质膜H^(+)-ATPase基因对铝胁迫下水稻硝态氮吸收的 调控作用

为探讨细胞质膜ATP酶(PM H^(+)-ATPase)基因对铝胁迫下水稻(Oryza sativa L.)吸收硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的调控,本试验以2个水稻品种峰1A和峰1A优5为研究对象,以无铝处理幼苗为对照,分析铝胁迫下水稻根尖PM H^(+)-ATPase活性、H^(+)-泵活性、H^(+)通量、PM H^(+)-ATPase基因家族(OsA1~OsA10)表达水平、PM H^(+)-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平以及NO_(3)^(-)-N吸收量。结果表明,与对照相比,铝胁迫下2个水稻品种根尖PM H^(+)-ATPase活性、H^(+)-泵活性和根尖H^(+)通量下降,PM H^(+)-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平下降。铝胁迫抑制了OsA1、OsA5、OsA7和OsA8基因的表达,其中OsA7的表达水平显著下调,铝胁迫下峰1A和峰1A优5的OsA7表达量仅为对照组的21%和39%。NO_(3)^(-)-N吸收量较对照下降,分别为对照的81%和85%。综上,PM H^(+)-ATPase基因的表达水平影响水稻对NO_(3)^(-)-N的吸收能力,OsA1、OsA5、OsA7和OsA8在铝胁迫下水稻吸收NO_(3)^(-)-N过程中起关键的调控作用。本研究结果可为增强酸铝条件下水稻吸收NO_(3)^(-)-N的能力,促进水稻生长及增产提供理论依据。

甘蔗施用赖氨酸发酵废液的效果

甘蔗施赖氨酸发酵废液试验表明:废液+磷钾处理比不施肥、施尿素分别增产31.51%、13.00%,增糖43.35%、16.30%;施废液处理比不施肥、施尿素分别增产17.80%、1.28%,增糖32.82%、7.40%。试验还表明,施用赖氨酸废液能提高蔗茎含糖量、降低还原糖含量、促进分蘖、增加有效茎数及单株干物质累积。

3株抗水稻和荔枝病原菌的海洋真菌的分离鉴定

本研究采用平板对峙法和菌丝块法测定分离自广西北部湾的3株海洋真菌MF-3、MF-6和MF-13的抗荔枝和水稻病原菌抗菌活性,并通过形态学观察结合分子生物学方法鉴定其分类地位。结果表明,当采用平板对峙法时,3株海洋真菌对荔枝霜疫霉、炭疽病菌、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌等4种指示菌的菌丝生长均有强的抑制作用;菌丝块法试验结果发现3株真菌的发酵液均对荔枝霜疫霉菌有很好的抑制效果,菌丝相对生长抑制率分别达到94.29%、98.16%和86.37%,对水稻纹枯病病原菌抑制效果次之,其菌丝相对生长抑制率达到80%左右;其中,MF-3菌株对荔枝霜疫霉、炭疽菌、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌都有较好的抑制作用,MF-6对霜疫霉、水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌也有较好的抑菌效果和广谱性。结合形态学观察和ITS rDNA序列比对分析,初步将MF-3鉴定为布雷正青霉(Eupenicillium brefeldianum),MF-6为微紫青霉(Penicillium janthinellum),MF-13为短棒曲霉(Aspergillus clavatonanicus)。耐盐度试验结果表明这3株真菌是适应海洋环境的兼性海洋真菌。该3株海洋真菌表现的抗真菌活性,对应用于荔枝或水稻病害的生物防治和新型农药的研发有潜在的应用价值。

铝胁迫对黑大豆膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以耐酸型黑大豆(丹波黑大豆,简称RB)和酸敏感型黑大豆(简称SB)为材料,在水培条件下分析不同浓度的铝胁迫对这两种黑大豆叶和根膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:RB的铝耐受能力比SB强;在不同浓度铝胁迫下RB叶和根中的H2O2和MDA上升幅度低于SB,SB的叶和根中膜脂过氧化程度大于RB。在不同浓度铝胁迫下,RB叶和根中的SOD活性与SB差异不大,而CAT活性在RB和SB的叶和根中均被诱导显著升高,POD活性在RB叶和根中有下降趋势但仍然显著高于SB。因此,与酸敏感型的黑大豆相比,耐酸型黑大豆在铝胁迫下具有较强的保护酶活性,使其膜脂受氧化损伤的程度较低,从而表现出更强的耐铝胁迫能力。

