小麦酰脲通透酶基因TaUPS2.1-D的克隆及等位变异分析

【目的】明确小麦酰脲转运蛋白TaUPS2.1-D的亚细胞定位及其在不同小麦品种中的等位变异。【方法】克隆了小麦TaUPS2.1-D基因,构建了TaUPS2.1-D与绿色荧光蛋白(GFP)的融合表达载体,通过转化烟草叶片阐明了TaUPS2.1-D的亚细胞定位。对TaUPS2.1-D基因在几千个小麦品种中的变异位点及其变异频率进行分析。【结果】TaUPS2.1-D基因在细胞质膜和内质网上均有明显表达。TaUPS2.1-D基因的等位变异位点变异频率均较低,可见该基因在不同小麦品种中功能相对保守。【结论】小麦酰脲转运蛋白TaUPS2.1-D是一种跨膜转运蛋白,且功能较为保守。

钩藤地上部营养器官总生物碱积累规律研究

【目的】研究钩藤[Uncaria rhynchophylla(Miq.)Miq. ex Havil.]地上部营养器官总生物碱含量变化规律,阐明总生物碱积累及源库关系,确认钩藤药材最佳采收部位及采收期,改变仅以带钩枝条为药材的传统方式,从而避免钩藤药材资源的浪费,同时为钩藤总生物碱研究提供基础资料。【方法】运用酸性染料比色法测定钩藤主茎、侧枝、叶及钩总生物碱含量,从而阐明总生物碱的积累规律。【结果】钩藤地上部营养器官中总生物碱积累的最大值分布在6—9月及11月,钩中总生物碱积累最大值为6.599 mg/g、主茎为7.726 mg/g、侧枝为6.880 mg/g、叶为6.890 mg/g,且钩中总生物碱含量在钩藤营养生长期表现为升高趋势,在生殖生长期则呈降低趋势,而全年积累均值由大到小表现为主茎、钩≈侧枝、叶;综合各营养器官基本生理功能与其总生物碱积累规律,从而推测叶为生物碱合成源,主茎及侧枝作为运输通道,钩为库;丹寨基地不同生长年限钩藤中总生物碱积累由大到小表现为三年生、五年生、六年生、四年生,长顺基地为四年生、五年生、六年生、三年生,而3—12月地上部营养器官中总生物碱积累总量较高的是:7月8.911 mg/g、11月8.750 mg/g、6月8.237 mg/g。【结论】钩藤地上部营养器官均可作为药材采收,其采收期应在6月、7月及11月。

青藏高原5种牧草木质素含量及其体外消化率研究

在海拔高度3200m的中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站选取羊茅 Festucaovina 、早熟禾 Poaannua 、艹洽草 Koeoeriacristata 以及莎草科的矮嵩草 Kobresiahumilis 、黑褐苔草 Carexalrofusca 5种青藏高原重要牧草品种,分别测定羊茅、早熟禾、艹洽草、矮嵩草茎、矮嵩草叶、黑褐苔草茎和黑褐苔草叶的木质素含量,并采用二级离体培养法测定其体外消化率,比较不同牧草间木质素含量及消化率差异.1999和2000年两年的实验结果表明,牧草木质素含量与其体外消化率之间为极显著负相关 P<0.01 ;就同种牧草不同器官而言,牧草茎的木质素含量明显高于叶,其降解率较低;3种禾本科牧草及2种莎草科牧草不同牧草品种间木质素含量和体外消化率差异不显著.

干旱胁迫下牛心朴子幼苗相对含水量、质膜透性及保护酶活性变化

牛心朴子(Cynanchumkomarovii)幼苗用不同浓度PEG-6000(聚乙二醇)模拟干旱处理,测定处理12d和复水24h中根、叶的RWC、质膜相对透性、MDA含量及几种保护酶(SOD、CAT、POD)活性变化情况,结果表明:高浓度胁迫后期,RWC明显下降,MDA含量增大,致使膜脂过氧化引起膜损伤;低、中浓度胁迫下,RWC下降程度低,细胞膜脂过氧化及膜透性影响小,且可能对膜脂过氧化起到一定的防御作用。复水后,低、中度胁迫下,各项指标能迅速恢复到CK水平,而高浓度胁迫下,除叶质膜透性、MDA含量、SOD活性不能恢复外,根、叶的其余指标均能达到CK水平。保护酶系统的作用,在一段时间内,可能是通过它们之间的相互协调而保持一个稳定的平衡态进行的。

