超量表达 CsADH17 基因提高烟草抗旱性及香气成分分析

乙醇脱氢酶是植物香气物质合成的脂肪酸代谢等途径中的关键酶之一,对茶叶芳香物质的形成有着重要作用,因此探究CsADH17基因有利于茶树的生长发育与品质提升。以本课题组前期筛选的CsADH17基因为研究对象,克隆CsADH17基因并构建植物表达载体,遗传转化烟草,对转基因烟草非生物胁迫下CsADH17的表达量和相关生理指标进行测定与分析。结果表明,对转基因与野生型烟草进行模拟干旱胁迫后,转基因烟草植株在干旱胁迫处理下的CsADH17基因相对表达量比野生型植株高。野生型烟草植株和CsADH17转基因烟草植株在干旱胁迫处理21 d后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均高于野生型烟草;胁迫处理后,野生型烟草叶片中丙二醛(MDA)含量显著高于转基因烟草。香气成分分析,转基因烟草苯甲醛比野生型含量提高了44.4%,而烟碱含量比野生型提高不到5%。CsADH17基因在烟草干旱胁迫下具有抗旱作用,同时影响烟草的香气成分,为进一步揭示CsADH在茶树生长发育以及抗逆响应中提供参考。

基于深度学习的小麦抗旱相关根系表型原位测量与分析

根系是植物吸收水分的主要通道,根系表型与植物抗旱能力息息相关。为了快速准确地获取小麦根系表型指标,利用土培根盒法进行了小麦干旱胁迫实验,共采集18个时间点的根系时序图像。设计了一套基于深度学习的根系图像处理与分析流程,针对土壤遮蔽引起的断根问题,提出了一种融合目标检测网络和沙漏注意力网络的检测-修复两阶段断根修复方法,以修复根系断裂区域,并通过多尺度训练和自适应迭代法提高修复精度和鲁棒性。提取了小麦在干旱胁迫和对照处理下的根面积、总根长、根宽、根深、根宽深比、根密度6个表型性状,分析了小麦根系对干旱胁迫的表型响应。结果显示,干旱胁迫下,小麦会有更低的根系生物量、更深的根系扎根深度及更分散的根系构型。同时计算了小麦根系干旱胁迫耐受性指数,结合主成分分析法,对小麦品种的抗旱能力进行了描述和排序。

比拉底白刺苗期抗旱性分析

为研究澳大利亚荒漠植物比拉底白刺的抗旱性,以比拉底白刺幼苗作为研究材料,在100 mmol/L甘露醇溶液模拟干旱的环境下,观察了植物形态变化,测定了植物的相对含水量(relative water content,RWC)、过氧化物酶活性(peroxidase,POD)、丙二醛(malondiadehyde,MDA)以及游离脯氨酸(proline,Pro)含量的动态变化。结果表明,干旱处理过程中,比拉底白刺叶片从基部往上逐渐萎蔫变黄,推测其通过保护顶芽的生命力以适应干旱环境;相对含水量前期相对稳定,后逐渐下降;POD活性先缓慢升高,后快速上升;游离Pro浓度总体呈上升趋势;MDA含量先升后降。差异显著性分析表明,与对照相比,POD和游离Pro的变化趋势与对照组相比差异显著,说明二者与比拉底白刺的抗旱性具有相关性,通过减少质膜过氧化保护细胞完整性;MDA含量变化不明显,可能由于POD和游离脯氨酸的作用使得白刺细胞的膜脂系统未遭受活性氧自由基的强烈攻击。

林木抗旱性研究进展

根据国内外林木抗旱性研究现状,综述了林木抵御干旱的机制、抗旱性指标、抗旱性鉴定技术、抗旱树种和优良种质选育等方面的研究进展,并就林木抗旱性研究领域存在的相关问题进行了讨论,指出机理性研究、常规方法与生物技术有机结合、根系研究、林木抗旱性选育、林木抗旱性的动态跟踪分析等与林木抗旱性相关的研究趋势。

树木抗旱性及抗旱造林技术研究综述

坝上地区的沽源县北靠内蒙,境内山脉起伏连绵,属阴山余脉,全县平均海拔1536米。气候的干燥、土壤的荒漠化等等恶劣的自然条件,导致造林成活率以及保存率都比较低,所以,树木的抗旱性对于干旱地区来说就变得尤为重要。科学得选择抗旱造林技术既可以提高林业的生态效益也能改善生态环境。本文通过分析树木的抗旱性,介绍几种抗旱造林技术以及注意要点等内容。