科研产出
干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系抗氧化特性分析（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2016
摘要：[目的]揭示不同耐旱性甘薯苗期根系的抗氧化特性。[方法]以耐旱性强的济薯21和耐旱性弱的济紫薯1为材料,采用水培和PEG-6000模拟干旱胁迫的方法 ,研究了干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系活性氧、抗氧化物质和抗氧化酶差异。[结果]在干旱条件下,济紫薯1苗期根系的H_2O_2含量和O~(2-)生成速率分别比济薯21的高1.9%和102.6%,济薯21和济紫薯1根系中的Vc含量分别增加了25.3%和81.1%,而多酚含量则增加了24.8%和37.6%,在上述指标中济紫薯1的增幅均高于济薯21;干旱条件下,济薯21和济紫薯1根系中的抗氧化酶活性均升高,其中POD活性增幅最大,PPO活性增幅最小,济薯21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比济紫薯1的高一倍左右,两个品种干旱处理间的SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2-等同工酶的条带变化明显。[结论]耐旱性越强的甘薯品种,干旱条件下苗期根系中H_2O_2含量、O~(2-)-生成速率、Vc和多酚含量增幅越小,抗氧化酶活性增幅越高,抗氧化酶差异主要与SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2-等同工酶的变化有关。
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兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1Ac M、epsps、GAT和Zm PIS转入玉米骨干自交系9801和齐319(Q319),获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1—L3来自自交系9801,Q1—Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1Ac M、epsps、GAT、Zm PIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。
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干旱胁迫下硅对平邑甜茶光合功能的影响
《植物生理学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以平邑甜茶盆栽苗为试材,通过同步测定叶片的叶绿素瞬时荧光、延迟荧光及820 nm光反射,研究了干旱胁迫对两个光系统(PSII和PSI)和光合电子传递链的伤害,以及根部施硅对平邑甜茶光合功能的改善作用。结果显示,中度干旱胁迫(40%RSWC)下,PSII原初光化学反应的最大量子产额(TRo/ABS),PSII捕获的电子从Q_A传递给Q_B的概率(ETolTRo),远红光下测定的MR/MRo最大下降振幅(△MR_(FR))下降,而PSII单位反应中心吸收的光能(ABSrRC)上升,表明干旱导致整个光合电子传递链(包括PSII和PSI)均出现不同程度的伤害。干旱胁迫下,硅处理的MR/MRo下降斜率(V_(PSI))、非光化学猝灭(NPQ)显著大于对照,延迟荧光的I_1和I_2点比值(I_2/I_1)低于对照,表明硅处理可提高干旱胁迫下PSI的活性,提高环PSI的电子传递和PSII天线热耗散的能力。总之,硅处理显著缓解了干旱胁迫对PSII和PSI的伤害程度,根部施硅通过提高平邑甜茶幼苗PSI和PSII的活性,促进PSI环式电子传递,提高了平邑甜茶幼苗的抗旱性。
关键词： 平邑甜茶 干旱 硅 瞬时荧光 延迟荧光 820 nm光反射
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甘薯耐旱性品种苗期筛选及耐旱性指标研究
《山东农业科学 》 2015
摘要：为实现甘薯耐旱性品种的快速筛选,本试验采用室内PEG模拟连续干旱法对22个甘薯品种(系)进行了研究。结果表明:济薯21、12057、11001和零9281等品种(系)的根系持水力、根系活力和幼苗成活率较高,具有较强的苗期耐旱性;通过统计分析发现,根系持水力、薯苗质量和含水量、根系活力等可作为重要的苗期耐旱性筛选指标;干旱胁迫下根系的持水能力和采苗后薯苗状况是影响甘薯苗期耐旱性的重要因素。在生产上,选用耐旱性品种和采用壮苗是抵御干旱胁迫的重要措施。
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干旱胁迫对花生生长发育和光合产物积累的影响
《花生学报 》 2014