不同夏玉米品种生育后期干物质及氮素积累分配的研究

选择陕西关中地区推广的10个玉米杂交种,在施氮和不施氮处理下对其产量,不同器官对籽粒氮转移量的差异进行比较分析。对10个杂交种进行分类并选择有代表性的3个品种,对各器官干物质和养分累积动态变化进行比较。结果显示,同一施氮量处理下,在玉米生育后期,不同品种各个器官的干物质和养分转移有很大差异,对 H-H型‘户单4’来说,灌浆期开始后除籽粒外的所有器官都是“源”,且植株还有较高的吸收氮素的能力,而L-L型‘豫玉22’和H-L型‘户单2000’在灌浆开始后有一段时间茎仍然作为“库”存在,且植株吸收氮素的能力下降。

外源甜菜碱提高小麦幼苗抗盐性的研究

以小麦品系山农215953(SN215953)为材料,采用水培的方法,于幼苗期(两叶一心)根灌15mmol·L-1甜菜碱,研究了外源甜菜碱对盐胁迫下小麦幼苗水分状况、脯氨酸和可溶性糖含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1)外源甜菜碱可缓解盐渍造成的小麦幼苗叶片的水分损失,改善小麦幼苗的水分状况,并发现甜菜碱的这种作用主要是通过促进脯氨酸和可溶性糖的积累进而提高小麦叶片的渗透调节能力来实现。(2)外源甜菜碱可以维持盐胁迫下小麦幼苗叶片的抗氧化酶(SOD、APX、POD)活性,缓解盐渍造成的盐胁迫伤害,对盐胁迫下小麦幼苗生物膜的稳定性和完整性起到保护作用。

施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮和硝酸还原酶活性的影响

以黄土高原南部半湿润区土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,以NR 9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号和西农2208冬小麦品种为供试材料,研究施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮含量和硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,施氮能明显增加叶片NRA.不施氮时除小偃6号和偃师9号外,其余品种NRA在全生育时期的动态变化均呈双峰曲线,2个高峰期分别在返青期和开花期,且开花期高峰值(36.17 NO2-μg.-g 1FW.h-1)明显比返青期峰值(15.407 NO2-μg.-g 1FW.h-1)大;施氮时不同品种叶片NRA在全生育期呈单峰曲线变化,最高峰在开花期,平均峰值为80.93 NO2-μg.-g 1FW.h-1),比同期不施氮处理增加1倍以上.施氮后地上部硝态氮含量在各时期均显著提高,在小麦生育前期(出苗到拔节)表现最为显著.氮肥对不同品种硝态氮含量的影响程度基本上与对NRA的影响程度相反,即施氮后硝态氮增加幅度小的品种,NRA却增加幅度大.

干旱胁迫下几种荒漠植物抗氧化能力的比较研究

对3种荒漠植物沙拐枣、梭梭和沙枣在干旱胁迫下的抗氧化能力进行了比较研究。结果表明,3种荒漠植物长期处于干旱生境下,都受到不同程度的膜脂过氧化,其中,沙枣的膜脂过氧化程度大于梭梭和沙拐枣。在1d的变化中,随着水势的下降,上午10:00前3种植物体内MDA含量都表现为上升趋势,此后梭梭和沙拐枣体内MDA含量表现为持续下降,到下午18:00达到最低,说明尽管水分胁迫在加强,它们却表现出极强的抗氧化胁迫能力;而沙枣体内MDA含量在下午18:00又开始上升,表明沙枣表现出一定的调节能力,但其能力有限,低于梭梭和沙拐枣。3种植物对干旱胁迫的应激方式不同:沙拐枣体内的SOD活性和ASA含量明显高于梭梭和沙枣,这与其体内相对较低的O-·2含量具有很好的一致性;对于植物体内H2O2的清除,抗氧化酶系统对沙拐枣体内的H2O2的清除起了一定的作用,但不是主要的,抗氧化剂GSH起主要作用,而梭梭体内由抗氧化酶系统中的CAT起主要作用,抗氧化剂起辅助作用;沙枣体内的AsA-POD起主要作用,其它的抗氧化酶和氧化剂起辅助作用。同时,植物体内还保持着各种酶的平衡。