过氧化氢预处理增强敏感型黑豆抗铝能力的生理机制

以铝敏感型黑豆(简称SB)幼苗为实验材料,在水培条件下进行不同浓度过氧化氢(H2O2)和AlCl3处理,考察其生长和相关生理指标变化,探讨H2O2预处理缓解黑豆铝毒害的生理以及分子机理。结果显示:(1)黑豆幼苗根的相对生长量在0.1和1.0μmol.L-1 H2O2处理下始终得到显著促进,并以后者效果更好,而在10.0和100.0μmol.L-1 H2O2处理下先表现促进后受到显著抑制。(2)经过1.0μmol.L-1 H2O2预处理的SB幼苗在不同程度Al 3+胁迫(50～400μmol.L-1)3周后,其叶片和根中总蛋白含量分别显著增加了16.7%～41.2%和10.0%～25.0%,MDA含量减少了近50%;而其同期的SOD和POD活性显著增加。(3)H2O2预处理可诱导SB根和叶中的SOD基因(Mg/Fe-SOD和Mn-SOD)的表达水平明显提高。研究表明,低浓度H2O2能显著促进铝胁迫下铝敏感型黑豆幼苗生长,且主要是通过增加植株抗氧化酶活性和相关基因表达水平来提高其对铝胁迫的抗性。

海洋真菌的筛选及其对离体荔枝果霜霉病和炭疽病的防效

从广西北部湾红树林区的近海海底沉积物与海水样品中分离出64株海洋真菌,以荔枝霜疫霉菌Peronophythora litchii和荔枝炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides为拮抗对象,发现有8株菌株对病原菌菌丝生长有较强的抑制作用,其中菌株MF-3、MF-13、MF-15和MF-16的发酵滤液对荔枝霜疫霉菌的抑制效果较好,菌丝生长抑制率达到94%以上;菌株MF-3和MF-16的发酵滤液对荔枝炭疽病菌抑制效果较好,菌丝生长抑制率均在70%以上。用菌株MF-3、MF-6、MF-8、MF-13和MF-9的发酵滤液进行荔枝离体果防病保鲜试验,结果表明常温下保鲜处理2~4d后,鲜果的褐变指数小于对照组,其中菌株MF-9防褐变效果最好。在26~32℃下,用5株菌的发酵滤液分别浸泡鲜果1d后接种荔枝霜疫霉,3d后菌株MF-6、MF-8、MF-9和MF-13处理的发病率分别是68.3%、71.67%、66.18%和80%,显著低于对照组的87.2%和烯酰玛琳的84.2%（P〈0.05）,能推迟鲜果晚发病1d。接种炭疽菌3d后,菌株MF-6处理的发病率仅为64.44%,与多菌灵（62.76%）和代森锌（62.54%）效果相当。形态学观察结合分子鉴定,确定菌株MF-3、MF-6、MF-8、MF-9和MF-13分别为布雷正青霉Eupenicillium brefeldianum、微紫青霉Penicillium janthinellum、阿达青霉Penicillium adametzii、草酸青霉Penicillium oxalicum和短棒曲霉Aspergillus clavatonanicus。

烟草柠檬酸合成酶基因的克隆及其光诱导型植物表达载体的构建

紫花苜蓿为多年生优质豆科牧草。我国南方地区酸性土壤分布比较广,铝害比较严重,限制了紫花苜蓿在南方地区的推广利用。提高有机酸合成酶基因的表达活性,增加有机酸的合成与分泌,有利于增强植物的耐铝性。本研究根据Genebank中已知的烟草柠檬酸合成酶(Citrate Synthase,cs)基因的序列,通过RT-PCR从烟草总RNA中扩增cs基因的cDNA,亚克隆于T载体得到重组载体pMD18-cs,对pMD18-cs中的插入片断进行核酸序列分析确认为cs基因的cDNA全长。用光诱导型启动子(Rubisco,小亚基的启动子)和双元载体pPZP211构建了cs基因的光诱导型植物表达载体pPZP211-PrbcS-cs,为利用基因工程手段提高紫花苜蓿耐铝毒能力,促进其在南方地区推广利用奠定了物质基础。

