江汉平原水利灌溉变迁研究——以“堰塘经济”为中心的讨论

"堰塘经济"在传统时代的江汉平原占有重要地位,并因之形成了一套成熟的制度规则体系。1949年以来,由于人口压力、不当的制度变迁等多方面因素的交叠作用,堰塘经济走向了衰落,最终,农民不得不纷纷打机井取地下水灌溉。长远来看,这会对当地生态环境产生深远的负面影响。

磷缓解油茶铝胁迫的叶片生理响应

【目的】南方酸性红壤区强烈的淋溶作用导致土壤中活性铝大量溶出,严重抑制油茶的生长,而磷被认为是缓解植物铝胁迫的重要因子,该研究旨在探究磷缓解油茶叶片铝胁迫的作用机理。【方法】在温室中采用盆栽试验,以油茶‘华金’扦插苗为试验材料,测定磷(+P和–P)、铝(–Al和+Al)组合处理条件下油茶‘华金’的生长、光合及抗氧化生理相关指标。【结果】–P+Al处理显著抑制了油茶‘华金’植株的生长,而磷的添加缓解了铝对油茶生长的抑制,植株干质量提高了36.94%;与–P+Al处理相比,+P+Al处理叶片铝含量降低了20.12%;–P+Al处理显著降低了叶绿素含量,抑制了光合作用,而磷的添加提高了叶绿素含量,降低了光抑制,提高了光捕获和电子传递效率,提高了净光合效率;与–P+Al处理相比,+P+Al处理叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量提高了18.46%和19.89%;–P+Al处理提高了多酚氧化酶(PPO)活性,降低了抗氧化酶活性,导致活性氧累积,而磷的添加降低了PPO活性,提高了抗氧化酶活性,降低了H_(2)O_(2)含量和丙二醛(MDA)含量;铝胁迫显著提高了叶片可溶性酚含量,提高了铝在原生质体内部的螯合;此外,磷添加降低了结合态酚含量的提高,降低细胞壁木质化速率。【结论】铝胁迫严重抑制油茶‘华金’的生长,而磷缓解铝胁迫是通过提高叶片光合作用能力,促进有机物质累积,降低活性氧胁迫等协同促进油茶生长发育。

油茶低磷响应转录因子CoPHR1、CoPHR2基因的克隆与表达分析

本研究以油茶(Camellia oleifera)‘华金’扦插苗根系为材料,通过RT-PCR克隆出MYB-CC转录因子家族中2个编码磷饥饿信号关键调控因子的基因,分别命名为CoPHR1和CoPHR2,通过生物信息学手段对其序列的理化性质、结构与功能进行了预测和分析。结果表明:2个基因编码序列(CDS)分别长879和939 bp,开放阅读框(ORF)分别为879和912bp,编码292和303个氨基酸。Blastx分析结果显示CoPHR1、CoPHR2与茶树(C. sinensis)、中国猕猴桃(Actinidia chinensis)的低磷响应转录因子(phosphate starvation response, PHR)氨基酸序列相似性最高,分别达88%和68%;其蛋白分子质量分别为31.74和33.50 kDa,理论等电点分别是6.39和6.46;两者均为不稳定的非分泌蛋白,二级结构则均以α螺旋和无规则卷曲为主。实时荧光定量PCR表明CoPHR1和CoPHR2在叶中的相对表达量均显著高于茎、根、根尖组织,且在老叶中受低磷诱导显著;亚细胞定位分析表明CoPHR1和CoPHR2所编码的蛋白质分别定位于细胞核与细胞膜。该研究结果拟为进一步了解油茶磷饥饿信号的调控途径提供重要依据。

油茶CoALMT9基因的克隆与表达分析

本研究以油茶良种‘华金’扦插苗根系为材料,通过RT-PCR克隆出油茶铝激活的苹果酸转运蛋白基因家族一个成员,命名为CoALMT9,该基因的编码序列长1 761 bp,编码586个氨基酸。利用ProtParam等软件进行生物信息学分析,同时通过实时荧光定量PCR和亚细胞定位对该基因的表达模式和表达部位进行分析,结果表明:CoALMT9蛋白的分子质量是66.84 kDa,理论等电点是6.57,为不稳定的非分泌蛋白;CoALMT9蛋白含5个跨膜区,二级结构以α螺旋为主。实时荧光定量PCR结果表明,铝毒(4 mmol·L^-1 Al3+处理)诱导了CoALMT9在油茶根系中的表达,在铝毒条件下添加1 mmol·L^-1PO43–能显著提高该基因表达水平。亚细胞定位分析确定CoALMT9所编码的蛋白质定位于液泡膜。该研究表明CoALMT9基因可能在油茶磷缓解铝毒过程中起作用,为揭示其适应高铝低磷环境的分子机制提供参考。