日光温室栽培对杏花及果实生长发育的影响

对日光温室内与露地栽培的金太阳杏的花期物候、花型及果实生长发育进行了系统观察与分析,结果表明,日光温室栽培比露地栽培的始花期提前33d,花期延长4d,不完全花比例上升33.25%;果枝上花的有效性顺序由露地时的中果枝>长果枝>短果枝>花束状果枝变为温室栽培的短果枝>花束状果枝>中果枝>长果枝;日光温室栽培使杏果实发育的第 、 阶段延长,第 阶段缩短,整个生育期延长15d。统计分析认为:日光温室栽培的第 阶段生长速率显著低于露地,第 阶段的累积生长量显著高于露地。较低的夜间温度是造成温室内杏果实第 阶段较长、生长较慢以及果个变大的原因。

胡杨披针形叶与宽卵形叶的渗透调节能力的差异

以胡杨披针形叶和宽卵形叶作为实验材料,对其组织水平的离子含量及不同类型细胞的离子分布特征、可溶性有机渗透调节物质的含量、液泡膜H+-ATPase的活性进行了测定。结果表明,Na+、Cl-、K+、Ca2+等离子的分布在两种叶片及不同细胞中有差异,主要表现为宽卵形叶中Na+、Cl-的含量分别为披针形叶的111.2%和118.4%,Na/K值和Na/Ca值分别为0.75和1.78,均高于披针形叶的。宽卵形叶的栅栏细胞的Na/K值和Na/Ca值较其维管束鞘细胞的高,而披针形叶的则正相反;宽卵形叶较披针形叶含有较高浓度的可溶性糖和脯氨酸,分别为514和0.751μmol·g-1FW,而甜菜碱的含量较低,为0.703μmol·g-1FW;宽卵形叶的液泡膜H+-ATPase的活性较披针形叶的高15.47%。以上结果表明胡杨宽卵形叶的渗透调节能力较强于披针形叶。本文还对两种叶片对胡杨适应其盐渍化生境的贡献进行了讨论。

不同冬小麦品种不同叶位叶片在个体产量形成中的作用

以黄土高原南部半湿润区土垫旱耕人为土为供试土壤进行大田试验，在不同施氮水平基础上，以NR9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号、西农2208、矮丰3号和商188等8个冬小麦品种为供试材料，研究不同年度、不同农艺性状冬小麦不同叶位叶片在个体产量形成中的作用。结果表明，冬小麦旗叶和倒二叶长度、宽度及其叶面积同时受品种和施氮控制，施氮后显著增加。旗叶和旗叶以下余叶对冬小麦籽粒产量形成起着重要作用。与不去叶处理相比，开花期去旗叶、留旗叶去其余叶、去所有叶对单穗粒数影响不大，各处理粒数变化在32．91～34．95粒／穗之间。但去旗叶后穗粒重有一定程度下降，比对照植株下降8．7％；留旗叶去其余叶和去所有叶处理，分别比对照植株减少18．2％和29．3％；去叶处理对单粒体积的影响与对单穗粒重的影响相一致；去旗叶、留旗叶去其余叶和去所有叶处理单粒重极显著降低，分别比对照下降7．0％、13．3％和25．1％。花后单株叶对产量的贡献大体上在1／4～1／3之间。

多年生黄精不同龄节物质累积和多糖分布特征

多糖是黄精主要活性成分类型之一.通过对陕南汉中黄精实验基地多年生黄精不同龄节干物质重量、折干率、溶出物量及糖含量等进行测定分析,研究黄精不同龄节干物质累积和多糖分布特征.结果表明,各龄节水溶出物量比相应的醇溶出物量高得多,各龄节多糖含量比相应的醇溶性糖含量高得多.随着生长时间延长,单节干物质重量、水溶出物量、多糖含量等在2-4年龄节间变化最大,生长年限再延长,单节各指标下降明显.1-3年龄节品质稳定,黄精干物质累积总量逐年增多,因此确定当地黄精的最佳采收时间为种后3年.这些结果为当地黄精的规范化生产提供了理论依据.