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号(Stylosanthes guianensis‘Reyan2’)对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导基因,利用抑制消减杂交(SSH)技术构建在300μmol·L-1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300bp的600个克隆进行测序,共获得504条表达序列标签(EST)。序列重复性分析表明,其中12.1%的EST只有1次重复,61.4%的EST有2-16次重复,重复出现次数较高的EST是细胞色素P450(53次,占10.5%)、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂(44次,占8.7%)和衰老相关蛋白(37次,占7.3%)。BLASTX分析显示,504条EST中有97种非冗余基因,其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因,16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSHcDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。

外源添加IAA对铝胁迫下黑大豆根系生长的影响

铝对植物的毒害作用主要表现在抑制根系的生长和发育上。为了考察生长素(IAA)对铝毒的缓解效应,以铝耐受型黑大豆(简称RB)和铝敏感型黑大豆(简称SB)为材料,研究了铝胁迫下外源添加IAA对RB和SB根系生长的影响。结果表明:外源添加IAA可以明显缓解铝胁迫对RB和SB主根生长的抑制作用,并且能显著促进侧根的发育以及生物量的增加。RB在铝胁迫下外源添加不同浓度(0.5,1,25和50!mol·L-1)IAA后,主根长、侧根数目和长度、根冠比和鲜重与仅有铝胁迫处理相比随着IAA浓度的升高而升高。其中,在铝胁迫下外源添加50!mol·L-1IAA对RB的主根长、单位主根上的侧根数、侧根长、根冠比和鲜重促进效果最佳,与仅有铝胁迫处理相比分别增加了26.72%、110.69%、12.89%、58.76%和51.94%。与RB相似,SB在铝胁迫下外源添加不同浓度(0.5,1,25和50!mol·L-1)IAA处理后,其主根长、侧根数和侧根长、根冠比和总鲜重与仅有铝胁迫处理相比也得到有效的增加。在铝处理液中添加25!mol·L-1IAA对SB主根长、单位主根上侧根数目、侧根长、根冠比和鲜重的促进效果最佳,与仅有铝胁迫相比分别增加了41.02%、63.26%、16.01%、45.41%和39.43%。结果说明,外源添加IAA可以有效缓解铝对植物的毒害作用。

光诱导和组成型启动子控制柠檬酸合酶基因过量表达对转基因烟草耐铝性影响的比较

分别用光诱导型启动子（PrbcS）和组成型启动子（Ca MV35S）驱动柠檬酸合酶基因（cs）在转基因烟草中过量表达,比较转基因烟草中柠檬酸的含量和分泌量及其铝耐受性的变化.结果表明：诱导型转基因株系的CS酶活性是野生型的2.3~2.4倍,组成型转基因株系的酶活性是野生型的1.6~2倍;在30μmol·L-1铝胁迫下,诱导型转基因植株的根相对伸长量是野生型的2.8~2.9倍,组成型的根相对伸长量是野生型的2~2.3倍;在无铝或300μmol·L-1铝胁迫下,转基因烟草叶片和根中柠檬酸含量均高于野生型,其中诱导型转基因植株叶片中柠檬酸含量高于组成型转基因植株,转基因烟草柠檬酸的分泌量分别是野生型的1.8~2.0倍和3.0~3.3倍;在有铝胁迫的珍珠岩基质上培养时,转基因烟草的生长情况好于野生型.这些结果证明,与Ca MV35S相比,采用PrbcS启动子控制cs基因的过量表达可更有效地增加转基因烟草中CS的酶活性及叶片中柠檬酸的合成量,同时也能更有效地提高转基因烟草柠檬酸的分泌量,从而增强其对铝毒害的抵御能力.

