叶面喷施胺鲜酯及其与油菜素内酯复配液对油用牡丹生理特性及产量的影响

为筛选出适合油用牡丹高产高效栽培中的植物生长调节剂应用技术,本试验以凤丹为材料,分别于盛花期(4月7日)、籽粒形成期(4月18日)、果荚与籽粒快速生长期(5月10日)叶面喷施不同质量浓度的胺鲜酯(D1、D2和D3)及其与油菜素内酯复配液(BD1、BD2和BD3),研究其对植株生理特性、籽粒产量指标(百粒重、单果籽粒重、单株籽粒重及籽粒产量)的影响。结果表明,与对照组相比,喷施植物生长调节剂处理的牡丹叶片生理特性和籽粒产量关键参数均有明显提高:7月3日时,BD2处理叶片SOD活性较对照显著提高5.24%;5月19日和7月3日时,所有处理叶片MDA含量均较对照显著降低;7月3日时,所有处理叶片可溶性糖含量与对照均有显著性差异,其中BD2处理最高,较对照增加33.84%;6月10日时,所有处理叶片总叶绿素含量均显著高于对照,其中BD3处理增幅最大,为98.11%;3个测定时期,除6月10日的BD3处理外其他处理叶片净光合速率均显著高于对照,且随着胺鲜酯质量浓度的提高呈现先增加后降低趋势。所有处理单株籽粒重及籽粒产量均显著高于对照,其中BD3增幅均最大,分别为10.45%与10.44%。相关性分析表明,SOD活性与Chl a、Chl b、Car、总叶绿素含量和净光合速率呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关;总叶绿素含量与净光合速率呈极显著正相关,净光合速率与单果籽粒重、单株籽粒重和籽粒产量呈显著正相关。综之,12、16 mg/L胺鲜酯与0.05 mg/L油菜素内酯复配喷施油用牡丹植株的生理特性表现优异,并可获得较高籽粒产量。

干旱胁迫下油菜素内酯对植物-土壤化学计量特征及内稳性的影响

为探究施用油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)对不同干旱条件下植物与土壤的生态化学计量特征及其相互关系,本研究以黄花决明(Cassia glauca Lam.)为研究对象,采用盆栽控水法,设置正常水分、中度胁迫、重度胁迫处理(田间持水量的75%±5%,55%±5%,35%±5%)及4种BR浓度处理(0,0.05,0.2和0.5 mg·L^(-1)),在干旱90天后测定株高、生物量和植物、土壤的养分含量及化学计量特征。研究发现:干旱胁迫导致株高、地上和地下生物量降低;随着施用BR浓度的增加,株高、生物量表现为先上升后下降;0.2 mg·L^(-1)BR有利于植物养分含量提升,地上部提升效果更好;干旱区生态修复中黄花决明的生长对N元素的供应需求较大;施用BR有助于提高黄花决明株高和生物量,调节养分分配策略,缓解干旱对植物的不利影响。本研究可为干旱地区的生态修复和植被重建提供新思路与新方法。

油菜素内酯与其他植物激素互作调控植物生长发育及胁迫响应的研究进展

植物生长发育受多种植物激素综合调控。其中,油菜素甾醇(Brassinosteroids, BRs)作为重要的固醇类植物激素,与其他植物激素通过互作网络调控种子萌发、根生长发育、光形态建成及果实成熟等生理过程。该文综述了近年来油菜素内酯(Brassinolide,BR)与其他植物激素共同精细调控植物生长发育及胁迫响应的研究进展,为深入开展BR生物学功能研究提供重要参考。