3种杉科植物挥发性有机化合物成分

为了探究水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng)、池杉(Taxodium ascendens Brongn.)和落羽杉(T.distichum(Linn.)Rich.)挥发性有机化合物(VOCs)的差异,从植物挥发性有机化合物角度为其园林配置提供理论依据,试验采用动态顶空气体循环采集法和热脱附气质联用技术(TDS-GC-MS)对3种杉科植物挥发物进行成分分析。结果表明:萜烯类化合物是3种杉科植物挥发性有机化合物的主要成分。其中从水杉中鉴定出26种成分,主要为β-蒎烯(相对峰面积50.41%),水芹烯(13.42%),柠檬烯(6.96%),3-蒈烯(4.92%)和α-蒎烯(3.77%);从池杉中鉴定出37种成分,主要为β-蒎烯(40.18%),水芹烯(12.01%),柠檬烯(8.10%),石竹烯(5.77%)和顺-3-己烯醇(5.30%);从落羽杉中鉴定出28种成分,主要为β-蒎烯(42.97%),柠檬烯(30.53%),水芹烯(6.54%),莰烯(3.44%)和石竹烯(2.46%)。

源库比改变对玉米生育后期茎鞘贮存物质含量及产量的影响

通过对吐丝授粉期两种密度条件下的两个不同类型玉米品种剪1/2叶、剪1/2穗和断1/2根的研究发现:剪叶、断根减源后植株体内可溶性糖浓度下降2.19%～38.6%,剪穗缩库后可溶性糖浓度上升23.17%～38.5%,而单株生产力降低4.1%～40.94%.试验表明:玉米产量的形成与源库关系的协调性有关.

不同氮素水平下施硫对高产小麦碳氮运转和产量的影响

在大田栽培条件下,以2个不同穗型的高产冬小麦品种为试验材料,在施240 kg·hm-2(N240)和330 kg·hm-2(N330)纯氮水平下,分别施纯硫60 kg·hm-2(S60)和0 kg·hm-2(S0),研究了施硫对小麦不同器官碳氮运转及其对籽粒产量和蛋白质产量的影响.结果显示:(1)2个供氮水平下,施硫(S60)均比对照(S0)增加了2个小麦品种的叶片、茎、鞘、颖壳和穗轴等营养器官花前贮藏干物质、氮素的运转量和运转率以及总运转量和总运转率,提高了转运干物质、氮素对籽粒重和籽粒氮素的贡献率,极显著提高了籽粒和蛋白质产量.(2)施硫对豫农949品种籽粒和蛋白质产量提高幅度显著高于兰考矮早八;与对照(S0)相比,豫农949的N240S60和N330S60处理使籽粒产量分别增加12.74%和16.41%,蛋白质产量分别增加16.84%和16.14%.结果表明,中氮和高氮水平下施硫均可明显促进高产小麦植株的C-N运转,提高植株对氮的吸收利用和碳物质的积累,从而增加籽粒产量,但不同品种间的施硫效应存在差异.

类胡萝卜素生物合成途径及其控制与遗传操作

类胡萝卜素在真菌和植物细胞胞液/内质网上是由乙酰CoA经甲羟戊酸途径合成的,在细菌与植物质体中由磷酸甘油醛与丙酮酸经1-脱氧木酮糖-5-磷酸途径合成.形成的异戊烯基焦磷酸经多次缩合生成第一个类胡萝卜素八氢番茄红素,再经脱氢、环化、羟基化、环氧化等转变为其它类胡萝卜素.类胡萝卜素生物合成中涉及的酶都是膜结合的或整合入膜中的.类胡萝卜素合成是通过底物可利用性与环化分支方式进行控制的.白色体到叶绿体的转变以及花与果实成熟时类胡萝卜素合成增加是在基因转录水平调节的.进行类胡萝卜素合成酶基因的转化,可增加转化体类胡萝卜素的积累.

