科研产出
褪黑素缓解植物涝渍胁迫的生理和分子机制
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：近年来,随着全球气候变暖,暴雨和洪涝灾害频发,涝渍胁迫已成为植物生产的主要非生物胁迫之一,研究缓解植物涝渍胁迫的机理和技术对保障植物丰产稳产十分重要.褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺酸)是一种多效分子,它不仅具有广泛的生理作用,还能增强植物对逆境胁迫的抵抗或适应能力,在缓解植物涝渍胁迫、减少灾害损失方面具有重要的应用潜力.本文总结了褪黑素在植物体内的生理功能,评述了褪黑素通过增强抗氧化能力、诱导耐涝相关基因差异表达和不定根发生适应涝渍胁迫的机制,重点就褪黑素与其他物质互作缓解植物涝渍胁迫的效应及其生理与分子机制进行了论述.最后,针对存在的科学问题和生产需要,指出了今后应该关注的研究方向和主要内容,以期为褪黑素在植物耐涝方面的深入研究和应用提供参考.
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不同生育时期玉米洪涝胁迫遥感监测与评估
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为建立玉米洪涝灾害遥感监测和评估技术,本研究开展不同生育期不同程度的模拟试验,持续活体监测叶片叶绿素、冠层光谱和覆盖度并测产.结果表明,拔节期洪涝胁迫可显著降低叶绿素含量,最大程度相对变化值达-56.30%,吐丝期胁迫对叶绿素无影响,灌浆期胁迫促使叶绿素下降但并不明显.洪涝胁迫能降低覆盖度,拔节期影响最大,胁迫严重的覆盖度仅46.33%,吐丝期次之,灌浆期较小.洪涝胁迫造成的减产,生育前期影响比后期严重.拔节期和吐丝期各波段反射率与洪涝胁迫程度呈负相关关系,近红外平台波段达到极显著水平,绿峰波段次之,达到显著水平.灌浆期各波段反射率与洪涝胁迫程度呈正相关关系,相关性未达到显著水平.与胁迫程度呈极显著相关的光谱反射率和植被指数可以用于监测玉米洪涝灾害.最终基于胁迫之后与胁迫前的结构不敏感色素指数SIPI的差值DSIPI,建立拔节期和吐丝期洪涝胁迫产量损失率评估模型.
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大豆涝渍响应NAC基因的鉴定及GmNAC038的克隆和激素应答分析
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：NAC是植物特有的转录因子,参与多种非生物胁迫的响应。为了研究NAC转录因子在大豆涝渍胁迫中的响应和调控作用,利用前期获得的耐涝品种齐黄34在涝渍胁迫下的转录组数据,通过分析大豆全基因组内180个NAC基因的表达情况,鉴定出45个持续响应涝渍胁迫的大豆NAC基因。利用PlantCARE在线软件分析发现这些基因的启动子中均至少含有1种逆境或激素应答元件,推测它们可能与大豆的非生物胁迫应答相关。同时,对涝渍胁迫响应程度最大的大豆NAC基因GmNAC038进行克隆和分析。利用在线分析软件CDD分析发现该基因编码的蛋白质含有保守的NAM结构域。qRT-PCR表明GmNAC038不仅受到涝渍胁迫的强烈诱导,还受到脱落酸、乙烯和茉莉酸甲酯的正向调控。研究结果可为今后探索NAC基因在大豆涝渍胁迫响应中的功能提供分子基础,为培育耐涝大豆品种提供基因资源。
关键词： 大豆 涝渍胁迫 NAC转录因子 GmNAC038 克隆 顺式作用元件
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一氧化氮对植物淹水伤害的缓解作用及其机制
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：淹水胁迫影响植物的生长发育,在大田作物生产中,持续淹水会导致作物减产降质甚至绝产,缓解植物的淹水损伤已成为保障作物产量和品质形成的关键。一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种重要的气体信号分子,不仅参与调节植物生长发育,同时也在植物对逆境胁迫的响应中发挥着关键作用。本综述介绍了NO对受淹植物生长发育、生理特性及相关基因表达的影响,重点就其缓解植物淹水损伤的效应和机制进行了论述,并对今后的研究方向提出展望,以期为该领域的研究提供相应理论参考。
