-Ni、Si-Se-Fa-Ni等抗逆因子及其组合对棉花干物质量、根系体积与活力、叶片MDA和Pro含量、叶片抗氧化酶活性及棉花体内盐分离子含量与离子渗透平衡的影响。结果表明,不同抗逆因子组合处理较CK可显著减轻盐胁迫对棉花生长的抑制,棉苗地上部干物质量、根系干物质量、根系体积和活力分别增加69%~148%、89%~190%、88%~137%、187%~400%。抗逆因子组合显著提高了棉花叶片抗氧化酶活性,与CK相比,SOD、POD、CAT、APX活性增幅分别为11%~54%、11%~77%、13%~48%、30%~127%,而MDA和Pro含量则分别降低12%~48%和37%~49%。不同抗逆因子组合可明显降低棉花对Na~+、Cl~-的吸收,各组合处理的棉花体内Na~+、Cl~-含量较CK分别降低8%~28%和10%~24%,而K~+/Na~+比值和Ca~(2+)/Na~+比值则分别提高71%~168%和72%~164%(水培试验),且小区试验也得到相似结果。总之,不同抗逆因子组合可提高盐胁迫下棉花干物质量和抗氧化酶活性,阻止盐分胁迫下有害物质的积累,并通过降低盐分离子含量和提高离子比例平衡,从而提高棉花耐盐能力,其中Se-Fa-Ni和Si-Se-Fa-Ni作用效果最佳。     

盐胁迫下弗吉尼亚栎生长和生理生化变化

弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)是美国沿海地区重要的绿化树种,具有较强的耐盐性.文章采用Hoagland溶液水培方法,研究了美国引进树种-弗吉尼亚栎(简称弗栎)在3.0 g·L-1、5.0 g·L-1和7.0 g·L-1 NaCl胁迫下的生长状况以及叶片脯氨酸含量和对Na 、K 选择性吸收的动态变化.结果发现,在经过不同质量质量浓度NaCl处理21 d后,随着NaCl质量质量浓度的增加,弗栎植株生长受到抑制,其中茎叶生物量减少的幅度较根系大,表明弗栎地上部生长比地下部对盐胁迫更加敏感,从而导致根冠比增加.同时发现,盐胁迫处理不同时期对叶片脯氨酸含量和Na 、K 含量的影响各不相同,在处理7 d和21 d时,叶片对Na 和K 的吸收量均有增加,使K /Na 维持相对稳定的比值,而脯氨酸含量随NaCl质量质量浓度的增加减少;在处理第14 d时,对Na 吸收增加的同时,抑制了对K 的吸收,导致K /Na 比值随NaCl质量质量浓度的增加而迅速下降,而此时叶片脯氨酸含量随着盐质量质量浓度的增加而迅速增加,表明在盐胁迫早期和晚期,弗栎可能通过增加对K 的吸收以减轻Na 离子毒害效应,而在盐胁迫中期,叶片积累脯氨酸是适应盐胁迫的方式之一.     

过量表达水稻OsP5CS1和OsP5CS2基因提高烟草脯氨酸的生物合成及其非生物胁迫抗性(英文)

为了解水稻OsP5CS基因在非生物胁迫中的生物学功能及其生理生化作用,将P5CS基因的两个水稻同源基因OsP5CS1和OsP5CS2同时构建到植物表达载体pHB上,并通过农杆菌介导的遗传转化法转入烟草,经过鉴定转基因植株,成功获得9个独立的转基因阳性植株.选取野生型和其中的3个转基因植株后代,分别测定它们在不同的胁迫条件下幼苗的根长、鲜重以及脯氨酸、过氧化氢和丙二醛的含量.结果显示:在200 mmol/L NaCl、300 mmol/L甘露醇(Mannitol)、300μmol/L CuSO4胁迫条件下转基因植株的平均根长、平均鲜重、平均脯氨酸、平均过氧化氢含量和平均丙二醛的含量分别为野生型的1.3-2.3、1.9-3.9、1.8-3.2、51%-61%和62%-76%.因此在烟草中过表达OsP5CS基因,可以显著增加脯氨酸含量,降低烟草在非生物胁迫条件下的氧化损伤.图6参31     