外源油菜素内酯对盐胁迫赖草生理特性的影响

为探究油菜素内酯(Brassinolide,BR)对盐胁迫赖草的修复作用,本研究采用盆栽模拟试验,以‘晋北’赖草(Leymus secalinus‘Jinbei’)为材料,用不同浓度(0.05,0.10,0.15,0.20μmol·L^(-1))的BR喷施盐(500 mmol·L^(-1)NaCl)胁迫的赖草叶片,通过对赖草幼苗光合生理指标的研究,筛选修复盐胁迫损伤的最适BR浓度。结果表明,500 mmol·L^(-1)NaCl胁迫后,对赖草表型及生理方面都达到了损伤的程度,不同浓度的BR处理盐胁迫后的赖草,能起到修复作用。Na^(+),K^(+)对BR的作用比较敏感,K^(+)/Na^(+)提高了49.85%,效果显著(P<0.05);BR喷施后,超氧阴离子(Superoxide anion free radical,O_(2)^(-))含量、相对电导率显著降低,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性显著降低,过氧化氢酶(Catalase,CAT),过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性增加不明显,叶绿素含量增加,但净光合速率提高缓慢。综合分析,BR处理主要通过调节离子运输抵抗离子胁迫带来的伤害,增加叶片渗透调节物质、降低活性氧损伤,保护细胞膜,达到修复盐胁迫的作用,且用0.15μmol·L^(-1)BR对赖草的修复效果最佳。

盐碱胁迫下2,4-表油菜素内酯和褪黑素对百合幼苗光合生理的影响

以‘西伯利亚’百合种球为试材,采用室内盆栽试验的方法,研究了中度(150 mmol·L^(-1))盐碱胁迫下叶施2,4-表油菜素内酯(EBR)、褪黑素(MT)及其复合处理对百合幼苗生长、光合和叶绿素荧光参数、离子转运及抗氧化系统的影响,以期为二者缓解百合盐碱胁迫提供参考依据。结果表明:盐碱胁迫下百合株高、叶表面积以及生物量显著下降,施用EBR和/或MT可以缓解百合受到的生长抑制。150 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,与喷施清水对照(CK)处理相比,EBR+MT处理的SPAD值增加37.2%,百合地上部和地下部N含量分别增加83.6%和40.7%,叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和光化学淬灭系数(qP)分别增加14.6%、42.9%和50.0%,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降9.2%,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)分别增加56.3%、29.7%和42.7%,胞间二氧化碳(Ci)下降19.3%。150 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,百合地上部和地下部Na^(+)含量增加,而K^(+)含量下降,EBR+MT处理后百合地上部和地下部K^(+)/Na^(+)值分别增加110.9%和98.8%;同时,施用EBR和/或MT处理能够促进百合Cu/Zn-SOD、POD以及CAT基因的表达,激活抗氧化酶SOD、POD以及CAT活性。综上所述,施用EBR和/或MT处理均能够不同程度的提高百合SPAD值,减缓盐碱胁迫对PSⅡ光系统的抑制,维持植物体内Na^(+)和K^(+)的平衡,激活SOD、POD和CAT等抗氧化酶基因表达并提高酶活性,促进百合株高和生物量的增加,其中以复合喷施EBR+MT处理下百合幼苗的抗盐碱性效果更好。

盐胁迫下植物促生菌和2,4-表油菜素内酯对月季幼苗光合生理及离子转运的影响

以月季品种巴西诺幼苗为试验材料,采用室内盆栽试验,探究不同盐质量分数(0、0.3%、0.6%、0.9%)胁迫下根际施用2,4-表油菜素内酯(EBR,1μmol/L)、接种植物促生菌(PGPB)普罗维登斯菌(Providencia vermicola,1×10^(7)cfu/mL)及其复合处理对月季幼苗生长、光合和叶绿素荧光参数、离子转运及抗氧化系统的影响,以探明两者缓解月季盐胁迫的机制。结果表明,不同质量分数盐胁迫下月季幼苗生长受到抑制,株高、叶片厚度以及地上部和根系生物量等显著下降,施用EBR或者PGPB可以缓解月季受到的生长抑制程度。0.9%盐胁迫下,与对照(不喷施EBR,不接种PGPB)相比,EBR+PGPB处理的叶绿素a、叶绿素b含量分别增加13.1%和32.3%;叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)与对照无显著差异,PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)增加8.8%,净光合速率(Pn)增加53.7%,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)与对照相比无显著变化,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低6.0%。0.9%盐胁迫下,与对照相比,EBR+PGPB处理后月季地上部和根系Na+含量分别降低21.1%和26.6%,地上部和根系K^(+)含量则分别增加73.7%和70.4%,地上部和根系中K^(+)/Na^(+)值分别增加116.7%和135.1%;同时EBR+PGPB处理能够激活超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低超氧阴离子自由基产生速率和H_(2)O_(2)累积,与对照差异显著。综上,添加EBR、接种PGPB或者EBR+PGPB处理均可以不同程度地提高月季叶绿素含量,保护叶绿素荧光系统,维持植物Na^(+)和K^(+)的平衡,激活SOD、CAT等抗氧化酶活性以及降低细胞膜脂过氧化和H2O2累积,以减轻盐胁迫对月季幼苗的伤害程度,促进月季生长,其中以EBR+PGPB处理下月季幼苗的抗盐性效果更佳。