银杏幼树黄化原因的调查及矫正试验

通过果园调查、室内化验分析 ,以及经田间小区试验、大田验证试验 ,查明了银杏幼树黄化的主要原因是土壤有效养分缺乏、p H值低 (酸度大 )、可能存在着铝毒危害等 ,并提出了相应的矫正措施 :合理施用 NPK、石灰、有机肥、 B、 Zn肥料 。

烟草PVY抗性的遗传分析与分子标记筛选

本文以抗马铃薯Y病毒(简称PVY)的烟草品种RY5,感病品种Coker176为亲本,构建F1、正反交F2和正反交BC1群体,苗期摩擦接种PVY的抗性遗传分析结果表明,接种后第21d群体PVY抗性数据符合孟德尔单基因隐性质量性状的遗传模型。接种后第28d群体PVY抗性数据偏离孟德尔单基因隐性质量性状的遗传模型。提取F2代群体中抗病和感病单株DNA,从多条RAPD引物和一对SCAR引物中,筛选出两个紧密连锁的分子标记。RAPD标记O12V3695与RY5的抗病基因对应的显性等位基因位点(Va)间的遗传距离为2.10cM,而SCAR标记与Va间的遗传距离为2.52cM,这两个分子标记可用于抗PVY抗性育种。

甲醛胁迫下蚕豆保卫细胞中过氧化氢的积累及其对气孔导度和开度的影响

以蚕豆为试材,对甲醛(HCHO)处理0、24、48、72 h的蚕豆叶片进行气孔开度、导度、细胞内H2O2含量和抗氧化酶活性的测定,并用荧光显微检测法进行了H2O2的亚细胞定位检测。结果表明:气体HCHO处理的72 h内,由于蚕豆叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性从284.52 U·min-1·g-1 FW升至291.44 U·min-1·g-1 FW,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低,导致蚕豆叶片中H2O2含量从1.31μmol·g-1 FW升至2.39μmol·g-1 FW;较短时间(24~48 h)的HCHO处理下蚕豆叶片H2O2主要分布在保卫细胞的胞质中,72 h后不仅保卫细胞的胞质中H2O2积累增多,积累H2O2的叶绿体数量也增多;HCHO持续处理72 h内蚕豆叶片气孔开度和导度分别下降46.50%和78.80%,涂抹抗坏血酸(ASA)的实验证实,H2O2对蚕豆叶片气孔开度和导度的调节起到关键作用。研究认为,0.46~0.72 mg·m-3的HCHO胁迫致使蚕豆叶片中积累的H2O2定位于保卫细胞,是蚕豆叶片气孔开度减小和导度降低的主要原因。

不同基因型烤烟的钾素营养特性

基因型差异是影响烟叶产量和质量的重要因素之一。本试验以74种烤烟品种(系)为试验材料,在无菌条件下研究低钾(0.05 mmol/L)、中钾(2.50 mmol/L)和高钾(20.00 mmol/L)3种钾浓度下各烤烟品种的钾素营养特性。结果表明:低钾处理抑制了烟草生长,其地上部鲜重、干重均低于高钾和中钾处理。随着钾浓度的降低,烟叶钾含量明显降低。对74种烤烟叶片钾含量进行聚类分析,结果表明,22种烤烟为富钾基因型烤烟,45种烤烟为高钾基因型烤烟,7种烤烟为低钾基因型烤烟。

植物铝胁迫响应基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因子。近年来的很多研究应用差异显示PCR、抑制差减cDNA文库和DNA微正列等技术,在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因。本研究通过参阅国内外有关报道和结合本实验室的研究成果,从铝诱导的通道蛋白、代谢相关、胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因4个方面的研究进展进行了综述。

龙眼磷素营养诊断技术的研究

应用果园调查与大田磷肥施用试验相结合的方法 ,对龙眼磷素营养诊断技术进行了研究。结果表明 :土壤磷素诊断形态为速效磷 (Olsen法 ) ,其诊断指标 (mg/ kg)为 :>43 .89,丰富 ;1 7.5 7～ 43 .89,高 ;7.91～ 1 7.5 7,中 ;5 .0 0～ 7.91 ,低 ;<5 .0 0 ,极低。龙眼植株磷素营养诊断最佳诊断时期为 1月 ,最佳诊断部位为老熟秋梢第 2位叶 ,诊断形态为全磷 ,其诊断指标 (P% )为 :>0 .1 65 ,过剩 ;0 .1 2 4～ 0 .1 65 ,高 ;0 .1 0 9～ 0 .1 2 4,中 ;0 .0 80～ 0 .1 0 9,低 ;<0 .0 80 。

