不同贮藏条件对火麻种子生理生化及其活力的影响

本研究探究了不同含水量和贮藏温度处理下,火麻种子生理指标的变化情况,为火麻种质资源保存方面提供科学依据。以云南楚雄和黑龙江大庆的火麻种子为材料,分别设置6个不同含水量贮藏于7℃、-15℃、-30℃、-80℃和常温25℃左右条件下6个月,分析火麻种子过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脱氢酶(DHA)、丙二醛(MDA)、相对电导率、萌发率的变化情况。结果表明,不同含水量和不同贮藏温度对火麻种子的生理指标有影响,云南楚雄和黑龙江大庆的火麻种子均随种子含水量的增加其DHA活性呈先上升后降低趋势。大庆种子随种子含水量的增加其CAT活性呈上升趋势。楚雄种子和大庆种子MDA含量均随含水量增加有上升趋势。两地种子均随含水量的增加,种子的相对电导率增加。此外,与其他贮藏温度相比,楚雄种子在7℃下各含水量均维持较高萌发率。本研究结果表明,贮藏温度为7℃,楚雄种子含水量在5.13%~6.16%左右,大庆种子含水量在4.03%~5.26%左右时火麻种子活力较好,能提高种子品质,在火麻种子贮藏条件选择方面具有重要的参考价值。

不同程度干旱胁迫下火麻的生理形态变化及性别比例差异

研究不同程度干旱胁迫对火麻的生理形态、组织分化差异和性别比例的影响,旨在为评估极端天气对火麻产业的影响提供理论依据。通过盆栽播种育苗,设置5个不同水平土壤含水量进行干旱胁迫至可以观察出植株性别为止。结果表明,随着干旱程度的加剧,火麻植株明显矮化,叶片表皮细胞、栅栏组织增度降低,雌雄性别比例异常。雌株过氧化物酶(POD)活力、过氧化氢酶(CAT)活力和脱氢酶(DHA)活力均高于雄株,而膜质过氧化产物丙二醛(MDA)含量随干旱胁迫程度的加剧,出现一直上升状态,在重度和极端干旱胁迫下达到了极显著水平;雄株的乙烯(ETH)和赤霉素(GA_(3))含量均高于雌株,随着干旱胁迫程度的增加,雌雄株的ETH和GA_(3)含量显著增加且差异增大。故干旱胁迫下火麻雌株的部分生理响应能力高于雄株,偏向雄株分化,而雌雄比例异常的现象,可能与激素ETH和GA_(3)含量升高有关。

茉莉酸和水杨酸诱导胡椒抗瘟病中生理生化的变化研究

【目的】研究明确外源喷施茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)对胡椒抗瘟病的影响及生理生化变化。【方法】以中国主栽品种"热引1号"胡椒苗为实验材料,给胡椒苗单独和混合方式喷施5 mmol·L^(-1) SA、1 mmol·L^(-1) JA处理。【结果】处理第20天时,单独喷施SA和混合喷施JA/SA的试验苗幼嫩的茎叶出现了不同程度损伤。在此基础上采用连续15 d和间隔2 d喷施处理"热引1号"胡椒苗,接种病原菌后经表型鉴定。间隔2 d喷施5 mmol·L^(-1) SA、1 mmol·L^(-1) JA和JA/SA混合的3种方式抗病效果明显优于其它处理。与对照相比,这3种处理均使叶内源JA、SA增加,在接种病原菌后使叶片内源JA、SA、ETH含量达到了最高水平;随着接种后时间延长,胡椒叶片内的总黄酮、总多酚含量一直降低,对照下降程度较为明显;防御酶PPO、PAL活性都出现先升高后降低趋势,在较优处理中维持较高水平。【结论】1 mmol·L^(-1) JA和5 mmol·L^(-1) SA外源处理可通过调节防御酶活性等,减缓胡椒病斑面积的扩大,不同方式处理结果存在一定差异性。

胡椒PnPAL基因家族全基因组鉴定及表达模式分析

【目的】胡椒瘟病是影响胡椒产量的第一大病害,胡椒苯丙氨酸解氨酶(PnPAL)基因是胡椒抗瘟病的关键基因。探明胡椒PnPAL基因家族的基本特征、进化关系及表达模式,以便于其功能研究。【方法】通过全基因组查找、鉴定得到14条胡椒PnPAL家族成员,分别命名为PnPAL1~PnPAL14,并对这14条序列进行生物信息学及表达模式分析。【结果】蛋白质基本信息分析显示,该家族理论等电点在5.76~9.77,分子量在7.37441~83.43107 kDa。有7条胡椒的PnPAL基因含有8个motif和PLN02457保守结构域,该7条胡椒PnPAL家族成员被进一步鉴定为胡椒PnPAL家族成员。胡椒PnPAL家族成员含有诸多胁迫响应元件,特别是水杨酸、茉莉酸甲酯等与抵抗病原入侵的顺式作用元件。胡椒的PnPAL基因位于系统发生树基部位置,表明胡椒的PnPAL基因较为古老,与胡椒的系统地位相似。表达模式分析显示,PnPAL10在受病原诱导后基本呈上调趋势,表明PnPAL10可能是胡椒抗瘟病的关键基因。【结论】对胡椒PnPAL基因家族开展了生物信息学及表达模式分析,证明其在抗瘟病中的潜在作用,筛选到关键家族成员PnPAL3。

喷施外源激素对接种辣椒疫霉菌后胡椒叶片生理变化的影响

为探究外源喷施激素对胡椒在接种辣椒疫霉菌后生理变化及其抗性机理,本研究通过喷施不同浓度SA、JA和ET的外源激素处理抗病胡椒资源(黄花胡椒)和感病胡椒资源(‘热引1号’胡椒),观察植株生长发育状态和室内接种辣椒疫霉菌的表型变化,并测定比较相关生理变化指标。结果表明,JA和SA处理能够延长叶片发病时间和抑制感病后叶面坏死区扩散速度,其中单独使用浓度为5 mmol/L SA和单独使用浓度为1 mmol/L JA表现最好,为最优处理组。对最优处理组进行针刺接种辣椒疫霉菌,通过测定相关生理指标发现经JA和SA诱导处理后POD、SOD、CAT及PRO含量在‘热引1号’胡椒和黄花胡椒体内均明显上升,而MDA含量先上升后下降,且JA处理对SOD、POD活性影响最大,对MDA含量影响小。根据结果发现5 mmol/L SA和1 mmol/L JA可诱导胡椒增强对胡椒瘟病的抗性。本研究结果为胡椒抗瘟病防治提供新策略,同时也为胡椒抗病育种提供新的方向。