盐胁迫下油菜素内酯对谷子内源激素变化的影响

为了明确盐胁迫条件下油菜素内酯对晋谷21号品种幼苗内源激素含量变化的影响,本研究以晋谷21号作为试验材料,采用2因素4水平完全随机试验,利用不同浓度的油菜素内酯喷雾处理二叶一心期的晋谷21号幼苗,适应24 h之后,用不同浓度的氯化钠溶液浇灌处理,7d后利用酶联免疫吸附法测定晋谷21号植物体内源激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)的含量.结果表明:单因素氯化钠和油菜素内酯作用对ABA、GA、CTK都有极显著的影响(p<0.01);油菜素内酯与氯化钠两因素相互作用对ABA、GA、CTK含量都有极显著影响(p<0.01),在油菜素内酯与氯化钠浓度分别为0.01μmol/L和100 mmol/L时,为有利于调节晋谷21号内源激素变化的最佳组合.综上,施用一定量的油菜素内酯对晋谷21号的抗盐性具有积极的作用,可以增强谷子的抗盐性.

外源油菜素内酯对铅胁迫下花生幼苗的缓解效应

油菜素内酯(EBR)作为第六大植物激素,具有缓解植物抗逆性的效应。为探究EBR对Pb胁迫下植物生理特征的缓解效应,试验以花生为材料,采用土壤盆栽法,测定了不同质量浓度Pb胁迫下花生种子萌发、形态指标,以筛选出最适Pb胁迫质量浓度,研究在该质量浓度下外源施加EBR(0、0.01、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L)对花生的种子萌发、幼苗形态指标和生理指标的影响。结果表明,在单一Pb(NO_(3))_(2)胁迫下,花生的发芽势、发芽率、胚根长、株高和根长均在大于300 mg/L时显著降低。与单一300 mg/L Pb(NO_(3))_(2)胁迫处理相比,外源添加0.10 mg/L EBR后,花生的发芽势、发芽率、胚根长、株高和根长分别增加28.95%、11.76%、27.96%、6.18%、15.96%,总叶绿素含量增加67.34%,可溶性蛋白、可溶性糖含量分别增加19.48%、13.33%,抗氧化酶SOD、POD活性分别增加51.98%、58.62%,丙二醛、游离脯氨酸含量分别降低1.67%、20.73%,超氧阴离子自由基(O_(2)·^(-))积累量减少。说明施加0.10 mg/L外源EBR对Pb胁迫下花生幼苗具有缓解作用,能降低Pb胁迫对花生幼苗的伤害,提高其抗逆性。