NaCl胁迫下盐芥和拟南芥化合物含量与蛋白质结构变化比较——傅立叶红外光谱法

以盐生植物盐芥为材料,中生植物拟南芥为对照,研究了NaCl胁迫下盐芥和拟南芥叶片Na 含量、化合物含量和蛋白质结构变化的差异.应用傅立叶红外光谱(FTIR)的分析方法,揭示了拟南芥和盐芥叶片中酯类、蛋白质、碳水化合物含量、蛋白质二级结构在盐胁迫下的不同响应.结果表明,随着200 mmol/L NaCl胁迫0～48 h,盐芥叶片中蛋白质和酯类含量持续增加,碳水化合物含量逐渐降低,仍比拟南芥的含量高出30%;而拟南芥在50 mmol/L NaCl胁迫下的蛋白质、碳水化合物和酯类合成量逐渐降低.应用曲线拟合酰胺I区波峰,分析发现叶片中蛋白质二级结构有1 668 cm-1和1 638 cm-1两个组成部分.通过比较发现,盐芥与拟南芥叶片中酰胺I区1 668 cm-1波峰面积随时间延长而逐渐增加的变化趋势相似,而盐芥叶片中1 638 cm-1波峰面积比拟南芥的显著增加,因此使盐芥的1668/1638 cm-1比值逐渐降低,拟南芥1668/1638 cm-1比值逐渐升高.由此揭示,盐芥植株通过增强的蛋白质、酯类合成代谢调控能力抵御盐胁迫的损伤,而且盐芥叶片总蛋白质二级结构比拟南芥的更趋稳定,与叶片中Na 含量的变化趋势显著相关.因此盐芥为了适应高浓度盐胁迫,具有叶片蛋白质、酯类快速合成以及蛋白质构象更趋于稳定的积极响应.图6表1参29     

过量表达SlWD6基因增强番茄抗旱和耐盐功能

WD40蛋白广泛存在于真核生物体内,在生物体内协助细胞行使多种功能,目前关于WD40蛋白的研究多集中在拟南芥菜和水稻中.生物信息学分析显示,Sl WD6蛋白包含两个保守的WD-repeat结构域,属于WD40家族.为了解番茄中Sl WD6基因的功能,采用RT-PCR方法检测番茄的根、茎、叶、花和不同发育时期果实中Sl WD6基因表达量.利用RT-PCR方法获得Sl WD6基因全长,并且构建Sl WD6过量表达载体,通过农杆菌介导法获得转基因植株,利用Realtime PCR检测3个独立的转基因株系(WD6-393、WD6-418和WD6-421)中Sl WD6基因的表达量,并进行耐盐和抗旱性分析.结果显示,番茄Sl WD6基因为组成型表达,果实各时期表达量较高,在红果时期表达量达到最高;转基因株系中Sl WD6基因的表达量显著高于野生型;在干旱和高盐胁迫下,转基因植株叶片脯氨酸(Pro)含量显著高于野生型,丙二醛(MDA)含量与野生型相比则显著降低.用Na Cl和甘露醇介导耐盐和干旱胁迫,Sl WD6转基因植株T2代种子的根长和苗长显著高于野生型植株.综上,Sl WD6基因的过量表达能够显著增强番茄的抗旱和耐盐功能.     

Si对盐胁迫下水稻根系活力、丙二醛和营养元素含量的影响(Effects of Si on the Index of Root Activity, MDA Content and Nutritional Elements Uptake of Rice under Salt Stress)

为深入了解盐胁迫下外源硅(Si)对水稻生长的作用,采用溶液培养法研究了外源Si对盐(NaCl)胁迫下野生型水稻和硅突变体水稻(不能正常吸收Si)营养元素和生理指标的影响.结果表明:1)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的生物量.当NaCl的浓度为100mmol·L-1时,添加1.0mmol·L-1的Si可使野生型水稻茎叶和根系干重提高12.81%和15.25%,硅突变体水稻茎叶干重提高12.31%.2)外源Si可提高盐胁迫下两种水稻茎叶和根系中营养元素含量,降低Na的含量.3)外源Si可显著降低盐胁迫下野生型水稻叶片MDA含量,但对突变体水稻叶片MDA含量影响不大.4)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的根系活力.盐胁迫下,与不加Si的对照相比,添加1.0mmol·L-1的Si可分别使野生型和突变体水稻根系活力指数提高60.47%和42.42%.     

