马铃薯高代系炸片色泽分析与加工品质评价

试验以241个高代系为材料,在块茎4℃贮藏40d后,对还原糖含量和炸片色泽进行了分析。结果表明,加工品种Atlantic薯片色泽指数(CCI)为4.33,在所测定的杂交后代中,04HE30-17等11个品系的CCI低于Atlantic。亲本组成分析表明,51-5、393160-4和395049.62为亲本的组合中,后代中出现油炸色泽较好品系的机率较高。

“生物信息学”课程中科研案例式教学模式的探索与应用

生物信息学是普通高等院校生物学专业普遍开设的一门专业课。该课程具有理论知识抽象、信息更新快、知识覆盖面广、实践应用性强等特点,传统的“以教师为中心”的授课模式存在诸多不足。为此,在教学中对“科研案例式”教学模式进行了探索与应用,即以经典的科研论文案例为载体,以案例中的生物信息学知识点和数据分析为主线,突出实践应用,调动学生的学习积极性和求知欲。同时,对教学过程和课程考核方法也进行相应改革。该课程改革取得了良好效果,有效增强了学生的学习积极性,并提高了学生的科学素养和解决实际问题的能力。

镉胁迫对3种杨树光化学生理和抗氧化系统的影响

[目的]比较俄罗斯杨、新疆杨和胡杨这3种杨树对镉胁迫的耐受性和生理响应差异。[方法]设置3个镉离子浓度(0、300、500mg/kg)和3个处理时间(30、40、50 d),测定叶片光合生理特性、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。[结果]新疆杨叶绿素含量高,但热耗散保护能力(用非光化学淬灭系数NPQ表示)和超氧化物歧化酶(SOD)活性低,镉胁迫导致其光化学效率和叶绿素含量显著降低,丙二醛含量大幅提高。相反,胡杨叶绿素含量低,SOD活性高,而俄罗斯杨的NPQ较高,因此均有较好的抗性。另一方面,3种杨树的脯氨酸含量均随镉胁迫加重而升高,以维持其抗渗透能力。[结论]俄罗斯杨和胡杨对镉的耐受能力高于新疆杨,叶绿素含量、NPQ和SOD活性影响了杨树的镉胁迫抗性。

毛白杨幼苗叶片生长及其光合参数和硼转运蛋白基因对高硼胁迫的响应

该研究采用毛白杨(Populus tomentosa)为试验材料,分析了温室条件下沙培幼苗对短期高硼胁迫(1、5、10 mmol/L硼酸)下的叶片生长、光合参数和硼转运蛋白的响应特征。结果显示:(1)与对照(0.05 mmol/L硼酸)相比,1 mmol/L硼酸处理导致毛白杨幼苗叶片叶绿素荧光参数上调,活性氧含量上升,树苗基部叶片出现少量黑色坏死斑;5 mmol/L硼酸胁迫下,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下调,胞间二氧化碳浓度上升,叶绿素荧光参数和过氧化氢含量进一步上调,超氧阴离子含量较1 mmol/L硼酸胁迫时下调但仍然高于对照,除顶部叶片之外的其他叶片上出现大量坏死斑;10 mmol/L硼酸胁迫下,气体交换参数、叶绿素荧光参数和活性氧含量与5 mmol/L硼酸胁迫时相似,所有叶片均在平行于次级叶脉的方向出现呈带状分布的坏死斑。(2)毛白杨幼苗根和茎硼含量在硼胁迫条件下与对照相比变化幅度较小,而叶片硼含量在5 mmol/L和10 mmol/L硼酸胁迫下比对照显著上升,此时硼转移系数和生物富集系数均维持较高的水平。(3)硼转运蛋白(BOR)基因家族成员中PtoBOR4和PtoBOR8在根中的表达水平随着外界硼浓度的增加呈先上升后下降的趋势;在茎中,PtoBOR3基因下调表达,PtoBOR5上调表达;在叶片中,PtoBOR4表达先上升后下降,而PtoBOR7和PtoBOR8上调表达。研究表明,毛白杨幼苗叶片叶绿素荧光参数、活性氧、气体交换参数及硼转运蛋白基因家族表达对高硼胁迫较为敏感,硼胁迫症状在较短的时间内在叶片上以坏死斑的形式出现,可能与其较强的控制根系硼浓度的能力和向地上部分迅速运输硼的能力有关。