叶面喷施表油菜素内酯对湖南稷子耐盐性的调控作用

【目的】土壤盐碱化严重影响着草料兼用牧草湖南稷子的正常生长发育和产量。探讨表油菜素内酯(EBR)对湖南稷子耐盐性的调控作用及其机制,可为其应用于牧草生产提供理论依据。【方法】以‘宁稷1号’品种幼苗为材料,在筛选适宜盐胁迫浓度的基础上,设置对照、盐(150 mmol/L NaCl)和不同浓度(1,10,100μg/L)EBR单独及复合处理,采用水培试验考察各处理幼苗生长、抗逆生理、光合作用、离子稳态、编码盐过敏(SOS)信号转导途径及抗氧化酶相关基因表达量的变化。【结果】与对照相比,单独盐胁迫幼苗生长(株高、根长、生物量等)受到抑制,叶片光合作用指标[叶绿素含量及PSⅡ实际光合速率[Y(Ⅱ)]、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)'/F_(m)')、电子转移速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)等]、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性降低,根系K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)含量减少,而Na^(+)含量增加,叶片活性氧(超氧阴离子、过氧化氢)含量、细胞膜透性(丙二醛含量、相对电导率)提高,叶片相关基因表达量显著下调。单独EBR处理对以上指标大多无显著影响。喷施不同浓度EBR均能有效缓解盐胁迫幼苗上述指标的不利变化,并以10μg/L EBR处理效果最佳。【结论】叶面喷施EBR能上调盐胁迫下湖南稷子幼苗叶片SOS信号转导途径和抗氧化酶相关基因的表达量,增强抗氧化和渗透调节能力,维持根系离子稳态平衡,保护其光合作用和正常生长,提高其耐盐性。

中国科大在植物激素油菜素内酯运输领域取得重要进展

2024年3月22日,Science杂志发表了中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰团队联合比利时根特大学Eugenia Russinova团队的研究突破,题为“Structure and function of the Arabidopsis ABC transporter ABCB19 in brassinosteroid export”。该研究中,团队鉴定了植物中首个油菜素甾醇(Brassinosteroid,BR)跨膜运输蛋白,即拟南芥ABCB19蛋白,并阐释了该蛋白的工作机制。这项成果填补了BR激素信号研究领域的关键空白,对理解BR激素调控植物生长发育具有重要意义。

一氧化氮参与调控油菜素内酯增强高山离子芥悬浮细胞抗寒性

为探究油菜素内酯(BRs)诱导提高植物的抗寒性是否受一氧化氮(NO)信号分子调控,以高山离子芥(Chorispora bungeana)悬浮细胞为材料,分别用24-表油菜素内酯(EBR)、NO供体SNP、NO清除剂PTIO、一氧化氮合成酶(NOS)抑制剂L-NAME、EBR+PTIO以及EBR+L-NAME进行处理,分析在低温胁迫下以上处理对细胞抗寒性、活性氧(ROS)水平以及抗氧化防御系统的影响。结果表明:(1)外源EBR处理可以缓解低温胁迫对悬浮细胞活力的抑制以及离子渗漏和膜脂过氧化程度的加剧,从而增强细胞对低温的抗逆能力。SNP处理对上述生理指标的影响与EBR类似。(2)在低温胁迫下,与EBR处理细胞相比,EBR+PTIO以及EBR+L-NAME处理会导致悬浮细胞活力下降,离子渗漏和膜脂过氧化程度显著升高,表明阻断NO信号会降低EBR诱导提高的抗寒性。(3)与仅受低温胁迫的细胞相比,外源EBR处理导致细胞NO含量和NOS活性进一步升高,而EBR诱导的NO积累可以被PTIO或L-NAME所抑制。(4)EBR、SNP处理均可以明显抑制低温胁迫下离子芥悬浮细胞过氧化氢(H_(2)O_(2))含量、超氧阴离子(O_(2)·^(-))产生速率和羟自由基(OH-)含量的升高,并显著增强抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及增加抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)的含量,从而缓解低温造成的氧化损伤,而PTIO、L-NAME会不同程度抑制低温胁迫下EBR的这些保护功能。综上所述,EBR通过激活离子芥悬浮细胞的NOS活性来促进细胞内源NO积累,从而提高其抗寒性。EBR处理可以抑制低温胁迫下ROS过量积累并增强细胞的抗氧化防御能力,这两个过程都受NO信号分子调控,从而缓解低温造成的氧化损伤,防止膜脂过氧化程度加剧,提高细胞对低温胁迫的抗逆性。因此,低温胁迫下,高山离子芥悬浮细胞NOS来源的NO是EBR信号转导的下游信号分子。