密度、施肥对旱地春小麦产量、水分利用效率和籽粒养分含量的补偿效应(英文)

为了探明旱作条件下无机营养对作物产量和水分利用效率的补偿效应,我们在宁南黄土高原半干旱地区开展了为期两年的春小麦密度与肥料试验.通过4种播种密度和5种肥力水平的综合研究结果表明,在不同处理的籽粒产量和水分利用效率排序中,播种密度为500粒/m2时,以施肥量90kg/hm2N和135kg/hm2P2O5处理的产量和水分利用效率为最大.与不施肥的对照相比,增施肥料与籽粒产量和水分利用效率的提高成显著的正相关关系,相关系数分别达到0.959和0.894,而播种密度则与产量和水分利用效率的相关性不显著.增施肥料虽然能够提高可育小花数,但随着播种密度的增大,穗粒数和千粒重反而呈下降趋势,表明可育小花数对肥料水平反应敏感,而穗粒数和千粒重主要受播种密度的影响.施肥能够促进春小麦根系的生长发育,特别是促进浅层根量的增加,增强了作物的水分养分吸收.另外,不同种类肥料配施的结果表明,单施P肥或者N、P、K配合施用,可使春小麦产量分别提高44.6%和55.4%.N、P、K配合施肥还能够提高品质,使籽粒中的P、N、K含量分别提高18.5%、18.4%和8.1%.上述研究结果说明,控制播种密度、改善土壤肥力对于促进旱地春小麦高效利用有限水分具有明显的补偿效应.

植物抗坏血酸的生物合成、转运及其生物学功能

抗坏血酸是高等植物中普遍存在的小分子物质,在植物细胞对氧化胁迫的抵抗、细胞分裂和伸长中发挥着重要作用。它在线粒体中合成,然后被转运到其他细胞区间以发挥生理作用。在不同生物膜上可能存在不同的ASC转运体,这些转运体的存在可使ASC及其不同氧化还原态形式根据细胞生理状况的需要而在不同细胞区间转运。ASC的重要生理功能是与其氧化还原状态以及生物合成、代谢、再生和转运的相关酶类活性的变化密切相关的。本文简要综述了近年来人们在植物抗坏血酸生物合成、代谢、转运、逆境响应与植物生长发育中的研究进展。

铜、镉胁迫下施硫肥和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响

采用盆栽试验,研究了铜、镉胁迫条件下施硫和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响。结果表明,与各自对照相比,铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了小麦叶片、茎鞘、颖壳穗轴等营养器官花前贮藏物质、氮素的再运转量和运转率以及营养器官花前贮藏物质、氮素的总再运转量和总运转率,高施硫和有机肥的铜、镉处理则规律性不明显。在铜、镉胁迫条件下,施用硫肥和有机肥处理增加了小麦成熟期籽粒重和花后光合同化物输入籽粒量以及籽粒氮素含量和花后氮素积累量。与各自对照相比,铜胁迫下施硫和有机肥的处理与镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了成熟期小麦的穗数、穗粒数和千粒重,提高了籽粒产量,其中以T\-5处理增产幅度最大;镉胁迫下高施硫和有机肥的处理则变化不大。铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理均增加了籽粒淀粉含量,而高施硫和有机肥的铜、镉处理则未表现出此规律。此外,铜、镉胁迫下施硫和有机肥的各处理增加了籽粒蛋白质的含量。

肉苁蓉和寄主梭梭体内可溶性糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

通过测定不同发育时期肉苁蓉和寄主梭梭体内主要糖类物质含量和蔗糖代谢相关酶活性,以研究寄生植物与寄主植物的糖代谢及其关系。结果表明:未寄生肉苁蓉的梭梭以积累葡萄糖为主,而寄生肉苁蓉的梭梭在夏季休眠期以积累葡萄糖为主,进入秋季旺盛生长期时以积累蔗糖为主。肉苁蓉的糖分积累与梭梭不同,己糖含量约占可溶性总糖的62.45%,而蔗糖仅为可溶性总糖的4.98%,故肉苁蓉为己糖积累型。寄主梭梭同化枝内蔗糖磷酸合成酶活性较转化酶活性和蔗糖合成酶活性低,其中寄生肉苁蓉的梭梭的分解酶类活性高于未寄生肉苁蓉的梭梭。肉苁蓉体内转化酶活性较低,而蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性较高,且蔗糖合成酶活性高于蔗糖磷酸合成酶活性,表现为肉苁蓉中的分解酶类活性高于合成酶类活性,较高的分解酶类活性促进了蔗糖的分解,从而促进了糖分由寄主梭梭向肉苁蓉的不断转移。总体来看,肉苁蓉和寄主梭梭体内糖分的代谢主要以蔗糖合成酶为主,其它2种酶为辅协同参与调控。