叶面喷施甜菜碱在烟草叶片保水和耐脱水中的作用

【目的】从保水和耐脱水这一新的角度,研究叶面喷施甜菜碱在烟草抗旱中的作用。【方法】烟草叶面喷施甜菜碱两周后,进行脱水和复苏处理。【结果】叶面喷施5～15mmol·L-1甜菜碱对水分适宜条件下的烟草株高和光合速率并未显著影响,但叶片叶绿素含量呈现增加的趋势;喷施20mmol·L-1甜菜碱的烟草株高却显著低于对照,叶片发黄,光合速率下降。喷施5～15mmol·L-1甜菜碱的烟草叶片在脱水过程中不仅能够保持较高的肉质化程度,而且其质膜及PSⅡ能保持更好的稳定性,其中喷施10～15mmol·L-1甜菜碱的效果最好;但喷施20mmol·L-1甜菜碱的叶片PSII活性小于对照。而喷施甜菜碱的叶片脱水24h后的复苏能力都显著好于对照。【结论】叶面喷施甜菜碱的叶片保水和耐脱水能力显著提高,喷施甜菜碱的最适浓度为10～15mmol·L-1。

玉米种子萌发能力和耐脱水能力的形成

以玉米品种“粤单9117”为材料,研究了种子发育过程中萌发能力和耐脱水能力的获得。玉米种子的生理成熟期约为42 DAP（授粉后天数）。胚萌发能力的获得是在14-21DAP、耐脱水能力的获得出现在25-28DAP。胚的耐脱水能力在28 DAP后仍不断得到加强。耐脱水能力的获得与细胞膜的发育及受保护的程度密切相关。脱水有利于不同发育时期的胚和种子的萌发。

花生种子耐脱水力的形成与可溶性糖累积的关系

花生胚轴的耐脱水力在40－65DAP的发育后期逐渐增加，同时胚轴还原性糖／非还原性糖比值下降。缓慢干燥可同时诱导35DAP胚轴累积蔗糖与寡糖（水苏糖与棉籽糖）；外源ABA及高渗处理可诱导35DAP离体胚轴累积蔗糖，但不能累积寡糖（水苏糖）。耐脱水胚轴可溶性糖成分的模拟混合物可在水活度0．32及零上温度进入玻璃态；而不耐脱水胚轴的可溶性糖模拟混合物仅在零下温度进入玻璃态。模拟实验证明在干燥状态下可溶性糖与花生2S蛋白结合，并消除了2S蛋白的干燥结晶。

花生种子耐脱水力的获得与热稳定蛋白的关系

花生（ＡｒａｃｈｉｓｈｙｐｏｇａｅａＬ．）种子的耐脱水能力在果针入土后４５ｄ以后的胚胎发育期逐渐增加，与一组９～１５．５ｋＤ低分子量热稳定蛋白的丰富表达有关。缓慢干燥可以诱导不耐脱水的果针入土后２５ｄ及３５ｄ花生胚获得耐脱水能力并同时诱导胚轴表达这组热稳定蛋白。成熟脱水促进花生胚耐脱水能力的获得，并增加了花生球蛋白的热稳定性。

花生种子耐脱水力的获得及与膜透性、水分状态的关系

用快速干燥后胚轴的萌芽率、相对生长速度及电解质渗漏率表示种子的耐脱水能力，研究了花生种子耐脱水力的消长模式．花生种子的耐脱水力在整个发育时期逐渐累积，与膜维持液晶态有关．耐脱水的果针入土后６５ｄ花生胚轴在含水量低于０．１ｇ／ｇ时水分呈结合状态并可形成玻璃化。

真盐生植物梭梭和囊果碱蓬幼苗耐干旱能力的研究

本文以沙生植物白梭梭幼苗为对照,研究了盐生植物梭梭和囊果碱蓬幼苗的耐干旱脱水能力,通过比较干旱时间对三者幼苗干旱后存活率的影响,评价其耐脱水能力,并对复水后根部细胞的受损情况进行了研究.结果表明：根长为1～2cm 白梭梭幼苗经过7,14,21和28d干旱后,存活率没有显著性差异,但是梭梭和囊果碱蓬随着干旱时间的延长,存活率发生显著性地降低,囊果碱蓬幼苗干旱28d后全部死亡并发生降解;白梭梭幼苗的耐干旱能力比较强,干旱28d后复水根部死亡细胞和受伤的细胞比较少,而梭梭死亡和受损程度明显比白梭梭高;300mmol/L NaCl溶液处理,梭梭的根尖发生弯曲,根尖大部分死亡.研究表明,白梭梭、梭梭和囊果碱蓬属于“同型叶绿素型”植物,在光照下干旱叶绿体不会被降解,其幼苗在干旱和复水过程中能够适应干旱环境.