褪黑素及2,4-表油菜素内酯复合处理对阳光玫瑰葡萄贮藏品质的影响

阳光玫瑰葡萄在贮藏过程中易出现脱粒、坏果、褐变等影响果实货架期的问题,研究褪黑素与2,4-表油菜素内酯对其采后贮藏品质的影响可为延长阳光玫瑰葡萄货架期提供理论参考。以阳光玫瑰葡萄为材料,分别使用200μmol/L褪黑素、5μmol/L 2,4-表油菜素内酯及两者复合对葡萄进行浸泡25 min处理,于(4±0.5)℃冷藏,每7 d对果穗品质、还原糖含量、可滴定酸、果实褐变率、果梗色差、丙二醛含量、相对电导率指标进行测定,并在第0天和第56天观察果梗微观结构。结果表明,褪黑素、2,4-表油菜素内酯和褪黑素与两者复合处理都能显著抑制果穗坏果、失重、果实和果梗褐变、果梗膜脂过氧化程度,有效保持果梗微观结构完整性,使还原糖和可滴定酸处于较高含量,其中复合处理组在贮藏后期有更好的效果。由此说明,采后褪黑素与2,4-表油菜素内酯复合处理可有效降低葡萄果穗水分及营养成分丧失,保持果实与果梗采后贮藏品质。

2,4-表油菜素内酯对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响

[目的]水稻秧苗良好的根系盘结力,利于提高机插效率和质量。探明2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)在稻草生物炭育秧基质中对水稻根系生长的影响及作用机制具有重要意义。[方法]采用以300℃下制备的稻草生物炭为主的育秧基质,以甬优538为试验材料,分析了不同浓度EBR(0,0.5,1.0,1.5,2.0mg/kg)对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响。[结果]在生物炭基质中加入EBR后水稻秧苗的根系盘结力增强了4.13%~22.46%,根系活力提高了0.93~1.65倍,根冠比增加了2.20%~14.10%,极大促进根系的生长。基质中添加EBR显著提高水稻秧苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化保护酶的活性,降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))的含量,增加秧苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量。施用EBR后水稻根系和叶片中OsCu/Zn-SOD1和OsCu/Zn-SOD2、OsCAT1和OsCAT2四个基因的表达水平显著高于对照。[结论]生物炭育秧基质中增施EBR能够提高水稻秧苗抗氧化系统酶活性和相关基因表达,降低植株内MDA和H_2O_2的含量,改善水稻秧苗根系的生长和盘结能力,促进健壮秧苗的形成。基施EBR最适宜的浓度为1.0~1.5 mg/kg。

油菜素内酯调控植物耐盐机理研究进展

油菜素内酯(brassinosteroid,BR)作为新型、高效的植物激素,广泛参与植物的各种生理过程,可以缓解多种非生物胁迫。阐述了BR处理缓解盐胁迫的生物学功能,总结了拟南芥、农作物水稻以及多种园艺植物的BR信号通路,并通过介绍BR的耐盐机理,进一步分析了植物遭受盐胁迫时的应答信号转导通路,旨在为加强BR在提高植物耐盐方面的应用提供理论依据。