摘要：采用人工控制条件下的防雨棚土柱栽培试验,以不同抗旱类型花生品种为材料,设置充分灌水和中度干旱胁迫处理,对苗期、花针期、结荚期、饱果期和成熟期(播种后30d、50d、75d、103d和132d)5个生育时期地上部不同器官和根系物质积累的影响进行了研究。结果表明,随生育期的进行,除花育22号在全生育期干旱胁迫条件下呈渐升趋势至成熟期最大外,花育23号和花育25号2品种根系干物质积累量均呈"抛物线型"变化趋势。干旱胁迫使花育23号根系干物质积累量峰值出现在结荚期,而花育25号峰值滞后到饱果期。3品种根重和荚果干物质积累量大小顺序均表现为:花育25号>花育22号>花育23号;通过Logistic方程能很好地拟合各品种地上部各器官、根系及植株生长发育情况。干旱胁迫使花育22号和花育23号两品种最大生长速率(Vm)明显降低,花育25号明显升高,但3品种地上部植株物质积累最大速率出现的时间(Tm)均明显滞后;地上部叶片和茎Vm降低,Tm延长;干旱胁迫使花生光合作用降低,光合产物积累缓慢,植株生长发育迟滞。3品种表现出对干旱胁迫适应性的差异,花育23号品种对水分较为敏感,抗旱性较差,花育25号具有较强的抗旱性。
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外源甜菜碱对干旱胁迫下平邑甜茶叶片生理效应的影响
《中国农学通报 》 2014 CSCD
摘要：为探索苹果对干旱的生理反应、抗旱机制及甜菜碱对其抗旱性的影响,以苹果砧木平邑甜茶为试材,通过砂培试验,研究了叶面喷施不同浓度甜菜碱(GB,5~40 mmol/L)对干旱胁迫下平邑甜茶生理效应的影响。结果表明,干旱胁迫下,叶面喷施低浓度的甜菜碱(5~20 mmol/L)有效缓解了叶绿素含量的下降,提高了叶片的光合能力;降低了叶片超氧自由基(O2-·)的积累,降低了叶片的相对电导率和膜脂过氧化水平,提高了平邑甜茶的抗干旱能力,其中以甜菜碱10.0 mmol/L的保护效果最好,这种保护作用可能与它能够增加叶片的脯氨酸含量、可溶性糖含量,提高叶片的水分状况和叶片中抗氧化酶活性、减轻活性氧的积累,缓解水分胁迫对膜的破坏作用有关。而喷施高浓度甜菜碱(40 mmol/L)则没有此种保护效果。
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叶面喷施甜菜碱对干旱胁迫下苹果幼树生理指标的影响
《北方园艺 》 2014 北大核心
摘要：以1年生"富士"苹果苗(砧木为"平邑甜茶")为试材,通过盆栽试验,研究了干旱胁迫过程中叶面喷施甜菜碱对苹果幼树叶片中叶绿素、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖、电解质外渗和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:干旱胁迫过程中,喷施甜菜碱预处理有效缓解了叶绿素和可溶性蛋白质含量的下降,增加了脯氨酸和可溶性糖的含量;改善了苹果的水分状况;抗氧化酶活性也显著增强,膜脂过氧化程度减弱;叶面喷施甜菜碱提高了苹果幼树的抗旱性。
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外源NO对干旱胁迫下君迁子幼苗光合作用的影响
《江苏农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：一氧化氮(Nitric oxide,NO)作为一种气体信号分子,不仅参与植物生长和发育等生理代谢过程,而且对植物的抗逆性也具有一定的作用。以20%聚乙二醇PEG 6000溶液模拟干旱胁迫,100μmol/L SNP为NO供体,研究了NO对干旱胁迫下君迁子幼苗叶片电子传递、光能分配和反应中心开放等PSⅡ功能的影响,以探讨干旱条件下NO对植物光合作用的调节作用。结果表明:干旱胁迫的第1 d和第5 d,SNP处理增加了干旱胁迫下君迁子幼苗叶片的水势(Ψw)和叶绿素含量,且恢复了PSⅡ的电子传递速率(ФPSⅡ和Fm/Fo)及潜在活性(Fv/Fo);干旱胁迫降低了光化学淬灭系数(qp)和PSⅡ反应中心捕获光能的转化效率,但SNP处理增加了捕获光能用于光化学反应的比例(Pr),进而增加了PSⅡ开放反应中心的活性,促进了非辐射能量的散耗,减轻甚至避免了过剩光能对光合机构的破坏。因此,干旱条件下外源NO供体可能参与了君迁子幼苗叶片PSⅡ对光能的利用。
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脯氨酸代谢途径在调控水稻phyB突变体干旱胁迫耐性中的作用
《山东农业科学 》 2014
摘要：本研究分析了水稻野生型和phyB突变体中脯氨酸代谢途径关键基因的表达水平。结果显示,干旱处理能够诱导脯氨酸生物合成相关基因OsP5CS1和OsOAT的表达,抑制脯氨酸生物降解基因OsP5CDH的表达。且phyB突变体中OsP5CS1基因的表达水平明显高于野生型,据此推测phyB负调控OsP5CS1基因的表达。为了分析OsP5CS1基因的高水平表达是否与phyB突变体较强的干旱胁迫耐性有关,本研究进一步培育了转OsP5CS1基因烟草。离体叶片失水速率结果表明,转基因烟草的失水速率小于野生型;盐胁迫条件下,转基因烟草的分化率明显高于野生型。综上所述,phyB对脯氨酸代谢途径的调控是phyB突变体具有较强干旱胁迫耐性的重要因素之一。
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