俄罗斯杨水培苗对硼胁迫的生长和生理响应

该研究采用水培试验,分析了俄罗斯杨(Populus russkii)对短期硼胁迫(1、5、10mmol/L硼酸)的生长和生理响应特征,探明其对硼胁迫的耐受范围,初步揭示其耐硼的生理基础。结果显示:(1)与对照相比,1mmol/L硼酸处理俄罗斯杨水培苗的生长情况更优,叶片光合色素含量和净光合速率显著上升,SOD和APX活性及抗坏血酸含量显著上调。(2)5mmol/L硼酸处理幼苗有轻微胁迫受害症状,叶片褪绿变黄,叶绿素b含量比对照显著上升,而Chla/Chlb比值显著下降,其SOD和APX活性显著上调。(3)10mmol/L硼酸处理幼苗表现出严重毒害症状,叶片发黄、茎尖和根尖生长受抑制;叶片PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)和Chla/Chlb比值比对照显著下降;其叶片MDA含量、POD活性、抗坏血酸含量以及游离脯氨酸和可溶性糖含量均比对照显著上升。研究表明,在不同浓度硼酸短期胁迫下,俄罗斯杨水培苗能通过上调抗氧化酶活性和抗氧化物质、渗透调节物质含量来有效清除体内胁迫产生的活性氧,减轻膜脂过氧化伤害,使其在低于5mmol/L硼酸胁迫环境下正常生长,表现出较强的耐硼性。

应用^(10)B示踪技术研究杨树幼苗对叶面硼的吸收和分配

[目的]研究不同硼肥条件下杨树对硼肥的吸收、分配和再转运能力,为杨树人工林的培育和经营提供参考。[方法]采用新疆杨(Populus alba var.pyramidalis Bunge)为试验材料,进行温室控制条件下的砂培试验,在营养液中添加不同浓度硼酸,并通过下部成熟叶片饲喂富^(10)B硼酸(H3^(10)BO_(3)),记录杨树生长情况,测定各部位硼含量。[结果](1)砂培条件下,降低营养液中硼浓度(LB),新疆杨生物量和硼积累量显著下降,上部叶片硼浓度显著下降,分配给幼嫩叶片的硼占植株硼积累总量的比例显著下降。(2)在LB的基础上饲喂叶面硼肥(LB+F),可补充上部叶片硼浓度,在一定程度上缓减植株生物量和硼积累量的变化;大部分从叶面肥中吸收的硼被保留在饲喂叶片中,还可被再转运到幼嫩叶片(31.68%)、根(5.27%)和茎(1.06%)。(3)在营养液硼浓度足量(NB)的基础上饲喂叶面硼肥(NB+F),茎部硼浓度显著上升,但对根、叶硼浓度和各部位生物量的影响不明显;与LB+F相比,NB+F从叶面肥中吸收的硼较少,仅为前者的15.6%。[结论]低硼胁迫导致新疆杨幼嫩叶片的硼分配减少,影响植株生长,成熟叶片吸收的叶面硼肥可再转运并分配给以幼嫩叶片为主的其它部位,通过施叶面硼肥可弥补根际硼亏缺对植株生长的影响。

两种杨树对高硼胁迫的生理响应

近年来国外学者发现杨树(Populus spp.)对硼表现出很强的富集能力和极强的耐受能力,但其耐硼胁迫的生理机制和种间差异仍不清楚。该研究通过两年的硼梯度控制试验,探讨了硼胁迫对欧洲黑杨杂交种俄罗斯杨(Populus russkii)和银白杨变种新疆杨(P.bolleca)的生长和生理指标的影响。结果表明,新疆杨的耐高硼能力高于俄罗斯杨,其高硼伤害阈值(EC10)为35 mg·kg–1,俄罗斯杨为19 mg·kg–1。两种杨树的过氧化氢酶(CAT)和愈创木酚过氧化物酶(Gu-POD)活性随硼浓度升高而升高,超过EC10后显著下降。尽管两种杨树的叶绿素含量和光化学效率在硼胁迫下降低,但抗硼胁迫能力较强的新疆杨仍然保持了较高的叶绿素a/b值和热耗散能力(非光化学淬灭升高),因此有效地保护了该树种的光合能力。两种杨树的可溶性糖含量随硼胁迫加重而适应性升高,以维持其抗渗透能力,但其叶片可溶性蛋白含量仅在中低强度的硼胁迫条件下有所升高。该研究明确了两个富集硼的杨树种对高硼胁迫的生理响应及其种间差异。