24-表油菜素内酯对不同香型葡萄果实品质的影响

【目的】研究油菜素内酯对常见鲜食及酿酒葡萄果实品质形成及香气物质积累的影响,为精准调控不同香型葡萄果实品质提供理论依据。【方法】选择户太8号、巨玫瑰和赤霞珠为试材,以体积分数0.1%乙醇+体积分数0.1%吐温-80水溶液为对照(CK),于转色初期对果穗喷施外源0.1,0.4和1.6 mg/L 24-表油菜素内酯(EBR),采集成熟期果实测定总酸、还原糖、总酚、总花色苷、总类黄酮、单宁、总黄烷-3-醇等含量,并采用顶空固相微萃取-气质联用技术(SPME-GC-MS)进行香气成分分析,全面综合评价不同质量浓度EBR对不同品种葡萄果实品质的影响。【结果】适宜质量浓度的外源EBR处理能够提高户太8号、巨玫瑰和赤霞珠的葡萄果实成熟度及酚类物质含量。对于鲜食葡萄户太8号而言,1.6 mg/L EBR处理效果较好,与CK相比,其还原糖、总酚、总花色苷、总类黄酮和总黄烷-3-醇含量分别增加了9.28%,28.06%,37.92%,37.93%和14.86%;户太8号属于酯香型品种,1.6 mg/L EBR处理后其酯类香气物质总量相较CK提高了23.38%。对于鲜食葡萄巨玫瑰而言,0.1 mg/L EBR处理效果较好,与CK相比,其还原糖、总酚、总花色苷、总类黄酮和总黄烷-3-醇含量分别增加了10.52%,15.62%,35.17%,18.65%和9.74%;巨玫瑰属于玫瑰香型品种,0.1 mg/L EBR处理后其萜烯类香气物质总量相较于CK提高了46.26%。对于酿酒葡萄赤霞珠而言,0.1 mg/L EBR对其还原糖、总酚及总花色苷含量的促进效果较好,相较于CK分别增加了14.80%,17.08%和18.63%;1.6 mg/L EBR对其总类黄酮、单宁和总黄烷-3-醇含量的促进效果较好,相较于CK分别增加了25.35%,42.14%,9.22%。赤霞珠属于非芳香型葡萄品种,不同质量浓度EBR处理后其脂肪酸类香气物质含量无显著变化,但酯类、醛酮类、高级醇类、萜烯类及苯类衍生物含量均显著升高。【结论】适宜质量浓度的外源EBR处理能够提高户太8号、巨玫瑰和赤霞珠葡萄果实的成熟度及酚类物质含量,有助于增加不同香型葡萄品种的特征香气类物质含量。

表油菜素内酯对遮光处理下马铃薯生理、产量及LHcb基因表达的影响

为探究如何缓解马铃薯生产中由于光照不足带来的影响,以马铃薯品种东农310为试验材料,设置3个遮光处理:正常光照(Z 0,遮光率为0)、单层遮光网遮盖处理(Z 1)、双层遮光网遮盖处理(Z 2)。在马铃薯块茎形成期喷施不同浓度表油菜素内酯(0 mg/L,记作CK;0.02 mg/L,记作E 1;0.10 mg/L,记作E 2)。设置3个测定期,对株高、叶绿素a含量、叶绿素b含量、光合参数、荧光动力学参数、单株产量等指标进行测定分析;并测定植株叶片12条LHcb基因相对表达量。结果表明,Z 1条件下较为适合东农310生长,而Z 0条件下产生光抑制,各指标较Z 1降低;Z 2条件下光照不足,各指标较Z 1降低。喷施EBR能够有效提高单株产量,在Z 0条件下E 2处理较CK显著提升32.62%,Z 1条件下E 1、E 2处理分别较CK显著提升48.38%,24.24%,Z 2条件下E 2处理较CK显著提升18.45%;在单株块茎干物质质量方面,Z 0条件下E 2处理较CK提升27.24%,Z 1条件下E 1、E 2处理较CK提升40.09%,26.56%,且差异显著。遮光程度增加和喷施EBR可提高12条LHcb基因相对表达量,有利于叶片提高光能的捕获与利用。

油菜素内酯对低温胁迫下冬小麦Rab15-like基因表达的影响

探索低温胁迫下油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)对冬小麦叶片和分蘖节中Rab15-like基因表达的影响,以寒地冬小麦品种“东农冬麦1号”为试验材料,利用RT-PCR法克隆Rab15-like基因CDS序列,运用生物信息学方法分析该序列基本理化性质、二级结构和三级结构特征、Rab15-like蛋白保守性,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测BR处理对不同温度条件下冬小麦分蘖节和叶片中Rab15-like基因表达的影响。结果表明,Rab15-like基因编码区序列长度为1 265 bp,Rab15-like基因含有一个453 bp开放阅读框,编码150个氨基酸序列,Rab15-like蛋白为LEA家族第二大类蛋白,主要分布在细胞膜上,为稳定亲水性蛋白。RT-qPCR分析结果表明,Rab15-like基因表达量与温度变化相关,在叶片中,随着环境温度降低,Rab15-like基因表达先上调后下调,当环境温度达-10℃时表达量最高;在分蘖节中,随着温度降低,Rab15-like基因表达持续上调,-25℃时表达量最高。BR处理促进低温条件下该基因在叶片中表达,对5、0和-10℃条件下分蘖节中该基因表达影响较小,但显著促进-25℃条件下该基因表达(P<0.05)。Rab15-like基因表达受温度影响,说明Rab15-like基因可能参与冬小麦响应低温胁迫的信号途径。外源BR处理促进低温条件下该基因在冬小麦叶片和分蘖节中表达。