盐胁迫下硅对黄瓜叶片抗氧化酶活性和膜脂过氧化物的影响

采用无土盆栽试验方法,研究了轻度和重度盐(NaCl)胁迫下,硅对黄瓜Cucumis sativus L.叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)活性及丙二醛(MDA)的含量的影响.施硅量设置5个水平,分别为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4 g SiO2·kg-1基质;钠盐(NaCl)胁迫设置轻度(每kg基质2.0 g)和重度(每kg基质5.0 g)胁迫两个水平.结果表明:硅显著提高了黄瓜叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,与不施硅的盐分胁迫处理相比,SOD活性提高了3.65%～130.1%,POD活性提高了11.7%～85.9%,CAT活性提高了44.6%～117.1%;MDA含量显著降低了1.0%～25.8%.施硅量相同,重度盐分胁迫处理SOD、POD、CAT活性低于轻度盐分胁迫,MDA含量高于轻度胁迫处理.相同盐分胁迫下,施硅量愈大,SOD、POD、CAT活性愈高,MDA含量愈低;轻度盐分胁迫条件下,硅对SOD、POD、CAT活性的提升作用大于重度盐分胁迫.以上结果说明硅对黄瓜叶片抗氧化酶活性和膜质过氧化物的影响与施硅量和盐分胁迫程度密切相关.     

Cd胁迫下丛枝菌根对花生生长、光合生理及Cd吸收的影响

为了解丛枝菌根(AM)真菌对花生抗Cd胁迫的作用及其机理,采用温室盆栽试验,研究了Cd胁迫下接种AM真菌对花生生长、根系形态、Cd吸收及光合生理的影响.结果显示,AM真菌能与花生形成良好的共生关系,施Cd对菌根侵染率无影响;Cd胁迫下接种AM真菌能够显著改善花生生长状况,植株体内P含量与吸收量分别提高1.16—1.52、1.22—1.79倍,叶片叶绿素相对含量平均增幅11.79%,地上部分和根系生物量分别增加7.55%—8.19%、10.86%—14.05%,同时接种处理显著增大了花生根系的根长、根表面积、根体积,降低了植株地上部分Cd含量;对于同一施Cd水平而言,菌根花生叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学效率(Fv/Fo)均显著高于非菌根植株,接种AM真菌使花生叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著增大,而胞间CO_2浓度(Ci)显著低于不接种处理.研究表明AM真菌可通过改变花生根系的形态结构来吸附固持重金属Cd,从而减少Cd向花生植株地上部分的转移,降低Cd胁迫对花生植株造成的伤害;另一方面,通过提高花生对矿质元素P的吸收来增加植株体内叶绿素含量及改善叶片叶绿素荧光和光合作用,增强花生抗Cd毒害的能力,进而促进花生生长,提高植株生物量.     

外源柠檬酸对水稻铜毒害的缓解效应

以水稻(宜香4106,Oryza sativa L.cv.Yixiang4106)种子为实验材料,研究铜(Cu)对水稻种子萌发和生长的影响,以及外施柠檬酸对铜毒害的缓解效应.结果表明,在不同浓度Cu2+(20、50、80μmol/L)胁迫下,水稻幼苗的芽长、胚根长、须根数和活力指数均明显下降.当Cu2+浓度达到80μmol/L时,与未胁迫处理相比,幼苗芽长和胚根长度抑制率分别高达23.6%和96.7%.2mmol/L的外源柠檬酸可缓解Cu2+的抑制作用,水稻种子萌发的活力指数提高,根系长度增长近7倍,幼苗平均每株根数增加约8.8倍,水稻幼苗叶片中丙二醛(MDA)含量降低,叶绿素含量提高41.9%,可溶性蛋白质的含量为铜胁迫处理的2.9倍,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性均显著提高.     