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渍涝胁迫后喷施植物生长调节剂对花生生长及产量品质的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以花生耐渍品种湘花2008与敏感品种中花4号为试材,在营养生长末期,模拟其遭受渍涝胁迫后叶面分别喷施赤霉素(100、150、200、250、300 mg/L)、乙烯利(100、200、300、400、500 mg/L)和多效唑(200、400、600、800、1 000 mg/L),以喷施清水为对照,研究3种植物生长调节剂对花生干物质积累、产量以及品质的影响。结果表明:花生渍涝后,叶面喷施赤霉素和乙烯利,可促进地上部、地下部的生长,而多效唑则抑制地上部生长;湘花2008荚果产量以150 mg/L赤霉素处理最高,比对照增产24.9%;中花4号荚果产量以100 mg/L赤霉素处理最高,比对照增产45.3%;喷施赤霉素可增加湘花2008的油分含量,降低蛋白含量,提高油亚比,而对中花4号的作用刚好相反;喷施乙烯利能降低中花4号的油亚比;喷施多效唑可增加湘花2008的油分含量,降低蛋白质含量。
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硫化氢对淹水平邑甜茶根系形态构型、叶片活性氧和光合特性的影响
《应用生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以盆栽平邑甜茶为试材,分别将盆浸没于5种浓度硫化氢(H_2S)释放剂硫氢化钠(Na HS;0、0.02、0.05、0.1、0.2 mmol·L~(-1))水溶液,以及添加有次牛磺酸(HT;H_2S清除剂)的Na HS水溶液中,10 d后调查根系形态构型、叶片活性氧生成和光合气体交换参数以及植株生长的变化.结果表明:在淹水处理液中加入0.02～0.1 mmol·L~(-1)NaHS,能增加土壤淹水时根系总长度、表面积、体积、直径、根尖数、分形维数、一级侧根数量和根系活力,降低叶片超氧阴离子(O_2~(-·))生成速率和过氧化氢(H_2O_2)含量,提高叶片光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)、水分利用效率(WUE)和表观CO_2利用效率(CUE),还提高幼苗株高和植株生物量,其中NaHS在浓度0.1 mmol·L~(-1)时作用效果最显著;当NaHS施用浓度达到0.2 mmol·L~(-1)或在0.1 mmol·L~(-1)NaHS中加施次牛磺酸时,上述指标均降回到单纯淹水时的水平.这说明添加适量H_2S能够有效缓解土壤淹水对平邑甜茶根系生长的抑制,可以通过减少活性氧产生以及提高CUE,从而减轻淹水胁迫对叶片光合性能和植株生长的不利影响.
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湿涝对花生干物质积累与分配的影响
《花生学报 》 2017 北大核心
摘要：为确定花生耐涝品种的干物质积累与分配特征及洪涝灾害的防控对策,选用18个耐涝性差异稳定的花生品种,在适合水旱轮作(土壤渗水性强)的大田条件下于营养生长末期进行短期湿涝10d(W10)、长期湿涝88d(W88)和正常灌溉(NI)处理,研究湿涝对不同花生品种各器官干物质积累和分配的影响。结果表明,短期湿涝对整个花生品种生物量的影响,以叶片最甚,其他依次是茎秆、荚果,而根系略增重;长期湿涝会降低叶片生物量,而促进根系、茎秆、荚果的增加,说明光合器官叶片对湿涝最敏感,其次是茎秆,荚果受短期湿涝影响小且因长期湿涝而增产,而根系具有稳定耐性。短、长涝期时实际产量较高的品种一般表现出矮秆、叶多、根系发达、根冠比较高,而耐性系数多偏低,短、长涝时叶片与根系增重可实现耐渍涝与高产的统一,根系、叶片生物量比重高是维持长涝耐性的基础。筛选出豫花15、花119、彩珠、桂红花、金花1012等耐渍涝品种。
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