油菜素内酯调控植物生长发育的研究进展

油菜素内酯类化合物(brassinosteroids,BRs)是第六大类植物激素,对植物生长发育及逆境胁迫响应具有重要的调控作用。自1970年被发现至今,人们在BRs的生物学功能、结构及生物合成、信号转导通路和其对农作物重要农艺性状调控等方面研究取得一系列重要进展。本文就BRs生物合成途径、BRs信号转导通路及其对植物生长发育的调控机制等方面研究成果进行综述,并对其未来发展和研究方向进行展望。

油菜素内酯诱导黑果枸杞对桃蚜的抗性

[目的]24-表油菜素内酯(24-Epibrassinolide,EBR)是一种多羟基植物甾醇类物质,不仅能促进植物生长发育,还可以提高植物抵御生物或非生物胁迫的能力。本研究旨在探究外源EBR诱导黑果枸杞Lycium ruthenicum对桃蚜Myzus persicae的抗虫性,为利用植物自身抗性进行害虫防治提供理论依据。[方法]在室内分别用不同浓度的EBR喷施黑果枸杞幼苗,以喷施蒸馏水作为对照,喷施1 d后接入桃蚜1龄若虫,分别在接虫后6、12及18 d观察记录桃蚜蜕皮次数、各龄若虫数量和繁殖情况,并采集黑果枸杞叶片测定其可溶性蛋白、可溶性糖、单宁、总酚以及黄酮含量的变化。[结果](1)0.5和1.0 mg·L^(-1)的EBR诱导黑果枸杞苗木18 d后,使桃蚜M.persicae脱皮次数显著减少,分别为对照的45.5%和56.9%,高龄若虫数量减少,低龄若虫数量增加,日均增长率分别较对照降低51.8%和49.7%,表明喷施EBR后桃蚜若虫发育速度变慢。(2)3个浓度EBR诱导18 d后均使黑果枸杞叶片单宁、总酚以及黄酮含量较对照显著增加,可溶性蛋白和可溶性糖含量增加。(3)枸杞桃蚜的产仔量和脱皮次数与EBR诱导后黑果枸杞叶片总酚和单宁含量的增加呈负相关,与蛋白质含量的增加呈正相关。[结论]外源EBR诱导可以改变黑果枸杞自身代谢物质含量,影响桃蚜的生长发育,降低其繁殖力。

外源2,4-表油菜素内酯及褪黑素对樱桃番茄果实品质和果皮形态结构的影响

【目的】研究不同浓度的2,4-表油菜素内酯(EBR)和褪黑素(MT)处理对樱桃番茄果实生长发育过程中的果实品质和果皮形态结构的影响,为提高樱桃番茄果实品质提供一定理论或技术支撑。【方法】以樱桃番茄果实为材料,在樱桃番茄膨大期、绿熟期、转色期、红熟期喷施3种浓度的EBR和MT,分析果实的品质和细胞结构。【结果】累计喷施植物生长调节剂,在果实进入红熟期均产生不同程度的影响,单果质量在100μmol/L的MT处理下显著高出对照组29.96%;果实硬度在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比提升了17.21%;0.1 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中糖酸比、可溶性蛋白、VC相比于对照(CK)提升最高的,分别提升了51.14%和58.81%、37.96%和39.40%、49.05%和27%;0.05 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中可溶性固形物提升最高的,分别提升了24.01%和44.10%;3种EBR处理下外表皮与CK相比均有所提高;厚角组织在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比增加了10.06%。【结论】0.1 mg/L的EBR处理下的樱桃番茄的耐贮藏性和运输性较佳,100μmol/L的MT处理下的樱桃番茄内在品质更佳。