表达外源DsCOR转基因拟南芥的筛选及其抗寒性

为验证播娘蒿抗寒基因DsCOR的抗寒功能,在实验室前期DsCOR基因大量研究的基础上,本研究通过农杆菌介导花序浸染法把诱导型表达载体PBI121-DsCORpro681-DsCOR转入COR15a缺陷型拟南芥中(A-S),筛选获得转DsCOR基因阳性苗(A-I),并测定了A-I、A-S和野生型(A-W)拟南芥在4℃低温胁迫下的叶片脯氨酸含量、电解质渗透率和幼苗在-4℃下存活率等抗寒生理指标;使用Real-time quantitative RT-PCR检测A-I在低温胁迫下DsCOR基因的表达规律.结果显示,A-W和A-I两种植株叶片脯氨酸含量在低温处理过程中显著增加,从处理前70μg g~(-1)到处理后12h分别升至453μg g~(-1)和406μg g~(-1)并趋于稳定,A-S叶片脯氨酸含量变化不大(30~(-1)05μg g~(-1)).随着处理时间增加,A-S叶片电解质渗透率升高较明显,36 h后达到45.2%;而A-W和A-I两种植株叶片电解质渗透率最高分别达到14.3%和16.3%.幼苗存活率统计结果显示,A-S缺失COR15a后,在-4℃处理后该株系幼苗全部死亡,而A-W和A-I两个株系都有较高的存活率,分别达到53%和83%.抗寒生理指标结果表明转DsCOR基因拟南芥的抗寒能力已得到显著提高,达到野生型拟南芥水平.Real-time quantitative RT-PCR检测显示DsCOR基因在A-I中表达明显受到低温胁迫诱导.综上,DsCOR基因在COR15a缺陷型拟南芥中实现了成功表达,并显著提高了其抗寒性,最终验证了播娘蒿抗寒基因DsCOR的抗寒功能.     

水分胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内保护酶系统活力的影响

比较了两种不同的水分胁迫方式（田间干旱迫和温室渗透胁迫）下,内生真菌感染对黑麦草叶内SOD、POD和CAT活性以及MDA含量变化的影响,结果表明,当植物未遭受水分胁迫时,感染植株叶内SOD和POD活性明显高于非感染植株,在温室渗透胁迫下,随着胁迫强度和胁迫时间的增加,感染植株叶内SOD活性明显高于非感染植株,MDA含量大大低于非感染植株,而在田间干旱胁迫下,感染植株的这种优势表现得并不明显,图2表2参23     

柳树幼苗渗透调节物质对中、碱性钠盐响应的差异性

世界土壤盐渍化问题日益严重.中国拥有面积广大的盐碱地,它严重地制约着中国农业的可持续发展.中国北方内陆盐碱地土壤含有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3 多种盐分,类型复杂多样.柳树是我国重要的造林绿化和水土保持乡土树种,对改良盐碱地美化生态环境具有重要作用,因此研究柳树耐碱性及其适应盐碱生理差异性具有重要意义.以盐柳1号（Salix psammophila）为试验材料,分别以中性盐NaCl 和Na2SO4、碱性盐NaHCO3 和Na2CO3 混合模拟盐、碱胁迫（两者物质的量比均为9∶1）,各设计了5 个梯度处理,总共胁迫14 d 后,研究盐与碱胁迫下柳树幼苗叶片含水量、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的变化情况.结果表明：随着盐浓度的升高柳树叶片中的含水量呈减少趋势,在碱性盐胁迫下叶片含水量下降趋势更大,盐浓度达到200 mmol·L^-1 时,叶片含水量达到最低为23.8%,仅为对照的32%（P〈0.01）达到极显著性差异,并且相比于中性盐在碱性盐胁迫下叶片损失水分更多.同样在碱性盐胁迫情况下随着盐浓度升高,柳树叶片中的三种渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均增加,其中,碱性盐浓度达到200 mmol·L^-1 时植物叶片中脯氨酸质量分数为100.38 μg·g^-1 达到最大值为对照的3.18 倍（P〈0.01）达到极显著性差异,为同浓度中性盐胁迫下的1.57 倍（P〈0.05）.当碱性盐浓度达到150 mmol·L^-1 时,柳树叶片可溶性糖质量分数是2.4 mg·g^-1 为对照的1.86 倍（P〈0.05）达到显著性差异水平,为同等浓度中性盐胁迫下的1.69 倍（P〈0.05）,叶片可溶性蛋白质量分数为7.84 mg·g-1 为对照的1.67 倍（P〈0.05）差异显著,为同等浓度中性盐胁迫下的1.56 倍（P〈0.05）.综上所述,从渗透胁迫角度分析,碱性盐胁迫比中性盐胁迫是两种不同性质的胁迫,并且碱胁迫对柳树造成的危害损伤更大.     