4种荒漠植物气体交换特征的研究

在自然条件下我们对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘 4种主要荒漠植物胡杨 (PopuluseuphraticaOliv.)、沙拐枣 (Calligonumcaput_medusaeSchrenk .)、骆驼刺 (AlhagisparsifoliaB .KelleretShap)和柽柳 (TamarixramosissimaLbd .)的气体交换、水势及其δ13 C的季节变化特征进行了比较研究。结果表明胡杨和沙拐枣气体交换日变化为单峰曲线 ,骆驼刺和柽柳为双峰曲线 ;其中骆驼刺属低光合低蒸腾型 ,WUEph最低 ,胡杨和柽柳为高光合高蒸腾型 ,而沙拐枣则属高光合低蒸腾型 ,WUEph最高 ;骆驼刺 (9:0 0～ 13:0 0 )和柽柳 (10 :0 0～ 14:0 0 )An 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而柽柳午后 (15 :0 0～ 18:0 0 )的An 降低则主要取决于非气孔因子 ;耐旱机理上 ,沙拐枣和骆驼刺同属高水势延迟脱水类型 ,但是二者又有区别 ,沙拐枣通过减少水分丧失 ,而骆驼刺则通过发达的根和强大吸水输导系统来维持高水势 ,胡杨和柽柳属于低水势忍耐脱水类型 ;在试图建立起用δ13 C表现植物WUEph的关系时我们发现有δ13

种子引发及其效应

本文对种子引发的原理、方法。

珍稀濒危植物三棱栎种子的储藏特性鉴定

由于三棱栎种子存在较高败育率,导致无法准确检测种子初始萌发率,因此对三棱栎种子的储藏特性一直不清楚,无法对该珍稀濒危物种提供最佳长期保存方案。本研究通过种子重力分离技术和X光成像系统检测技术,对三棱栎(Formanodendron doichangensis)的成熟种子进行优化清理,成功排除了空瘪种子对萌发实验的影响,通过研究脱水、低温和超低温对三棱栎种子活力的影响,明确鉴定了三棱栎种子的储藏特性,为该珍稀濒危物种提出最佳长期储藏方案。结果表明,种子重力分离技术有效地将三棱栎种子的饱满率从处理前的47%,提高到处理后的86%。根据国际种子储藏特性鉴定方法,三棱栎种子的含水量降到5%以下,种子活力为95%,仍与对照(92%)一致。极低含水量(<5%)的种子,在低温(-20℃)和超低温(-196℃)保藏处理3个月后,其活力仍为90%和91%。以上数据表明,三棱栎的种子能够耐受极端脱水和低温保藏,属于正常型种子,可以运用常规的种子库保存技术和储藏条件(即脱水低温条件)长期保存,该方法是珍稀濒危植物三棱栎种质资源进行长期保藏的最佳方法。

植物复苏性状的分子机理研究进展

复苏性状是某些生物应对水分剧烈变化恶劣环境的一种特殊适应能力,在植物界广泛分布于苔藓和蕨类低等植物,一些高等植物也具有这种性状。复苏植物可以在损失体内95%以上的水分后,遇水而复苏,以此度过环境恶劣的时段。复苏性状的分子机制一直让人们着迷,但对其认知还十分有限。近年来的研究表明,一些小分子代谢物和特殊蛋白的大量积累在复苏植物脱水过程中对生物膜和大分子结构起保护作用;复苏性状中的信号转导与基因调控可能包括ABA在内的一系列信号分子和途径。随着"组学"技术的发展,更宽广角度的研究将会极大的促进人们对复苏性状的认知。对于复苏性状的深入研究,可能为农作物和蔬菜的改良提供一个全新的方向,具有很大的潜在应用价值。