外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制

以铝耐受型丹波黑大豆(RB)幼苗为供试材料,考察了不同浓度铝胁迫下添加外源IAA对RB根尖内源IAA、H2O2、MDA、铝含量、柠檬酸分泌量以及质膜H+-ATPase活性的影响,探讨外源IAA增强RB抗铝能力的生理机制。结果显示:(1)经25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理24h后,RB根尖IAA含量、柠檬酸分泌量和质膜H+-ATPase活性均表现为先上升后下降的趋势,而H2O2、MDA和根尖铝含量却随着铝处理浓度的增加呈显著上升趋势。(2)与单独25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理相比,添加50μmol·L-1外源IAA后使得RB根尖铝、MDA和H2O2含量均显著降低,同时使RB根尖柠檬酸分泌量分别相应增加到单独处理的2.39、1.73和6.85倍,且其相应的质膜H+-ATPase活性也增加了1.09、1.74和1.45倍。研究表明,外源IAA能通过增强丹波黑大豆根尖柠檬酸的分泌量和质膜H+-ATPase活性来提高其对铝胁迫的抗性,明显缓解铝毒害作用。

植物甾醇在植物逆境胁迫中的研究进展

植物甾醇是一类重要的生理活性物质,对植物的生长发育具有重要作用,对响应植物逆境胁迫也具有重要功能.植物甾醇是细胞膜和脂质筏的重要组分,与膜的稳定性密切相关,主要通过甾醇含量的相对变化维持膜的稳定性及影响脂质筏的生物功能响应逆境胁迫.植物甾醇作为信号分子参与逆境胁迫中的信号传导,油菜素内酯类(BRs)是植物甾醇合成途径的重要产物,作为一种重要的信号分子调控植物甾醇合成酶基因的表达以响应逆境胁迫.

光照对云南红梨着色及果实品质影响的研究

对红梨果实套袋处理,测定其果皮花色苷含量和着色指数、果实可溶性固形物及蔗糖含量,以探讨光照对云南红梨32号、红梨35号和云红梨1号果皮着色及果实品质的影响。结果表明,红梨32号、红梨35号和云红梨1号果皮着色指数与光照时间和光照质量有关。相同光照条件下,摘除果袋后果皮着色指数从大到小依次为云红梨1号>红梨32号>红梨35号,且着色指数与果皮花色苷含量变化趋于一致;自然光、桔黄色光和白色光是诱导果皮花色苷合成的主要色光,其中自然光对果皮着色影响最大。随着果皮着色指数增加,红梨果肉中蔗糖含量不断增加。

硝酸盐水平对芹菜幼苗生理及生长特性的影响

以西芹‘文图拉’幼苗为试材,通过水培方式研究了不同浓度NO3-(0、1、5、10、15、50、100、150mmol·L-1)对芹菜植株生物量、养分含量、叶绿素、丙二醛(MDA)及两种渗透调节剂含量的影响。结果显示:(1)随着NO3-浓度的增加(1～50mmol·L-1),芹菜株高、生物产量、根冠比以及叶面积显著增加,植株对N、P、K养分的吸收和叶绿素明显提高,同时植株的MDA含量上升,POD和CAT的活性增强,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加。(2)当NO3-浓度等于或大于100mmol·L-1时,芹菜的生物产量和叶绿素含量下降,植株对K、P养分的吸收降低,膜脂过氧化物MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量及SOD活性达到最高峰值,POD和CAT活性有所下降。研究表明,NO3-浓度为15mmol·L-1时最有利于芹菜植株的生长;NO3-浓度为100mmol·L-1时对植株生长产生了硝酸盐胁迫,导致膜脂过氧化伤害,但芹菜植株能通过调节抗氧化物酶活性及渗透调节剂的合成代谢抵御环境胁迫,从而表现出一定的硝酸盐耐受性。