来源于污染土壤的植物根际促生细菌对番茄幼苗的促生与盐耐受机制

从来源于盐碱地和重金属污染地的8株菌中筛选对盐胁迫下番茄幼苗具有明显促生作用的菌株,并研究这些菌株的相关生物学特性及其对番茄幼苗的盐耐受机制,检测菌株产1-氨基-环丙烷-1-羧酸(ACC)酶活、吲哚乙酸(IAA)产量、解磷、生物膜形成能力、耐盐性和菌株对盐胁迫下植株叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,叶片中丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量的影响.结果显示,其中4株菌(Pseudomonas protegens TM1109、Achromobacter sp.KY5104、Variovorax sp.TY4204和P.protegens KY4410)在0.7%盐胁迫下对番茄鲜重增长效果更好,增长率范围为33%-50%.盐耐受机制研究结果显示TY4204和KY5104通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤.它们也可以合成ACC脱氨酶来抗盐胁迫,同时通过降低叶片中MDA含量来减轻番茄在盐胁迫下的损伤.TM1109和KY4410虽然不产生ACC脱氨酶,IAA产量水平也较低,但可以在盐胁迫下通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤,具备溶解有机磷能力,且TM1109可溶解无机磷并具备良好的生物膜形成能力,有助于番茄对营养的吸收和生物膜对离子的选择性吸收以抵抗盐胁迫.本研究表明TM1109、KY5104、TY4204和KY4410菌株可以通过多种作用机制来缓解番茄盐胁迫并促进番茄的生长.     

番茄微管结合蛋白EB1调控盐胁迫应答

微管结构的动态受微管结合蛋白(Microtubule-associated proteins,MAPs)调控,在植物的生长发育和环境信号响应中有重要作用. EB1(End-binding protein 1)是微管正末端特异结合的MAP,蛋白同源序列比对搜索显示番茄基因组有2个EB1基因,SlEB1a(Solyc03g116370)和SlEB1b(Solyc02g092950).构建SlEB1a基因的过表达番茄植株和同时干涉SlEB1a基因和SlEB1b基因的RNAi番茄植株,并分析它们对微管解聚药物戊炔草胺和盐胁迫的敏感性.结果证明番茄微管结合蛋白EB1(SlEB1)在盐胁迫应答中有重要作用.与野生型番茄植株相比,过表达番茄植株对1μmol/L微管解聚药物戊炔草胺更加敏感,而RNAi植株对1μmol/L戊炔草胺更加耐受,与此相反,过表达番茄植株对100 mmol/L NaCl更加耐受而RNAi番茄植株对100 mmol/L NaCl更加敏感.因此,SlEB1可能通过负调控番茄周质微管的稳定性而正调控番茄对盐胁迫的应答;本研究结果可为进一步研究植物周质微管动态在盐胁迫应答中的作用机制奠定基础.     

间作百喜草对油橄榄根际微环境及抗旱生理的影响

以10年树龄油橄榄植株为试验材料,通过控制土壤含水量及间作或不间作百喜草,测定油橄榄根际土壤理化指标、土壤肥力相关酶活性及叶片生理生化指标,探究间作百喜草对油橄榄根际微环境和叶片抗旱生理的影响.结果表明:随着水分供应减少,油橄榄叶片细胞膜稳定指数显著下降,超氧阴离子(O_2ˉ·)产生速率、丙二醛(MDA)含量及过氧化氢(H_2O_2)含量上升,这表明干旱对油橄榄叶片造成了一定的胁迫和伤害;间作百喜草后,一方面提高了油橄榄叶片细胞膜稳定指数,抑制了O_2ˉ·产生速率、MDA含量及H_2O_2含量的上升,增加了可溶性糖、脯氨酸、Vc和还原型谷胱甘肽含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性;另一方面提高了土壤酶活性,降低了土壤的pH值,并从整体上提高了油橄榄的根系活力,增加了土壤有机质含量.其中以细胞膜稳定指数、脯氨酸含量、CAT活性、土壤转化酶活性和根系活力等指标在Water-2处理下变化最为显著,较不间作百喜草分别提高了20.2%、14.9%、24.3%、177.9%和15.9%.可见间作百喜草能够有效改善油橄榄根际土壤微环境,提高油橄榄自身的抗氧化能力,增强油橄榄的整体抗旱性.(图6表1参37)     

盐胁迫对沙棘幼苗生K与光合生理特征的影响

用不同浓度的NaCl处理沙棘(Hippophea rhamnoides)2 a生幼苗,研究盐胁迫对其生长、叶片水分、光合生理特征以及叶绿素含量的影响.结果表明,随着盐浓度的增加,沙棘幼苗鲜重、干重、比叶重(LMA)和单株总叶面积均明显下降.盐胁迫下,沙棘叶片出现严重的缺水现象,导致叶水势()、叶片相对含水量(RWC)逐渐下降,而叶片水分饱和亏缺(WSD)、组织密度(TD)逐渐升高.同时,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿索a/b(Chl a/Chl b)与对照相比均极显著降低.随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,沙棘幼苗叶片净光合速率(pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均明显下降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(唧)则先升后降.研究表明,Pn下降的原因短期内以气孔限制为主,长期则以叶片生理代谢紊乱、光合色素降解导致的光合能力下降等非气孔限制因素为主,且盐浓度越高,由气孔限制转为非气孔限制的时间越早.     

镉胁迫下油菜毛状根的生理响应及铁钾含量

利用液体悬浮培养法研究不同镉(Cd)浓度(0、25、50、100、200和400μmol/L)胁迫下油菜毛状根的生理响应及对铁钾含量的影响,探究油菜毛状根对镉胁迫的耐受与富集能力.结果显示:(1)低镉浓度(100μmol/L以下)对毛状根的生长无显著影响,高镉浓度(100μmol/L以上)下毛状根的生长则受到明显的抑制,25μmol/L镉胁迫7 d时毛状根的鲜重最大(4.34 g).(2)油菜毛状根中活性氧(ROS)的含量随着镉浓度的增加而上升,根中主要抗氧化酶(超氧化物酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)的活性在镉胁迫1 d时,表现出先降低后升高的趋势;镉胁迫7 d时,表现出先升高后降低的趋势.(3)碘化丙啶PI染色与丙二醛MDA分析表明,根细胞的损伤随着镉浓度的增加越发严重.(4)油菜毛状根中的镉含量随着培养基中镉浓度的增加而增加,400μmol/L、7 d时,达到最大值2.97 mg/g.毛状根中的铁含量在镉胁迫1 d时随着镉浓度的增加显著上升,最大值达到14.52 mg/g;镉胁迫7 d时没有明显变化.镉胁迫7 d时毛状根中的钾含量是镉胁迫1 d时(15.73 mg/g)的1.6倍.本研究结果表明,油菜毛状根对镉胁迫的生理响应变化与镉的作用浓度和时间相关;同时镉胁迫造成了毛状根中铁、钾元素代谢紊乱,但油菜毛状根对镉有较好的富集效果.